La locomotora de vapor 4-8-4 Clase 26 de los Ferrocarriles Sudafricanos de 1981, conocida popularmente como Red Devil , es una locomotora de vapor 4-8-4 que fue reconstruida a partir de una locomotora Clase 25NC por el ingeniero mecánico David Wardale de Inglaterra mientras trabajaba para los Ferrocarriles Sudafricanos . La reconstrucción se llevó a cabo en Salt River Works en Ciudad del Cabo y se basó en los principios desarrollados por el ingeniero mecánico argentino LD Porta . [1] [2]
La locomotora original a partir de la cual se reconstruyó la Clase 26 entró en servicio en 1953 como la última de las locomotoras de tipo Northern 4-8-4 Clase 25NC que se construyó. Las locomotoras de condensación Clase 25 y de no condensación Clase 25NC fueron diseñadas por los Ferrocarriles Sudafricanos (SAR) bajo la dirección de LC Grubb, Ingeniero Mecánico Jefe de la SAR de 1949 a 1954, y en conjunto con Henschel and Son . La primera Clase 25, n.º 3451, la mayoría de los ténderes condensadores de la Clase 25 y las locomotoras de la Clase 25NC en el rango de números de 3412 a 3450 fueron construidas por Henschel, mientras que las locomotoras de la Clase 25NC en el rango de números de 3401 a 3411 y las otras ochenta y nueve locomotoras condensadoras de la Clase 25 fueron construidas por la North British Locomotive Company en Glasgow, Escocia. [3] [4]
El proyecto de reconstrucción sufrió desde el principio un apoyo, en el mejor de los casos, poco entusiasta por parte de la dirección de la SAR, que para entonces ya había decidido sustituir toda la tracción a vapor por energía eléctrica y diésel-eléctrica. [4]
Wardale, sin embargo, estaba decidido a demostrar que la eficiencia de las locomotoras de vapor podía incrementarse drásticamente haciendo uso de un Sistema de Combustión Productor de Gas (GPCS) para producir más vapor con menos combustible consumido, y el sistema de escape Lempor desarrollado por el ingeniero mecánico argentino LD Porta para usar el vapor con máxima eficiencia. [5]
A modo de prueba, a Wardale se le permitió realizar amplias modificaciones en una locomotora de ramal tipo Mountain Clase 19D 4-8-2 construida por Krupp , n.° 2644. Se instalaron un GPCS y escapes Lempor dobles en tándem junto con algunas otras pequeñas mejoras que incluían deflectores de humo montados en altura. [4]
Las modificaciones permitieron que la locomotora alcanzara una potencia significativamente mayor y un menor consumo de combustible que otras locomotoras Clase 19D sin modificar, lo que permitió que Wardale pudiera continuar con la construcción de un prototipo Clase 26. [2]
Los trabajos en la clase 25NC nº 3450 comenzaron a finales de 1979. La fabricación de todos los elementos nuevos y las modificaciones de las piezas existentes se llevaron a cabo en los talleres SAR de Salt River en Ciudad del Cabo , Bloemfontein , Beaconsfield en Kimberley , Koedoespoort en Pretoria y Pietermaritzburg , asignándose el trabajo al taller más adecuado para la tarea particular en cuestión. [5]
Los objetivos principales de las modificaciones fueron tres: [5]
Esto se logró mediante el uso de un productor de gas de una sola etapa, el GPCS, que se basa en la gasificación del carbón en un lecho de fuego a baja temperatura para que los gases se quemen completamente por encima del lecho de fuego. Minimiza la cantidad de aire que se aspira a través del lecho de fuego, ya que la principal fuente de aire necesaria para la combustión son las tomas de aire auxiliares ubicadas por encima del lecho de fuego. [6] [7]
El desperdicio de combustible más grave en una locomotora de vapor convencional es la pérdida de partículas de carbón no quemadas del lecho de combustible debido al rápido flujo de aire a través de la parrilla. Con el GPCS, el carbón se calienta para eliminar los componentes volátiles que luego se queman en el aire secundario admitido por encima de la parrilla. El resultado es una combustión mejorada, minimizando así el humo negro, que es evidencia de una combustión incompleta con el resultado de que las partículas de carbón no quemadas se expulsan a través del escape. [6] [7] [8]
Entre muchas mejoras menores en los detalles, otras modificaciones importantes al motor incluyeron las siguientes: [5]
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La capacidad de carbón del ténder Tipo EW1 de la Clase 25NC se incrementó de 18 toneladas largas (18,3 toneladas) a aproximadamente 20 toneladas largas (20,3 toneladas) al elevar los costados del depósito de carbón. [5]
Con todas las modificaciones realizadas, el peso total de la locomotora en pleno funcionamiento se había incrementado de 231 toneladas (227 toneladas largas) a aproximadamente 236 toneladas (232 toneladas largas). [5]
Estas amplias modificaciones justificaron la reclasificación y la locomotora se convirtió en la primera y única Clase 26, aunque se conservó su número original de Clase 25NC 3450. Las placas de matrícula de la Clase 26, la placa del constructor y la placa de reconstrucción de Salt River que estaban adheridas a los costados de la cabina en ese momento, desde entonces han sido reemplazadas por placas con la inscripción "Transnet National Collection". [5]
