La Leader fue una clase de locomotora de vapor articulada experimental 0-6-0 + 0-6-0 T , producida en el Reino Unido con el diseño del innovador ingeniero Oliver Bulleid . El Leader fue un intento de extender la vida útil de la tracción a vapor al eliminar muchos de los inconvenientes operativos asociados con las locomotoras de vapor existentes. Fue pensado como un reemplazo para la flota envejecida de motores de tanque de clase M7 que todavía están en funcionamiento en el Ferrocarril del Sur (SR). [2] El trabajo de diseño comenzó en 1946 y el desarrollo continuó después de la nacionalización de los ferrocarriles en 1948, bajo los auspicios de British Railways (BR).
Clase líder SR / BR [1] | ||||||||||||||||||||||||||||||
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El proyecto Leader fue parte del deseo de Bulleid de modernizar la locomotora de vapor en base a la experiencia adquirida con la flota eléctrica de Southern Railway. [2] Bulleid consideró que las actitudes hacia la intensidad laboral de la operación de vapor habían cambiado durante el período de posguerra, favoreciendo la dieselización y la electrificación . En un esfuerzo por demostrar el potencial continuo del vapor, Bulleid amplió los límites de la energía a vapor, permitiéndole competir con las locomotoras diesel y eléctricas en términos de ahorro de mano de obra y facilidad de operación. [3]
El diseño incorporó muchas características novedosas, como el uso de sifones térmicos , bogies y cabinas en cada extremo de la locomotora, lo que dio como resultado su apariencia única, para una locomotora de vapor, moderna similar a un diesel. Sin embargo, varias de sus innovaciones resultaron infructuosas, lo que explica en parte la cancelación del proyecto a principios de la década de 1950. Se pusieron en marcha cinco locomotoras Leader, aunque solo se terminó una. La locomotora operativa se probó en la antigua red ferroviaria del sur de Brighton . Los problemas con el diseño, los informes indiferentes sobre el rendimiento y la presión política en torno a los crecientes costos de desarrollo, llevaron a que todas las locomotoras de la clase fueran desechadas en 1951.
Fondo
La base del Leader se originó a partir de una revisión de 1944 de la flota de locomotoras de vapor de Southern Railway, que resultó en un informe de diseño de Southern Railway que requería una locomotora de alta potencia que requiriera poco mantenimiento para reemplazar la vieja flota de motores de tanque de la clase M7. [2] El escrito también estipulaba que la locomotora se utilizaría tanto en trenes de pasajeros como de mercancías, lo que requería una alta disponibilidad de rutas. Bulleid propuso un diseño inicial basado en su locomotora de la clase SR Q1 , que había demostrado ser fácil de mantener en servicio. [3] A medida que avanzaba la propuesta, Bulleid vio que ciertas tareas requeridas con las locomotoras de vapor convencionales podrían eliminarse adoptando algunas de las características de las locomotoras eléctricas sureñas contemporáneas . [2] Sin embargo, uno de los diseños posteriores de una disposición de ruedas 0-4-4-0 tenía una carga por eje inaceptablemente alta de 20 toneladas largas (20,3 toneladas; 22,4 toneladas cortas), lo que aumentó el riesgo de dañar el ferrocarril del sur. pista. [4] Al desarrollar más la propuesta, Bulleid se conformó con un diseño de locomotora bogie 0-6-0 + 0-6-0 T , que distribuía el peso de manera más uniforme sobre los rieles y reducía la carga por eje. [5]
Diseño
Bulleid presentó una serie de ideas iniciales a la dirección de Southern Railway que incorporaron el funcionamiento de dos extremos, lo que le dio al conductor de la locomotora la máxima visibilidad en cualquier dirección sin que una caldera o un ténder oscurecieran su vista. Por lo tanto, se eliminó la necesidad de un plato giratorio para hacer girar la locomotora, aunque los diseños iniciales fueron rechazados por el departamento de operación debido a problemas con la técnica de soldadura. [6] El diseño aceptado incluía dos bogies de vapor 0-6-0 con válvulas de manguito que ahorran peso y cadenas para acoplar los ejes impulsores. La caldera fue compensada para dar espacio a un pasillo de comunicación, permitiendo al conductor acceder a ambas cabinas sin salir de la locomotora, disposición que generó problemas posteriores. [7] La cámara de combustión, cerca del centro de la locomotora, fue alimentada por el bombero desde una tercera cabina, conectada a ambas cabinas de conducción por el corredor de comunicaciones. [8] El conjunto completo se colocó en un marco común y, por lo tanto, a menudo se lo denomina 0-6-6-0 T , aunque la notación real es 0-6-0 + 0-6-0 T ya que ambas unidades del motor pivotado como en una locomotora Garratt , Double Fairlie o Meyer . [9] [10] [11] [12]
