Las locomotoras de vapor 4-4-4-4 de la clase T1 de Pennsylvania Railroad (PRR) , introducidas en 1942 con dos prototipos y más tarde en 1945-1946 con 50 ejemplares de producción, fueron las últimas locomotoras de vapor construidas para la PRR y posiblemente las más controvertidas. Eran ambiciosas, tecnológicamente sofisticadas, potentes, rápidas y distintivamente aerodinámicas por Raymond Loewy . Sin embargo, también eran propensas a patinar las ruedas tanto al arrancar como a alta velocidad, además de ser complicadas de mantener y caras de operar. [ cita requerida ] La PRR decidió en 1948 colocar locomotoras diésel en todos los trenes expresos de pasajeros, dejando preguntas sin respuesta sobre si los defectos de la T1 eran solucionables, especialmente teniendo en cuenta que los dos prototipos no tenían los problemas inherentes a las unidades de producción.
Un artículo que apareció en una edición de 2008 de la revista Pennsylvania Railroad Technical and Historical Society Magazine mostró que la capacitación inadecuada para los ingenieros que hacían la transición a la T1 puede haber llevado a aplicaciones excesivas del acelerador, lo que resultó en el deslizamiento del conductor. [7] Otra causa fundamental del deslizamiento de las ruedas era una "ecualización de resortes" defectuosa: las rigideces de los resortes que soportaban la locomotora sobre los ejes no estaban ajustadas para igualar adecuadamente las fuerzas entre las ruedas y las vías. [8] Los conductores estaban igualados juntos, pero no con el bogie del motor. En la flota de producción, el PRR igualaba el bogie del motor con el motor delantero y el bogie trasero con el motor trasero, lo que ayudó a resolver el problema del deslizamiento de las ruedas. [9]
Antes de la T1, la última locomotora de pasajeros exprés de serie que había fabricado la PRR fue la K4 de 1914, que se fabricó hasta 1928. En 1929 se fabricaron dos locomotoras K5 de ampliación experimental , pero no se consideró que supusieran una mejora lo suficientemente importante como para que valiera la pena. Después de eso, la atención de la PRR se centró en la electrificación y la producción de locomotoras eléctricas ; aparentemente, el ferrocarril decidió que no necesitaba más locomotoras de vapor.
Sin embargo, las deficiencias de las K4 se hicieron más evidentes durante la década de 1930. Las locomotoras funcionaban bien, pero a medida que aumentaba la longitud de los trenes, demostraron tener poca potencia; las locomotoras K4 de dos cabezas se convirtieron en la norma en muchos trenes. El ferrocarril tenía muchas locomotoras disponibles, pero pagar a dos tripulaciones en dos locomotoras por tren era caro. Mientras tanto, otros ferrocarriles estaban dando un salto adelante, desarrollando locomotoras para trenes de pasajeros cada vez más potentes. Su rival, New York Central, construyó 4-6-4 Hudson , mientras que otras rutas desarrollaron diseños de pasajeros tipo 4-8-2 "Mountain " y luego 4-8-4 "Northern ". La energía a vapor de la PRR comenzó a verse obsoleta.
El PRR comenzó a desarrollar locomotoras de vapor nuevamente a mediados y fines de la década de 1930, pero con una diferencia. Donde la política anterior de locomotoras del PRR había sido conservadora, nuevos diseños radicales tomaron fuerza. Los diseñadores de Baldwin Locomotive Works , socio de desarrollo del PRR desde hacía mucho tiempo, estaban ansiosos por demostrar la viabilidad del vapor frente a la nueva competencia de las locomotoras diésel-eléctricas. Persuadieron al ferrocarril para que adoptara la última idea de Baldwin: la locomotora dúplex . Esta dividía las ruedas motrices de la locomotora en dos conjuntos, cada uno con su propio par de cilindros y varillas. Hasta entonces, las únicas locomotoras con dos juegos de conductores eran las locomotoras articuladas , pero la dúplex usaba un marco rígido. En un diseño dúplex, los cilindros podían ser más pequeños y el peso de las varillas laterales y principales podía reducirse drásticamente. Dado que el movimiento de la varilla principal no podía equilibrarse por completo, el diseño dúplex reduciría el "golpe de martillo" en la vía. La menor masa reciprocante permitió alcanzar velocidades más altas. El uso de válvulas de asiento también aumentó la velocidad porque proporcionaban una entrega de vapor a los cilindros en un tiempo muy preciso. [ cita requerida ] Sin embargo, la metalurgia utilizada tenía un inconveniente: la válvula de asiento no podía soportar la tensión de un funcionamiento sostenido a alta velocidad (es decir, más de 160 km/h en los T1 de producción). [ cita requerida ]
La primera locomotora dúplex de la PRR fue la S1 experimental nº 6100 de 1939. Consiguió alcanzar las 100,97 millas por hora (162,50 km/h) en vías a nivel mientras tiraba de un tren de pasajeros de 1.350 toneladas. Su rendimiento animó a la PRR a seguir desarrollando locomotoras de vapor dúplex. La S1 se construyó innecesariamente grande para su exhibición en la Feria Mundial de Nueva York de 1939 hasta octubre de 1940; por lo tanto, su radio de giro le impidió operar en la mayor parte de la red de la PRR. El diseño 6-4-4-6 reducía la tracción del conjunto motriz hasta el punto de que era especialmente propensa al deslizamiento de las ruedas [ cita requerida ] ; por lo tanto, solo se construyó una Clase S1. La PRR regresó a Baldwin para desarrollar un diseño dúplex apto para la producción en serie.
