В обозначении Уайта для классификации паровозов 4-8-4 представляет собой колесную формулу из четырех ведущих колес на двух осях, восьми ведущих и спаренных ведущих колес на четырех осях и четырех ведомых колес на двух осях. Этот тип был впервые использован на Северо-Тихоокеанской железной дороге и первоначально назывался Northern Pacific, но железнодорожные фанаты и железнодорожные служащие сократили это название с момента его появления. Чаще всего он известен как Северный .
.jpg/1280px-Union_Pacific_844,_Painted_Rocks,_NV,_2009_(crop).jpg)
Колесная формула 4-8-4 была развитием типа 4-8-2 Mountain и, как и типы 2-8-4 Berkshire и 4-6-4 Hudson , являлась примером концепции «Супермощности» в паровых двигателях. конструкция локомотива, в которой использовалась более крупная топка , которую мог поддерживать четырехколесный прицепной грузовик, что позволяло производить больше пара. Четырехколесная ведущая тележка обеспечивала устойчивость на скорости, а восемь ведущих колес обеспечивали лучшее сцепление. Тип 4-8-4 появился в Соединенных Штатах вскоре после того, как в 1925 году компания Lima Locomotive Works представила концепцию «Lima Super Power», создав тяжелые локомотивы 2-8-2 и 2-8-4 . Прототип был построен Американской локомотивной компанией (ALCO) для Северо-Тихоокеанской железной дороги (NP) в 1926 году и имел очень большую топку с решеткой площадью 100 квадратных футов (9,3 м 2 ), предназначенную для сжигания бурого угля низкого качества. Четырехколесный прицепной грузовик весил примерно на 15 000 фунтов (6,8 т) больше, чем двухколесные грузовики того времени, и мог нести дополнительные 55 000 фунтов (25 т) веса двигателя; разница в 40 000 фунтов (18 т) была доступна для увеличения мощности котла. [1]
Тип 4-8-4 появился, когда почти все важные усовершенствования конструкции паровоза уже были доказаны, включая пароперегреватели , механические стокеры , внешний клапанный механизм и прицепную тележку Delta. Цельные литые стальные рамы кроватей с цельнолитыми цилиндрами обеспечивают прочность и жесткость, необходимые для использования роликовых подшипников . В 1930 году компания Timken использовала Timken 1111 , модель 4-8-4, построенную ALCO с роликовыми подшипниками на всех осях, чтобы продемонстрировать ценность своих герметичных роликовых подшипников. Впоследствии Timken 1111 был продан NP, где он стал NP № 2626, их единственным локомотивом класса А-1. [1]
Устойчивость колесной формулы 4-8-4 означала, что ведущие колеса диаметром до 80 дюймов (2,0 м) можно было использовать для высокоскоростных пассажирских и быстрых грузовых перевозок. Устройства бокового управления позволяли этим локомотивам преодолевать относительно крутые повороты, несмотря на восьмисцепные машинисты. Увеличенный размер котла, возможный для этого типа, вместе с высокими осевыми нагрузками, разрешенными на магистральных линиях в Северной Америке, привели к созданию нескольких массивных локомотивов, некоторые из которых весили до 450 тонн, включая тендер. Модель 4-8-4 подходила как для экспресс-пассажирских, так и для быстрых грузовых перевозок, но не для тяжелых грузовых поездов. [1]
Хотя локомотивы с колесной формулой 4-8-4 использовались в ряде стран, те, которые были разработаны за пределами Северной Америки, имели различные конструктивные особенности, отличающие их от североамериканской практики. Уменьшенные экземпляры этого типа были экспортированы двумя американскими производителями, ALCO и Baldwin Locomotive Works , за 1000 мм ( 3 фута 3 дюйма).+Линии шириной 3/8 дюйма вБразилии. _ _ Большинство из них были двухцилиндровыми локомотивами, но было построено пять классов трехцилиндровых4-8-4
Поскольку модель 4-8-4 впервые использовалась на Северо-Тихоокеанской железной дороге , этот тип получил название «Северный». Большинство железных дорог Северной Америки использовали это название, но некоторые приняли другие названия.
Железная дорога Ричмонда , Фредериксбурга и Потомака (RFP) дала каждому из трех классов 4-8-4 отдельное имя: «Генерал» 1937 года, «Губернатор» 1938 года и «Государственный деятель» 1944 года.
Модель 4-8-4 с большими колесами прекрасно себя чувствовала в тяжелых пассажирских поездах и вполне могла развивать скорость более 100 миль в час (160 километров в час), но грузовые перевозки были основным источником дохода железных дорог; в этой службе у Северного были ограничения. Прицепной вес модели 4-8-4 был ограничен примерно 60% веса двигателя, не считая собственного веса тендера. Генри Боуэн, главный инженер-механик Канадской Тихоокеанской железной дороги (CPR) с 1928 по 1949 год, испытал первые два CPR K-1a Northerns, представленные его предшественником, затем сконструировал тип 2-10-4 Selkirk , использующий тот же котел. Получившийся тепловоз Т-1а «Селькирк» имел такое же количество осей, как и «Северный», но диаметр ведущих колес был уменьшен с 75 до 63 дюймов (1,9–1,6 м), а дополнительная пара ведущих колес увеличила тяговое усилие на 27 %. В более позднем варианте Боуэн добавил к прицепному грузовику усилитель, что позволило Selkirk прилагать почти на 50% больше тягового усилия, чем K-1a Northern аналогичного размера.
