PENNSYLVANIA RAILROAD S2 STEAM TURBINE

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 .

Você encontrará três outras fotos em alta resolução do Pennsylvania 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).

LOCOMOTIVA DA CLASSE GWR ROVER COM BITOLA 10 ¼ "

LOCOMOTIVA DA CLASSE GWR ROVER COM BITOLA 10 ¼ "

A Ferrovia Great Western da Grã-Bretanha às vezes era chamada de “Maravilhosa Ferrovia de Deus”. Era a linha de trem que saía de Londres para o oeste até as cidades de veraneio do West Country, descendo até Torquay, em Devon (onde ficava o famoso hotel de Basil Fawlty ) e continuava até a Cornualha. A linha ferroviária quando foi construída pela primeira vez foi criada pelo lendário engenheiro britânico Isambard Kingdom Brunele ele inicialmente optou por fazer a bitola das pistas 7'¼ ”, que é muito maior do que a“ bitola padrão ”que encontramos hoje em dia na Grã-Bretanha, Europa e Estados Unidos. Dado o tamanho que as locomotivas dos Estados Unidos mais tarde iriam crescer para a bitola larga de Brunel, teria acomodado muito melhor, embora sua bitola larga durasse apenas de 1836-1892. A Great Western Railway operando em Broad Gauge era a ferrovia ocidental da era vitoriana e sempre que Sherlock Holmes e Doctor Watson viajavam para o oeste para Devon ou Cornwall, provavelmente teria sido na Broad Gauge Great Western Railway.

The Great Western Railway Rover Class “Dragon” em Taunton, Somerset. (Imagem cortesia (en.academic.ru).

Isambard Kingdom Brunel foi um engenheiro visionário creditado não apenas por seus projetos ferroviários, mas também por pontes e navios. Sua visão era estender o transporte ferroviário através do oceano usando grandes navios a vapor de aço que pudessem cruzar o Atlântico com rapidez e segurança até os Estados Unidos. Seu navio, o “Great Eastern”, foi seu extraordinário esforço para concretizar isso.

O navio a vapor de Brunel, o Great Eastern, em 1866. (Imagem cortesia da Wikipedia).

A ferrovia de bitola larga de 7'¼ ”proporcionou conforto e velocidade superiores em comparação com a bitola 4'8½” que o resto da Grã-Bretanha e Europa padronizaram. Isso criou as dificuldades óbvias com o transbordo de mercadorias e passageiros de um sistema para outro quando dois sistemas ferroviários se encontravam. Em última análise, isso levaria a Great Western Railway a mudar para a bitola padrão de 4'8½ "em 1892. A era da bitola larga é lembrada e celebrada pelos entusiastas na Grã-Bretanha, apesar do fato de nenhuma das locomotivas Broad Gauge originais ter sido preservada . O último da classe “Iron Duke”, (que é o predecessor da classe Rover na qual o modelo que estamos apresentando é baseado) foi chamado de “Lord of the Isles” e foi preservado na fábrica de Swindon da GWR até janeiro de 1906 quando também foi descartado, não deixando nenhum sobrevivente disso,

Foto de época da locomotiva de bitola larga da classe Rover “Bulkeley” que esteve em serviço de 1880-1892. Esta locomotiva trabalhou nos últimos trens de passageiros de bitola larga na sexta-feira, 20 de maio e no sábado, 21 de maio de 1892. (Imagem cortesia delcampe-static.net).

Uma réplica em tamanho real do Duque de Ferro foi construída em 1985 para o Museu da Ciência, mas por causa de restrições orçamentárias, esta reconstrução não foi totalmente fiel ao original, mas focou em replicar a aparência visual. Assim, os únicos exemplos restantes da classe Iron Duke e seu derivado, a classe Rover, só existem em modelos cuidadosamente construídos que reproduzem não apenas a aparência, mas também os detalhes de engenharia. O modelo em nossa imagem de destaque no início deste post e abaixo está um dos melhores deles.