El prototipo Leader se construyó en Brighton Railway Works , el trabajo comenzó en 1946. [6] Se realizó un pedido inicial de cinco locomotoras directamente desde la mesa de dibujo en 1946 y se encargaron 31 más en 1947, aunque, con la nacionalización inminente, se simplemente un gesto. [13] La última orden fue cancelada después de que el Ferrocarril del Sur pasara a ser de propiedad pública, para permitir que se llevaran a cabo pruebas en el prototipo. [13]
Diseño de bogie y cilindro
Cada uno de los dos bogies tenía tres cilindros, con las ruedas motrices conectadas por cadenas encerradas en un baño de aceite, basado en el engranaje de válvulas accionado por cadena de Bulleid en sus locomotoras Pacific. [14] El engranaje de válvula utilizó la inusual disposición de válvula de manguito que también se probó en la clase Hartland Point ex LB y SCR H1 en paralelo con la construcción de la primera locomotora Leader. [14] La Leader fue la primera locomotora de vapor en utilizar una forma de válvula de camisa desde la locomotora de Cecil Paget de 1908 y la prueba simultánea del principio en Hartland Point insinúa la naturaleza apresurada de la concepción de la locomotora. [15] La locomotora se sentó sobre las inusuales ruedas Bulleid Firth Brown , que eran más ligeras, pero más fuertes, que el equivalente con radios.
El uso de válvulas de manguito y baños de aceite para lubricar las partes móviles de las unidades del motor se inspiró en la práctica contemporánea de motores de combustión interna . [6] Esto incluía un engranaje oscilante que daba un movimiento axial de 25 grados a las mangas, lo que permitía una lubricación uniforme de las partes móviles. [16] Sin embargo, esto resultó en un mecanismo demasiado complicado que era difícil de mantener, perpetuando las incautaciones que se suponía que debía erradicar. Esta característica se eliminó de ambos bogies del prototipo a medida que avanzaban las pruebas. [17] Otra característica innovadora del ensamblaje del bogie de vapor fue la capacidad de intercambiarlos cuando ocurrieron fallas, una operación fácil para el personal de mantenimiento en comparación con las complejidades de revisar el movimiento de una locomotora de vapor regular. [4]
Los tres cilindros de cada bogie se fundieron en formato monobloque, cada uno rodeado por dos cámaras de vapor de entrada anulares y una única cámara de vapor de salida grande. [16] Estos tenían la función adicional de mantener el cilindro calentado por vapor caliente para mantener la temperatura y la presión del vapor que ingresa a los cilindros. Sin embargo, estas piezas fundidas eran difíciles de mecanizar con precisión. [16] Los arreglos de sellado de vapor necesarios para este sistema también eran complejos, y cada uno de los seis cilindros y manguitos de válvula requerían 24 anillos de sellado. [15]
Diseño de caldera, cámara de combustión, caja de humo y carcasa
La caldera fue la culminación de las lecciones aprendidas con los Pacifics y fue un prolífico generador de vapor. Todas las calderas Leader se construyeron en Eastleigh y demostraron ser el área menos problemática de todo el diseño. [14] La presión de la caldera se fijó en 280 psi (1900 kPa) y cada uno estaba equipado con cuatro sifones térmicos dentro de la cámara de combustión , tanto para aumentar la tasa de evaporación como para mejorar la circulación del agua. [18] Estos se habían utilizado anteriormente con gran efecto en los diseños de clase de la Marina Mercante y West Country y la Batalla de Gran Bretaña de Bulleid . [18]
