PENNSYLVANIA RAILROAD S2 STEAM TURBINE
Existem máquinas que são mais emocionantes de dirigir do que um Bugatti Veyron ou um McLaren P1? Suspeito que sim, ou pelo menos que costumava haver. Quando eu era menino, a maioria dos meninos queria crescer para se tornar um maquinista. Em nossas mentes de menino, sabíamos que o trabalho de dirigir as locomotivas a vapor grandes, barulhentas, fedorentas e maravilhosamente sujas era praticamente o melhor que um menino poderia desejar. Ferro, terra, fogo, água e velocidade, o que mais poderia haver na vida? Infelizmente, poucos de nós alcançaram esse sonho, em parte porque as ferrovias só precisam de um pequeno número de motoristas e em parte porque as locomotivas a vapor que parecem tão empolgantes de dirigir foram sendo eliminadas e substituídas por diesel que simplesmente não tinham nenhum dos personalidade das locomotivas a vapor.
Infelizmente, poucos meninos cresceram e se tornaram motoristas de locomotivas a vapor. (Imagem cortesia de Mike Snow @ Flickr).
Foi nos Estados Unidos que as locomotivas a vapor foram desenvolvidas em gigantes cuspidores de fogo que inspiram admiração apenas por estar perto deles. Estacione uma das grandes locomotivas americanas dos anos 40 ao lado de algo da Grã-Bretanha e o grande diferencial de tamanho se torna óbvio. Assim como os americanos estavam construindo os maiores carros com os maiores motores V8, também estavam construindo as maiores locomotivas a vapor e dirigindo-as em alta velocidade. As velocidades nas linhas principais americanas, como a Central de Nova York e a Pensilvânia, eram comumente de mais de cem milhas por hora e as próprias locomotivas de passageiros aumentaram para pesos totais em torno de quatrocentas toneladas. O Niagara's do New York Central, por exemplo, derrubou a balança em 405 toneladas.
A principal concorrente da New York Central Railroad era a Pennsylvania Railroad e entre as duas surgiu uma espécie de corrida armamentista para ver quem conseguia criar as locomotivas mais interessantes e rápidas, com economia de combustível. Enquanto as locomotivas Hudson e Niagara do New York Central eram convencionais, a Pennsylvania Railroad estava disposta a experimentar e então eles criaram alguns dos projetos de locomotiva mais criativos já vistos. Entre eles estão o duplex S1 no estilo Raymond Loewy e o duplex T1 “nariz de tubarão”.
A locomotiva S2 da Pennsylvania Railroad usava uma turbina a vapor em vez do motor alternativo convencional. (Imagem cortesia de Mike Snow @ Flickr).
A partir de 1937, os engenheiros da Baldwin-Westinghouse começaram a trabalhar na aplicação da tecnologia de turbinas a vapor em locomotivas a vapor. Com a Segunda Guerra Mundial criando escassez de materiais, houve algumas decisões de design que tiveram que ser feitas que teriam sido feitas de forma diferente em tempo de paz. Mas a Pennsylvania Railroad e a Baldwin-Westinghouse se propuseram a criar a locomotiva a vapor mais eficiente já fabricada. Os navios da Marinha não eram movidos por motores a vapor alternativos, mas por turbinas a vapor que os tornavam mais rápidos do que qualquer outra coisa na água por causa da eficiência e potência inerentes da turbina. Então, pela mesma lógica, construir uma locomotiva ferroviária com turbina a vapor fazia muito sentido.
O Pennsylvania S2 usava duas turbinas a vapor, uma grande para deslocamento para a frente e uma menor para deslocamento reverso. (Diagrama cortesia da revista Classic Trains da primavera de 2012 e omnibus.bobanna.com).
Como as locomotivas a diesel estavam ganhando popularidade rapidamente e proporcionando ganhos significativos que agradaram aos gerentes financeiros das empresas ferroviárias, devemos nos perguntar por que alguém se preocuparia em tentar criar um novo estilo de locomotiva a vapor. Embora houvesse razões práticas, tendo a pensar que havia pessoas na alta administração de algumas empresas ferroviárias que simplesmente amavam locomotivas a vapor e queriam continuar a usá-las. Talvez quando meninos quisessem ser motoristas de locomotivas a vapor, mas acabaram indo para a faculdade e se tornando gerentes e executivos. Do ponto de vista prático, as locomotivas a vapor usavam carvão como combustível e isso representava metade do custo do óleo diesel. A Ferrovia da Pensilvânia fazia muitos negócios transportando carvão para a indústria e estava ansiosa para continuar fazendo isso. Eles podiam ver o potencial de economia e um bom resultado final que ainda lhes permitiria usar a energia a vapor. O fato de os navios de guerra da Marinha estarem usando turbinas a vapor e Baldwin-Westinghouse serem os construtores dessas turbinas era um bom presságio para uma locomotiva ferroviária de turbina a vapor com um sistema de acionamento direto, já que os navios também usavam sistemas de acionamento direto e, portanto, ganharam eficiência porque uma transmissão elétrica inevitavelmente causa uma perda de eficiência devido à geração e posterior transmissão da energia elétrica.
