HS4000 Kestrel был прототипом мощного магистрального тепловоза, построенного в 1967 году компанией Brush Traction , Лафборо , в качестве технологического демонстратора для потенциальных будущих заказов British Rail и экспортных заказов. [7] Номер локомотива представляет собой комбинацию инициалов Hawker Siddeley (владельцев Brush Traction) и номинальной мощности его дизельного двигателя Sulzer (4000 л. с.), что делает его самым мощным локомотивом, построенным компанией. [7] [8] [9]
Он имел колесную формулу Co-Co и был оснащен двигателем Sulzer 16LVA24 мощностью 4000 лошадиных сил (3000 кВт), обеспечивающим максимальную скорость 110 миль в час (180 км/ч) [примечание 3] , и весил 133 тонны. Он был окрашен в цвет желтой охры с широкой шоколадно-коричневой полосой вокруг нижней части кузова, разделенной тонкой белой линией, идущей вокруг кузова.
В середине 1960-х годов British Rail разработала спецификации для локомотивов типа 5 весом менее 126 тонн с мощностью более 3000 л. с. (2200 кВт) для пассажирских и грузовых перевозок. [1] Brush Electric Engineering Ltd. ( Brush Traction ) совместно с Sulzer Brothers Ltd. ответили локомотивом мощностью 4000 л. с. (3000 кВт) для оценки British Rail. Кузов, внешние детали, пульт управления и цвета были разработаны EGM Wilkes из "Wilkes & Ward" [10] (позже Wilkes & Ashmore, промышленная дизайнерская фирма из Хоршама, Западный Суссекс). Принцип проектирования заключался в том, что один двигатель потребует меньшего обслуживания, чем двухмоторные транспортные средства, и что очень высокая мощность будет означать, что двойное направление для грузовых поездов будет ненужным. [1] [2]
Brush использовал 16-цилиндровый двигатель V-образного сечения 16LVA24 компании Sulzer, произведенный в Винтертуре . Предыдущий опыт работы с 12-цилиндровым двигателем Sulzer с двумя параллельными рядами цилиндров и двумя коленчатыми кривошипами 12LDA28 оказался удачным, но самой высокой мощностью, доступной от Sulzer в этой форме, была модель 12LDA31 в 2350 л. с. (1750 кВт). [11] Двигатели V-образного сечения не только обеспечивали мощность более 3000 л. с. (2200 кВт), но и, будучи однокривошипными с, следовательно, более легким блоком двигателя (по сравнению с двухрядной конструкцией), обеспечивали лучшее соотношение мощности к весу. [11]
Двигатель представляет собой четырехтактный турбированный масляноохлаждаемый двигатель, охлаждаемый водой в теплообменнике, а водой в радиаторах. Поршень имел размеры 240 мм × 280 мм (9,4 дюйма × 11,0 дюйма). [3] Меньший вспомогательный генератор (~40 кВт (54 л.с.) [3] ) использовался для зарядки аккумуляторов или запуска двигателя и т. д. [1]
Для передачи этой мощности на рельсы Браш использовал бесщеточный явнополюсный [примечание 4] трехфазный генератор переменного тока, подключенный к выпрямительной схеме из 84 кремниевых диодов, вырабатывающей ~2500 кВт мощности для электрической тяги от дизельного двигателя. [1] [2] Вспомогательный генератор переменного тока, также бесщеточный и вырабатывающий трехфазную электрическую мощность, выдавал ~500 кВт для электрического отопления поезда, а также подавал питание на электрические вентиляторы и т. д. в локомотиве. [1] [2] Якоря/роторы обоих генераторов переменного тока питались электричеством [примечание 5] от постоянного тока, вырабатываемого выпрямленным выходом бесщеточных генераторов переменного тока. [1] [2] [примечание 6]
Каждая из 6 осей приводилась в движение отдельным тяговым двигателем, который был четырехполюсным принудительно вентилируемым типом. Соединение оси с двигателем осуществлялось через редуктор (обеспечивающий максимальную скорость 110 миль/ч (180 км/ч)), затем через гибкий полый вал привода к оси. [1] [2]
Вентиляторы (воздуходувки) для охлаждения тяговых двигателей и радиаторов двигателей были трехфазными асинхронными, двигатели, приводящие в действие компрессоры, насосы, вентиляторы динамического (резистивного) тормоза и т. д., были двигателями постоянного тока. [1] [2]
Торможение локомотива осуществлялось вакуумным, воздушным (высокого давления) или динамическим ( электрическое рекуперативное резистивное торможение ), динамические тормоза преимущественно использовались на высоких скоростях, а воздушный тормоз активировался на более низких скоростях, где динамическое торможение было менее эффективным; датчики скорости автоматически определяли тип торможения, который будет использоваться. Кроме того, был установлен гидравлически активируемый стояночный тормоз . [1] [2]
Для управления напряжением и мощностью, включая мониторинг пробуксовки колес и температуры двигателя , использовались подключаемые твердотельные модули . [1] [2]
По бокам локомотива использовалась ферменная конструкция кузова Уоррена со сварной, напряженной стальной обшивкой, которая полностью выдерживала поперечную нагрузку главного двигателя. [1] [2]
Боковые рамы тележки представляли собой цельную литую конструкцию с пружинной подвеской [1] [2], соединенную четырьмя поперечными элементами: двумя внутренними и двумя на каждом конце [3].