El líder tenía una cámara de combustión de "revestimiento seco". No estaba rodeada en la parte superior y los lados por una "chaqueta" de agua como en la práctica normal, [19] sino que estaba construida de acero soldado y usaba ladrillos refractarios en lugar de agua como aislamiento, una solución novedosa pero problemática. [6] El uso de ladrillos refractarios redujo el área de la rejilla de 47 pies cuadrados (4,4 m 2 ) a 25,5 pies cuadrados (2,37 m 2 ) y concentró el fuego en un área más pequeña. [19] La puerta de la hoguera estaba desplazada a la izquierda de la parte trasera de la caldera, lo que creaba dificultades para el bombero cuando agregaba carbón al fuego. [20] Inicialmente, la cámara de combustión no estaba equipada con un arco de ladrillo refractario, aunque uno fue reacondicionado durante el verano de 1950. [21] El arco era problemático porque conducía a una tendencia a que las llamas ingresaran a la cabina a altas salidas, un situación agravada por el estrechamiento del área de la cámara de combustión. [21]
La caja de humo tenía un problema inherente al mantener un vacío constante . Esto fue el resultado de otra innovación de Bulleid que ahorra mano de obra, una escotilla deslizante controlada desde la cabina delantera, que permitió que la ceniza se limpiara a través de una rampa hacia la vía cuando la locomotora estaba en movimiento. [22] El problema radicaba en que la ceniza se acumulaba alrededor de los bordes del tobogán, lo que permitía que el aire se filtrara a la caja de humo, lo que reducía la eficiencia general de la locomotora. [19] La feroz explosión del escape también significó que las cenizas y las brasas fueron expulsadas a la atmósfera, creando un posible peligro de incendio en la línea. [23]
Para facilitar el mantenimiento, la caldera, la cámara de combustión y la cámara de humo estaban revestidas con láminas de acero, lo que significaba que la forma del motor se parecía a la de una locomotora diésel moderna . Esa fue una desviación importante del diseño tradicional de locomotoras de vapor, permitiendo que el motor se limpiara usando una planta de lavado de vagones. [24] La locomotora fue diseñada para transportar 4 toneladas (4.06 toneladas) de carbón y 4.000 galones imperiales (18.000 l; 4.800 galones estadounidenses) de agua, y el búnker de carbón estaba cubierto por una lona para evitar la entrada de agua en la cabina del bombero. [1] La entrada a la locomotora se realizaba mediante escaleras que conducían a las puertas correderas, aunque, debido al diseño del bogie, la subida a la cabina del bombero requería trepar por la carcasa del baño de aceite. [19]
Construcción
La construcción de las primeras cinco locomotoras Leader comenzó en las obras ferroviarias de Brighton del Southern Railway en julio de 1947. [25] British Railways heredó el proyecto Leader tras la nacionalización en 1948, que estaba lo suficientemente avanzado como para continuar construyendo el prototipo, ya que Bulleid todavía era Chief Mechanical. Ingeniero de la recién formada Región Sur de los Ferrocarriles Británicos . [26] Aunque el trabajo en las otras cuatro locomotoras se estancó, el prototipo Leader surgió de Brighton como locomotora No. 36001 en junio de 1949.
Los otros cuatro miembros del pedido inicial realizado por Southern Railway, Nos. 36002-5, se encontraban en distintas etapas de construcción al final del período de desarrollo. El número 36002 estaba casi completo, el número 36003 estaba sin su carcasa exterior y los números 36004-5 eran poco más que conjuntos de marcos, aunque la mayoría de sus componentes principales se habían construido en Eastleigh y Brighton y estaban almacenados listos para instalar. [6] Sin perspectivas de que el Ejecutivo de Ferrocarriles asignara más dinero para su finalización, las locomotoras sin terminar se almacenaron en varios depósitos alrededor de la antigua red de Ferrocarriles del Sur en espera de una decisión sobre su futuro. [6]
Operación
Con un esfuerzo de tracción calculado de 25350 lb, el Leader vino con la banda de potencia de clase 5 de los ferrocarriles británicos. [27] Esto era considerablemente más bajo que los pacifics WC / BB contemporáneos que estaban clasificados como clase 7, y esto significaba que el Leader tenía que poder tener una carga por eje que le permitiera operar en rutas secundarias y en ramales donde el diseño de doble extremo sería de mayor beneficio, algo que no era probable con el peso inherente al diseño.
