George Jackson Churchward CBE (31 de enero de 1857 - 19 de diciembre de 1933) fue un ingeniero ferroviario inglés y fue ingeniero mecánico jefe del Great Western Railway (GWR) en el Reino Unido de 1902 a 1922.
Churchward nació en Rowes Farm, Stoke Gabriel , Devon, donde sus antepasados (la línea mayor residía en Hill House; su abuelo paterno, Matthew, era el hijo menor del cabeza de familia) habían sido escuderos desde 1457. Fue el primer hijo de una familia de tres hijos y dos hijas, los hermanos John (nacido en 1858) y James (nacido en 1860) y las hermanas Mary (nacida en 1863) y Adelina (nacida en 1870). Su padre, George Churchward, un granjero, se casó con su prima, Adelina Mary, hija de Thomas Churchward, de Paignton , Devon, un comerciante de maíz y sidra. [1] Fue educado en la King Edward VI Grammar School , ubicada dentro de la Mansion House en Fore Street, Totnes , Devon. El primo de su padre, Frederick Churchward, cabeza de familia, organizó clases particulares en Hill House durante las vacaciones escolares. [2]
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Comenzó su formación en ingeniería en 1871 con John Wright, el superintendente de locomotoras de los ferrocarriles de South Devon , Cornwall y West Cornwall , en las obras de Newton Abbot del South Devon Railway. Mientras estuvo allí, él y su compañero de estudios Robert Neville-Grenville [3] [a] desarrollaron un automóvil propulsado por vapor basado en la caldera de un motor de bomberos Merryweather . [4]
Cuando la GWR se hizo cargo del Ferrocarril del Sur de Devon en 1876, Churchward tuvo que trasladarse a las Obras de Swindon . En 1877, al final de su pasantía, se trasladó a la oficina de dibujo, donde trabajó con "Young Joe" Armstrong para desarrollar un freno de vacío. Fue nombrado ingeniero de inspección en junio de 1882, y seis meses más tarde se convirtió en asistente del gerente de Obras de Carruajes, James Holden , asumiendo el cargo de gerente tras la marcha de Holden en 1885. Diez años más tarde se convirtió en asistente del gerente de Obras, y poco después en gerente, de las obras de locomotoras, y en 1897 se convirtió en el asistente principal y sucesor natural de William Dean . [5]
Después de cinco años como asistente principal, durante la mayor parte de los cuales Dean estuvo enfermo y delegó gran parte de su trabajo de diseño a Churchward, en 1902 sucedió formalmente a Dean como superintendente de locomotoras. [6] En 1900 se convirtió en el primer alcalde de Swindon.
En el siglo XIX y principios del XX, las compañías ferroviarias eran muy competitivas. La velocidad significaba ingresos y la velocidad dependía de la ingeniería. Churchward entregó a la GWR desde Swindon una serie de locomotoras innovadoras y líderes en su clase. Se podría decir que, desde principios del siglo XX hasta la década de 1920, los diseños 4-6-0 de 2 y 4 cilindros de Great Western fueron sustancialmente superiores a cualquier clase de locomotora de las otras compañías ferroviarias británicas. En una ocasión, los directores de GWR se enfrentaron a Churchward y le exigieron saber por qué la London and North Western Railway podía construir tres locomotoras 4-6-0 por el precio de dos de las "Star" de Churchward. Churchward supuestamente dio una respuesta escueta: "¡Porque una de las mías podría tirar de dos de sus malditas cosas hacia atrás!" [7]
El mayor desafío de ingeniería para las operaciones de GWR fue viajar por South Devon Banks , una serie de pendientes pronunciadas que unen Exeter y Plymouth en Devon, en la ruta más importante de GWR. Aunque la velocidad fue un factor competitivo clave en toda la ruta de GWR, South Devon Banks recompensó los diseños de locomotoras seguras con una buena adherencia. La mayor oportunidad para cualquier CME de GWR fue el gran legado de ancho de carga resultante de la conversión de GWR de la vía de ancho ancho de Brunel a ancho estándar, lo que permitió diseños más anchos y altos que cualquiera de las otras cuatro grandes compañías ferroviarias posteriores .
