Leader был классом экспериментальных паровозов 0-6-0+0-6-0 T , произведенных в Великобритании по проекту новаторского инженера Оливера Буллейда . Leader был попыткой продлить срок службы паровой тяги путем устранения многих эксплуатационных недостатков, связанных с существующими паровозами. Он был задуман как замена стареющему парку танковых локомотивов класса M7 , все еще эксплуатируемых на Южной железной дороге (SR). [2] Проектные работы начались в 1946 году, а разработка продолжилась после национализации железных дорог в 1948 году под эгидой British Railways (BR).
Проект «Лидер» был частью желания Буллейда модернизировать паровоз, основываясь на опыте, полученном с парком электровозов Южной железной дороги. [2] Буллейд считал, что отношение к трудоемкости работы пара изменилось в послевоенный период, благоприятствуя дизелизации и электрификации . Стремясь продемонстрировать постоянный потенциал пара, Буллейд раздвинул границы паровой энергии, надеясь, что она сможет конкурировать с дизельными и электрическими локомотивами с точки зрения экономии труда и простоты эксплуатации. [3]
Конструкция включала в себя множество новых особенностей, таких как использование термических сифонов , тележек и кабин на обоих концах локомотива, что привело к его уникальному — для паровоза — внешнему виду, похожему на современный дизель. Однако некоторые из его инноваций оказались неудачными, что отчасти объясняет отмену проекта в начале 1950-х годов. Было запущено пять локомотивов Leader, хотя только один был завершен. Эксплуатационный локомотив был испытан на бывшей сети Southern Railway вокруг Брайтона . Проблемы с конструкцией, безразличные отчеты о производительности и политическое давление, окружавшее стремительно растущие затраты на разработку, привели к тому, что все локомотивы этого класса были списаны к 1951 году.
Основа Leader возникла из обзора паровозного парка Southern Railway 1944 года, в результате чего было разработано задание по проектированию Southern Railway, в котором требовался мощный локомотив, требующий небольшого обслуживания, для замены стареющего парка танковых локомотивов класса M7. [2] В задании также оговаривалось, что локомотив будет использоваться как в пассажирских, так и в грузовых поездах, требуя высокой доступности маршрута. Буллейд предложил первоначальный проект, основанный на его локомотиве класса SR Q1 , который оказался простым в обслуживании в эксплуатации. [3] По мере развития предложения Буллейд увидел, что некоторые задачи, требуемые от обычных паровозов, можно устранить, переняв некоторые особенности современных электровозов Southern . [2] Однако один из последующих проектов колесной формулы 0-4-4-0 имел неприемлемо высокую нагрузку на ось в 20 длинных тонн (20,3 тонны; 22,4 коротких тонны), что увеличивало риск повреждения пути Southern Railway. [4] Развивая предложение дальше, Буллейд остановился на конструкции тележки локомотива 0-6-0+0-6-0 T , которая распределяла вес более равномерно по рельсам и уменьшала нагрузку на ось. [5]
Ряд первоначальных идей были представлены руководству Southern Railway компанией Bulleid, которые включали двухсторонний ход, что давало машинисту локомотива максимальный обзор в любом направлении без котла или тендера, закрывающих ему обзор. Таким образом, необходимость в поворотном круге для поворота локомотива была устранена, хотя первоначальные проекты были отклонены эксплуатационным отделом из-за проблем с техникой сварки. [6] Принятый проект включал две паровые тележки 0-6-0 с экономящими вес золотниковыми клапанами и цепями для соединения ведущих осей. Котел был смещен, чтобы обеспечить место для коридора связи, что позволяло машинисту получать доступ к обеим кабинам, не выходя из локомотива, что привело к последующим проблемам. [7] Топка, расположенная около центра локомотива, питалась кочегаром из третьей кабины, соединенной с обеими кабинами машиниста коридором связи. [8] Весь ансамбль был помещен на общую раму и поэтому часто упоминался как 0-6-6-0 T , хотя фактическое обозначение — 0-6-0+0-6-0 T, поскольку оба блока двигателей вращались, как на локомотивах Garratt , Double Fairlie или Meyer . [9] [10] [11] [12]