После крушения поезда Hither Green компания British Rail издала директиву, согласно которой все локомотивы должны иметь осевую нагрузку не более 21 тонны. В попытке выполнить это требование компания Brush оснастила локомотив модифицированными тележками British Rail Class 47. Более легкая конструкция и тяговые двигатели помогли, но попытка в конечном итоге оказалась неудачной, и Kestrel остался с нагрузкой 22,5 тонны на ось. Kestrel продолжали использовать, но проблема с осевой нагрузкой способствовала решению продать локомотив, и до этого, в марте 1971 года, оригинальные тележки были переоборудованы.
Кабина водителя прикреплена к раме снизу резиновыми фитингами. [3] Органы управления водителя были аналогичны органам управления в классе 47. [12]
Строительство локомотива (Brush works No. 711 от 1967 года) началось в 1966 году и было завершено к 1967 году. [1] Однако локомотив значительно превышал предельную нагрузку на ось в 20 тонн, указанную British Rail для своих закупочных требований. Локомотив был официально передан BR 29 января 1968 года на станции Мэрилебон . Тестовые запуски проводились как с пассажирским, так и с грузовым составом; локомотив в основном использовался для перевозки тяжелых грузовых поездов, включая угольный поезд весом более 2000 тонн [2] - локомотив достиг показателя готовности 88% после 14 000 миль (23 000 км). [1] [2]
После установки новых тележек локомотив использовался в экспресс-поездах. На маршруте Лондон-Кингс-Кросс - Ньюкасл , составленном для British Rail Class 55 («Deltic»), поезд шел на 14 минут быстрее, чем требовалось, хотя новые тяговые двигатели означали снижение мощности на рельсах. [12]
В марте 1971 года он был выведен из эксплуатации в Великобритании и отправлен обратно в Браш для переоборудования. [13]
Локомотив был продан Советскому Союзу в 1971 году за 127 000 фунтов стерлингов [2] и был доставлен из доков Кардиффа в доки Ленинграда на пароходе «Краснокамск» [12] в июле 1971 года. [1] По прибытии в Россию «Кестрел» экспонировался на Московской выставке подвижного состава, а затем был перемещен во Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта в Щербинке [14] , где его переделали под колею 1520 мм ( 4 фута 11 дюймов) .+27 ⁄ 32 дюйма) и испытан на кольцевой испытательной железной дороге[примечание 7],а также используется на некоторых участках российской железнодорожной сети.[3]
После испытаний локомотива двигатель был снят для статических испытаний, а кузов локомотива был забалластирован для использования в испытаниях других транспортных средств на высокую нагрузку. [15]
Предполагается, что останки транспортного средства были утилизированы в 1993 году. [1]
Никаких дальнейших заказов локомотив не вызвал. [16]
Некоторые наблюдения российских инженеров-железнодорожников касаются различий в практике проектирования российских и британских локомотивов, в частности:
Интерес представляли подшипники осей, тяговая передача [17] и сферические резинометаллические шарниры в подвеске [18] . [15]
Некоторые технологии HS4000 были использованы в качестве основы или усовершенствований для последующих локомотивов, построенных в Советском Союзе. [1] [16]
HS4000 «Kestrel» изготавливается как набор и готов к запуску в калибре OO компанией Silver Fox Models. [19]
Компания Heljan из Дании изготовила высокодетализированную модель Kestrel в масштабе OO, выпущенную ограниченным тиражом в 4000 экземпляров. [20]
Swanley New Barn Railway в Суонли, графство Кент, эксплуатирует увеличенную версию «kestrel» с шириной колеи 7 1/4 дюйма, которая была построена компанией Mardyke Miniature Railways. В отличие от полноразмерной модели, эта модель — дизель-гидравлическая. [21]