Когда было продемонстрировано, что трехсекционный дизель-электрический состав EMD F3 , весивший немного меньше общей массы двигателя и тендера CPR K-1a Northern, мог развивать тяговое усилие, почти в три раза превышающее его, мощные паровозы были сняты с производства как быстро, насколько позволяли финансы.
Всего в Австралии эксплуатировалось двадцать три локомотива 4-8-4 , построенных по трем различным конструкциям.
В 1929 году десять железных дорог Южной Австралии шириной 5 футов 3 дюйма ( 1600 мм ) класса 4-8-2 Mountain типа 1926 года были оснащены паровыми ускорителями в виде небольших вспомогательных паровых двигателей для увеличения их мощности. Это вызвало необходимость замены их двухколесных прицепных тележек на четырехколесные тележки . Ускоритель увеличил тяговое усилие в 8000 фунтов силы (36 килоньютонов) и позволил увеличить нагрузку локомотива на хребте Маунт-Лофти до 540 тонн. В новой конфигурации 4-8-4 они были переклассифицированы в класс 500В. [2]
В 1943 году из мастерских Ислингтона в Аделаиде был доставлен первый из двенадцати обтекаемых локомотивов класса 520 South Australian Railways . Хотя это были большие локомотивы, они были спроектированы для движения по легким гусеницам с плотностью 60 фунтов на ярд (30 кг / м), при этом вес двигателя распределялся по восьми осям. Их спаренные колеса диаметром 66 дюймов (1676 мм) были специально сбалансированы для движения со скоростью 70 миль в час (110 км/ч). [3]
Трехцилиндровый двигатель 4-8-4 класса H компании Victorian Railways , построенный в 1941 году, предназначался для тяжелых пассажирских перевозок на линии между Мельбурном и Аделаидой. По прозвищу «Тяжелый Гарри» это был самый большой паровоз, построенный в Австралии, и, после NSWGR D57 4-8-2, второй по мощности несочлененный локомотив. Это был один из пяти австралийских классов трехцилиндровых локомотивов 4-8-4 .
В 1939 году в мастерских Ньюпорта началось строительство трех локомотивов , было изготовлено три комплекта рам. Хотя работы были остановлены из-за начала Второй мировой войны , нехватка движущей силы, вызванная увеличением трафика во время войны, привела к тому, что было дано разрешение на достройку лидера класса H220. Локомотив вступил в строй 7 февраля 1941 года, но остался единственным представителем этого класса, поскольку два других частично построенных локомотива так и не были достроены. Поскольку необходимая модернизация линии в Аделаиде была отложена, H220 работал только на линии между Мельбурном и Олбери в Новом Южном Уэльсе . [4] [5]
Чтобы удовлетворить острую нехватку локомотивов в Бразилии после Второй мировой войны, 27 уменьшенных американских локомотивов Niágara 4-8-4 были заказаны бразильским Departamento Nacional de Estradas de Ferro (DNEF) у ALCO в 1946 году. Эти локомотивы были поставлены Viacão Férrea do Rio Grande do Sul (VFRGS), которая затем приобрела еще пятнадцать самолетов напрямую у ALCO в 1947 году. Им был присвоен класс 1001. В 1956 и 1957 годах часть из них была продана Боливии . Компания Baldwin Locomotive Works поставила аналогичные 1000 мм ( 3 фута 3 дюйма)+Локомотивы 4-8-4колеи 3 ⁄ 8 дюймадо Rede Mineira de Viação (номер RMV от 601 до 604), Rede de Viação Paraná-Santa Catarina (номер RVPSC от 801 до 806) и Noroeste do Brasil ( НОБ № 621-623). [6]
После выхода на пенсию из Национального общества французских химиков ( SNCF ) во Франции французский инженер Андре Шапелон был назначен главным конструктором станков диаметром 1000 мм ( 3 фута 3 дюйма).+ Локомотивы колеи4-8-4 3 ⁄ дюйма ) метра французского государственного консорциума продаж Groupement d'exportation de locomotives en Sud-Amérique (GELSA). В 1949 году между DNEF и GELSA был подписан контракт на постройку 244-8-4с осевой нагрузкой 13 тонн (12,8 длинных тонны; 14,3 коротких тонны). В заказ также вошли 662-8-4. Все девяносто локомотивов были поставлены к январю 1953 года.
24 локомотива класса 242F Niágara были построены компанией Société de Construction des Batignolles ( Batignolles-Châtillon ). Это были двухцилиндровые локомотивы простого расширения, предназначенные для сжигания местного угля низкого качества с низкой теплотворной способностью, со спаренными колесами диаметром 60 дюймов (1524 миллиметра) и решеткой площадью 58 квадратных футов (5,4 квадратных метра). Они были связаны с крупными тендерами емкостью угля 18 тонн (17,7 длинных тонн; 19,8 коротких тонн). Топка Belpaire включала камеру сгорания, а давление в котле составляло 18 стандартных атмосфер (1800 килопаскалей; 260 фунтов на квадратный дюйм). Один член класса прошел испытания на высоте 1000 мм ( 3 фута 3 дюйма).+Линия Reseau Breton шириной 3 ⁄ дюйма (3 ⁄ дюйма ) метра во Франции перед отправкой в Бразилию. [7]
DNEF выделил локомотивы четырем государственным железным дорогам Бразилии. В условиях бразильской железной дороги эти современные локомотивы не пользовались популярностью у местных железнодорожников и не использовались так часто, как надеялись. Их максимальная осевая нагрузка в 13 тонн (12,8 длинных тонн; 14,3 коротких тонны) ограничивала их полезность, как и их длинные тендеры. В некоторых местах вертушки были слишком короткими для поворота локомотивов, и их приходилось поворачивать по треугольникам . Кроме того, технические характеристики здания предусматривали создание локомотива, способного развивать максимальную скорость 80 километров в час (50 миль в час) и преодолевать повороты с минимальным радиусом 80 метров (260 футов). Этот последний пункт оказался источником разногласий, когда позже было обнаружено, что радиус кривых в некоторых местах составлял менее 50 метров (160 футов). В результате локомотивы неоднократно сходили с рельсов.