Прототип «Лидера» был построен на железнодорожных заводах Брайтона , работы начались в 1946 году. [6] Первоначальный заказ на пять локомотивов был размещен прямо с чертежной доски в 1946 году, а еще 31 был заказан в 1947 году, хотя, учитывая надвигающуюся национализацию, это был всего лишь жест. [13] Последний заказ был отменен после того, как Южная железная дорога перешла в государственную собственность, чтобы провести испытания прототипа. [13]
Каждая из двух тележек имела три цилиндра, с ведущими колесами, соединенными цепями, заключенными в масляную ванну, на основе цепного привода клапанного механизма Буллейда на его локомотивах Pacific. [14] Клапанный механизм использовал необычное расположение золотникового клапана , которое также было испытано на бывшем LB&SCR H1 классе Hartland Point параллельно со строительством первого локомотива Leader. [14] Leader был первым паровозом, использовавшим форму золотникового клапана со времен локомотива Сесила Пэджета 1908 года , и одновременное тестирование принципа на Hartland Point намекает на поспешность концепции локомотива. [15] Локомотив стоял на необычных колесах Bulleid Firth Brown , которые были легче, но прочнее, чем эквивалент со спицами.
Использование золотниковых клапанов и масляных ванн для смазки движущихся частей агрегатов двигателя было вдохновлено современной практикой двигателей внутреннего сгорания . [6] Это включало качающуюся передачу, которая давала 25-градусное осевое перемещение золотников, позволяя равномерно смазывать движущиеся части. [16] Однако это привело к чрезмерно сложному механизму, который было трудно обслуживать, что увековечивало заеды, которые он должен был искоренить. Эта функция была удалена из обеих тележек прототипа по мере продвижения испытаний. [17] Еще одной инновационной особенностью сборки паровой тележки была возможность их замены при возникновении неисправностей, что было простой операцией для обслуживающего персонала по сравнению со сложностями капитального ремонта движения обычного паровоза. [4]
Три цилиндра каждой тележки были отлиты в моноблочном формате, каждый из которых был окружен двумя кольцевыми входными паровыми ящиками и одним большим выходным паровым ящиком. [16] Они имели дополнительную функцию поддержания нагрева цилиндра горячим паром для поддержания температуры и давления пара, поступающего в цилиндры. Однако эти отливки было трудно точно обрабатывать. [16] Пароуплотнительные устройства, необходимые для этой системы, также были сложными, причем для каждого из шести цилиндров и клапанных втулок требовалось 24 уплотнительных кольца. [15]
Котел был кульминацией уроков, извлеченных из опыта Pacifics, и был плодовитым пароподъемником. Все котлы Leader были построены в Истли и оказались наименее проблемной частью всей конструкции. [14] Давление в котле было установлено на уровне 280 фунтов на квадратный дюйм (1900 кПа), и каждый был оснащен четырьмя термическими сифонами внутри топки , как для увеличения скорости испарения, так и для улучшения циркуляции воды. [18] Они ранее использовались с большим эффектом на проектах Bulleid's Merchant Navy и West Country и Battle of Britain . [18]