Las placas de fábrica de Henschel que estaban montadas en los laterales de la cabina de la 3450 no eran las originales, sino que se habían extraído de la GMAM 4-8-2+2-8-4 Garratt nº 4068, número de fábrica de Henschel 28697, que se retiró del servicio y se almacenó en De Aar aproximadamente en la época en que la nº 3450 se estaba reconstruyendo para la Clase 26. El número de fábrica del constructor real de la Red Devil , 28769, tenía los mismos dígitos, aunque en un orden diferente. [10]
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La locomotora fue pintada con una librea roja y fue oficialmente llamada LD Porta en honor al ingeniero argentino responsable de algunas de las ideas y desarrollos incorporados en su modificación. La primera puesta a vapor y el funcionamiento en el patio tuvieron lugar el jueves 5 de febrero de 1981 y el primer viaje de prueba, con poco peso desde Salt River hasta Bellville y de regreso, tuvo lugar al día siguiente. El lunes 9 de febrero, la reconstruida n.° 3450 transportó su primer tren de tres vagones lleno de varios funcionarios ferroviarios, personal y representantes de los medios de comunicación a Dal Josafat , a unos 66 kilómetros (41 millas) de Ciudad del Cabo . En informes de prensa posteriores de Ciudad del Cabo, la locomotora fue apodada Red Devil . El apodo finalmente se hizo oficial y la locomotora ahora lo lleva en los deflectores de escape tipo Clase 25NC que luego reemplazaron a los deflectores de escape de estilo europeo continental. [5]
En comparación con un tren Clase 25NC sin modificar, el Red Devil logró un ahorro medido del 28% en carbón y un ahorro medido del 30% en agua, medidos durante el servicio de carga, y un aumento del 43% en la potencia de la barra de tiro en función de la potencia de la barra de tiro máxima registrada. Su alcance máximo aproximado en servicio de carga a plena carga en pendientes de entre el 1% y el 1¼% es de 700 kilómetros (430 millas) en función de su capacidad de carbón, y de 230 kilómetros (140 millas) en función de su capacidad de agua. [5]
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Los valores de la barra de tracción se calcularon de forma extremadamente conservadora. Utilizando equipos indicadores tanto mecánicos como electrónicos, la Clase 26 registró 4.492 caballos de fuerza indicados (3.350 kilovatios) en las pruebas entre Pretoria y Witbank , un récord mundial para una locomotora de vía estrecha. Según el vagón dinamométrico, esta desarrollaba entonces 3.787 caballos de fuerza equivalentes en la barra de tracción. Sin embargo, las salidas de la barra de tracción se midieron con menos precisión debido al mal funcionamiento del vagón dinamométrico, que dio resultados generalmente inconsistentes a lo largo de las diversas pruebas realizadas. Las salidas de la barra de tracción equivalentes fueron inaceptablemente bajas en relación con las indicadas y dieron una resistencia a la rodadura de la locomotora irrealmente alta. Por lo tanto, la potencia equivalente en barra de tiro más alta registrada de 3.787 caballos de fuerza (2.824 kilovatios) a 74 kilómetros por hora (46 millas por hora) es muy probablemente inferior a la que se logró realmente, pero incluso esta cifra baja es un 43% más alta que la que era posible con la Clase 25NC, superando la afirmación original de un aumento del 35%. Extrapolando la curva conservadora de potencia equivalente máxima en barra de tiro-velocidad se predice 3.000 kilovatios (4.000 caballos de fuerza) a 100 kilómetros por hora (62 millas por hora), un 52% más alta que el máximo de 25NC. [11]
La capacidad de carga nominal del Red Devil es de 700 toneladas (690 toneladas largas) en pendientes del 2 %, 1080 toneladas (1060 toneladas largas) en pendientes del 1¼ % y 1320 toneladas (1300 toneladas largas) en pendientes del 1 %. La carga máxima registrada transportada en relación con la pendiente fue de 900 toneladas (890 toneladas largas) en pendientes del 2 %, y puede transportar un tren de pasajeros de 650 toneladas (640 toneladas largas) a una velocidad constante de 100 kilómetros por hora (62 millas por hora) en pendientes del 1 %. [5] [2] [12]
Sin embargo, la gran potencia del Diablo Rojo también resultó ser su único defecto. La Clase 25NC ya tenía problemas con el deslizamiento de las ruedas y la Clase 26, mucho más potente y con dimensiones esencialmente idénticas a ellas, era mucho peor. Su rendimiento era deficiente al arrancar o a baja velocidad en pendientes pronunciadas. En su primer recorrido de trabajo desde Pretoria hasta Witbank en Transvaal, una parada de señal en una pendiente de 1 en 50 (2%) provocó grandes dificultades para reiniciar, lo que finalmente provocó unos 20 minutos de retraso. Ni las válvulas Herdner ni el lijado por aire parecieron capaces de superar estos problemas. [4]
