Термин «локомотив с кабиной впереди» относится к различным конструкциям железнодорожных и автомобильных транспортных средств , в которых кабина машиниста расположена значительно дальше вперед, чем это принято на практике.
В конструкции паровоза конструкция с кабиной спереди обычно предполагает размещение кабины или отсека машиниста впереди котла в самой передней части двигателя. На локомотиве, работающем на угле, пост кочегара остается на подножке за топкой, чтобы быть рядом с тендером . На локомотиве, работающем на мазуте , пост кочегара может находиться (и обычно находится) в передней кабине. Этот тип конструкции широко, хотя и не повсеместно, использовался по всей Европе в первой половине 20-го века, часто в сочетании с закрытой конструкцией кузова и/или обтекаемостью .
При таком положении кабины значительно улучшается обзорность, а в туннелях она не заполняется дымом из трубы. Однако перспективы бригады в случае столкновения ухудшаются, а если машинист и пожарный находятся в разных местах, им трудно общаться, как и в автопоездах .
В Германии компания Borsig в Берлине построила в 1937 году единственный в своем роде обтекаемый кабинный DRG Class 05 (серийный номер 05 003) 4-6-4 , дальнейшее развитие которого было остановлено Второй мировой войной. Работающий на пылевидном угле и имеющий топку в передней части, этот локомотив был построен с огромными ведущими колесами диаметром 2300 мм (91 дюйм). Расчетная скорость составляла 175 км/ч (109 миль/ч), но его брат с обычной компоновкой 05 002 установил новый мировой рекорд скорости для паровозов 11 мая 1936 года, достигнув скорости 200,4 км/ч (124,5 миль/ч) на линии Берлин-Гамбург, буксируя 197-тонный поезд, рекорд, который он потерял два года спустя, уступив британскому LNER Class A4 4468 Mallard . В 1944 году обтекаемость была устранена, но к тому времени 05 003 уже утратил компоновку с кабиной, расположенной спереди. [1] После войны он возил экспрессы в Западной Германии до 1958 года. В 1960 году его списали.
Государственная итальянская Ferrovie dello Stato имела несколько локомотивов cab-forward, Class 670 и 671. Эти локомотивы 4-6-0 имели трехосный тендер и были прозваны «mucca» (корова). Локомотивы (год постройки 1902, максимальная скорость 110 км/ч) использовались для перевозки пассажирских поездов на железной дороге Милан-Венеция . Один локомотив Class 671 cab-forward был перестроен в Class 672 с котлом Franco-Crosti в 1939 году.
_Railroad_by_the_Hinkley_Locomotive_Works,_Boston,_Mass._(Scientific_American,_16_March_1878).jpg/1280px-thumbnail.jpg)
В конце 1860-х годов Маттиас Н. Форни получил патент на новую конструкцию локомотива. [2] Он намеревался улучшить коэффициент сцепления , перенеся как можно большую часть веса котла на ведущие колеса , исключив направляющие колеса из-под передней части котла. Такая конструкция не была бы устойчивой на высоких скоростях на довольно неровных путях, которые были обычным явлением в то время. Вместо этого он удлинил раму локомотива за кабиной, поместив четырехколесную тележку под водяным баком и угольным бункером. В общепринятой нотации Уайта это привело к локомотиву 0-4-4 T , но при движении задним ходом это был фактически локомотив 4-4-0 T , с устойчивостью пути этой популярной колесной формулы, а также с беспрепятственной видимостью для машиниста и улучшенным рассеиванием дыма и пара. [3]
Конструкция Форни оказалась идеальной для небольших, проворных локомотивов для надземных и пригородных железных дорог , и он лицензировал патентную конструкцию многим производителям. Большое количество Форни служило в Нью-Йорке , Бостоне , Чикаго и других местах, но были вытеснены в конце девятнадцатого века электрификацией и развитием метрополитена .
Ariel и Puck были локомотивами с шириной колеи 2 фута ( 610 мм ), построенными по проекту Форни с кабиной вперед для железной дороги Биллерика и Бедфорд в 1877 году компанией Hinkley Locomotive Works из Бостона. [3]
Самый известный пример конструкции cab-forward в Соединенных Штатах, Southern Pacific Cab-Forward (также известный в меньшей степени как "Cab-in-fronts" и "Cab-aheads"), разместил кабину спереди простым способом поворота всего локомотива, за исключением тендера , на 180 градусов. Такая компоновка стала возможной благодаря сжиганию мазута вместо угля .