La filosofía de diseño de Churchward siguió una serie de corrientes de desarrollo, para lo cual investigó exhaustivamente tanto los diseños de la competencia del Reino Unido como las locomotoras europeas y norteamericanas . [8] [9]
Siguiendo los principios del inventor belga Alfred Belpaire , Churchward prefirió las calderas de vapor libre. Esto dio como resultado el uso de una caja de fuego rectangular de estilo Belpaire, que debido a su mayor área de superficie para la evaporación era menos propensa a la formación de espuma y al arrastre de agua a los cilindros. Churchward heredó de Dean una serie de calderas cilíndricas paralelas, pero al aplicar principios matemáticos al flujo de agua de la caldera, mejoró rápidamente el flujo de vapor al adoptar calderas cónicas, que dan su área más grande al punto de mayor producción de vapor. Churchward luego prescindió de la necesidad de una gran cúpula para recolectar vapor, utilizando en su lugar un suministro de agua superior desde inyectores, que junto con cajas de clack ajustadas en la parte superior ocultas dentro de un "capó" de latón minimizaban la tensión de la caldera. [8] [9]
Churchward experimentó con el uso de locomotoras de combustión compuesta, un principio desarrollado para motores marinos que fue ampliamente adoptado en el diseño de locomotoras europeas. Aunque a través de su experimentación Churchward encontró poca diferencia en el funcionamiento en términos de la potencia total desarrollada en locomotoras de combustión compuesta, el uso de locomotoras europeas en su prueba condujo a la adopción de calderas de mayor presión y potencia motriz dividida entre dos ejes en diseños de cuatro cilindros. [8] [9]
Su tercera corriente filosófica se basaba en las válvulas de pistón. Las válvulas de Churchward eran un 50% más grandes que cualquier otra válvula vista en el Reino Unido hasta ese momento, tenían un recorrido un 50% mayor y estaban diseñadas para quedar ocultas. El resultado era una pérdida mínima de presión cuando el vapor pasaba a los cilindros. [8] [9]
Los diseños de locomotoras resultantes de Churchward excluyeron las ruedas traseras , lo que maximizó la adherencia en los bancos del sur de Devon. Fue uno de los primeros en adoptar el sobrecalentamiento en el diseño de locomotoras del Reino Unido , que se hizo eficiente mediante el uso exclusivo por parte de GWR del carbón de vapor de alto poder calorífico del yacimiento de carbón de Gales del Sur . También adoptó grandes superficies de apoyo para reducir el desgaste, algo común en América del Norte.
Se le atribuye a Churchward [10] la introducción en Gran Bretaña de varias mejoras de las prácticas de las locomotoras de vapor estadounidenses y francesas. Entre ellas se encontraban la caldera cónica y la fundición de cilindros y silletas juntas, en mitades. Su elección de cilindros externos para locomotoras expresas tampoco era habitual en Gran Bretaña en aquella época. Por supuesto, se conservaron muchos elementos de la práctica británica. Sus locomotoras utilizaban en su mayor parte bastidores de placas británicos y la tripulación se acomodaba al estilo típico británico. La selección de una caldera sin cúpula era más común en Gran Bretaña que en Estados Unidos.
En 1901, Churchward produjo un esquema de seis tipos diferentes de locomotoras basado en unas pocas piezas estándar. Todas tendrían cilindros con un diámetro de 18 pulgadas (45,7 cm) y una carrera de 30 pulgadas (76,2 cm), válvulas de pistón de 8+1 ⁄ 2 pulgada (21,6 cm) de diámetro, y todas las ruedas delanteras o traseras tendrían un diámetro de 3 pies 3 pulgadas (99,1 cm). Finalmente se construyeron clases de locomotoras correspondientes a todas estas propuestas, con algunas diferencias en las dimensiones.