В конце 1960-х годов их исключили из пассажирских поездов первого класса. Некоторые локомотивы, выделенные для Южной Бразилии , также прошли испытания в Боливии .
Поскольку канадские магистральные линии обычно прокладывались по рельсам плотностью 115 фунтов на ярд (57 кг / м), канадские 4-8-4 были тяжелыми и весили с нагрузкой на ось до 31,3 коротких тонны (28,4 т).
Когда Канадская национальная железная дорога (CN) представила свою первую модель 4-8-4 в 1927 году, она использовала для этого типа название « Конфедерация » в честь 60-летия Канадской Конфедерации. В общей сложности CN использовала 160 локомотивов Конфедерации.
Канадская Тихоокеанская железная дорога (CPR) экспериментировала с колесной формулой 4-8-4 в 1928 году, когда в ее цехах Ангуса в Монреале были построены два локомотива класса К-1а. рама в Канаде. Однако, поскольку магистрали CPR были построены по высоким стандартам, железная дорога предпочла разработать для пассажирских перевозок тип 4-6-4 Hudson, поскольку он давал достаточную мощность и был дешевле в обслуживании, в то время как десятисцепной тип 2-10 -4 Селкирк, был принят для тяжелых работ. Тем не менее, хотя двое северян CPR остались сиротами, они непрерывно доказывали свою ценность в течение 25 лет в ночных пассажирских поездах между Монреалем и Торонто . Перед выходом на пенсию в 1960 году они были переоборудованы в мазутные горелки и работали в грузовых поездах в прерийных провинциях. [9] [10]
В 1936 году немецкий строитель Henschel & Son поставил десять локомотивов шириной 5 футов 6 дюймов ( 1676 мм ) колеи 4-8-4 компании Ferrocarriles del Estado (Государственные железные дороги или FdE) в Чили , получившие обозначение Tipo 100 . Их назвали Super Montañas (Супер Горы), поскольку они последовали за Tipo 80 4-8-2 Mountain, представленной шестью годами ранее. Они были оснащены механическими кочегарами и тендерами Вандербильта и весили в рабочем состоянии 185 тонн. Во время испытаний они произвели 2355 лошадиных сил (1756 киловатт) при расходе угля 34 килограмма на километр (120 фунтов на милю) и расходе воды 274 литра (60 британских галлонов; 72 галлона США) на километр. Однако конструкция не была повторена, и FdE вернулся к колесной формуле 4-8-2 с последующими приобретениями. Tipo 100 использовался на линии Альмеда- Талька , пока в 1969 году его не заменили дизели. Одного из них нет. 1009 г., хранится в Железнодорожном музее Сантьяго. [11]
В 1933 году железной дороге Пекин-Ханькоу в Китае понадобились новые локомотивы для линии Гуанчжоу - Шаогуань , где существовали уклоны около двух процентов, повороты радиусом менее 250 метров (820 футов) и мосты малой пропускной способности. Поэтому требовался локомотив с высоким тяговым усилием и низкой осевой нагрузкой. В 1935 и 1936 годах на железную дорогу были поставлены 24 локомотива 600-й серии 4-8-4 , спроектированные и построенные в Великобритании компанией Vulcan Foundry . Локомотивы представляли собой значительное улучшение по сравнению с предыдущими конструкциями и включали в себя более эффективный пароперегреватель Е-типа и двойной паровой клапан, обеспечивающий лучшее пропаривание без увеличения котла, а расположение колес 4-8-4 обеспечивало лучшее распределение веса.
Когда в октябре 1936 года было завершено строительство железной дороги Чанша -Гуанчжоу, локомотивы были переданы для работы на северном участке между Ханькоу и Чаншей на этой новой магистрали, которая соединяла Гуанчжоу с Тяньцзинь и Пекином .
После образования Китайской Народной Республики локомотивы получили обозначение класса KF Китайских железных дорог . Некоторые локомотивы прослужили до начала 1970-х годов. Один из них, нет. 607, хранится в Национальном железнодорожном музее в Великобритании [12] , а еще один находится в Китае в Пекинском железнодорожном музее . [13]
60 танковых паровозов 4-8-4 Т класса 477 Чехословацких государственных железных дорог представляют собой окончательное развитие тендерного локомотива CKD 4-8-2, но в рамках переоборудования в тепловоз-цистерну к нему добавилась четырехколесная прицепная тележка. Один из пяти известных классов трехцилиндровых локомотивов 4-8-4 . Это были последние паровозы, поставленные на Чехословацкие государственные железные дороги, последняя группа была построена в 1955 году. Используемые в основном для местных пассажирских перевозок, они тянули поезда по регулярному расписанию, как поздно, в 1981 году.