Una vez finalizado, el n. ° 36001 se puso inmediatamente en servicio en pruebas con vagones de pasajeros vacíos en el sureste de Inglaterra. [6] Los registros oficiales de ensayos que se mantienen en las fábricas de Brighton informaron diversos grados de éxito y fracaso en las carreras realizadas. [28] Sin embargo, los resultados de los ensayos informados a la sede de los ferrocarriles británicos en Marylebone fueron "llamativos por la ausencia de elogios" por los puntos fuertes del Leader, a saber, la caldera, el sistema de frenado y la adherencia total proporcionada por los dos bogies. [29] Se han presentado varias teorías con respecto a este estado de cosas, la más plausible es que los miembros más conservadores de la fuerza laboral ferroviaria en Brighton y el Ejecutivo Ferroviario sentían que el líder era demasiado revolucionario y estaban ansiosos por mantener el status quo. [30]
Rendimiento del No. 36001
Después de las pruebas que duraron más de un año, se demostró que el No. 36001 tenía varios defectos, incluido el gran consumo de carbón y agua, falta de fiabilidad mecánica, condiciones de trabajo insostenibles tanto para el bombero como para el conductor, pérdida de vapor a través de los anillos del cilindro y distribución desigual del peso en el bogies. Después de renovar el conjunto del cilindro, se probó en Brighton y Eastleigh utilizando un automóvil con dinamómetro LNER , donde se experimentó un buen funcionamiento con altos costos de combustible y esfuerzo por parte del bombero. Durante un período de dos semanas, el Leader se probó con el rendimiento de una locomotora de clase U [27], lo que indicó que la liberación del freno era demasiado lenta en servicio para su uso en horarios ajustados a pesar de que la aplicación del freno se señaló como la mejor utilizada en un Bulleid diseño. [31] Estas pruebas fueron interrumpidas por la rotura de los ejes de manivela, que fueron reemplazados por ejes de 36002 solo para que estos se rompieran a su vez con aproximadamente el mismo kilometraje que los originales. [27]
A lo largo de las pruebas del No. 36001, el revestimiento de ladrillos refractarios proporcionó un problema constante al colapsar continuamente en el fuego. [8] Los ladrillos refractarios fueron reemplazados por sustitutos de hierro fundido que se derritieron en el intenso calor de la cámara de combustión, que a su vez fueron reemplazados por ladrillos refractarios más gruesos de 9 pulgadas (230 mm). [6] Algunos de los bomberos asignados al Líder se quejaron de las condiciones de hacinamiento en la cabina central de la locomotora, una situación agravada por las llamas que ingresan a la cabina desde la cámara de combustión a altas potencias. [23] Era un espacio cerrado que estaba constantemente caliente y la puerta de entrada única de bomberos en el costado de la locomotora se dejaba abierta durante el viaje para promover la ventilación. [8] La puerta de la cabina de bomberos también generó críticas, ya que se habría bloqueado en caso de que la locomotora volcara por ese lado, impidiendo la fuga del bombero, por lo que miembros del sindicato ferroviario ASLEF amenazaron con detener a sus tripulaciones de operando el Líder. [19] Las mediciones en la cabina del bombero mostraron que las temperaturas podrían alcanzar los 120 ° F (50 ° C), lo que le valió a la locomotora el apodo de The Chinese Laundry debido al calor y la humedad. [27]
Durante el trabajo en los ejes de manivela en Eastleigh Works, se aprovechó la oportunidad para colocar la locomotora en la báscula puente, lo que mostró que la caldera de compensación y el depósito de carbón causaron que el centro de gravedad de la locomotora se desplazara hacia un lado. [27] Se tuvieron que realizar experimentos para equilibrar la locomotora llenando el corredor de enlace con grandes cantidades de chatarra, reemplazada en un rediseño por un piso elevado, cubriendo el material pesado. Estas modificaciones dieron como resultado que el motor excediera el límite de peso total de 150 toneladas (151 toneladas), limitando severamente la disponibilidad de ruta del diseño durante las pruebas. [32] Un problema relacionado fue que, a pesar de ser una locomotora alta, de 12 pies y 11 pulgadas (3,94 m), los techos de la cabina eran relativamente bajos. La cabina en el extremo de la caja de humo de la locomotora sufrió el mismo calor excesivo que la cabina del bombero. Para sortear este problema, se utilizó la locomotora en reversa, ya que la cabina trasera estaba al lado del tanque de agua y la tolva de carbón y, por lo tanto, lejos de los gases calientes que circulaban dentro de la caja de humo. [33]
A pesar de sus problemas, la locomotora mostró excelentes características de vaporización y tracción total de los dos bogies de potencia en sus carreras de prueba. [34] Cuando se despidió correctamente, el líder fue capaz de mantenerse al día con los horarios, incluso adelantándose en ocasiones. Sin embargo, se encontraron dificultades operativas al detenerse por agua: no solo la locomotora usaba agua a un ritmo rápido, lo que requería paradas frecuentes, sino que la carcasa totalmente cerrada y la altura total de la locomotora significaban que muchas de las grúas de agua eran demasiado bajas para alimentar directamente al tanque de agua, lo que requiere una disposición improvisada de palas y mangueras o llenar el tanque con un tubo vertical y una manguera; ambas opciones ampliaron enormemente la cantidad de tiempo necesario para tomar agua. Estos retrasos tendían a perder las ventajas de tiempo obtenidas cuando la locomotora funcionaba bien y afectaban las cifras de rendimiento publicadas. [35] A pesar de transportar trenes de prueba sobre la Sección Central del antiguo Ferrocarril del Sur, el prototipo Leader nunca se usó en un servicio lucrativo debido al riesgo de falla del engranaje de válvulas y la publicidad adversa que esto causaría a los Ferrocarriles Británicos. [36]
Librea y numeración
Ferrocarril del Sur
Cuando el proyecto estaba bajo los auspicios del Ferrocarril del Sur, el número 36001 se habría numerado CC101. [1] Bulleid abogó por un estilo continental de nomenclatura de locomotoras, basado en sus experiencias en la sucursal francesa de Westinghouse Electric antes de la Primera Guerra Mundial . El número de Southern Railway siguió una adaptación del sistema de clasificación UIC donde "C" se refiere al número de ejes motrices, en este caso tres en cada bogie. [37] Dado que el diseño tiene seis ejes motores, la numeración habría sido CC101 – CC105 para el lote inicial, siendo el número final el identificador de la locomotora.