Конструкция с кабиной вперед широко использовалась на Southern Pacific Railroad . [4] Конструкция была способна справиться со специфическими проблемами ее маршрутов. 39 длинных туннелей и почти 40 миль (64 км) снежных навесов Сьерра -Невады могли направлять опасные выхлопные газы обратно в отделение экипажа обычного локомотива. После того, как несколько бригад едва не задохнулись, они начали запускать обычные локомотивы задним ходом, чтобы удерживать пары позади бригады. Это означало, что тендер теперь возглавлял поезд, что создавало новые проблемы. Тендер закрывал обзор вперед и помещал членов бригады не по тем сторонам кабины, чтобы видеть сигналы. Тендеры не были предназначены для того, чтобы их толкали впереди поезда, что ограничивало скорость. Southern Pacific поручила Baldwin Locomotive Works построить прототип локомотива с кабиной вперед, а затем заказала еще несколько единиц еще до того, как прототип прибыл.
Все локомотивы cab-forward работали на масле, что означало, что не возникало никаких проблем с размещением тендера в том месте, где обычно находится передняя часть локомотива. Масляные и водяные баки находились под давлением, так что оба могли нормально течь даже на подъемах. Видимость из кабины была превосходной, так что один член экипажа мог легко осмотреть обе стороны пути. Были опасения относительно того, что случится с экипажем в случае столкновения, и по крайней мере один смертельный случай произошел на линии Modoc в Херлонге, Калифорния, когда движущийся локомотив врезался в вагон-платформу. [5] Переворот обычного расположения локомотива также размещал экипаж далеко впереди выхлопных газов, изолируя их от этой опасности. Однако одним проблемным аспектом конструкции была прокладка масляных линий; поскольку топка была расположена впереди ведущих колес (а не позади них, как обычно), утечка масла могла попасть перед колесами и вызвать их скольжение. Это было неприятно в большинстве условий, но привело по крайней мере к одному смертельному случаю. Это произошло в 1941 году, когда кабина с утечкой пара вошла в туннель в Санта-Сусана-Пасс , недалеко от Лос-Анджелеса. Туннель был на уклоне, и когда медленно движущийся поезд поднимался по туннелю, вода на рельсах из протекающего крана цилиндра заставила колеса проскальзывать и вращаться. Поезд скользнул назад, и кулак сцепки сломался, разделив воздухопровод, что привело к экстренному применению тормозов и остановке поезда в туннеле, который быстро заполнялся выхлопными газами и паром. Масло, капающее на шпалы, затем воспламенилось под кабиной, убив команду. [6]
Ни одна другая североамериканская железная дорога не заказывала локомотивы cab-forward, хотя некоторые, например Western Pacific , рассматривали этот тип. Созданные для работы на труднопроходимой местности, эти локомотивы стали легко узнаваемым символом Southern Pacific. Всего в реестр SP было включено 256 таких сочлененных локомотивов типа Mallet с тремя различными колесными формулами. Один из образцов этого типа, Southern Pacific 4294 , хранится в Калифорнийском государственном железнодорожном музее в Сакраменто, Калифорния . Это локомотив 4-8-8-2 , и это единственный из cab-forward SP, который не был списан. Это также был последний новый паровоз SP, построенный в 1944 году.
За десять лет до первого локомотива с кабиной SP, North Pacific Coast Railroad , позже часть принадлежащей SP компании Northwestern Pacific , перестроила 1875 4-4-0 в локомотив с кабиной, работающий на мазуте. Этот инновационный двигатель был построен Уильямом (Биллом) Томасом, главным механиком NPC, который был известен на всю страну [7] и имел ряд патентов. Томас использовал ходовую часть и раму от локомотива NPC 5, «Bodega», который потерпел крушение в 1897 году, чтобы построить NPC 21. С добавлением нового и необычного морского водотрубного котла и полностью стальной кабины, установленной в обратном порядке от стандартных двигателей, это уникальное творение принесло Томасу патент на конструкцию локомотива. № 21 был введен в эксплуатацию в 1900 году, но прослужил всего несколько лет. Хотя, как сообщается, он хорошо парил, хотя и с копотью в выхлопе, экипажам было трудно управлять им, и из-за опасений возможных результатов столкновения они окрестили его «Уродом». Небрежный пожарный допустил падение уровня воды, что повредило котел, и его не ремонтировали. [8]
Компания LD Porta предложила современный паровоз 2-10-0 с кабиной вперед и тройным расширением для скоростных грузовых перевозок в рамках проекта ACE 3000.