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En septiembre de 1902 Churchward tenía un miembro de la Clase Atbara , el n.º 3405 Mauritius , recalentado con una caja de fuego Belpaire y el primer uso de una caldera cónica en el GWR. La caldera se convirtió en el prototipo de la caldera GWR Standard No. 4 de Churchward. [11] Este experimento condujo al diseño de la clase City , con la primera salida de Swindon en marzo de 1903, el n.º 3433 City of Bath . [12] Estaba equipado con la forma final de la caldera Standard No. 4, con lados ligeramente curvados y una parte superior cónica en la caja de fuego. [13] La clase pronto se convirtió en una de las clases de locomotoras más famosas del mundo, cuando City of Truro se convirtió en la primera locomotora del mundo en arrastrar un tren a 100 millas por hora en 1904 (aunque no autenticado).
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En 1901, cuando todavía era asistente de Dean, la junta de GWR aprobó el plan de Churchward de construir una serie de locomotoras 4-6-0 de dos cilindros.
El modelo n.° 100 se vendió en febrero de 1902, [14] y se lo nombró Dean (más tarde William Dean ) en junio de 1902 para conmemorar el retiro de este último. Incorporaba una caldera paralela sin cúpula , una caja de fuego Belpaire elevada , cilindros externos de 19 pulgadas (48,3 cm) de diámetro con una carrera del pistón de 30 pulgadas (76,2 cm) y una presión de caldera de 200 psi (1,38 MPa ). [15] Las válvulas de pistón eran accionadas por palancas oscilantes accionadas por el enlace de expansión del mecanismo de válvulas Stephenson ; este diseño en particular solo se utilizó en el modelo n.° 100. [16]
El número 98 se vendió en marzo de 1903, con un diseño similar pero con una caldera cónica, un diseño rediseñado de los mecanismos de válvulas y cilindros, y una distancia entre ejes más corta. [17] Los diámetros de las válvulas se aumentaron de 6 a 10 mm.+1 ⁄ 2 pulgada (170 mm) a 10 pulgadas (250 mm). [18]
El modelo n.° 171 se vendió en diciembre de 1903, incorporando las mejoras del modelo n.° 98, pero con una caldera de 225 psi (1,55 MPa ) y modificaciones menores en la superficie de calentamiento y el área de la parrilla. Construido como un modelo 4-6-0, en octubre de 1904 se convirtió en un modelo 4-4-2 para permitir una mejor comparación con el rendimiento del modelo compuesto francés de Glehn; se reconvirtió en un modelo 4-6-0 en julio de 1907. [17] Bautizado como Albion en 1904, recibió una caldera sobrecalentada en 1910.
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Al suceder a Dean, la junta de GWR autorizó a Churchward a comprar tres locomotoras francesas de cuatro cilindros de Glehn -du Bousquet, con el fin de evaluar los beneficios de la combinación. Similar a la clase 3001 del ferrocarril París-Orleáns y construida por la Société Alsacienne de Constructions Mécaniques , [19] la primera locomotora n.° 102 La France se entregó en 1903, y las n.° 103 y 104 se compraron en 1905. Las locomotoras tenían dos cilindros de alta presión instalados entre los bastidores y dos cilindros de baja presión en el exterior. [20]
Cada una de ellas estaba equipada inicialmente con una chimenea GWR de patrón estándar, un ténder GWR y sus números estaban colocados al estilo GWR en los lados de la cabina. Luego se pusieron en servicio para evaluar el rendimiento y, luego, tras los comentarios de la tripulación del motor, se modificaron para probar otros aspectos de la experimentación y la filosofía de diseño de Churchward. [21] [22] En 1926, las tres locomotoras estaban basadas en el cobertizo de Oxford. [23] En la práctica operativa, la combinación no proporcionó ninguna mejora significativa ni en el rendimiento ni en la economía en comparación con la Albion n.° 171 , el prototipo 4-6-0 de Churchward, que se convirtió en una 4-4-2 específicamente para una comparación directa con ellas. [24] Otras 13 locomotoras de la clase Saint también se construyeron originalmente como 4-4-2. [9]
El modelo experimental 4-6-0 n.° 171 formó la base de la clase Saint GWR 2900. Apareció en cuatro series de producción construidas entre 1905 y 1913, cada una de las cuales difería en dimensiones. También había diferencias entre los miembros de cada serie en términos de las calderas utilizadas, la disposición de las ruedas (Churchward no estaba seguro de la elección entre 4-4-2 y 4-6-0) y los arreglos para el sobrecalentamiento.