У Leader была топка с «сухой футеровкой». Она не была окружена сверху и по бокам «рубашкой» из воды, как в обычной практике, [19], а была изготовлена из сварной стали и использовала огнеупорные кирпичи вместо воды для изоляции, новое, но проблемное решение. [6] Использование огнеупорных кирпичей уменьшило площадь решетки с 47 квадратных футов (4,4 м 2 ) до 25,5 квадратных футов (2,37 м 2 ) и сконцентрировало огонь на меньшей площади. [19] Дверца топки была смещена влево от задней части котла, что создавало трудности для кочегара при добавлении угля в огонь. [20] Топка изначально не была оборудована аркой из огнеупорного кирпича, хотя одна была модернизирована летом 1950 года. [21] Арка была проблематичной, поскольку она приводила к тенденции проникновения пламени в кабину при высокой мощности, что усугублялось сужением площади топки. [21]
Дымовая камера имела неотъемлемую проблему в поддержании постоянного вакуума . Это было результатом другого нововведения Bulleid, экономящего труд, — раздвижного люка, управляемого из передней кабины, который позволял вычищать золу через желоб на пути, когда локомотив находился в движении. [22] Проблема заключалась в том, что зола собиралась по краям желоба, позволяя воздуху просачиваться в дымовую камеру, тем самым снижая общую эффективность локомотива. [19] Жестокий выброс выхлопных газов также означал, что зола и угли выбрасывались в атмосферу, создавая потенциальную опасность возгорания на линии. [23]
Для удобства обслуживания котел, топка и дымовая камера были заключены в стальной лист, что означало, что форма двигателя напоминала форму современного тепловоза . Это было серьезным отходом от традиционной конструкции паровоза, позволяя чистить двигатель с помощью вагономоечной установки. [24] Локомотив был рассчитан на перевозку 4 тонн (4,06 тонны) угля и 4000 имперских галлонов (18 000 л; 4800 галлонов США) воды, а угольный бункер был накрыт брезентом, чтобы предотвратить попадание воды в кабину пожарного. [1] Вход в локомотив осуществлялся по лестницам, ведущим к раздвижным дверям, хотя из-за конструкции тележки, чтобы подняться в кабину пожарного, приходилось карабкаться по кожуху масляной ванны. [19]
Строительство первых пяти локомотивов Leader началось на железнодорожных заводах Southern Railway в Брайтоне в июле 1947 года. [25] British Railways унаследовали проект Leader после национализации в 1948 году, который был достаточно продвинут, чтобы продолжить строительство прототипа, поскольку Буллейд все еще был главным инженером-механиком недавно сформированного Южного региона British Railways . [26] Хотя работа над остальными четырьмя локомотивами застопорилась, прототип Leader появился в Брайтоне как локомотив № 36001 в июне 1949 года.
Остальные четыре члена первоначального заказа, сделанного Southern Railway, №№ 36002–5, находились на разных стадиях строительства к концу периода разработки. № 36002 был почти завершен, № 36003 был без внешнего кожуха, а №№ 36004–5 представляли собой не более чем наборы рам, хотя большинство их основных компонентов были изготовлены в Истли и Брайтоне и хранились готовыми к установке. [6] Не имея перспектив выделения дополнительных денег Управлением железной дороги на их завершение, незаконченные локомотивы были отправлены на хранение в различные депо по всей бывшей сети Southern Railway в ожидании решения об их будущем. [6]
При расчетном тяговом усилии 25 350 фунтов Leader получил класс мощности 5. [27] Это было значительно ниже, чем у современных локомотивов WC/BB Pacific, которые были оценены как класс 7, и это означало, что Leader должен был иметь нагрузку на ось, которая позволила бы ему работать на второстепенных маршрутах и на ответвлениях, где двухконечная конструкция была бы наиболее выгодна, что было маловероятно, учитывая вес, заложенный в конструкцию.