En cierto sentido, el extraordinario éxito alcanzado con la Clase 26 sudafricana puede considerarse el último espasmo de una especie en extinción. Aunque acabó siendo la locomotora de vapor más eficiente y potente sobre los raíles sudafricanos, las locomotoras eléctricas y diésel-eléctricas ya habían sustituido casi por completo a las de vapor a principios de los años 1980 y el proyecto se detuvo con un único prototipo construido. [13] [14]
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Tras la salida de Wardale del SAR, los talleres de Beaconsfield realizaron una modificación mínima en un condensador ex Clase 25 construido por NBL, n.º 3454, que se había convertido en un condensador Clase 25NC sin condensación y sin escape llamado BI Ebing . [4]
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Las modificaciones que se realizaron a esta locomotora consistieron principalmente en equiparla con un sistema de escape doble Lempor y extender sus deflectores de humo hacia arriba y curvados alrededor de la caja de humos. Para ahorrar el costo de la extensión de la caja de humos, las chimeneas se instalaron una al lado de la otra en lugar de en tándem como en las locomotoras Wardale anteriores. Aparte del tubo de escape y las chimeneas, no se incorporaron otras modificaciones. [4]
La locomotora modificada n.° 3454 se puso en funcionamiento en febrero de 1985. Los resultados, según informaron las tripulaciones de las locomotoras y el personal del depósito, fueron ahorros notables en el consumo de carbón y agua en comparación con una locomotora estándar de la Clase 25NC, aunque las cantidades nunca se cuantificaron. La locomotora también era notablemente más segura que la Clase 26, que tendía a resbalar cada vez que arrancaba. [4]
Aunque el proyecto Red Devil demostró que las locomotoras de vapor construidas según principios modernos mejorarían considerablemente la tecnología de vapor más antigua, llegó demasiado tarde para evitar la dieselización en Sudáfrica. Proyectos similares como el ACE 3000 de Ross Rowland en los Estados Unidos en 1985 y más tarde en China tampoco lograron reavivar el interés oficial en la tracción a vapor. [2] [15]
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En Sudáfrica, en 1989 y 1990 se reconstruyeron dos locomotoras Garratt de vía estrecha Clase NG G16 del Alfred County Railway , utilizando tecnología similar a la utilizada por Wardale en la creación de la Red Devil . La reconstrucción incorporó un sistema de combustión productor de gas (GPCS), escapes Lempor , un parachispas mejorado, válvulas de pistón articuladas multianillo ligeras, eventos de válvulas mejorados y lubricación mecánica mejorada. [6] [16]
La reconstrucción estuvo a cargo del ingeniero mecánico Phil Girdlestone, quien fue contratado como ingeniero mecánico jefe de la ACR principalmente para este propósito. El trabajo se llevó a cabo en Port Shepstone, y la primera locomotora en someterse al tratamiento fue la Beyer, Peacock-built nº 141 en 1989. La nº 141 modificada también fue pintada de rojo y, en consecuencia, pronto fue apodada Red Dragon . La segunda locomotora, la nº 155 construida por Hunslet-Taylor, fue reconstruida en 1990, pero mantuvo su librea negra tradicional ex-SAR. Ambas locomotoras modificadas fueron reclasificadas a la Clase NG G16A . [6]
El proyecto más reciente de este tipo fue la locomotora de vapor de tecnología avanzada 5AT propuesta por Wardale en el Reino Unido en 2001, pero los mismos factores que impidieron un mayor desarrollo de locomotoras de vapor modernas en Sudáfrica , Estados Unidos y China probablemente también impidieron que la propuesta 5AT se convirtiera en realidad. [15]
La imagen principal muestra a la Red Devil en Pretoria poco más de dos meses después de que se completara la reconstrucción. Posteriormente se le realizaron varias modificaciones, la mayoría de las cuales Wardale consideró que eran realmente perjudiciales para el rendimiento de la locomotora. En el proceso, los cuidadores, que no estaban totalmente de acuerdo con la base de la reciente conversión, modificaron significativamente la Red Devil para que fuera más convencional. Algunas de estas modificaciones son visibles externamente al comparar la imagen principal con las imágenes posteriores que aparecen a continuación. [5]
La última vez que la locomotora Red Devil realizó una excursión a vapor fue el 23 de septiembre de 2003 y luego fue desmantelada, quedando bajo el cuidado de entusiastas privados en nombre de la Transnet Heritage Foundation (THF) en la estación Monument en Ciudad del Cabo. En noviembre de 2015, la locomotora se había convertido en objeto de negociaciones contractuales entre la THF y la recién formada Ceres Rail Company, que quería ponerla nuevamente en servicio para realizar excursiones de fin de semana entre Ciudad del Cabo y Robertson, Cabo Occidental, como parte de su proyecto de ramal Ceres , ahora reabierto . El 13 de julio de 2018, emprendió su primer viaje en quince años. El acuerdo con la THF permite que la locomotora opere solo durante los meses de invierno sudafricanos. [17] [18] [19]
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