Ferrocarriles británicos
La librea operativa era gris fotográfica con forro rojo y blanco. También se utilizó el escudo del "León Ciclista" de los Ferrocarriles Británicos, aunque, después de la fotografía de la obra, se pintó sin explicación. [6] La numeración era el sistema estándar de los ferrocarriles británicos, en la serie 36001. [6] Si la clase hubiera entrado en producción completa, las locomotoras habrían sido pintadas con librea negra de tráfico / carga mixta de los ferrocarriles británicos con forro rojo, gris y crema. 36001 se pintó inicialmente con esta librea, pero precedió a la fotografía oficial de la obra y posteriormente se volvió a pintar con librea fotográfica gris. [38]
Evaluación operativa
La producción del Leader demostró la inadecuación inherente de encerrar una caldera de vapor en una superestructura cerrada. El ambiente en el interior era muy inadecuado, el peso era prohibitivo y el mantenimiento necesario, como el lavado de calderas, solo podía lograrse mediante un desmantelamiento importante de la locomotora. [27]
A pesar de las altas expectativas puestas en el Líder, no fue la revolución de la fuerza motriz lo que Bulleid pretendía que fuera. Ninguna parte del diseño de Líder se perpetuó en las locomotoras de la clase británico de los ferrocarriles estándar por Robert adivinanzas , ni se encontró el favor internacional, con la Garratt articulado locomotoras que proporcionan una función similar para un menor mantenimiento. [3] Todo el concepto se abandonó silenciosamente en 1951 después de que Bulleid dejara los Ferrocarriles Británicos para convertirse en Ingeniero Mecánico Jefe de Córas Iompair Éireann (donde produjo CIÉ No. CC1 , una locomotora de turba con un diseño similar) y las cinco fueron desechadas. [3] La culminación del proyecto fue una factura de £ 178,865 5s 0d (equivalente a £ 6,173,719 a partir de 2019 [39] ) para el contribuyente, sin embargo, cuando la prensa informó la historia en 1953, se afirmó que £ 500,000 ( equivalente a £ 17,258,017 a partir de 2019) se desperdició en el proyecto. [40] RG Jarvis , que fue puesto a cargo del proyecto después de la partida de Bulleid, insistió en que la locomotora requería un rediseño completo para resolver los problemas del concepto original.
Después de los problemas durante las pruebas en 1950, en noviembre de ese año 36001 y las otras cuatro locomotoras Leader en varias etapas de ensamblaje fueron cortadas para desguazar. [27] Ningún miembro de la clase Leader sobrevivió y solo se sabe que existen las placas de matrícula de los números 36001 y 36002. [41] La placa de matrícula del número 36001 se encuentra en el Museo Nacional del Ferrocarril ; una placa de constructor de locomotoras destinada a la locomotora, pero nunca instalada en servicio, se subastó por £ 1050 en 2008. [42] El líder fue un intento audaz de empujar hacia atrás los límites del diseño contemporáneo de locomotoras de vapor y, de tener éxito, habría prolongado la vida del vapor en los ferrocarriles británicos. [3]
Referencias
- Notas
- ↑ a b c Bulleid (1977 , p. 143)
- ↑ a b c d Bulleid (1977 , p. 135)
- ↑ a b c d e Day-Lewis (1964), La locomotora líder
- ↑ a b Bulleid (1977 , p. 129)
- ^ Bulleid (1977 , p. 136)
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- ^ Robertson (2007 , p. 116)
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- Bibliografía
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Otras lecturas
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- Nock, OS (1972). Vapor del Sur . Newton Abbot: David y Charles.
- Robertson, Kevin (1990). Líder y Steam Experimental del Sur . Stroud: Alan Sutton Publishing.
- Tufnell, Robert (1985). Locomotoras prototipo . Newton Abbot: David y Charles.
enlaces externos
- Locomotora clase "Leader" Southern E-Group