Este modelo da classe Rover “Dragon” feito por Ken Woodham levou seis anos e mais de 12.000 horas para ser construído.

O modelo de “Dragon” feito por Ken Woodham é um modelo totalmente preciso e sem concessões que incorpora exatamente os detalhes de engenharia dessas locomotivas. Isso significa que o modelo é bastante frágil de manusear e é melhor como uma peça de exibição para o estudo e apreciação deste design. As locomotivas originais foram projetadas pelo engenheiro Daniel Gooch, que foi recrutado por Brunel para projetar locomotivas para sua Great Western Railway. O Duque de Ferro e a classe Rover derivada foram as mais avançadas das locomotivas de bitola larga criadas e tinham um design tão bom que o sucessor de Daniel Gooch, Joseph Armstrong, baseou suas locomotivas expressas de bitola única de bitola padrão, a classe Sir Daniel e a classe Queen no Duque de Ferro e Rover.

É possível apreciar os detalhes precisos da modelagem nesta fotografia dos controles da cabine.

Este modelo Ken Woodham mede 72 ins (183 cm) de comprimento total e é construído em uma escala de 8,22: 1, portanto, caberá em um trilho de bitola de 10¼ ”. O modelo vem em um expositor conforme a ilustração.

Você encontrará a página de vendas da Bonhams para esta incrível peça de arte de modelagem de locomotiva ferroviária se clicar aqui .

Se o modelo está um pouco fora da sua faixa de preço, você ainda pode estar interessado no livro de Christopher Awdry “Brunel's Broad Gauge Railway”, que você pode encontrar na Amazon se clicar aqui .

Este modelo é um dos principais ícones da história das ferrovias britânicas. Ela será uma adição maravilhosa a qualquer coleção de locomotivas modelo e provavelmente se tornará a peça central.

(Todas as imagens são cortesia da Bonhams, exceto quando indicado de outra forma).

locomotiva a vapor T1 duplex da Pennsylvania Railroad

locomotiva a vapor T1 duplex da Pennsylvania Railroad

A locomotiva a vapor T1 duplex da Pennsylvania Railroad é talvez a mais atraente e a mais controversa já criada. Os engenheiros da Pennsylvania Railroad (PRR) e da Baldwin Locomotive Works criaram uma solução bastante complexa para construir uma locomotiva a vapor recíproca com enorme potência e capacidade de cruzeiro a 100 mph. Esta obra-prima da engenharia foi então dada, como uma glória culminante, simplificação criada por Raymond Loewy, o mestre do design industrial da América. O que foi produzido foi uma locomotiva a vapor que não só parecia um míssil sobre rodas, mas também funcionava como tal.

O aerodinâmico Raymond Loewy para o T1 da ferrovia da Pensilvânia fez a locomotiva parecer um míssil sobre rodas. (Imagem cortesia da Wikimedia).

Antecedentes - Equilíbrio Dinâmico e Linha R-1 da Costa Atlântica

O pano de fundo para a criação deste míssil ferroviário é uma história um pouco complexa, mas não é muito difícil encaixar as peças do quebra-cabeça para descobrir por que os engenheiros decidiram criar esta locomotiva a vapor relativamente complexa.

No decorrer da década de 1930, várias ferrovias americanas foram confrontadas com um aumento dramático na demanda de tráfego de passageiros: três exemplos são a New York Central, sua rival Pennsylvania Railroad e a Atlantic Coast Line. A estratégia do New York Central para lidar com o aumento do peso dos trens era construir Hudsons maiores e melhores (locomotivas com um arranjo de rodas 4-6-4) e, em seguida, Mohawks (tendo um arranjo de rodas 4-8-2 e mais força de tração) , terminando seus esforços de desenvolvimento com o Niagara (locomotivas muito grandes e potentes com arranjo de rodas 4-8-4). Diante do mesmo problema, a ferrovia da Pensilvânia adotou uma estratégia muito diferente, e podem ter sido as lições aprendidas pela Baldwin Locomotive Works na Atlantic Coast Line que levaram o PRR a fazer o que fez.

