La Union Pacific Big Boy es un tipo de locomotora de vapor articulada simple 4-8-8-4 fabricada por la American Locomotive Company (ALCO) entre 1941 y 1944 y operada por Union Pacific Railroad en servicio comercial hasta 1962.
Las 25 locomotoras Big Boy se construyeron para transportar mercancías por la cordillera Wasatch entre Ogden, Utah , y Green River, Wyoming . A finales de la década de 1940, se reasignaron a Cheyenne, Wyoming , donde transportaron mercancías por Sherman Hill hasta Laramie, Wyoming . Eran las únicas locomotoras que utilizaban una disposición de ruedas 4-8-8-4 : bogie delantero de cuatro ruedas para estabilidad al entrar en curvas, dos juegos de ocho ruedas motrices y un bogie trasero de cuatro ruedas para soportar la gran caja de fuego .
En la actualidad, sobreviven ocho Big Boys, la mayoría de las cuales se exhiben estáticamente en museos de todo Estados Unidos. Una de ellas, la n.° 4014 , fue readquirida por Union Pacific y, entre 2014 y 2019, fue reconstruida para ponerla en condiciones de funcionamiento con motivo del 150.° aniversario del primer ferrocarril transcontinental . De este modo, recuperó el título de locomotora de vapor en funcionamiento más grande y potente del mundo.
En 1936, Union Pacific introdujo las locomotoras tipo Challenger ( 4-6-6-4 ) en su línea principal sobre Wasatch Range entre Green River y Ogden. [2] [3] Durante la mayor parte de la ruta, la pendiente máxima es del 0,82% en cualquier dirección, pero la subida hacia el este desde Ogden, hacia Wasatch Range, alcanzó el 1,14%. [4] Transportar un tren de carga de 3600 toneladas cortas (3300 t; 3200 toneladas largas) exigía operaciones de doble rumbo y de ayuda, lo que ralentizaba el servicio. [3] [4] Por lo tanto, Union Pacific decidió diseñar una nueva locomotora que pudiera realizar el recorrido por sí sola: [5] más rápida y más potente que las 2-8-8-0 compuestas que UP probó después de la Primera Guerra Mundial , capaz de tirar de trenes largos a una velocidad sostenida de 60 millas por hora (100 km/h) una vez pasadas las pendientes de las montañas. [5]
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Un equipo de diseño de Union Pacific dirigido por Otto Jabelmann, jefe de la sección de Investigación y Estándares Mecánicos del Departamento Mecánico de Union Pacific, trabajó con ALCO (la American Locomotive Company) para reexaminar sus locomotoras Challenger. [6] El equipo descubrió que los objetivos del ferrocarril podrían lograrse agrandando la caja de fuego de la Challenger a aproximadamente 235 por 96 pulgadas (5,97 m × 2,44 m) (aproximadamente 150 pies cuadrados o 14 m 2 ), aumentando la presión de la caldera a 300 psi (2,1 MPa), agregando cuatro ruedas motrices y reduciendo el tamaño de las ruedas motrices de 69 a 68 pulgadas (1753 a 1727 mm). [6] La nueva locomotora fue diseñada cuidadosamente para no exceder una carga por eje de 67 800 lb (30 800 kg) y logró el máximo esfuerzo de tracción de arranque posible con un factor de adherencia de 4,0. [4] [6] Fue diseñado para viajar de manera suave y segura a 80 millas por hora (130 km/h). [7]
Para alcanzar estos nuevos objetivos de ingeniería, la locomotora Challenger fue "rediseñada integralmente desde sus principios básicos", escribió el historiador de locomotoras Tom Morrison. [8] El diseño general simplificó algunos aspectos de los diseños de locomotoras anteriores y agregó complejidad en otros. Se eliminaron los calentadores de agua de alimentación, de refuerzo y de mezcla, al igual que el mecanismo de válvulas Baker y el corte limitado. Pero la "proliferación de válvulas y medidores en la culata trasera demostró que operar una Big Boy era una tarea en conjunto más complicada y exigente para la tripulación que operar locomotoras existentes anteriormente", escribió Morrison. [8]