Три сохранились, по состоянию на 2018 год два из них все еще находились в рабочем состоянии (013 и 043). [14] [15] [16]
Единственный прототип под номером 242А1 Национального общества французских химиков (SNCF) был одним из пяти известных классов трехцилиндровых локомотивов 4-8-4 . Наряду с экспериментальным локомотивом высокого давления на Центральной железной дороге Нью-Йорка в США он также отличался тем, что был одним из двух составных локомотивов 4-8-4 . Он был перестроен Андре Шапелоном из неудачного трехцилиндрового локомотива 4-8-2 1932 года выпуска №. 241.101 Chemins de Fer de l'État в составной локомотив 4-8-4 . Этот замечательный локомотив достиг необычайной мощности и эффективности в потреблении угля и воды, но больше примеров построено не было, поскольку SNCF сосредоточила свое внимание на электрической тяге для будущего развития движущей силы. [17]
№ 242А1 прошел многочисленные испытания, которые показали, что этот локомотив по мощности не уступает существовавшим в то время электровозам SNCF. Здесь впервые в Европе появился паровоз с осевой нагрузкой 20 тонн (19,7 длинных тонн; 22,0 коротких тонны), который был не только по крайней мере таким же мощным, как самый мощный из существующих высокоскоростных электровозов, но и мог многократно достигать максимальной мощности без каких-либо механических проблем. Развивая заявленную мощность 5300 лошадиных сил (4000 киловатт), пиковое тяговое усилие 65 679 фунтов-сил (292 килоньютона) и среднее тяговое усилие 46 225 фунтов-сил (206 килоньютонов); ничто в Европе не могло сравниться с этим.
Пока нет. 242А1 проходил испытания, инженеры-электрики проектировали локомотивы для линии длиной 512 километров (318 миль) между Парижем и Лионом , которая должна была быть электрифицирована. Рассматривался электровоз, который должен был быть немного более мощным, чем успешный электровоз типа 2-D-2 из Парижа в Орлеан . Когда результатов теста нет. 242А1, однако конструкция была поспешно изменена, чтобы обеспечить максимально возможную грузоподъемность при нагрузке на ось 23 тонны (22,6 длинных тонны; 25,4 коротких тонны), в результате чего появился класс 9100 массой 144 тонны (141,7 длинных тонны; 158,7 коротких тонны) с выходная мощность более чем на 1000 лошадиных сил (750 киловатт) больше, чем у оригинальной конструкции.
Поэтому характеристики «Мистраля» и других тяжелых пассажирских экспрессов не были бы такими выдающимися, если бы не это. 242А1 не существовало, и поэтому Андре Шапелон косвенно повлиял на конструкцию французских электровозов. Кроме того, нет. 242А1 продемонстрировал пригодность системы компаундирования Sauvage-Smith для французских условий, и в конструкциях будущих французских паровозов, которые готовились, но так и не производились, должна была использоваться система компаундирования Sauvage-Smith.
В сервисе нет. 242А1 был закреплен за депо Ле-Мана и в период с 1950 по 1960 год перевозил экспрессы на расстояние 411 километров (255 миль) между Ле-Маном и Брестом . Однако он прослужил недолго и был выведен из эксплуатации и списан в 1960 году.
В 1939 году Deutsche Reichsbahn ввела в эксплуатацию два прототипа трехцилиндровых тяжелых экспресс-локомотивов DRB Class 06 2D2-h3, построенных компанией Krupp в 1938 году. Наряду с единственным 242A1 Национального общества французских химиков (SNCF) и единственным Класс H Викторианских железных дорог в Австралии, это был один из пяти известных классов трехцилиндровых локомотивов 4-8-4 . Из-за начала Второй мировой войны и проблем со строительством было произведено только два локомотива.
С тремя цилиндрами размером 520 на 720 миллиметров (20,47 на 28,35 дюйма), большими спаренными колесами диаметром 2000 миллиметров (78,74 дюйма), высоким давлением в котле 280 фунтов на квадратный дюйм (1900 килопаскалей) и тяговым усилием 55 800 фунтов силы (248 килоньютонов). , они были способны развивать максимальную скорость 140 километров в час (87 миль в час) и могли буксировать 650-тонный поезд со скоростью 120 километров в час (75 миль в час). Многие детали, такие как котел, были стандартизированы по аналогии с тяжелым грузовым локомотивом DRG Class 45 . Обтекаемый класс 06, единственный немецкий 4-8-4 , был самым большим паровозом, когда-либо построенным в Германии. Два локомотива были списаны во Франкфурте и отправлены в эксплуатацию на линию, ведущую в Эрфурт . № 06.002 был разбомблен и уничтожен в ходе боевых действий и нет. 06.001 просуществовал до 1951 года, когда был списан и отправлен на слом. [18]
Котлы моделей 06 и 45 были спроектированы по образцу Роберта Гарбе и Рихарда Пауля «Кунибальда» Вагнера , которые считали, что камера сгорания или составные паровые машины двойного расширения не нужны при использовании перегретого пара . В то время как железные дороги DB в ФРГ спасли конструкцию класса 45, оснастив ее крайне необходимым механическим кочегаром , в мощных локомотивах Express класса 06 не было необходимости; Когда экспресс-движение возобновилось, дизель-гидравлические и электрические двигатели переменного тока DB Class V 200 и DB Class E 10 сделали любые инвестиции в паровые двигатели до Второй мировой войны неприемлемыми для руководства DB, хотя Фридрих Витте или Адольф Гизль-Гислинген предложили множество улучшений.