Com sabedoria e o benefício da visão retrospectiva, a ferrovia da Pensilvânia provavelmente deveria ter escolhido construir uma locomotiva de carga de baixa velocidade como seu primeiro protótipo. As chances de sucesso teriam sido melhores. No entanto, foi tomada a decisão de criar uma locomotiva de passageiros de alta velocidade - é a decisão romântica que todo menino faria. Portanto, a S2 foi concebida como uma locomotiva de passageiros de alta velocidade que seria absolutamente fantástica de se ver em ação e provavelmente a máquina feita pelo homem mais emocionante para dirigir já criada.
Este é o S2 entregue pela primeira vez. Foi uma das locomotivas de aparência mais impressionante a deixar a fábrica da Baldwin. (Imagem cortesia de billpennsyphotos.com).
A locomotiva a vapor S2 fez sua estreia em 1944. Era uma locomotiva a vapor com uma diferença. Em vez do conhecido " chuff chuff" dos motores a vapor alternativos, fez um poderoso " whoosh”Que era novo e soava da era espacial. À frente de um trem interurbano de alta velocidade, esta era uma locomotiva que era facilmente capaz de puxar uma carga completa a mais de 160 quilômetros por hora e, uma vez que passasse de sessenta quilômetros por hora, faria isso com mais eficiência do que a unidade tripla Electro Motive E7 diesel que seria necessário para igualar sua potência. Em velocidades abaixo de trinta a quarenta milhas por hora, no entanto, tinha fome de carvão e sede de água. Uma turbina a vapor precisa estar girando a uma velocidade definida para ser eficiente e a decisão de projeto foi feita para o S2 de que a velocidade eficiente de pico seria de 70 mph.
Quando entrou em serviço pela primeira vez, o S2 não tinha defletores de fumaça para empurrar a fumaça da chaminé para fora da linha de visão do motorista. Inicialmente, pequenos defletores de fumaça foram instalados como pode ser visto nesta imagem. Eles provaram ser insuficientes, então grandes “orelhas de elefante” foram posteriormente colocadas. As “orelhas de elefante” funcionaram. (Imagem cortesia de thefairchilds.org).
Foi ao dar partida em um trem que a turbina a vapor encontrou mais problemas. Superar a resistência inicial de um trem típico de 20 vagões e colocá-lo em movimento faria com que a pressão da caldeira do S2 caísse de mais de 300 psi para cerca de 100 psi. Essa queda repentina criou problemas térmicos na fornalha e falha dos parafusos de fixação, o que significava que o S2 passava muito tempo nas oficinas em vez de puxar trens. Muito esforço foi feito para solucionar o problema e foi descoberto que o projeto estava com defeito e que um novo projeto para caldeira e fornalha seria necessário. Foi o último prego no caixão para o S2 e depois de apenas seis anos nas pistas ele foi aposentado em 1949. Os problemas poderiam ter sido resolvidos? Quase certamente, A Baldwin-Westinghouse era uma empresa tecnologicamente avançada, como fica evidente nos sistemas de controle criados para o S2. Sem o uso de tecnologia de computador usando apenas meios mecânicos, as complexas questões de controle das duas turbinas, uma para movimento de avanço e uma menor para reversão, e controle da abertura seletiva das quatro chaminés, uma de cada vez, conforme a velocidade e a carga aumentavam, eram controlado por um sistema de gestão. Isso era necessário porque o motorista (engenheiro) simplesmente não teria tempo para gerenciar essas tarefas precisas e complexas. Portanto, o S2 permaneceu bastante convencional para dirigir. Portanto, os problemas iniciais deste novo design poderiam ter sido resolvidos e teria sido maravilhoso para as pessoas que tiveram a oportunidade de dirigi-lo, e uma verdadeira explosão para aqueles que andam atrás dele ou o vejam nas pistas. Sem o uso de tecnologia de computador usando apenas meios mecânicos, as complexas questões de controle das duas turbinas, uma para movimento de avanço e uma menor para reversão, e controle da abertura seletiva das quatro chaminés, uma de cada vez, conforme a velocidade e a carga aumentavam, eram controlado por um sistema de gestão. Isso era necessário porque o motorista (engenheiro) simplesmente não teria tempo para gerenciar essas tarefas precisas e complexas. Portanto, o S2 permaneceu bastante convencional para dirigir. Portanto, os problemas iniciais deste novo design poderiam ter sido resolvidos e teria sido maravilhoso para as pessoas que tiveram a oportunidade de dirigi-lo, e uma verdadeira explosão para aqueles que andam atrás dele ou o vejam nas pistas. Sem o uso de tecnologia de computador usando apenas meios mecânicos, as complexas questões de controle das duas turbinas, uma para movimento de avanço e uma menor para reversão, e controle da abertura seletiva das quatro chaminés, uma de cada vez, conforme a velocidade e a carga aumentavam, eram controlado por um sistema de gestão. Isso era necessário porque o motorista (engenheiro) simplesmente não teria tempo para gerenciar essas tarefas precisas e complexas. Portanto, o S2 permaneceu bastante