242A1 DE CHAPELON

242A1 DE CHAPELON

Introdução: Ciência ou Política?

Na pressa de “modernizar” seu sistema ferroviário, os franceses, como a maioria dos governos do mundo, não estavam apenas interessados ​​em obter mais eficiência ou mais velocidade para sua rede ferroviária. As aparências eram muito mais importantes porque a política depende das aparências, não do desempenho. No mundo de hoje, vemos governos querendo ter ferrovias elétricas, e até automóveis elétricos, sob o argumento de que são limpas e não causam poluição. O que aqueles que promovem essas idéias não confessam é que a eletricidade deve ser gerada primeiro e depois transportada para o trem ou automóvel que a usará. A eletricidade é normalmente gerada por carvão ou energia nuclear.

Na cultura popular, vemos isso mencionado no filme icônico "De volta ao futuro", no qual o "Doc", Dr. Emmett Brown, construiu uma máquina do tempo baseada em um DeLorean (" Se você vai construir uma máquina do tempo, você pode muito bem fazer um com estilo “). Para alimentar sua máquina do tempo DeLorean, o “Doc” roubou parte do plutônio de um grupo de terroristas líbios que queria que ele construísse uma bomba para eles. Quando o amigo adolescente do Doc, Marty McFly, descobre isso, ele diz ao Doc “ Você quer dizer que esse idiota é nuclear? ”Ao que o Doc responde“ Não, este otário é elétrico ”. : enfatizando assim que os 1,21 Gigawatts de energia elétrica necessários para a viagem no tempo tinham que vir de algum lugar, neste caso de plutônio roubado.

Locomotiva elétrica SNCF francesa antiga CC 6001. Este tipo foi introduzido em 1946 para o sistema de eletrificação de 1.500 volts e, portanto, é contemporâneo da locomotiva a vapor 242A1 de André Chapelon.

Assim, trens elétricos e carros elétricos criam a ilusão de serem limpos e ecologicamente corretos, e podem fazer isso porque o carvão ou a usina nuclear estão escondidos em outro lugar e as pessoas não pensam de onde vem a energia, a menos que talvez tenham tirado física no colégio e realmente me lembro de algumas das coisas que aprenderam.

Ciência movida a vapor de André Chapelon

O engenheiro francês André Chapelon foi um visionário que se deparou com o fenômeno da política versus ciência com o resultado final que o trabalho de sua vida foi posto de lado e seus projetos originais nunca tiveram permissão de ver a luz do dia. Nascido em 1892, Chapelon era bisneto do inglês James Jackson e, depois de servir na Artilharia Francesa durante a Primeira Guerra Mundial, formou-se engenheiro pela École Centrale Paris e trabalhou para o Paris à Lyon et à la Méditerranée ( PLM), a Société Industrielle des Telephones, e depois mudou-se para a ferrovia Paris à Orléans (PO) em 1925.

Paris à Orléans (PO) railway pacific. Esta locomotiva está em sua forma original não reconstruída.

Foi durante seu tempo na ferrovia Paris à Orléans que ele se juntou a um engenheiro da Finlândia, Kyösti Kylälä, e entre eles criaram o sistema de escapamento Kylchap (isto é,  Kyl älä Chap elon ) para locomotivas a vapor, algo que faria parte do A ALCO projetou e construiu Niagara da ferrovia central de Nova Yorklocomotivas. Não só isso, mas Chapelon foi encarregado da tarefa de projetar a reconstrução de uma locomotiva PO nº 3566. Chapelon investiu todo o seu conhecimento acumulado nessa reconstrução, apesar de seus colegas não terem nenhuma expectativa real de que suas ideias realmente realizariam muito. Para sua surpresa, a locomotiva reconstruída resultante superou até mesmo suas expectativas mais extravagantes e Chapelon foi encarregado de fazer o trabalho de redesenho em várias outras locomotivas PO.

Primeira reconstrução de Chapelon, PO número 3566. (Imagem cortesia forum.e-train.fr).

O próximo lote era de pacíficos Classe 231F que tinham sido originalmente um projeto de Glehn-Solacroup. Chapelon começou com a fonte de energia, a fornalha, e adicionou 26,5 pés quadrados de sifões térmicos Nicholson a ela. Ele aumentou o superaquecimento de 300 ° C para 400 ° C e dobrou o tamanho das passagens de vapor. Seu redesenho incluiu o uso de seu escapamento Kylchap e ele também adicionou um aquecedor de água de alimentação ACFI. Por último, mas não menos importante, foi a mudança para válvulas de gatilho para maximizar a eficiência.

A primeira grande invenção de André-Chapelon foi o escapamento Kylchap, que ele criou em colaboração com o engenheiro finlandês Kyösti Kylälä. (Foto cortesia da Coalition for Sustainable Rail).

Os resultados foram exemplares. Essas locomotivas foram usadas especificamente na rota Poiters-Angouleme, que era ondulada com muitas subidas e descidas. Como o governo francês havia estabelecido um limite de velocidade de 75 mph (120 km / h) para locomotivas a vapor, isso significava que esses pacíficos precisavam ser capazes de manter o mais próximo possível dos 75 mph nas atualizações, mas não excedendo-as nas downgrades. A Chapelon reconstruiu locomotivas felizmente fez a viagem de 71 milhas em uma hora, e fez isso de forma tão confiável que o horário do trem para aquela rota foi fixado em uma hora.

Essa foi a conquista que inicialmente tornou o nome de André Chapelon famoso. Ele faria uma série de outras reconstruções que provaram ser grandes melhorias em relação às originais.