В 1946 году Ferrocarriles Nacionales de México (N de M) разместила заказы у American Locomotive Company и Baldwin Locomotive Works на шестьдесят ниагарских локомотивов для использования в своих основных экспресс-пассажирских перевозках на модернизированных линиях, но заказ был сокращен до 32 в пользу дизельного топлива. -электровозы. Эти локомотивы класса QR-1 использовались в основном на линиях к северу от Мехико и получили прозвище La Maquina . Все они были выведены из эксплуатации в конце 1960-х годов. Большинство из них уцелело, а № 3028, хотя и не в рабочем состоянии, в установленный срок хранился на железной дороге Нью-Хоуп и Айвиленд в Нью-Хоупе, штат Пенсильвания . [ нужна цитата ]
Новая Зеландия приняла узкую колею шириной 3 фута 6 дюймов ( 1067 мм ), чтобы минимизировать затраты на строительство железной дороги, а из-за гористой местности ширина погрузочной колеи была ограничена максимальной высотой 11 футов 6 дюймов (3,51 метра) и шириной 8 футов. 6 дюймов (2,59 метра), что делает его одним из самых ограничительных размеров грузоподъемности в мире. Хотя это, несомненно, снизило стоимость строительства двухсот с лишним туннелей на железнодорожной системе, это создало серьезные проблемы для проектировщиков локомотивов, которые усугублялись предельной нагрузкой на ось в 14 длинных тонн (15,7 коротких тонн; 14,2 тонны). [19]
После Советского Союза и Южной Африки Департамент железных дорог Новой Зеландии ( NZR ) имел самый большой парк локомотивов 4-8-4 за пределами Северной Америки : 71 аналогичный локомотив классов K , KA и KB . [19]
Класс K был разработан Р. Дж. Гардом в соответствии с требованиями суперинтенданта локомотива П. Р. Ангуса и построен на месте в мастерских Хатта в Новой Зеландии. Первые локомотивы были доставлены во время Великой депрессии в 1932 году. Решётка площадью 47 квадратных футов (4,4 квадратных метра) и сравнительно большой котел были подвешены низко на узкой раме, чтобы не выходить за рамки ограничений по высоте, а ограничения по ширине соблюдались с соблюдением ограничений. наклонные борта кабины и установка двух одноступенчатых воздушных компрессоров перед дымовой камерой. [19] [20]
После постройки тридцати локомотивов класса К НЗР разработал конструкцию усиления рамы и внедрил другие усовершенствования, такие как роликовые подшипники на всех осях и подогреватели питательной воды ACFI ( Accessoires pour les Chemins de Fer et l'Industrie ). Представленные с 1939 года, они также производились в мастерских NZR, большинство из них имели обтекаемый кожух, закрывающий внешние трубы систем нагревателей питательной воды. Первые 35 локомотивов получили обозначение класса K A и работали на магистралях Северного острова вместе со старыми локомотивами класса K. [19]
Еще шесть были построены, получившие обозначение класса KB , для эксплуатации на крутой линии Мидленд на Южном острове. Эти локомотивы были оснащены прицепными усилителями, которые увеличивали тяговое усилие на 6000 фунтов силы (27000 ньютонов). [19]
Иногда эти 4-8-4 развивали скорость до 75 миль в час (121 километр в час). Обтекающие кожухи классов KA и KB были сняты в конце 1940-х годов, когда подогреватели питательной воды ACFI были заменены форсунками выхлопного пара. Последний из этих локомотивов был снят с производства в 1968 году из-за дизелизации . Сохранилось семь: номера класса К 900, 911 и 917, номера класса К А 935, 942 и 945 и номер класса КБ . 968. [21] [22]
В период с 1953 по 1955 год Южноафриканские железные дороги (SAR) ввели в эксплуатацию пятьдесят локомотивов Northern класса 25NC 4-8-4 . Одиннадцать из этих локомотивов, спроектированные под руководством главного инженера-механика Л.К. Грабба, были построены компанией North British Locomotive Company (NBL) и 39 компанией Henschel & Son. Их обслуживали тендеры типа EW1 , передвигавшиеся на шестиколесных тележках. Были построены две версии одного и того же локомотива, класс 25NC является версией без конденсации, отсюда и суффикс «NC» к номеру класса. [23] [24]
Одновременно было введено в эксплуатацию девяносто конденсационных локомотивов класса 25 , приобретенных как средство решения проблемы нехватки достаточного количества подходящей локомотивной воды в засушливом Кару . Проектные работы над конденсационным аппаратом двигателя и огромным конденсационным тендером были выполнены компанией Henschel, которая построила один локомотив с тендером, а также шестьдесят конденсационных тендеров, на которые у них был патент. Остальные 89 конденсационных локомотивов и тридцать тендеров были построены NBL. [23] [24]
_Tender.JPG/1280px-SAR_Class_25_3511_(4-8-4)_Tender.JPG)
Конденсационные тендеры Type CZ были немного длиннее своих двигателей. Одну треть общей длины тендера занимали резервуар для воды и угольный бункер, а остальную часть занимали восемь больших радиаторов с каждой стороны, охлаждаемых пятью паровыми вентиляторами, установленными на крыше. На всех этих локомотивах использовались роликовые подшипники, включая муфты и шатуны, поршневые пальцы крейцкопфов, а также трехосные тележки как стандартных, так и конденсационных тендеров. Ведущие тележки и спаренные колеса имели буксы пушечного типа. Цилиндры и рамы были отлиты целиком, а стальные цилиндры и паровые камеры были оснащены чугунными гильзами. Тендерные рамы обоих типов локомотивов также представляли собой цельные стальные отливки с водяным дном. Поскольку они были полностью установлены на роликовых подшипниках, для перемещения этих больших локомотивов требовалось совсем немного усилий. [23] [24]
