La HS4000 Kestrel fue un prototipo de locomotora diésel de línea principal de alta potencia que fue construida en 1967 por Brush Traction , Loughborough , como demostrador de tecnología para posibles pedidos futuros de British Rail y de exportación. [7] El número de locomotora es una combinación de las iniciales de Hawker Siddeley (los propietarios de Brush Traction) y la potencia nominal de su motor diésel Sulzer (4000 hp), lo que la convierte en la locomotora más potente construida por la empresa. [7] [8] [9]
Tenía un sistema de ruedas Co-Co y estaba equipado con un motor Sulzer 16LVA24 de 4000 caballos de potencia (3000 kW) que le proporcionaba una velocidad máxima de 110 mph (180 km/h) [nota 3] y pesaba 133 toneladas. Estaba pintado en un tono ocre amarillo con una amplia banda marrón chocolate alrededor de la parte inferior de la carrocería separada por una fina línea blanca que recorría la carrocería.
A mediados de la década de 1960, British Rail elaboró especificaciones para locomotoras tipo 5 que pesaban menos de 126 toneladas con más de 3000 hp (2200 kW) de potencia para el transporte de pasajeros y mercancías. [1] Brush Electric Engineering Ltd. ( Brush Traction ) en asociación con Sulzer Brothers Ltd. respondió con una locomotora de 4000 hp (3000 kW) para la evaluación de British Rail. La carrocería, los detalles exteriores, la consola de control y los colores fueron diseñados por EGM Wilkes de "Wilkes & Ward" [10] (más tarde Wilkes & Ashmore, empresa de diseño industrial con sede en Horsham, West Sussex). El principio de diseño era que un motor único requeriría menos mantenimiento que los vehículos bimotores, y que la potencia muy alta significaría que la doble dirección para los trenes de mercancías sería innecesaria. [1] [2]
Brush empleó el motor Vee 16LVA24 de 16 cilindros de Sulzer fabricado en Winterthur . La experiencia previa con el motor 12LDA28 de doble bancada paralela y 12 cilindros de Sulzer había ido bien, pero la potencia más alta disponible de Sulzer en esta forma era el 12LDA31 de 2350 hp (1750 kW). [11] Los motores en V no solo proporcionaban más de 3000 hp (2200 kW), sino que al ser de una sola bancada con el bloque del motor consecuentemente más ligero (en comparación con el diseño de bancada doble) brindaba una mejor relación potencia-peso. [11]
El motor es un diseño de cuatro tiempos turboalimentado refrigerado por aceite, en el que el aceite se enfría con agua en un intercambiador de calor y el agua se enfría en radiadores. El pistón tenía 240 mm × 280 mm (9,4 in × 11,0 in). [3] Se utilizó un generador auxiliar más pequeño (~40 kW (54 hp) [3] ) para cargar las baterías o arrancar el motor, etc. [1]
Para transmitir esta potencia al raíl, Brush utilizó un alternador trifásico de polo saliente sin escobillas [nota 4] conectado a un circuito rectificador de 84 diodos de silicio que producía ~2500 kW de potencia para tracción eléctrica del motor diésel. [1] [2] Un alternador auxiliar, también sin escobillas y que producía energía eléctrica trifásica, proporcionaba ~500 kW para la calefacción eléctrica del tren y también suministraba energía a los ventiladores eléctricos, etc. de la locomotora. [1] [2] Las armaduras/rotores de ambos alternadores se energizaban eléctricamente [nota 5] mediante CC producida por la salida rectificada de los alternadores sin escobillas. [1] [2] [nota 6]
Cada uno de los 6 ejes estaba accionado por un motor de tracción individual, de cuatro polos, con ventilación forzada. La conexión del eje al motor se realizaba mediante un engranaje reductor (que proporcionaba una velocidad máxima de 110 mph (180 km/h)) y, a continuación, mediante un eje hueco flexible que lo impulsaba hasta el eje. [1] [2]
Los ventiladores (sopladores) para enfriar los motores de tracción y los radiadores de los motores eran del tipo asíncrono trifásico, los motores que accionaban los compresores, bombas, ventiladores para el freno dinámico (resistivo) etc. eran motores de corriente continua. [1] [2]
El frenado de las locomotoras se hacía por vacío, aire (alta presión) o dinámico ( frenado resistivo regenerativo eléctrico ); los frenos dinámicos se utilizaban preferentemente a altas velocidades, mientras que los frenos de aire se activaban a velocidades más bajas, donde el frenado dinámico era menos efectivo; los sensores de velocidad determinaban automáticamente el tipo de frenado que se debía utilizar. Además, se instalaba un freno de estacionamiento activado hidráulicamente. [1] [2]
Se utilizaron módulos de estado sólido enchufables para el control de voltaje y potencia, incluido el monitoreo del deslizamiento de las ruedas y el monitoreo de la temperatura del motor . [1] [2]
En los laterales de la locomotora se utilizó una estructura de celosía Warren con revestimiento de acero soldado y tensado que soportaba por completo la carga transversal del motor principal. [1] [2]
Los bastidores laterales del bogie eran de una sola pieza de fundición con suspensión de resortes helicoidales, [1] [2] conectados por 4 miembros transversales; dos internos y dos en cada extremo [3]
Después del accidente ferroviario de Hither Green , British Rail emitió una directiva según la cual todas las locomotoras debían tener un peso por eje de no más de 21 toneladas. En un intento de cumplir con esto, Brush equipó la locomotora con bogies British Rail Class 47 modificados . La construcción más liviana y los motores de tracción ayudaron, pero el intento finalmente no tuvo éxito y dejó a Kestrel con 22,5 toneladas por eje. Kestrel continuó utilizándose, pero el problema del peso por eje contribuyó a la decisión de vender la locomotora y antes de esto, en marzo de 1971, se reacondicionaron los bogies originales.