Os problemas experimentados com a Baldwin Locomotive Works Atlantic Coast Line R-1 podem muito bem ser a razão que eles recomendaram à Pennsylvania Railroad para adotar o arranjo de roda duplex para o T1. (Imagem cedida por alcomike43@flickr.com ).

A história começa no final dos anos 1930 na Atlantic Coast Line (ACL). O tráfego de passageiros no ACL entre Richmond, Virgínia e Jacksonville, Flórida, tornou-se tão pesado que a empresa foi forçada a dobrar seus trens de passageiros. Rumo duplo significa usar duas locomotivas para puxar o trem, porque uma não será suficiente. Os motores de passageiros do ACL eram antigas locomotivas USRA (United States Railroad Administration) padrão 4-6-2 do Pacífico e deviam ser modernizados. O comando duplo de um trem requer não apenas duas locomotivas a vapor, mas também duas tripulações para conduzi-las, dobrando os custos salariais. A administração do ACL decidiu buscar o melhor que a locomotiva Baldwin poderia oferecer e, então, eles optaram por uma atualização para as locomotivas 4-8-4 Northern de tamanho real com grande potência e potencial de velocidade. Os engenheiros de Baldwin fizeram seus cálculos matemáticos e estavam confiantes de que a locomotiva 4-8-4 que seria chamada de R-1 teria um desempenho perfeito. Essas locomotivas devem ter parecido incríveis na prancheta porque pareciam ainda mais magníficas quando construídas e pintadas no atraente esquema de cores cinza de dois tons do ACL.

Quando as locomotivas R-1 entraram em serviço, no entanto, não demorou muito para que o espectro de danos aos trilhos aparecesse em sua cara feia. Os engenheiros da Baldwin ficaram perplexos, seus cálculos estavam corretos de acordo com tudo o que a tecnologia de 1930 havia lhes ensinado. Mas havia claramente problemas de equilíbrio dinâmico que eles não haviam encontrado antes e o que estava acontecendo era que as forças alternadas estavam tão desequilibradas que as rodas motrizes da locomotiva estavam literalmente saindo da pista e batendo nela, causando danos caros. Este problema foi sem dúvida exacerbado pelos motoristas / engenheiros de locomotivas que estavam empurrando essas novas locomotivas incríveis a velocidades de cerca de 100 mph, apesar do fato de que eles foram instruídos a não levar os R-1 acima de 80 mph.

Os engenheiros da Baldwin descobriram uma solução para o problema que exigia o encaixe de peças recíprocas leves e a revisão do equilíbrio dinâmico: mas o dano estava feito, não apenas para a reputação de Baldwin, mas também para a reputação das locomotivas a vapor em geral. A Atlantic Coast Line relegou as locomotivas R-1 ao uso de frete e saiu e comprou novas locomotivas a diesel que não funcionavam como trilhos.

Como pode ser visto nesta foto, a divisão das oito rodas motrizes em dois grupos de quatro permite o uso de bielas curtas e leves, eliminando o peso da seção central da biela principal.

Decisões de projeto para a ferrovia da Pensilvânia T1

Então, foi quando a ferrovia da Pensilvânia abordou Baldwin com ideias para uma nova locomotiva a vapor de alta potência e alta velocidade, a ideia preferida era usar um arranjo de roda duplex que agruparia as oito rodas motrizes em dois grupos de quatro. Isso reduziu significativamente a massa recíproca das peças, por exemplo, eliminando a seção da biela principal entre a segunda e a terceira rodas motrizes e, assim, reduzindo essa massa em uma terceira. Da mesma forma, os pistões eram muito menores porque havia quatro deles em vez de dois. Além disso, a Pennsylvania Railroad já tinha alguma experiência com locomotivas duplex de passageiros, particularmente seu protótipo S1, que também teve uma aerodinâmica atraente de Raymond Loewy.