El 26 de junio de 1940, la PRR encargó dos prototipos Baldwin (números 6110 y 6111) por un coste de 600.000 dólares . [10] Ambos prototipos presentaban numerosos problemas iniciales y eran propensos a patinar si el ingeniero no los manejaba con cuidado, pero los informes de pruebas favorables dieron lugar a una orden de producción de 50 T1, divididas entre Altoona Works, propiedad de la PRR, y Baldwin. El 20 de diciembre de 1944, la Junta de la PRR autorizó la compra de 50 locomotoras de la clase T1 por 14.125.000 dólares (282.500 dólares por unidad, lo que equivale a 4.889.546 dólares cada una en la actualidad). El diseñador jefe de Baldwin, Ralph P. Johnson, fue responsable de los aspectos mecánicos de la nueva clase T1. [1] El diseñador Raymond Loewy obtuvo la patente estadounidense D 136.260 por un diseño conceptual temprano de la T1 con una cabina elevada ubicada sobre el conjunto de conducción delantero. [11] Si bien eso se ajustaba al objetivo de Baldwin de hacer la locomotora de vapor más distintiva posible, las consideraciones prácticas llevaron a que el diseño de la T1 se revisara a la posición de cabina convencional con una ligera modificación del diseño único de la nariz incluido en la patente de Loewy. El diseño distintivo de Raymond de la T1 influyó en gran medida en otras locomotoras, sobre todo en la clase 520 de South Australian Railways . A fines de 1942, el ingeniero jefe de Islington Railway Workshops, Frank Hugh Harrison, vio la T1 en una revista estadounidense mientras diseñaba la clase 520. Frank quedó impresionado y la aerodinámica de la T1 se convirtió en la base del diseño. Luego, se aumentó el ritmo de construcción de la clase 520 para que saliera antes que la T1 para evitar reclamos de patentes.
El último T1 de producción (n.º 5549) entró en servicio el 27 de agosto de 1946. [12] El motor n.º 5539 desarrolló 5012 hp (3737 kW), según las pruebas realizadas entre el 11 y el 14 de septiembre de 1946 en el vagón dinamométrico DM-1 de Chesapeake and Ohio Railway mientras estaba en préstamo a C&O. [ cita requerida ] En 1944, el n.º 6110, probado en la planta de pruebas estacionaria de Altoona, desarrolló 6550 hp (4880 kW) en los cilindros a 137 km/h (85 mph). [13] También acumularon regularmente más de 8000 millas al mes. [14]
Debido a su complejidad en relación con otros diseños de locomotoras de vapor, las T1 eran difíciles de mantener. Diseñadas para funcionar de manera confiable a velocidades de hasta 160 km/h (100 mph), las T1 eran tan potentes que podían superar fácilmente sus limitaciones de carga y velocidad diseñadas, lo que a su vez causaba un mayor desgaste, particularmente en las válvulas de asiento limitadas a 160 km/h. Se las describía como "de vapor libre", lo que significa que generalmente podían mantener la presión de la caldera independientemente del ajuste del acelerador. Eran tan potentes que podían producirse deslizamientos violentos de las ruedas en un amplio rango de velocidades si el ingeniero no manejaba el acelerador con cuidado; la pérdida de tracción del conductor a altas velocidades, especialmente cuando la T1 estaba bajo una carga pesada al ascender pendientes, causaba daños en las válvulas de asiento. El mecanismo de válvulas Franklin Tipo A aplicado a las T1 estaba diseñado para velocidades continuas de 160 km/h y carreras de hasta 200 km/h. En entrevistas con el historiador William L. Withuhn en la década de 1970, los ingenieros de Franklin Julius Kirchhof y Ray Delano afirmaron que un técnico de Franklin encargado de determinar la causa de las frecuentes fallas de las válvulas de asiento en los T1 los vio operar a velocidades de hasta 100-110 mph para recuperar el tiempo con trenes cortos de seis o siete vagones, determinando la velocidad cronometrando el momento en que el tren pasaba por los postes kilométricos. [15]
Cuando la Junta de PRR decidió convertir en diésel todos los trenes de primera clase en trenes de primera clase, la mayoría de las T1 fueron degradadas para transportar trenes secundarios. Algunas de ellas fueron retiradas del servicio de pasajeros en 1949; todas estaban fuera de servicio en 1952. Fueron desguazadas entre 1951 y 1956.
En 2014, un grupo sin fines de lucro conocido como The T1 Trust comenzó a restaurar una T1 utilizando los planos originales con sutiles mejoras de rendimiento donde fuera necesario. [3] El objetivo de The T1 Trust es proporcionar un servicio de excursiones en la línea principal. El costo estimado de The T1 Trust para construir la T1 número 5550 es de $10 millones, con una fecha de finalización prevista para 2030 [3] (Este total se ha reducido desde entonces a un poco más de $7 millones, ya que se ha adquirido una lancha de larga distancia PRR usada en lugar de una nueva construcción).
La construcción de la locomotora 5550 también sigue los métodos de construcción y financiación iniciados por el proyecto LNER Peppercorn Class A1 60163 Tornado . [16] La primera pieza de la locomotora, la placa de matrícula en forma de piedra angular, se fundió en abril de 2014, seguida por el primer componente menor, un pasador de resorte de enlace de transmisión, en octubre de 2014. Los componentes principales completados en marzo de 2019 incluyen dos conductores Boxpok , la proa, la cabina, la caldera de tercer curso y la puerta contra incendios. La construcción de la placa de tubo frontal estaba en marcha por un fabricante en St. Louis, Missouri. [17] [ necesita actualización ]