La cabina del conductor está unida al bastidor inferior mediante accesorios de goma. [3] Los controles del conductor eran similares a los de la Clase 47. [12]
La construcción de la locomotora (fábrica Brush nº 711 de 1967) comenzó en 1966 y se completó en 1967. [1] Sin embargo, la locomotora superaba considerablemente el límite de carga por eje de 20 t especificado por British Rail para sus requisitos de adquisición. La locomotora se entregó oficialmente a BR el 29 de enero de 1968 en la estación de Marylebone . Se realizaron pruebas con material de pasajeros y mercancías; la locomotora se utilizó principalmente para transportar trenes de mercancías pesadas, incluido un tren de carbón de más de 2000 t de peso [2] ; la locomotora alcanzó una cifra de disponibilidad del 88 % después de 14 000 millas (23 000 km). [1] [2]
Tras la instalación de sus nuevos bogies, la locomotora se utilizó en trenes expresos de pasajeros. En un servicio de Londres King's Cross a Newcastle diseñado para la operación de la British Rail Class 55 ("Deltic"), la unidad fue 14 minutos más rápida de lo requerido, a pesar de que los nuevos motores de tracción implicaban una potencia reducida en el raíl. [12]
En marzo de 1971 fue retirado del servicio en el Reino Unido y enviado de vuelta a Brush para su reacondicionamiento. [13]
La locomotora fue vendida a la Unión Soviética en 1971 por £127.000, [2] siendo enviada desde los muelles de Cardiff a los muelles de Leningrado por el MV Krasnokamsk [12] en julio de 1971. [1] A su llegada a Rusia, Kestrel se exhibió en la Exposición de Material Rodante de Moscú y luego se trasladó al Instituto de Investigación Científica de Transporte Ferroviario de toda la Unión en Shcherbinka [14] donde se volvió a calibrar a 1.520 mm ( 4 pies 11 pulgadas).+27 ⁄ 32 pulgadas ), y probado en un ferrocarril de prueba circular[nota 7],además de usarse en algunas partes de la red ferroviaria rusa.[3]
Después de probar la locomotora, se quitó el motor para realizar pruebas estáticas y se lastró la carrocería de la locomotora para su uso en pruebas de carga elevada de otros vehículos. [15]
Se cree que los restos del vehículo fueron desguazados en 1993. [1]
La locomotora no generó más pedidos. [16]
Algunas de las observaciones de los ingenieros ferroviarios rusos se relacionan con las diferentes prácticas entre el diseño de locomotoras rusas y británicas, específicamente:
Se consideraron de interés los cojinetes del eje, la transmisión de tracción [17] y las juntas esféricas de caucho y metal en la suspensión [18] . [15]
Parte de la tecnología del HS4000 se utilizó para formar la base o mejoras en locomotoras posteriores construidas en la Unión Soviética. [1] [16]
El HS4000 "Kestrel" está fabricado como un kit y listo para funcionar en escala OO por Silver Fox Models. [19]
Heljan de Dinamarca ha producido un modelo a escala OO muy detallado del Kestrel, como parte de una serie limitada de 4000 unidades. [20]
El Swanley New Barn Railway , en Swanley, Kent, opera una versión a gran escala de 7 1/4 pulgadas de ancho de vía del 'kestrel' que fue construido por Mardyke Miniature Railways. A diferencia del modelo de tamaño real, este modelo es diésel-hidráulico. [21]