À esquerda está o protótipo duplex da Pennsylvania Railroad S1 e à direita uma New York Central Railroad 4-6-4 Hudson. O PRR S1 tinha um arranjo de rodas 6-4-4-6.

Os engenheiros e a gerência da Baldwin também sabiam, sem dúvida, da competição que enfrentavam com as novas locomotivas a diesel e queriam escolher o que consideravam a melhor e, com sorte, a opção mais segura. Mas quando você está trabalhando com novas soluções técnicas, é improvável que obtenha todas as respostas certas na primeira tentativa. Os planos foram traçados e as duas primeiras locomotivas duplex T1 “mísseis sobre rodas”, números 6110 e 6111, foram construídas na Baldwin Locomotive Works.

Desenho original da locomotiva duplex T1. (Imagem cortesia altoonaworks.info).

( Observação: para ver a gama completa de mapas e desenhos de locomotivas em altoonaworks.info clique aqui ).

Essas duas primeiras locomotivas T1 foram submetidas a uma avaliação completa assim que foram entregues ao PRR e os resultados foram excelentes. A gerência estava tão confiante nesses relatórios que fez um pedido de outros cinquenta T1s, dos quais 25 seriam construídos pela Baldwin entre 1942-1946 (Nos. 5525-5549), e 25 construídos pela Pennsylvania Railroad em suas próprias oficinas de Altoona entre 1945-1946 (Nos. 5500-5524).

O T1 em serviço: problemas iniciais de dentição

À medida que essas locomotivas entraram em serviço e começaram a ganhar seu sustento, as vantagens e as desvantagens do projeto começaram a aparecer. A velocidade e potência do T1 superaram as expectativas. Eles foram projetados para fornecer velocidades de 100 mph com trens de passageiros pesados ​​e provaram ser mais do que capazes de fazer isso. Não apenas pareciam mísseis ferroviários, mas os motoristas logo descobriram que podiam funcionar como um míssil também. Um técnico que havia recebido o trabalho de solucionar problemas com as válvulas de gatilho do T1 descobriu motoristas levando-as bem ao norte de 120 mph: na verdade, ele observou velocidades de até 140 mph com motoristas que estavam tentando ganhar tempo. Para avaliar isso com precisão, ele teria que estar usando um cronômetro em distâncias conhecidas, pois o velocímetro do T1 só ia até 120 mph. Essencialmente, este era em parte o mesmo problema que havia ocorrido na Linha da Costa do Atlântico: dê a um motorista / engenheiro uma locomotiva potente de alta velocidade e você pode dizer a eles para limitar sua velocidade - mas, quando os trilhos são longos e o gerenciamento está longe, ele provavelmente vai querer acelerar e descobrir o que ela realmente fará. Rapazes serão rapazes.

Você encontrará uma ótima história de um membro da tripulação de um trem sobre essa situação de “tempo de recuperação” se clicar aqui . Lendo, eu gostaria de ter estado na plataforma com eles.

Este breve vídeo da The T1 Trust fornece um vislumbre de como o T1 parecia em serviço, e podemos imaginar a tentação dos engenheiros / motoristas de “ver o que ela fará”.

O problema do deslizamento do motorista dianteiro e sua solução

Uma vez que os T1s estavam em serviço regular com tripulações normais, alguns problemas surgiram. O mais famoso deles é a propensão do grupo da roda motriz dianteira a escorregar, e um exemplo disso pode ser visto no vídeo acima. Isso não ocorria apenas em velocidades lentas, como na partida, mas também se manifestava em altas velocidades, caso em que era violento e extremamente difícil de controlar. Este problema foi um fator que causou falhas mecânicas. Existem duas causas prováveis ​​para este problema e parece que ambas foram resolvidas. A primeira causa provável foi que a equalização da mola não estava correta. Quando novos os T1's tiveram as molas das rodas motrizes equalizadas juntas, e não equalizadas com os caminhões que suportavam o peso da locomotiva na dianteira e traseira. Para resolver o problema de patinagem das rodas, os engenheiros mudaram a equalização da mola de forma que o conjunto dianteiro de rodas motrizes fosse equalizado com o caminhão dianteiro que as sustentava e o conjunto traseiro de rodas motrizes com o caminhão traseiro que as sustentava. As evidências sugerem que isso pelo menos melhorou o problema e muito possivelmente o corrigiu.