Las locomotoras funcionaron bien como locomotoras de pasajeros en todas las rutas de larga distancia del GWR y en todos los trenes expresos, excepto los más rápidos, hasta que gradualmente fueron desplazadas a servicios secundarios por la clase Castle a fines de la década de 1920 y en la de 1930. Sin embargo, la locomotora de 6 pies 8 pulgadas+Las ruedas motrices de 1 ⁄ 2 in (2,045 m) limitaban su utilidad en los trenes de mercancías. Churchward había reconocido esta limitación con la introducción de su diseño GWR 4700 Class 2-8-0 con ruedas motrices de 5 ft 8 in (1,727 m) en 1919, destinado a trenes de mercancías expresos. Sin embargo, el sucesor de Churchward, Charles Collett, sintió que una versión con ruedas más pequeñas de la clase "Saint" podría formar la base de una exitosa clase de locomotoras de tráfico mixto . Por lo tanto, reconstruyó la Saint Martin n.° 2925 con ruedas motrices de 6 ft (1,829 m) para que se convirtiera en el prototipo de sus exitosas locomotoras Hall Class . Por lo tanto, la clase 2900 se convirtió en una plantilla para las clases 4-6-0 de 2 cilindros de GWR posteriores, incluidas las clases Hall modificada , Grange , Manor y County , todas las cuales tenían el mismo diseño básico. [25]
La clase incorporó muchos avances revolucionarios que influyeron en el diseño de locomotoras británicas durante los siguientes cincuenta años. Según The Great Western Society, las locomotoras de la clase "Saint" "representaron uno de los avances más importantes en la tracción ferroviaria del siglo XX" y "hoy se reconoce que tuvieron una profunda influencia en casi todos los aspectos del desarrollo posterior de las locomotoras de vapor". [26]
Las Saints y sus clases derivadas eran sólo una parte del plan de Churchward. Basándose en un número limitado de piezas estándar (entre ellas calderas, cilindros, ruedas y mecanismos de válvulas), planeó una gama de locomotoras para servicios como trenes expresos de pasajeros, de tráfico mixto, de mercancías pesadas y de cercanías, con versiones con ténder y con cisterna. Comenzó a construir algunos de sus diseños inmediatamente; también amplió la gama de diseños a medida que las demandas del negocio lo requerían, produciendo las locomotoras 4300 Moguls y 4700 para mercancías expresas . Su diseño para tráfico mixto no apareció hasta que Collett construyó las Granges en 1936.
Las locomotoras de pasajeros de la clase 4000 o Star de Great Western Railway eran locomotoras de pasajeros de 4 cilindros 4-6-0 que se introdujeron a principios de 1907. El prototipo se construyó en mayo de 1906 como una Atlantic 4-4-2 (pero luego se convirtió en 4-6-0). El diseño se benefició de la experiencia adquirida con la clase "Saint" y las locomotoras De Glehn. Las locomotoras demostraron ser muy exitosas, manejando los trenes expresos de larga distancia más pesados, alcanzando velocidades máximas de 90 mph (145 km/h), y establecieron los principios de diseño para las clases de 4 cilindros de GWR durante los siguientes veinticinco años. [27]
GWR 111 La Great Bear fue la primera locomotora 4-6-2 (Pacific) utilizada en un ferrocarril en Gran Bretaña, [28] la única de ese tipo jamás construida por GWR, lo que hoy se considera el fracaso notable de Churchward en el diseño de locomotoras. No existía ninguna razón comercial clara de GWR para el diseño, por lo que muchos concluyen que fue un experimento más de Churchward, considerado para explorar lo que venía más allá de la Star Class cuando las cargas de los trenes aumentaron más allá de su capacidad. [29] Básicamente una locomotora de clase Star desarrollada, la caldera más grande sobre ruedas traseras permitió una superficie de caja de fuego de 182 pies cuadrados (16,9 m 2 ), un aumento del 17,5% en tamaño en comparación con la Star Class. [30] También se construyó con un sobrecalentador Swindon No. 1.