convencional para dirigir. Portanto, os problemas iniciais deste novo design poderiam ter sido resolvidos e teria sido maravilhoso para as pessoas que tiveram a oportunidade de dirigi-lo, e uma verdadeira explosão para aqueles que andam atrás dele ou o vejam nas pistas. um para o movimento de avanço e um menor para reversão e o controle da abertura seletiva das quatro chaminés, uma de cada vez, conforme a velocidade e a carga aumentavam, eram controladas por um sistema de gerenciamento. Isso era necessário porque o motorista (engenheiro) simplesmente não teria tempo para gerenciar essas tarefas precisas e complexas. Portanto, o S2 permaneceu bastante convencional para dirigir. Portanto, os problemas iniciais deste novo design poderiam ter sido resolvidos e teria sido maravilhoso para as pessoas que tiveram a oportunidade de dirigi-lo, e uma verdadeira explosão para aqueles que andam atrás dele ou o vejam nas pistas. um para o movimento de avanço e um menor para reversão e o controle da abertura seletiva das quatro chaminés, uma de cada vez, conforme a velocidade e a carga aumentavam, eram controladas por um sistema de gerenciamento. Isso era necessário porque o motorista (engenheiro) simplesmente não teria tempo para gerenciar essas tarefas precisas e complexas. Portanto, o S2 permaneceu bastante convencional para dirigir. Portanto, os problemas iniciais deste novo design poderiam ter sido resolvidos e teria sido maravilhoso para as pessoas que tiveram a oportunidade de dirigi-lo, e uma verdadeira explosão para aqueles que andam atrás dele ou o vejam nas pistas. Portanto, o S2 permaneceu bastante convencional para dirigir. Portanto, os problemas iniciais deste novo design poderiam ter sido resolvidos e teria sido maravilhoso para as pessoas que tiveram a oportunidade de dirigi-lo, e uma verdadeira explosão para aqueles que andam atrás dele ou o vejam nas pistas. Portanto, o S2 permaneceu bastante convencional para dirigir. Portanto, os problemas iniciais deste novo design poderiam ter sido resolvidos e teria sido maravilhoso para as pessoas que tiveram a oportunidade de dirigi-lo, e uma verdadeira explosão para aqueles que andam atrás dele ou o vejam nas pistas.
A cabine da S2 era bastante complexa, embora fosse muito semelhante à da maioria das grandes locomotivas a vapor. Com um “painel” como este para gerenciar, o motorista precisava do sistema de controle do S2 para manter as tarefas dele e de bombeiro gerenciáveis. (Imagem cortesia de billpennsyphotos.com).
No final das contas, a força motriz a vapor estava condenada, pois as locomotivas a diesel não eram apenas mais baratas de operar, mas exigiam menos pessoal para repará-las e mantê-las. Nenhum bombeiro foi necessário, então a vida do maquinista tornou-se solitária, tão solitária e enfadonha que as locomotivas a diesel tiveram que ser equipadas com um “pedal de homem morto” que o maquinista tinha que apertar regularmente para verificar se não tinha dormido.
Havia algo sobre o fim da era das locomotivas a vapor que parecia não fazer nenhum bem às ferrovias. As pessoas progressivamente pararam de usar trens para viajar e começaram a viajar de carro ou ônibus. O resultado foi que as companhias ferroviárias tiveram que se amalgamar para tentar sobreviver, a Pennsylvania Railroad se fundiu com sua arquirrival New York Central para se tornar Penn Central, e então em 1970 eles faliram na maior falência corporativa da história americana até aquele Tempo. Por quê? A economia é uma questão, mas acho que a questão que ninguém parece considerar é que as ferrovias perderam seu romance com o fim da era do vapor. Eles escolheram a opção mais barata em vez da opção imaginativa. A locomotiva a vapor S2 da Pennsylvania Railroad foi uma tentativa criativa de manter vivo o romance das ferrovias, uma tentativa de garantir que todos os meninos da escola continuassem a querer ser engenheiros de locomotivas quando crescessem. Infelizmente, não deu certo, embora pudesse.
O fato de o S2 da Pennsylvania Railroad ser um ícone de estilo é evidenciado pelo fabricante de brinquedos e maquetes Lionel, que criou um conjunto de trens baseado na turbina a vapor S2 da Pennsylvania Railroad. O conjunto era extremamente popular. Os meninos que queriam um conjunto de trem Lionel Pennsylvania S2 sabiam que esta era uma locomotiva com a qual eles realmente queriam brincar.
O garotinho à direita desta foto sabe que esta locomotiva a vapor da Pennsylvania Railroad S2 de 490 toneladas será a máquina mais divertida de dirigir no planeta Terra. (Imagem cortesia de Mike Snow @ Flickr).
Você encontrará a cópia em alta resolução da imagem acima do menino e da locomotiva S2 no Flickr se clicar aqui .
Eles são ótimos papéis de parede de mesa.
Você encontrará um artigo técnico muito mais detalhado sobre a Pennsylvania Railroad S2 na edição da revista Classic Trains da primavera de 2012 em omnibus.bobanna.com se clicar aqui .
(Imagem cortesia de Mike Snow @ Flickr).
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