A cabina do T1.

O ajuste da equalização da mola foi uma das várias modificações feitas nas locomotivas T1 durante seu serviço. Provas de que modificações como a mudança na equalização da mola resolveram o deslize do motorista dianteiro são encontradas no relatório da Chesapeake & Ohio Railroad, que emprestou duas locomotivas T1 em 1946 para avaliação (uma das quais era a número 5539). Os engenheiros / motoristas do C&O normalmente tinham experiência com locomotivas duplex, já que o C&O tinha várias delas, incluindo grandes locomotivas de carga.

O relatório C&O sobre os T1's que eles tinham emprestado afirmava:

• “Eles administraram bem os trens, principalmente em velocidades mais altas.”
• “Eles mantiveram a programação e compensaram os atrasos na maioria das execuções.”
• “Eles não tinham tendência excessiva de escorregar.”

O relatório relata um incidente em Waynesboro em setembro de 1946 no qual um T1 paralisou, no entanto, este evento foi causado por sobrecarga e, portanto, não é indicativo de uma falha ainda remanescente nas locomotivas.

Portanto, com base na experiência do C&O com os T1s que eles emprestaram, podemos supor que os principais problemas iniciais experimentados inicialmente com o T1 quase certamente foram corrigidos.

Correndo pela neve. Esta cena de inverno é linda, e interessante porque o esquema de cores do trem sendo rebocado pelo T1 parece ser o amarelo do C&O. (Foto de David Mittner, cortesia de fineartamerica.com).

( Nota: Você pode encontrar a pintura acima à venda em fineartamerica.com se clicar aqui ).

O sistema de came oscilante tipo A, o sistema de came rotativo e o T1A com engrenagem de válvula Walschaert

Embora o projeto do T1 fosse um pouco mais complexo do que uma locomotiva a vapor de expansão única mais convencional, certamente não era o fato de ter quatro cilindros em vez de apenas dois que era a causa dos problemas mecânicos que a cercavam. Havia muitas locomotivas duplex de quatro cilindros servindo nas ferrovias da América que provaram ser confiáveis. Da mesma forma, através do Atlântico, na França, o uso de locomotivas a vapor de dupla expansão composta era amplamente a norma, e esses motores de três e quatro cilindros também eram capazes de operar de forma confiável. Portanto, não foi simplesmente um caso de quatro cilindros sendo a causa do problema, houve outro problema de design de natureza bastante diferente que fez com que os T1s passassem mais tempo na oficina do que deveriam, e foi o tipo A oscilante - sistema de câmera e as válvulas de gatilho que ele operava.