На конденсационных локомотивах отработанный пар перерабатывался и снова конденсировался в воду для повторного использования. Поскольку пар не выбрасывался в дымоход, в дымовой камере под дымоходом находился вентилятор с приводом от паровой турбины, поддерживающий тягу. Визуальным свидетельством этой измененной и немного более длинной дымовой коробки является передняя часть дымовой камеры локомотива в виде банджо. Конденсационная система оказалась чрезвычайно эффективной и снизила потребление воды на целых 90% за счет использования одной и той же воды до восьми раз, что дало классу 25 запас хода между дозаправками водой в 800 километров (500 миль). Кроме того, подача горячего конденсата питательной воды позволила значительно снизить расход угля. [23]
_Tender.JPG/1280px-SAR_Class_25NC_3480_(4-8-4)_Tender.JPG)
Однако Класс 25 был сложным локомотивом, который требовал серьезного обслуживания, особенно вентиляторов турбины в дымовой камере, лопасти которых приходилось часто заменять из-за повреждения твердыми частицами в выхлопных газах. Столь же сложный конденсационный тендер также требовал частого обслуживания. В период с 1973 по 1980 год, отчасти из-за распространения электрической и дизель-электрической тяги, все локомотивы, кроме трех, были переоборудованы в локомотивы со свободным выхлопом и без конденсации и переведены в класс 25NC. В процессе их конденсационные тендеры также были переоборудованы в обычные угольно-водные тендеры путем удаления конденсационных радиаторов и крышных вентиляторов и замены их массивным резервуаром для воды с закругленным верхом. Поскольку тендеры были построены на одиночных литой стальной основной раме, пытаться укоротить их было непрактично. Локомотивы с этими восстановленными тендерами типа EW2 вскоре получили прозвище Worshond (собака-колбаса или такса). [25]
Class 26 , широко известный как Red Devil , был перестроен из построенного Henschel Class 25NC No. 3450 инженера-механика Дэвида Уордейла . Перестройка проходила в цехах Солт-Ривер САР в Кейптауне и основывалась на принципах, разработанных аргентинским инженером-механиком Ливио Данте Порта . Основные цели модификаций заключались в улучшении скорости сгорания и пропаривания, уменьшении выбросов ненужного черного дыма и решении проблемы образования клинкера. Это было достигнуто за счет использования системы сжигания газа (GPCS), которая основана на газификации угля на низкотемпературной топке, так что газы затем полностью сгорают над топкой. GPCS сводит к минимуму количество воздуха, всасываемого через топку, при этом основным источником воздуха, необходимого для горения, являются вспомогательные воздухозаборники, расположенные по бокам топки над топкой. [26] [27] [28]
Модифицированный локомотив стал единственным локомотивом класса 26. По сравнению с немодифицированным локомотивом класса 25NC, Red Devil достиг 28% измеренной экономии угля и 30% измеренной экономии воды, измеренной во время грузовых перевозок, а также увеличения мощности тягового тяги на 43%. от максимальной зафиксированной тяговой мощности. Его примерный максимальный диапазон при полной загрузке грузовых перевозок от 1% до 1.+Уровень 1 ⁄ 4 % составлял 700 километров (430 миль) в зависимости от запаса угля и 230 километров (140 миль) от запаса воды. Максимальная зарегистрированная грузовая нагрузка, перевозимая относительно уклона, составляла 900 тонн (890 длинных тонн; 990 коротких тонн) на уклонах 2%, и он мог буксировать пассажирский поезд массой 650 тонн (640 длинных тонн; 720 коротких тонн) с постоянной скоростью 100. километров в час (62 мили в час) на уклонах 1%. Однако великая сила « Красного Дьявола » оказалась и его единственной слабостью. Класс 25NC уже оказался ненадежным, а гораздо более мощный Класс 26, по сути, с теми же размерами, что и Класс 25NC, оказался еще хуже. Он плохо двигался при старте или на низких скоростях на крутых подъемах. [25] [26] [27]
За пределами Северной Америки самым большим парком локомотивов 4-8-4 был класс Р36 Советских железных дорог (СЖД) или Советских железных дорог , из которых 251 был построен Коломенским локомотивным заводом в период с 1949 по 1956 год. В качестве последнего советского стандарта Паровоз класса P36 имел некоторые общие компоненты и конструктивные особенности с более ранними стандартными советскими конструкциями, такими как тип L класса 2-10-0 Decapod и тип LV 2-10-2 Santa Fe , а также некоторые общие атрибуты с паровозом класса L. молоток 2-6-6-2 класса P34 и молоток типа Йеллоустона P38 класса 2-8-8-4 . Например, классы П36 и НВ использовали один и тот же подогреватель питательной воды производства Брянского машиностроительного завода. Если не считать тройки полностью обтекаемых локомотивов типа 4-6-4 «Балтика», это были единственные полуобтекаемые паровозы, построенные в России. [ нужна цитата ]
.jpg/1280px-Passenger_steam_locomotive_P36-001_(01).jpg)
Класс П36 был одним из лучших классов пассажирских паровозов, построенных в Советском Союзе. У них были котлы с площадью нагрева 243,2 квадратных метра (2618 квадратных футов) и рабочим давлением в котле 1,5 мегапаскаля (220 фунтов на квадратный дюйм). Повсюду были установлены роликовые подшипники российской разработки, и котлы были спроектированы так, чтобы обеспечить непрерывную паропроизводительность 57 кг (126 фунтов) на один квадратный метр (11 квадратных футов) поверхности нагрева в котле. Благодаря цилиндрам размером 575 на 800 миллиметров (22,6 на 31,5 дюйма) и спаренным колесам диаметром 1850 миллиметров (72,83 дюйма) он мог легко развивать скорость до 125 километров в час (78 миль в час) с пассажирскими поездами массой до 800 тонн ( 790 длинных тонн; 880 коротких тонн). [ нужна цитата ]