Экспериментальный прусский танк Т 16 (см. на немецком языке) 2'C2' ( 4-6-4 T ) имел кабины управления на обоих концах.
Злополучный « Лидер » Оливера Буллейда иногда называют локомотивом с кабиной впереди, но поскольку у него было по кабине на каждом конце, как у типичного современного тепловоза или электровоза, это обозначение не совсем уместно.
Конструкция кабины, смещенная вперед, позволяет увеличить объем салона для пассажиров по сравнению с другими автомобилями схожих размеров. [9]
Первым современным серийным автомобилем в США, использующим концепцию cab forward, был Pacer , представленный в 1975 году American Motors Corporation (AMC). [10] [11] [12] [13] Компания не называла его «cab forward», но компоновка Pacer размещала пассажирский салон дальше вперед, чем было типично для того времени. [14] Его передние стойки были смещены вперед, а лобовое стекло было размещено над частью моторного отсека. «Широкая колея и конструкция cab forward Pacer на самом деле позволяют ему довольно хорошо управляться», учитывая крен кузова, как у конкурирующих современных моделей. [15]
Cab forward использовался корпорацией Chrysler с 1992 года для описания стилистических и инженерных особенностей, которые были похожи на те, что были у AMC Pacer и Lamborghini Portofino , что улучшило прохождение поворотов и внутреннее пространство [16]. Пассажирская кабина была «выдвинута вперед» так, что передняя колесная арка непосредственно примыкала к переднему краю передних дверей, а лобовое стекло выдвигалось вперед над двигателем, в то время как задние колеса были смещены к задним углам автомобиля. Перемещение колес к краям позволило дизайнерам увеличить салон, одновременно улучшив езду и прохождение поворотов. [17]
Многочисленные модели, построенные с 1993 по 2004 год на платформе Chrysler LH , платформах JA и JR («облачные автомобили») , а также платформе PL (Neon) , были специально проданы как автомобили с кабиной, расположенной впереди. Chrysler утверждал, что был первым, кто применил эти функции к полноразмерному автомобилю . [18] Аналогично, у Dodge Stratus и Chrysler Cirrus капот шире, чем длиннее, потому что инженеры поставили себе цель разместить двигатель и все остальное, что находится впереди пассажирского салона, в гораздо меньшем пространстве, а затем дизайнеры разработали внешний кузов автомобиля, чтобы предложить большую вместительность салона, чем у конкурирующих моделей в их размерном классе. [17]
В конструкции дорожных транспортных средств кабина вперед , также известная как кабина над двигателем , COE (Cab Over Engine) или переднее управление , представляет собой тип кузова грузовика , автобуса или фургона , который имеет вертикальную переднюю часть или «плоское лицо», с кабиной, расположенной над передней осью . Такая конструкция кузова позволяет получить более компактную конфигурацию. Например, модель Jeep Forward Control была первым случаем, когда полезная нагрузка (или кузов пикапа) имела рекордную длину 74 дюйма (1880 мм) (с поднятым задним бортом) на колесной базе 81 дюйм (2057 мм) , а также впервые предлагала модель, в которой кузов длиной 9 футов (274 см) превышал колесную базу грузовика. [19]
Конфигурация грузовика с кабиной впереди в настоящее время распространена среди европейских и японских производителей грузовиков, поскольку законы, регулирующие общую длину транспортных средств, строги, а тип кузова допускает более длинные прицепы или более длинную грузовую площадку при той же общей длине, что и у стандартного грузовика (с моторным отсеком впереди обычной кабины). Лучшая видимость и маневренность в тесных помещениях, например, при доставке по городу, являются преимуществами расположения кабины грузовика спереди. Большие грузовики этого типа чаще всего описываются как модели с кабиной над двигателем (COE) или кабиной над двигателем .
Первый отечественный автомобиль с конструкцией кабины вперед
и есть последовательная формула, используемая дизайнерами и инженерами Chrysler, то она заключается в расширении пассажирского пространства, уделении щедрого внимания интерьеру и повышении чувства контроля у водителя за счет выдвижения салона за пределы передних колес, в то время как колеса выдвигаются к углам автомобиля, чтобы создать ощущение, что он цепляется за дорогу.