O sistema de came oscilante Tipo A girou para frente e para trás, não em 360 ° completos. Cada um foi colocado em movimento por um sistema de engrenagem de válvula de Walschaert em miniatura. Esse mecanismo em si não era o problema real, mas sua localização, sim. A caixa de câmbio dianteira estava localizada sob o "capô" da cobertura no convés do piloto, atrás do pós-resfriador e entre as bombas de ar. A localização da caixa de câmbio traseira também era ruim, estando localizada atrás da sela do cilindro e orientada verticalmente entre os quadros. Embora as próprias caixas de engrenagens fossem bastante confiáveis, o problema de patinagem das rodas em alta velocidade causaria danos e levá-las para fazer reparos era tão difícil que poderia ser descrito como um "trabalho de palha curta", não um trabalho que um técnico gostaria de tem de fazer. A decisão da engenharia de projeto de usar válvulas de gatilho por si só provou ser uma fonte de problemas que indiscutivelmente superou as vantagens teóricas que essas válvulas oferecem - sendo o fornecimento de vapor mais precisamente cronometrado. No entanto, as válvulas de gatilho provaram ser propensas a falhas e o problema de patinagem das rodas em alta velocidade garantiu que a falha acontecesse com muita frequência. Para testar se uma solução de engenharia viável poderia ser encontrada, duas locomotivas foram modificadas. A locomotiva número 5500 foi modificada em julho de 1948 para um sistema de válvula de came rotativo, e o número 5547 foi alterado para a engrenagem de válvula convencional Walschaert em julho de 1949, criando a única locomotiva T1A. No entanto, as válvulas de gatilho provaram ser propensas a falhas e o problema de patinagem das rodas em alta velocidade garantiu que a falha acontecesse com muita frequência. Para testar se uma solução de engenharia viável poderia ser encontrada, duas locomotivas foram modificadas. A locomotiva número 5500 foi modificada em julho de 1948 para um sistema de válvula de came rotativo, e o número 5547 foi alterado para a engrenagem de válvula convencional Walschaert em julho de 1949, criando a única locomotiva T1A. No entanto, as válvulas de gatilho provaram ser propensas a falhas e o problema de patinagem das rodas em alta velocidade garantiu que a falha acontecesse com muita frequência. Para testar se uma solução de engenharia viável poderia ser encontrada, duas locomotivas foram modificadas. A locomotiva número 5500 foi modificada em julho de 1948 para um sistema de válvula de came rotativo, e o número 5547 foi alterado para a engrenagem de válvula convencional Walschaert em julho de 1949, criando a única locomotiva T1A.

A única locomotiva T1A, número 5547, equipada com engrenagem de válvula convencional Walschaert. (Imagem cortesia de billpennsyphotos.com).

( Nota: A fotografia acima e muitas outras locomotivas da Pennsylvania Railroad podem ser adquiridas em billpennsyphotos.com se você clicar aqui . Este site tem uma série de fotografias excelentes da classe única T1A, fotografias que são muito difíceis de encontrar: - lado direito , quarto direito , lado esquerdo , quarto esquerdo . ).

É altamente provável que a locomotiva T1A # 5547 provou ser um motor confiável e muito mais fácil de manter. Como pode ser visto na fotografia acima, a engrenagem da válvula está localizada do lado de fora e é facilmente acessível. Com a equalização da mola ajustada corretamente e a engrenagem da válvula Walschaert, antiquada, mas confiável, as principais deficiências do projeto T1 original foram abordadas.

Válvula de gatilho original equipada T1 usando o sistema de válvula de came oscilante Tipo A. (Imagem cortesia de trens.com).

Uma curta vida útil

O T1 da Pensilvânia teve uma vida útil curta: seus problemas iniciais selaram seu destino e, no entanto, é provável que, mesmo se todos tivessem funcionado perfeitamente desde o início, ainda assim teriam sido relegados ao lixo. Certamente, no New York Central, o Niagara provou ser pelo menos se não mais eficiente do que as locomotivas a diesel com as quais estava competindo, e mesmo assim todas foram sucateadas. O presidente da ferrovia da Pensilvânia, Martin W. Clement, anunciou no início de 1948 que em maio todos os seus trens de passageiros Leste-Oeste estariam usando a energia a diesel, e a ferrovia cumpriu essa declaração. As locomotivas T1 foram relegadas a tarefas menores e, em seguida, progressivamente aposentadas e vendidas para sucata entre 1951-1955, com a última sendo rebocada para o ferro-velho em 1956.

A T1 foi quase certamente a locomotiva a vapor mais rápida que o mundo já viu, embora nenhuma de suas viagens de alta velocidade acima de 120 mph tenha sido medida oficialmente. Os britânicos estabeleceram uma corrida oficial com uma locomotiva A4 chamada “Mallard” transportando um carro dinamômetro e seis vagões a uma velocidade de 126 mph, que segurou momentaneamente. Mas se o técnico da ferrovia da Pensilvânia que afirmou ter observado um T1 a cerca de 140 mph estava correto, então o T1 era uma locomotiva muito mais rápida.