O trabalho de Chapelon foi reconhecido e ele foi agraciado com o Cavaleiro da Legião de Honra, o Prêmio Plumey da Académie des Sciences e a Medalha de Ouro da Société d'Encouragement pour l'Industrie Nationale. Em 1938, pouco antes da eclosão da Segunda Guerra Mundial, Chapelon publicou seu livro mais famoso “ La Locomotive à Vapeur ” (A Locomotiva a Vapor), no qual descreveu seus métodos e a ciência por trás deles.

Um limão se torna uma potência: a última reconstrução de Chapelon, o 242A1

Durante a década de 1940, enquanto a França estava sob ocupação alemã, André Chapelon trabalhou em designs originais que ele esperava que fossem colocados em produção assim que a guerra acabasse e os indesejáveis ​​visitantes nazistas fossem mandados de volta para casa. Foi em 1942 que ele viu o que esperava ser a oportunidade de realmente demonstrar não apenas do que era capaz, mas também de quais eficiências a energia a vapor era capaz. Esta oportunidade veio, no entanto, no mais improvável dos pacotes. A locomotiva que ele foi encarregada de redesenhar e reconstruir era um tipo “Mountain” de três cilindros 4-8-2 que havia sido prematuramente retirada de serviço porque não era apenas ineficiente, mas também causava danos aos trilhos. Para Chapelon, isso foi um pouco como chegar ao nível final e mais difícil de um jogo de computador - exceto que os jogos de computador ainda não haviam sido inventados.

A “peça de resistência” de André Chapelon. O 242A1. (Imagem cortesia spellerweb.net).

Não só este limão da locomotiva ia ser o maior desafio de André Chapelon, mas também representava a sua maior oportunidade. Chapelon percebeu que na França do pós-guerra o que seria necessário era uma frota padronizada de locomotivas baseada em um projeto comum. Na Grã-Bretanha, isso também foi compreendido e viu a criação das locomotivas British Railways Standard Class “Evening Star” e “Britannia”.

André Chapelon viu na locomotiva “limão” a base para as novas locomotivas de padrão francês e passou a transformá-la na primeira do que ele esperava ser uma frota de locomotivas de passageiros e de carga. O primeiro problema a resolver era como obter a potência que pretendia, mantendo o 4-8-2 original dentro da carga por eixo de 42.000 lb da França. A resposta foi adicionar um eixo ao projeto e tornar a locomotiva uma 4-8-4. A adição do eixo extra permitiu à Chapelon incorporar o reforço de estrutura necessário e fornecer a resistência adicional necessária ao eixo da manivela dianteira.

O 4-8-2 “limão” original foi construído como um motor de três cilindros e Chapelon manteve esse layout, mas fez do cilindro central o cilindro de alta pressão e os dois cilindros externos os cilindros de baixa pressão de um sistema composto. Com o cilindro de alta pressão montado centralmente fornecendo energia ao primeiro eixo, os cilindros externos de baixa pressão foram ajustados para acionar o segundo eixo motriz e a esquerda e a direita foram ajustadas a 90 graus entre si com o cilindro central a 135 graus. Essa configuração permitiu que a energia e a exaustão ocorressem em intervalos de 45 graus, distribuindo a energia suavemente ao longo da rotação da roda.

A distribuição da potência e da exaustão desta forma reduziu as tensões sobre as máquinas e reduziu a tração do fogo. Para garantir a melhor eficiência, Chapelon usou o primeiro escapamento Kylchap triplo para atender uniformemente a cada um dos três cilindros. Todo o sistema de vapor foi submetido à atenção cuidadosa de Chapelon para otimizar a eficiência. Esse nível de atenção aos detalhes pagaria dividendos no desempenho da locomotiva concluída.

Não satisfeito em dar passos medidos pela metade, Chapelon removeu o caminhão da frente e em seu lugar instalou um projeto ALCO com um mecanismo de centralização de rolos. Nos anos do pós-guerra, houve colaboração entre ALCO e Chapelon, e seu escapamento Kylchap foi usado em seu Niagara Central de Nova York. Para o caminhão traseiro, foi instalado um tipo Delta com centralização do balancim.

Quando a locomotiva foi concluída, não era mais um limão, mas sim uma condução suave e graciosa potência, fornecendo 4.000 cv entre 50-63 mph com potência máxima de 5.500 cv. Ele foi testado em velocidades de até 94 mph.

Em 1952, o 242A1 teve a chance de provar seu valor em uma corrida de velocidade entre Paris e Le Mans. Ela bateu o melhor tempo estabelecido por locomotivas elétricas modernas por 16 minutos completos. (Imagem cortesia da Coalition for Sustainable Steam).

Tudo isso, entretanto, foi insuficiente para convencer os círculos políticos a adotar o projeto de Chapelon, nem qualquer um de seus outros projetos que ele havia criado. Em vez disso, o 242A1 foi usado por um período de anos e, em seguida, descartado silenciosamente, nem mesmo preservado no Museu Ferroviário Nacional de Mulhouse. Chapelon e a 242A1 tiveram muito sucesso para seu próprio bem, e o destino da 242A1 foi muito parecido com o da ALCO construída em New York Central Niagaras, que foram as últimas locomotivas a vapor da American Railroad.

Vista do lado direito do 242A1 da Chapelon. (Imagem cortesia da SNCF).

André Xavier Chapelon deixou uma marca indelével na história do desenvolvimento da locomotiva a vapor antes de falecer em 1978. Sua visão não condizia com a política do pós-guerra, apesar de seus projetos muitas vezes se provarem superiores. Talvez a lição a ser aprendida com a vida de Chapelon seja que, por melhor que seja uma ideia, se não se adequar ao espírito da política, está fadada ao fracasso.

André Chapelon fez o possível para tornar realidade sua visão. Ele chegou muito perto do sucesso e certamente alcançou sucesso em design e engenharia.

242A1 de Chapelon, retrovisor, suporte removido. (Imagem cortesia da SNCF).