Debido a su peso y a su carga por eje de 20 toneladas largas (20,8 t), la locomotora se limitó a la línea principal de Paddington a Bristol , principalmente bajo el mando del maquinista de Paddington, Thomas Blackall, originario de Aston Tirrold , Oxfordshire. A pesar de los desarrollos experimentales posteriores, en servicio el rendimiento de The Great Bear resultó decepcionante y no supuso una mejora significativa respecto de las clases existentes. [31] El excelente rendimiento de la clase Star y la llegada de la Primera Guerra Mundial pusieron fin a la experimentación sin que se produjeran mejoras significativas.
Aunque no fue un éxito técnico, The Great Bear fue considerada la locomotora insignia de la compañía desde su introducción hasta la jubilación de Churchward en 1922. [32] Con la introducción de la 4073 Caerphilly Castle en 1923 con un mayor esfuerzo de tracción , la locomotora dejó de tener valor publicitario y se convirtió en una vergüenza. Debió ser sometida a importantes reparaciones en enero de 1924, por lo que fue retirada del servicio por el sucesor de Churchward, Charles Collett . [33] Surgió de Swindon más tarde ese año como una 4-6-0 Castle Class, y recibió el nombre de Viscount Churchill .
En 1922, Churchward se retiró y CB Collett heredó su legado de diseños excelentes y estandarizados. Estos diseños influyeron en la práctica británica de las locomotoras hasta el final del vapor. Las principales clases construidas por la LMS e incluso por los Ferrocarriles Británicos 50 años después son claramente desarrollos de los diseños básicos de Churchward. La LMS Stanier Clase 5 4-6-0 y la BR Clase 5 estándar se derivan de sus primeros ejemplos de la clase Saint , de los cuales datan de 1902. [34]
La locomotora BR Western Region clase 47 n.° D1664 (posteriormente 47079) recibió el nombre de George Jackson Churchward al ser entregada en febrero de 1965. [35] [36] En marzo de 1979, pasó a llamarse GJ Churchward , [37] y el nombre se eliminó en octubre de 1987. [ cita requerida ]
Aunque Churchward se había retirado en 1922, continuó viviendo en una casa propiedad de GWR cerca de la línea en Swindon , y mantuvo su interés en los asuntos de la compañía. Nunca se casó. [38] [8] El 19 de diciembre de 1933, ahora con mala vista y problemas de audición, estaba inspeccionando una traviesa defectuosa en la línea descendente , cuando fue golpeado y asesinado por un expreso de Paddington a Fishguard, tirado por el n.º 4085 Berkeley Castle . La locomotora era de la clase Castle de GWR , un diseño exitoso de Charles Collett derivado de la clase "Star" de Churchward .
En su testamento del 4 de octubre de 1933, Churchward legó varias sumas de dinero a su personal, incluido su jardinero, ama de llaves, criada, criada de salón, jardineros asistentes y dos amigos. Le otorgó a su chófer £4000 junto con 2 tornos con varias herramientas y accesorios, incluidas pistolas, automóviles y accesorios, cañas de pescar y aparejos y ropa de vestir. La mayor parte de su patrimonio de más de £60 000 se dividió en partes iguales entre sus dos hermanas, Mary y Adelina. [ cita requerida ] Está enterrado en el cementerio de Christ Church en Old Town, Swindon. Su tumba está marcada por una lápida de mármol negro pulido con un bordillo que fue designada como edificio protegido en 1986. [39]
El estadio del equipo de fútbol del lugar de nacimiento de Churchward , Stoke Gabriel , el Stoke Gabriel AFC , se llama GJ Churchward Memorial Ground en honor a su legado.