Especificações

Dimensões principais por Steve Llanso da Sweat House Media
Classe	T1
Ferrovia	Pensilvânia (PRR)
País	EUA
Whyte - arranjo das rodas	4-4-4-4
Número na classe	52
Números de estradas	5500-5549
Medidor	Std
Número construído	52
Construtor	De várias
Ano	1942-1946
Engrenagem de válvula	Boneco franklin
Distância entre eixos do motorista (ft / m)	25,33 / 7,72
Distância entre eixos do motor (ft / m)	51,92 / 15,83
Razão entre a distância entre eixos motriz e a base de soro geral do motor	0,49
Distância geral entre eixos (motor e taco) (ft / m)	107 / 32,61
Carga do eixo (peso máximo por eixo) (lbs / kg)	71.680 / 32.514
Peso nos motoristas (lbs / kg)	279.910 / 126.965
Peso do motor (lbs / kg)	502.200 / 227.794
Peso de carga da proposta (lbs / kg)	442.500 / 200.715
Peso total do motor e da proposta (lbs / kg)	944.700 / 428.509
Capacidade de água do concurso (galões / ML)	19.200 / 72,73
Capacidade de combustível da oferta (óleo / carvão) (galões / toneladas / ML / MT)	42,60 / 38,70
Peso mínimo do trilho (calculado) (lb / yd / kg / m)	117 / 58,50
Diâmetro do driver (pol./mm)	80/2032
Pressão da caldeira (psi / kPa)	300 / 20,70
Cilindros de alta pressão (curso dia x) (pol./mm)	19,75 ″ x 26 ″ / 502 × 660 (4)
Cilindros de baixa pressão (curso dia x) (pol./mm)
Esforço de tração (lbs / kg)	64.653 / 29326,14
Fator de adesão (peso nos motoristas / esforço de tração)	4,33
Área da Firebox (pés quadrados / m2)	490 / 45,52
Área da grade (pés quadrados / m2)	92 / 8,55
Superfície de aquecimento evaporativo (sq ft / m2)	4209 / 391,03
Superfície de superaquecimento (sq ft / m2)	1430 / 132,85
Superfície de aquecimento combinada (pés quadrados / m2)	5639 / 523,88
Superfície de aquecimento evaporativo / Volume do cilindro	228,28

( Dados cortesia steamlocomotive.com. Para ver a tabela completa clique aqui ).

Será que algum dia saberemos com certeza quão rápido um T1 poderia ir? Esperançosamente o faremos, porque a T1 Trust foi estabelecida para construir uma nova locomotiva T1. A obra está progredindo bem, com 28,1% da construção concluída e US $ 675.000 arrecadados até agora. Espera-se que a locomotiva seja concluída até 2030.

(Imagem cortesia da The T1 Trust).

A intenção é construir uma nova locomotiva número 5550 semelhante à locomotiva modificada número 5500, que foi modificada em julho de 1948 para um sistema de válvula de came rotativo. A nova locomotiva deve ser construída, tanto quanto possível, de acordo com o projeto original, mas com melhorias modernas quando necessário ou desejável. Desejamos a todos muito sucesso e esperamos estar por perto para ver o projeto concluído.

Você encontrará o site da The T1 Trust se clicar aqui .

Existem vários itens à venda e você pode contatá-los se quiser fazer uma doação grande ou pequena.

Assim, o “míssil dos trilhos” pode ainda funcionar novamente para deliciar os fãs de locomotivas a vapor, velhos e jovens.

O T1 da ferrovia da Pensilvânia foi provavelmente a coisa mais próxima de uma ferrovia que a Ferrari já criou. Foi construído durante e logo após a era da Segunda Guerra Mundial, uma época em que as pessoas esperavam por um futuro brilhante e próspero, em um mundo livre da tirania e da opressão. Foi talvez a maior obra de engenharia ferroviária e arte industrial já criada.

T1 número 5544 visto com uma locomotiva diesel do tipo que logo a substituiu. (Foto cedida por douglas-self.com).