Класс Р36 впервые появился на Октябрьской железной дороге (Октябрьская железная дорога) для перевозки основных экспрессов между Москвой и Ленинградом , но на этой магистрали длиной 650 километров (400 миль) они не остались. Дизели пришли на смену всего через несколько лет, а локомотивы класса Р36 были переданы на другие линии и депо, такие как Московско- Курская и Московско- Рязанская линии, Калининская , Красноярская , Белорусская железная дорога , Мелитопольское депо, Куйбышевское и Александровское депо. [ нужна цитата ]
Позже, когда расширилась электрификация и дизелизация, многие локомотивы класса Р36 были переданы для работы на Львовской , Дальневосточной , Восточно- Сибирской и Забайкальской железных дорогах. Последний был выведен из регулярного регулярного движения экспресс-пассажирских поездов в 1974 году. Все они были приведены в полное рабочее состояние и оставлены в резерве на случай чрезвычайного спроса. Через определенные промежутки времени локомотивы выводили из стадий, распаривали и пускали на работу по буксировке поездов для проверки состояния локомотивов. В конце 1980-х годов эти стратегические запасы локомотивов были расформированы, а локомотивы класса Р36 переданы в музеи и на консервацию. Некоторые из них, которые не использовались регулярно более пятнадцати лет и находились в худшем механическом состоянии, были списаны. Было обнаружено, что роликовые подшипники больше всего пострадали от простоя без использования. Когда Министерство путей сообщения России ввело новые компьютеризированные номера классов, класс P36 получил обозначение от 1000.0001 до 1000.0251. В 1990-е годы, после распада Советского Союза, некоторые из них были проданы частным операторам поездов. [ нужна цитата ]
Экспресс-пассажирские локомотивы класса 242F 4-8-4 были разработаны Red Nacional de los Ferrocarriles Españoles ( RENFE ) в 1955 году и отличались удивительно стройными пропорциями. Развитые на основе предыдущего типа 4-8-2 Mountain, они имели улучшенные паропроводы и развивали на 30–40 процентов больше мощности на средних оборотах и высокой скорости. Десять из этих локомотивов были построены компанией La Maquinista Terrestre y Maritima SA в Барселоне для сжигания мазута. Они имели дымовые дефлекторы типа Витте, двойную горячую трубу KylChap (Kylälä-Chapelon), подогреватель питательной воды Worthington и водоумягчительное устройство Traitement Integral Armand (TIA). Для повышения комфорта локомотивной бригады в кабинах были установлены деревянные полы на рессорах, а сиденья машиниста и кочегара также были подрессоренными, что весьма приятное усовершенствование при длительных перегонах по плохим путям. Эти локомотивы были окрашены в зеленый цвет, когда их выпустили на заводе в Барселоне, и поэтому получили прозвище Los Verdes (Зеленые). [ нужна цитата ]
Класс 242F был самым быстрым паровозом Испании. При испытании на линии Барселона- Таррагона на протяжении 10,4 миль (16,7 км) практически ровной и прямой линии между Виланова-и-ла-Жельтру и Сан-Висент дважды была достигнута скорость, превышающая 84 мили в час (135 километров в час), сначала с поездом 430 тонн, а затем поездом 480 тонн. Между Мадридом и Авилой были проведены испытания высокой пропускной способности , когда поезд весом 426 тонн, включая динамометрический вагон, буксировали на постоянной скорости 70,3 мили в час (113,1 километра в час) с уклоном 0,35% (1 из 286). 57,2 мили в час (92,1 километра в час) при подъеме 1,05% (1 из 95) и 39,1 мили в час (62,9 километра в час) при подъеме 2.+1 ⁄ % ( 1из 44,5). Полные значения мощности, зарегистрированные с помощью динамометрического автомобиля, составили 1790, 2350 и 2320 соответственно, расчетная мощность на рельсе составила 2600, 3400 и 3580. Последняя мощность соответствует примерно 4000 заявленным лошадиным силам (3000 киловатт).
С этими локомотивами были некоторые опасения по поводу водоснабжения. Вместимость тендера была ограничена всего лишь 6200 британскими галлонами (28000 литров), и, поскольку в эксплуатации было мало водопоев, полная мощность локомотива не всегда использовалась из-за опасений нехватки этого важного товара в полузасушливых испанских регионах. пейзаж. Например, на участке длиной 163 километра (101 миля) между Мединой-дель-Кампо и Бургосом высота подъема составляет 131 метр (430 футов) с подъемом в гору, тремя промежуточными остановками, одной прогулкой и несколькими маневровыми движениями для подсоединения дополнительных вагонов к маршруту. поезде количество потребленной воды составило около 7300 имперских галлонов (33000 литров). [ нужна цитата ]
Все десять локомотивов были выделены в депо Миранды де Эбро для перевозки основных тяжелых экспрессов. В 1960-х годах они были обычным явлением во главе главных экспресс-поездов, но в 1971 году их полностью перевели на полускорые пассажирские поезда и даже на перевозки тяжелых сезонных фруктовых поездов между Кастехоном и Альсасуа с октября по январь. Один локомотив, нет. 242F.2009, хранится в Мадридском железнодорожном музее . [29]
Хотя о паровозах этого типа не было известно, экспериментальный дизель-механический локомотив British Rail 10100 имел эту колесную формулу, но он был списан после того, как отказ коробки передач привел к потере интереса к проекту.