La serie de la clase 4-8-8-4, que originalmente se rumoreaba que se llamaría "Wasatch", en honor a las montañas Wasatch, adquirió su apodo después de que un trabajador desconocido de ALCO garabateó "Big Boy" con tiza en el frente de la puerta de la caja de humos del No. 4000 , que entonces estaba en construcción como el primero de su clase. [4] [5] [9]
Las locomotoras Big Boys estaban articuladas, como el diseño de la locomotora Mallet , aunque carecían de la composición de la Mallet. [10] Se construyeron con un amplio margen de fiabilidad y seguridad, y normalmente funcionaban muy por debajo de las 60 millas por hora (100 km/h) en el servicio de carga. La potencia máxima en la barra de tiro se alcanzaba a unas 41 mph (66 km/h). [11] La fuerza máxima en la barra de tiro medida durante las pruebas de 1943 fue de 138.200 lbf (615 kN) al arrancar un tren. [11]
La Big Boy tiene la carrocería del motor más larga de todas las locomotoras de vapor alternativas, más larga que dos autobuses de 40 pies. [12] También fueron las locomotoras de vapor alternativas más pesadas jamás construidas; el peso combinado del motor de 772,250 lb (350,290 kg) y el ténder de 436,500 lb (198,000 kg) superaba a un Boeing 747 . [12] Hubo algunas especulaciones sobre que la primera serie de locomotoras Chesapeake y Ohio 2-6-6-6 H-8 “Allegheny” , construidas por Lima Locomotive Works en 1941, podrían haber pesado hasta 778.200 lb (353.000 kg), superando a las Big Boys, pero posteriores pesajes de las H-8 de producción temprana, bajo un minucioso escrutinio por parte del constructor y el ferrocarril, encontraron que pesaban aproximadamente media tonelada menos que 772.250 lb (350.290 kg). [13] [14]
Se llevaron a cabo algunos experimentos con las Big Boys durante sus años en servicio comercial. Un experimento vio la conversión de la No. 4005 a combustible de petróleo en 1946. [15] A diferencia de un esfuerzo similar con las Challengers, la conversión falló debido al calentamiento desigual en la gran caja de fuego de un solo quemador de la Big Boy. [15] La locomotora fue convertida nuevamente a carbón en 1948. [16] [15] (Décadas más tarde, la No. 4014 se convertiría con éxito a petróleo durante su restauración. [17] ) Otro experimento vio a la No. 4007 siendo modificada con una sola chimenea en octubre de 1948. Los resultados no fueron satisfactorios y la locomotora fue revertida a doble chimenea después de la prueba. [18] Un experimento final a corto plazo fue la instalación de deflectores de humo en la locomotora 4019, similares a los que se encuentran en la Serie FEF del ferrocarril , así como algunos de sus Challengers. Estos fueron eliminados más tarde, ya que la boquilla y el soplador de los Big Boys en la caja de humo podían soplar humo lo suficientemente alto para mantener despejadas las líneas de visión de los ingenieros.
La American Locomotive Company fabricó 25 locomotoras Big Boy para Union Pacific: 20 en 1941 y cinco en 1944. [4] [9] Junto con las Challengers, las Big Boys llegaron a escena justo cuando el tráfico aumentaba en preparación para la participación estadounidense en la Segunda Guerra Mundial .
Las locomotoras Big Boy tenían grandes parrillas para quemar el carbón bituminoso de baja calidad suministrado por las minas propiedad de Union Pacific en Wyoming. El carbón era transportado desde el ténder hasta la caja de fuego por un alimentador automático tipo MB de Standard Stoker Company que podía suministrar un poco más de 12+1 ⁄ 2 tonelada corta (25 000 lb) por hora. El agua a la caldera era suministrada por un inyector de reinicio automático Nathan tipo 4000C con capacidad nominal de 12 500 galones por hora en el lado derecho y un inyector de vapor de escape Elesco TP 502con capacidad nominal de 14 050 galones por hora en el lado izquierdo.