После завершения № 36001 был немедленно введен в эксплуатацию в ходе испытаний с использованием пустых пассажирских вагонов на юго-востоке Англии. [6] Официальные протоколы испытаний, хранящиеся на заводах в Брайтоне, сообщали о разной степени успеха и неудач в ходе проведенных пробегов. [28] Однако результаты испытаний, сообщенные в штаб-квартиру British Railways в Мэрилебоне, были «бросающимися в глаза отсутствием похвалы» сильным сторонам Leader, а именно котлу, тормозной системе и общему сцеплению, обеспечиваемому двумя тележками. [29] Было выдвинуто несколько теорий относительно такого положения дел, наиболее правдоподобной из которых является то, что более консервативные члены железнодорожной рабочей силы в Брайтоне и Исполнительный комитет железной дороги посчитали Leader слишком революционным и хотели сохранить статус-кво. [30]
После испытаний, которые длились более года, № 36001 показал, что имеет несколько недостатков, включая большой расход угля и воды, механическую ненадежность, невыносимые условия работы как для кочегара, так и для машиниста, потерю пара через кольца цилиндра и неравномерное распределение веса на тележках. После замены цилиндрового узла он был испытан вокруг Брайтона и Истли с использованием динамометрического вагона LNER , где была отмечена хорошая работа при высоких затратах топлива и усилий со стороны кочегара. В течение двух недель Leader испытывался по сравнению с производительностью локомотива класса U [27], который показал, что отпускание тормоза было слишком медленным в эксплуатации для использования в сжатые сроки, несмотря на то, что применение тормоза было отмечено как лучшее, используемое в конструкции Bulleid. [31] Эти испытания были прерваны поломкой осей кривошипа, их заменили осями от 36002, но они в свою очередь сломались примерно на том же пробеге, что и оригиналы. [27]
На протяжении всех испытаний № 36001 огнеупорная футеровка создавала постоянную проблему, постоянно проваливаясь в огонь. [8] Затем огнеупорные кирпичи были заменены чугунными заменителями, которые расплавились от сильного жара топки, которые, в свою очередь, были заменены более толстыми 9-дюймовыми (230 мм) огнеупорными кирпичами. [6] Некоторые из кочегаров, приписанных к Leader, жаловались на тесные условия в центральной кабине локомотива, ситуация усугублялась тем, что пламя проникало в кабину из топки при высокой мощности. [23] Это было замкнутое пространство, в котором постоянно было жарко, и единственная входная дверь для кочегара сбоку локомотива оставалась открытой во время движения для улучшения вентиляции. [8] Дверь в кабину кочегара также вызывала критику, так как она была бы заблокирована в случае опрокидывания локомотива на эту сторону, что не давало бы кочегару возможности выбраться, поэтому члены железнодорожного профсоюза ASLEF пригрозили запретить своим бригадам управлять Leader. [19] Измерения в кабине пожарного показали, что температура может достигать 120 °F (50 °C), из-за чего локомотив получил прозвище « Китайская прачечная» из-за жары и влажности. [27]
Во время работы над осями коленчатого вала на заводе Eastleigh Works была использована возможность поместить локомотив на весы, что показало, что смещенный котел и угольный бункер сместили центр тяжести локомотива в одну сторону. [27] Пришлось провести эксперименты по балансировке локомотива, заполнив соединительный коридор большим количеством металлолома, который в новой конструкции заменили на приподнятый пол, закрывающий утяжеленный материал. Эти модификации привели к тому, что двигатель превысил общий предел веса в 150 тонн (151 тонну), что серьезно ограничило маршрутную доступность конструкции во время испытаний. [32] Связанная с этим проблема заключалась в том, что, несмотря на то, что локомотив был высоким, 12 футов 11 дюймов (3,94 м), потолки кабины были относительно низкими. Кабина в конце дымовой коробки локомотива страдала от того же чрезмерного тепла, что и кабина кочегара. Чтобы обойти эту проблему, локомотив использовался задним ходом, так как задняя кабина находилась рядом с водяным баком и угольным желобом и, следовательно, вдали от горячих газов, циркулирующих внутри дымовой коробки. [33]
Несмотря на свои проблемы, локомотив продемонстрировал выдающиеся характеристики парообразования и общую тягу от двух силовых тележек во время своих пробных запусков. [34] При правильном запуске Leader был способен выдерживать графики, даже иногда опережая их. Однако эксплуатационные трудности возникали при остановках для получения воды — не только локомотив использовал воду с большой скоростью, что требовало частых остановок, но и полностью закрытый корпус и общая высота локомотива означали, что многие из водопроводных кранов были слишком низкими, чтобы подавать воду непосредственно в водяной бак, поэтому требовалось либо импровизированное расположение черпаков и шлангов, либо заполнение бака из стояка и шланга — оба варианта значительно увеличивали время, необходимое для забора воды. Эти задержки, как правило, сводили на нет все преимущества по времени, полученные при хорошей работе локомотива, и влияли на опубликованные показатели производительности. [35] Несмотря на перевозку испытательных поездов по центральному участку бывшей Южной железной дороги, прототип Leader никогда не использовался на коммерческой службе из-за риска отказа клапанного механизма и негативной рекламы, которую это могло вызвать для British Railways. [36]
Когда проект находился под эгидой Southern Railway, № 36001 имел бы номер CC101. [1] Буллейд выступал за континентальный стиль номенклатуры локомотивов, основанный на его опыте работы во французском филиале Westinghouse Electric до Первой мировой войны . Номер Southern Railway следовал адаптации системы классификации UIC , где «C» относится к количеству ведущих осей — в данном случае три на каждой тележке. [37] Поскольку конструкция имеет шесть ведущих осей, нумерация была бы CC101–CC105 для первоначальной партии, конечный номер был бы идентификатором локомотива.
