Пенсильвания железной дороги «s класс S2 был паротурбовоз спроектирован и построен в совместных усилий Baldwin Locomotive Works и Westinghouse Electric & Manufacturing Company , как попытка продлить господство паровоза путем адаптации технологии , которая была широко принята в морская промышленность. Один был построен, # 6200, доставлен в сентябре 1944 года. S2 был единственным примером колесной формулы 6-8-6 в обозначении Уайта с шестиколесным ведущим грузовиком , восемью ведущими колесами и шестиколесным ведомым колесом. грузовик. На S2 использовалась паровая турбина с прямым приводом, предоставленная Westinghouse Electric & Manufacturing Company , привязанная к центральной паре осей с двумя внешними осями, соединенными боковыми тягами ; фиксированное передаточное число 18,5: 1. Такая конструкция должна была предотвратить потерю энергии, и S2 достиг механического КПД 97%, что означает, что только 3% энергии пара было потеряно в двигательном оборудовании. Недостатком паровой турбины с прямым приводом было то, что турбина не могла работать на оптимальных оборотах во всем диапазоне скоростей локомотива. S2 был самым большим, самым тяжелым и самым быстрым турбинным локомотивом с прямым приводом из когда-либо построенных.
Пенсильванская железная дорога S2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Спецификация проекта
Локомотив должен был быть 4-8-4 , но ограничения военного времени на легкие стальные сплавы увеличивали вес до тех пор, пока не потребовались шестиколесные ведущие и прицепные грузовики; его строительство также было отложено из-за Второй мировой войны . Строительство локомотива происходило на заводе Болдуин в Эддистоне. Были установлены две турбины, одна для движения вперед, а другая меньшего размера для движения задним ходом на скорости до 22 миль в час (35 км / ч). Сжатый пар со скоростью около 2000 миль в час впрыскивался на лопатки турбины через 4 сопла; тысячи турбинных лопаток передавали энергию пара на шестерню трансмиссии. Максимальная скорость вращения передней турбины 9000 об / мин, развивающая 6900 л.с. реверсивная турбина развивает 1500 л.с. при 8300 об / мин. Система контроля гарантировала, что передняя турбина могла быть запущена только тогда, когда обратная турбина была выключена. Вес силовой установки составляет 39 000 фунтов или 5,65 фунта / л.с. Установлен большой котел с топкой Belpaire и длинной камерой сгорания . Была установлена система автоматической смазки, соединяющая картер трансмиссии, где ведущие шестерни были погружены в резервуар со смазочным маслом, заполненный смазочным маслом. Смазка проходит через все точки смазки, включая подшипники качения на всех осях, через фильтрованные трубы с помощью двух паровых насосов. Уортингтон -pattern питательная нагреватель была установлена для повышения эффективности. Сдвоенные воздушные насосы для торможения поезда были установлены под подножками рядом с передней частью дымовой камеры, а большой радиатор в носовой части охлаждал сжатый воздух.
Выхлоп турбины проходил через набор из четырех сопел в дымовой камере , обеспечивая равномерную тягу для огня и выходящую через уникальную четверную дымовую трубу. У S2 не было дымового дефлектора, когда он был доставлен из Болдуина в PRR в сентябре 1944 года, но вскоре после того, как он начал свою службу, PRR обнаружил, что локомотив выпускал сильный дым на более низкой скорости во время работы, поэтому была приобретена пара небольших дымовых дефлекторов. а тонкая полукруглая металлическая пластина для отвода дыма была заполнена в нескольких футах позади дымовой трубы. По всей видимости, этого было недостаточно, поэтому на заводе Altoona Works была добавлена пара гораздо больших размеров, напоминающая «слоновьи уши», которые использовались в New York Central класса S1b 4-8-4 Niagara и Union Pacific FEF-3 4-8-4. , Декабрь 1946 г. Использование дымовых дефлекторов никогда не было традицией Пенсильванской железной дороги . До S2 # 6200 в период с 1939 по 1941 год для экспериментальных целей было установлено только три дымовых дефлектора K4 : PRR # 5038, # 3876 и # 3878. Их дымовые дефлекторы были сняты после войны, поэтому паровая турбина № 6200 была единственным локомотивом Пенси с огромными «слоновьими ушами» после войны.
Тендер на поставку ПРР С2 №6200 изначально проводился на локомотив класса Л1с с обозначением 180-Ф-82. Позже он был обозначен как 180-П-75 для класса К4 № 3768; тендер был снова перестроен и получил обозначение 180-П-85 для использования S2 6200. Этот большой тендер с 16 колесами был подобен тому, который использовался на других крупных пассажирских локомотивах PRR, T1 и S1 . Чтобы снизить нагрузку на бригаду, на локомотиве была установлена «Система контроля давления жидкости» (патент США 2 515 962), разработанная инженером Westinghouse Гарри С. Мэем. Он управлял запуском, ходом, реверсом, выходной мощностью и скоростью, а также ограничением скорости в обоих направлениях работы - все с помощью одного рычага управления, который был установлен перед сиденьем инженера.