Американский 4-8-4 был тяжелым локомотивом, почти все образцы в Соединенных Штатах имели осевую нагрузку более 30 коротких тонн (27 тонн). На железных дорогах с рельсами от 130 до 133 фунтов на ярд (от 64 до 66 кг на метр) разрешалась нагрузка на ось более 36 коротких тонн (33 тонны). Поэтому исключительно тяжелые 4-8-4 были представлены на Атчисоне , Топике и Санта-Фе (Санта-Фе), Чикаго и Северо-Западном (CNW), Чесапике и Огайо (C&O), Милуоки-Роуд (MILW), Северной части Тихого океана (NP), Железные дороги Норфолка и Вестерна (N&W), Спокана, Портленда и Сиэтла (SP&S) и Западного Мэриленда (WM). Santa Fe Class 2900 имел самую большую нагрузку на ось из всех - 38,75 коротких тонн (35,15 тонны), а также был самым тяжелым автомобилем 4-8-4, когда-либо построенным, общим весом 974 850 фунтов (442 180 кг). Самыми легкими 4-8-4 в США были шесть локомотивов класса H-10 компаний Toledo, Peoria и Western (TPW) с осевой нагрузкой 23 коротких тонны (21 тонна). [30] [31]
Некоторые схемы 4-8-4 использовались на исключительно длинных дистанциях.
Некоторые из более ранних моделей локомотивов 4-8-4 были модифицированы или перестроены в течение срока службы.
Некоторые северные локомотивы также были переоборудованы из старых двигателей. В период с 1945 по 1947 год компания Reading Railroad переоборудовала тридцать своих тяжелых I-10 класса 2-8-0 Consolidations в локомотивы Northern с усилителем 4-8-4 и ведущими колесами диаметром 70 дюймов (1778 миллиметров). На конце дымовой камеры котла было добавлено дополнительное кольцо, что увеличило длину труб котла с 13 футов 6 дюймов (4,11 метра) до 20 футов (6,1 метра), а также была установлена дымовая камера большего размера, что увеличило расстояние между трубная пластина и центральная линия дымохода от 34 дюймов (0,86 метра) до 111 дюймов (2,8 метра). Давление пара было поднято с 220 до 240 фунтов на квадратный дюйм (от 1500 до 1700 килопаскалей). Было установлено четыре сифона: три в топке и один в камере сгорания. Был прикреплен двенадцатиколесный тендер массой 167 тонн в рабочем состоянии, вместимостью 23,5 тонны угля и 19 000 галлонов США (72 000 литров) воды. Была использована новая литая стальная рама с литыми цилиндрами и роликовыми подшипниками на всех осях. Они были реклассифицированы в Т1 и получили номера с 2100 по 2129. Два из этих локомотивов, сохранившиеся для буксировки специальных поездов, все еще использовались в 1963 году. [39]
Северяне были «рабочими лошадками», не получившими особого общественного признания, за некоторыми исключениями. Локомотивы Golden State класса GS-4 Южного Тихого океана (SP), 36 из которых были построены Lima Locomotive Works в 1941 и 1942 годах, имели полуобтекаемую форму и имели яркую окраску с широкой оранжевой окантовкой над колесами под узкой полосой. красная полоса, доходящая до середины окон кабины. Локомотивы возглавляли поезд Coast Daylight на береговой линии железной дороги между Лос-Анджелесом и Сан-Франциско . Телевизионная программа «Приключения Супермена» была представлена кадром из СП ГС-4, когда диктор заявил, что Супермен «мощнее локомотива». Один из них, Southern Pacific 4449 , восстановлен и находится в рабочем состоянии. [40]
Даже после прекращения использования пара, самолеты Northern типа находились в центре внимания общественности и наряду с самолетами Union Pacific 844 серии Union Pacific FEF , а также самолетами Norfolk и Western 611 серии Norfolk и Western Class J , среди других моделей Northern. предпочтительный тип экскурсий по Соединенным Штатам. Первый - единственный паровоз железной дороги I класса, который никогда не выходил из эксплуатации. [41]
Большинство североамериканских 4-8-4 были построены компаниями ALCO, Lima и Baldwin Locomotive Works, а парк Канадской национальной железной дороги был построен Montreal Locomotive Works . Только Канадская Тихоокеанская железная дорога, Норфолкская и Западная железная дорога, Юго- западная железная дорога Сент-Луиса (Хлопковый пояс) и Редингская железная дорога построили или перестроили свои собственные. [42] Компания Missouri Pacific перестроила один класс своих 4-8-4 из своего класса BK-63 2-8-4.
Северный тип использовался 37 железными дорогами в Америке, в том числе 31 железной дорогой в США, тремя в Канаде, одной в Мексике и двумя в Бразилии. Всего в Северной Америке было менее 1200 локомотивов этого типа по сравнению с примерно 2500 типами 4-8-2 Mountain и 6800 типами 4-6-2 Pacific . Безусловно, самый большой парк принадлежал CN и ее дочерней компании Grand Trunk Western Railroad , всего 203 локомотива. [1] [42]
Во многих странах модель 4-8-4 была поздней разработкой паровоза, приближавшейся ко времени упадка пара. Таким образом, сохранилось гораздо больше, чем других старых колесных механизмов, либо с постаментами, либо в музеях, причем некоторые из них поддерживаются в рабочем состоянии. Некоторые из наиболее известных сохранившихся северян во всем мире перечислены здесь по странам происхождения.