Эксплуатационная окраска была фотографического серого цвета с красной и белой обводкой. Также использовался герб British Railways «Велосипедный лев», хотя после заводской фотографии он был закрашен без объяснения причин. [6] Нумерация была стандартной системой British Railways в серии 36001. [6] Если бы класс пошел в серийное производство, локомотивы были бы окрашены в смешанную черную окраску British Railways для движения/грузов с красной, серой и кремовой обводкой. 36001 изначально был окрашен в эту окраску, но она предшествовала официальной заводской фотографии и впоследствии была перекрашена в фотографическую серую окраску. [38]
Производство «Лидера» продемонстрировало изначальную непригодность размещения парового котла в закрытой надстройке. Окружающая среда внутри была крайне неподходящей, вес был непомерным, а необходимое обслуживание, такое как промывка котла, можно было осуществить только путем капитального демонтажа локомотива. [27]
Несмотря на большие ожидания, связанные с Leader, он не стал революцией в области тяги, как предполагал Bulleid. Ни одна часть конструкции Leader не была увековечена в локомотивах класса Standard Британских железных дорог Роберта Риддлса , и не получила признания на международном уровне, поскольку локомотивы Garratt обеспечивали аналогичную функцию при меньших затратах на техническое обслуживание. [3] Вся концепция была тихо отвергнута в 1951 году после того, как Bulleid покинул British Railways, чтобы стать главным инженером-механиком Córas Iompair Éireann (где он создал CIÉ No. CC1 , локомотив на торфе аналогичной конструкции), и все пять были отправлены на слом. [3] Кульминацией проекта стал счет налогоплательщикам на сумму 178 865 фунтов стерлингов 5 шиллингов 0 пенсов (что эквивалентно 7 741 108 фунтам стерлингов по состоянию на 2023 год [39] ), хотя, когда пресса сообщила об этой истории еще в 1953 году, утверждалось, что 500 000 фунтов стерлингов (что эквивалентно 21 639 498 фунтам стерлингов по состоянию на 2023 год) были потрачены впустую на проект. [40] RG Jarvis , который был назначен ответственным за проект после ухода Буллейда, настаивал на том, что локомотив требует полной переделки, чтобы решить проблемы первоначальной концепции.
После проблем во время испытаний в 1950 году, в ноябре того же года 36001 и четыре других локомотива Leader, тогда находившиеся на разных стадиях сборки, были разрезаны на металлолом. [27] Известно, что существуют только номерные знаки № 36001 и № 36002. [41] Номерной знак № 36001 находится в Национальном железнодорожном музее ; табличка производителя локомотива, предназначенная для локомотива, но так и не установленная в эксплуатацию, была продана с аукциона за 1050 фунтов стерлингов в 2008 году. [42] Leader был смелой попыткой раздвинуть границы современного дизайна паровозов и, в случае успеха, мог бы продлить жизнь пара на британских железных дорогах. [3]