Локомотив оказался мощным и способным, с запасом мощности на скорости и разумной экономией топлива. Турбинный привод был удобен в эксплуатации и позволял увеличить мощность на рельсе. Во время испытательного пробега, официально организованного PRR 30 марта 1945 года, S2 # 6200, буксирующий динамометрический вагон, смог вывести состав из 17 вагонов на расстояние 48 километров (ровный путь) со скоростью 110 миль в час (180 км / ч). ) между Форт-Уэйном и Чикаго. Инженер г-н Флайя Картрайт и пожарный г-н М.Е. Браун были назначены для этого официального пробного запуска. Э. С. Кокс, британский инженер-локомотив, однажды ехал на подножке и сообщил, что «100 миль в час поддерживалась и превышалась в течение 12 минут подряд». Хотя локомотив был экономичным на скорости, он был крайне неэкономичным на более низких скоростях. Турбина потребляла меньше пара, чем обычные локомотивы на скорости более 30 миль в час (48 км / ч), но ниже этого показателя локомотив потреблял слишком много пара и топлива. Котел обычно работал при давлении 310 фунтов на квадратный дюйм (2,1 МПа), но на низкой скорости давление могло упасть до 85 фунтов на квадратный дюйм (0,59 МПа). Увеличение расхода топлива на низких скоростях приводило к тому, что топка становилась более горячей, что иногда приводило к поломке анкерных болтов.
Проблемы локомотива, быстрое снижение количества пассажиров PRR с 1947 года и преимущества нового тепловоза гарантировали, что № 6200 никогда не будет дублироваться, но S2 все же участвовал в Чикагской железнодорожной ярмарке 1948 года с паровозом T1 4-4-4-4 Duplex. . [1] В августе 1949 года локомотив получил серьезное повреждение турбины. Поскольку расходы на техническое обслуживание неуклонно росли, S2 в конце концов отключили в Крестлайн и Алтуна . В 1952 году она окончательно вышла на пенсию и в следующем году отправила на слом.
История обслуживания
S2 был передан подразделению Fort Wayne и базировался в машинном отделении Crestline. Он перевозил различные престижные пассажирские поезда, обслуживающие коридор Нью-Йорк - Чикаго, такие как Broadway Limited , The Liberty Limited , The Trail Blazer , The General , The Manhattan Limited и The Golden Arrow по маршруту между Чикаго и Крестлайн, штат Огайо (283 мили / 446 км). S2 также буксировал воинские поезда и был замечен в буксировке грузовых экспрессов. PRR S2 # 6200, как экспериментальный образец паротурбинного локомотива с прямым приводом, пробежал в общей сложности 103000 миль, прежде чем был полностью выведен из эксплуатации в августе 1949 года.
В популярной культуре
Компания Lionel изготовила несколько моделей поездов S2. Первые, 671 и 2020, были выпущены в 1946 году и были сняты с производства в 1949 году. Турбина 681 производилась в 1950 и 1951 годах. Она была похожа на обе оригинальные модели турбин, но 681 имела функцию Magne-Traction Лайонела, которая делает колеса магнитными. В 1952 году Корейская война вызвала нехватку магнитных материалов, поэтому 671 был переиздан как 671rr (671 повтор). 681 вернулся в следующем году. В 1954 и 1955 годах была выпущена еще одна турбина под номером 682. 682 был в основном 681, но с клапанным механизмом на колесах и белой полосой, нарисованной с обеих сторон.
Рекомендации
- ^ Национальный железнодорожный бюллетень Том 63, номер 1 | 1993
- Рольф Остендорф (1971), Dampfturbinen-Lokomotiven: Die Entwicklungsgeschichte einer vergangenen Dampflokomotiv-Sonderbauart (на немецком языке), Штутгарт: Franckh'sche Verlagshandlung, стр. 59–61
- Рольф Остендорф (1978), Ungewöhnliche Dampflokomotiven von 1803 bis heute: Ein Spiegelbild spezieller Konstruktionen (на немецком языке) (2-е изд.), Штутгарт: Motorbuch Verlag, стр. 246, ISBN 3-87943-406-9
- Раймар Леманн (1987), Dampflok-Sonderbauarten (на немецком языке) (2-е изд. Без изменений), Берлин: VEB Verlag Technik, стр. 152, ISBN 3-341-00336-3
- Джордж Х. Друри (1993), Руководство по североамериканским паровозам (на немецком языке) (1-е изд.), Waukesha, WI: Kalmbach Publishing Co., стр. 394 , ISBN 0-89024-206-2
- «Турбинный двигатель Пенсильвании», Trains (на немецком языке), Kalmbach Publishing Co., стр. 14–15, январь 1945 г., ISSN 0041-0934
- «Привод для турбинных локомотивов», Поезда (на немецком языке), Kalmbach Publishing Co., стр. 26–29, июнь 1945 г., ISSN 0041-0934
- Чарльз Керр-младший (июнь 1947 г.), «Паровая турбина: новая надежда угля», Поезда (на немецком языке), Kalmbach Publishing Co., стр. 15–18, ISSN 0041-0934
Внешние ссылки
- Дуплексные и экспериментальные паровые двигатели PRR
- Паровая турбина Пенсильванской железной дороги S2
- «Современная сила для современных поездов» - рекламный буклет, выпущенный PRR в 1949 году, демонстрирующий новейшую движущую силу железных дорог.
- Журнал "The Keystone" - Осень 2012 Том 45 - Номер 3 - Турбина S2 686
- Паровая турбина С2 6-8-6 (2014 г.)
- Патентные чертежи железной дороги Пенсильвании ( журнал Classic Trains от 20 января 2012 г. )
- «Представляя линейку современных угольных паровозов, декабрь 1944 года» - рекламный буклет, выпущенный PRR в 1949 году, демонстрирующий новейшие железнодорожные паровозы.
- Дуглас Селф (29 октября 2004 г.). "Пенсильванский турбинный локомотив" . Необычные локомотивы .