A su llegada a la propiedad de Union Pacific en 1941, las Big Boys fueron asignadas al Primer Sub de la División de Utah, entre Ogden y Green River, que incluía la pendiente del 1,14% para la que fueron diseñadas. Desde febrero de 1943 hasta noviembre del mismo año, tres Big Boys fueron asignadas a la línea Los Ángeles y Salt Lake y funcionaron entre Ogden y Milford, Utah . En 1944, con la llegada de Challengers adicionales y el segundo pedido de Big Boys, su territorio operativo se expandió al este desde Green River hasta Cheyenne sobre los Subs Quinto, Sexto y Séptimo de la División de Wyoming. A partir de 1948, cuando las locomotoras Challenger se hicieron cargo de la mayor parte del servicio entre Ogden y Green River, las Big Boys solo vieron servicio ocasional en la División de Utah, mientras que su territorio operativo se expandió para incluir la línea al sur de Cheyenne a Denver. Entre 1950 y 1957, se les asignó ocasionalmente el manejo de trenes al este de Cheyenne hacia North Platte a través de la Tercera Sub de la División de Nebraska. En los últimos años de vapor en UP, donde las locomotoras solo se encendían para ayudar con el tráfico de alta demanda de otoño, las Big Boys prestaron servicio solo entre Cheyenne y Laramie. [21]
En abril de 1943, UP tomó prestado un vagón dinamométrico de AT&SF para evaluar el rendimiento del Big Boy. Se realizaron varias pruebas en la subdivisión Evanston desde Ogden hasta Evanston (76 millas), y se descubrió que un Big Boy podía consumir 11 toneladas de carbón y 12.000 galones de agua por hora operando a máxima potencia, produciendo 6.290 caballos de fuerza en la barra de tiro a 41,4 mph. Diseñado para transportar 3.600 toneladas por la pendiente dominante del 1,14% sobre esta subdivisión, las pruebas demostraron que un Big Boy podía manejar 4.200 toneladas, funcionando a una velocidad promedio de 18 a 20 mph entre esos dos puntos de división. [11] [22]
Las locomotoras eran muy apreciadas por las tripulaciones, que las consideraban seguras y más "fáciles de usar" que otros medios de tracción. Eran máquinas capaces y su tonelaje de transporte nominal se incrementó varias veces a lo largo de los años (consulte la sección sobre tonelaje nominal).
Los aumentos de posguerra en el precio del carbón y la mano de obra, junto con la llegada de la energía diésel-eléctrica eficiente y rentable , marcaron el final de su vida operativa. Fueron de las últimas locomotoras de vapor retiradas del servicio en la Union Pacific. El último tren comercial remolcado por una Big Boy terminó su recorrido temprano en la mañana del 21 de julio de 1959. La mayoría se almacenaron en condiciones operativas hasta 1961; cuatro permanecieron en condiciones operativas en Green River, Wyoming , hasta 1962. Sus funciones fueron asumidas por locomotoras diésel y locomotoras eléctricas con turbina de gas . [23]
En 2019, Union Pacific completó la restauración de la n.° 4014 y la puso en servicio de excursión . [24] [25] La locomotora fue enviada a una gira en celebración del 150 aniversario de la finalización del primer ferrocarril transcontinental . [26] [27]
La mayoría de las pendientes en la ruta terrestre de Union Pacific no superaban el 0,82 %. Por lo tanto, durante la mayor parte de la ruta, las locomotoras Big Boy podían transportar trenes de aproximadamente 6000 toneladas en cualquier dirección, limitadas solo por la longitud de los ramales y la capacidad de las locomotoras para recargar el sistema de frenos de aire del tren . Las dos excepciones fueron la pendiente del 1,14 % en dirección este entre Ogden y Evanston y la pendiente del 1,55 % en dirección oeste entre Cheyenne y Sherman Hill. En 1953, la última pendiente se alivió con la apertura de la vía 3 a través de Harriman, cuya pendiente del 0,82 % teóricamente permitía a una Big Boy transportar un tren de 6000 toneladas sin ayuda durante todo el trayecto.1.598 km (993 mi) desde Council Bluffs, Iowa , hasta Ogden.
El 27 de abril de 1953, la locomotora n.° 4005 estaba tirando de un tren de carga por el sur de Wyoming cuando se salió de una vía de cambio a 80 km/h (50 mph), lo que hizo que la locomotora volcara hacia su lado izquierdo y descarrilara su ténder y los primeros 18 vagones de carga de su tren de 62 vagones. El maquinista y el fogonero murieron en el impacto; el guardafrenos murió de quemaduras graves en un hospital unos días después. El ténder destruyó la cabina de la locomotora y las cargas de los 18 vagones descarrilados se esparcieron. La locomotora fue reparada por Union Pacific en sus instalaciones de Cheyenne y volvió a estar en servicio hasta 1962. [38]
La mayoría de los 25 Big Boys fueron desguazados, pero siete permanecen en exhibición estática (dos en interiores y cinco al aire libre, a la intemperie) y un octavo, Union Pacific 4014 , fue reconstruido a condiciones operativas por el programa de vapor de Union Pacific. [16]
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