GE parní turbíny lokomotivy - GE steam turbine locomotives

GE parní turbíny lokomotivy
Union Pacific General Electric parní turbíny lokomotivy, kolem dubna 1939
Union Pacific je General Electric parní turbíny lokomotivy, kolem dubna 1939
Typ a původ
Typ napájeníParní turbína
NávrhářGeneral Electric
StavitelGeneral Electric
Datum výstavby1938
Celkem vyrobeno2
Specifikace
Konfigurace:
​
 • Whyte4-6-0-0-6-4T
 • AAR2 + C-C + 2
Měřidlo4 stopy8 1⁄2 v (1435 mm)
Přední dia.36 palců (910 mm)
Řidič pr.44 v (1100 mm)
Trailing dia.36 palců (910 mm)
Délka90 ft 10 v (27,69 m)
Šířka10 stop (3,0 m)
Výška15 stop 3⁄4 v (4 591 m)
Hmotnost lokomotivy548 000 lb (249 000 kg)
RPM rozsah12,500
Síla hlavyAno
Tlak v kotli1 000 psi (10 000 kPa) –1600 psi (11 000 kPa)
Údaje o výkonu
Maximální rychlost201 km / h
Výstupní výkon2500 hp (1900 kW)
Tahové úsilíPočáteční: 86 500 lbf (385 000 N)
Kontinuální: 32 000 lbf (140 000 N) - 40 500 lbf (180 000 N)
Kariéra
OperátořiUnion Pacific
New York Central
Velká severní
Národní prostředíSpojené státy
DoručenoDuben 1939
StaženČerven 1939 (UP)
1943 (GN)
DispoziceSešrotován

The General Electric parní turbíny lokomotivy byli dva parní turbíny lokomotivy postaven General Electric (GE) pro Union Pacific (UP) v roce 1938. Tyto dvě jednotky byly efektivní, 90 stop 10 palců (27,69 m) na délku, schopný produkovat 2500 koňská síla (1,900 kW ) a údajně schopný dosáhnout rychlosti 125 míle za hodinu (201 km / h ). Stylisticky se podobaly UP Pullman - navrženo M-10003 až M-10006 pohonné jednotky a moderní Electro-Motive Corporation (EMC) nafta vzory.

Tyto dvě lokomotivy byly dodány na UP v dubnu 1939 a absolvovaly zkušební jízdy a účastnily se řady reklamních akcí pro železnici, včetně slavnostního otevření Osobní terminál v Los Angeles, světová premiéra Cecil B. DeMille film Union Pacific a inspekci Prezident Franklin D. Roosevelt. Zatímco lokomotivy vykazovaly vynikající zrychlení a dokázaly lépe udržovat jízdní řády než konvenční parní lokomotivy, byly také nespolehlivé a nákladné na údržbu. Nikdy nevstoupili do pravidelné výnosové služby.

V červnu 1939 společnost UP vrátila lokomotivy společnosti GE. V prosinci 1941 železnice projekt opustila. V roce 1941 byly lokomotivy GE s parními turbínami testovány New York Central, a byly provozovány Velká severní v roce 1943 během druhá světová válka „výpadek napájení“ (nedostatek dostatečného množství lokomotiv k udržení pravidelného provozu), než byl později ten rok vyřazen z provozu. Byli vyřazeni před koncem druhé světové války.

Pozadí

Vývoj General Electric (GE) parní turbíny lokomotivy začala koncem roku 1936, kdy GE a Union Pacific (UP) začaly spolupracovat na olej - elektrická konstrukce parní turbíny s elektrickým pohonem, kterou nazývali „parní elektrická lokomotiva“.[1][2] K výrobě zcela nového typu lokomotivy GE doufala, že se přizpůsobí dospělému parní turbína technologie z námořních a stacionárních aplikací pro použití na železnici. Rané specifikace GE podrobně upravily tvar, 2 + C-C + 2 uspořádání kol a výroba 2500 koňských sil (1900 kW) a 81 000 liber (360 000 N) počáteční tažné úsilí (síla generovaná lokomotivou hnací síla za účelem generování pohybu skrz tažná síla ).[1]

GE doufala, že dodá prototyp lokomotivy s parní turbínou na UP v roce 1937, ale žádná nebyla dokončena do prosince 1938 a byla dodána k testování na jaře 1939.[2][3][4][5] Celkově trvalo dokončení dvou prototypových lokomotiv téměř dva roky.[2]

Design

Lokomotiva parní turbíny GE na zkušebním provozu v roce 1938

Nové lokomotivy parní turbíny společnosti GE měly aerodynamické karoserie, které vypadaly trochu podobně jako moderní EMC návrhy nafty streamliner. Lokomotivy GE měly lehká tělesa sestávající z ocel rámy pokryté nýtovaný plech, z nichž většina byla vyrobena z hliník.[3][5] Měli také zvýšené taxíky, podobné těm z UP Pullman - navrženo M-10003 až M-10006, což umožnilo větší viditelnost.[2][3][5] Nosy byly podstatně delší než nosy jednotek Pullman, ve výšce 2,7 m, což zajišťovalo bezpečnost pro provozní posádky.[3][5] Celkově měřila každá jednotka délku 27,69 m na 90 stop, na šířku 10 stop (v kabině) a 15 stop 3⁄4 4,591 m na výšku.[3]

Únor z roku 1939 General Electric Review tvrdil, že každá z lokomotiv s parní turbínou mohla dosáhnout rychlosti 125 mil za hodinu (201 km / h) a že měla dvakrát vyšší výkon než běžná parní lokomotiva tepelná účinnost. Tyto dvě jednotky postavené pro UP byly efektivní a schopné produkovat 2 500 koňských sil (1 900 kW) a byly navrženy pro společný provoz. "slon styl ", od nosu po ocas. Každá z těchto dvou lokomotiv plně naložená vážila 248 000 kg (548 000 liber). Každá z nich mohla vyprodukovat 385 000 N (385 000 N) počáteční tažné síly a mezi 32 000 liber (140 000 N) a 40 500 liber síla (180 000 N) nepřetržitého tažného úsilí, v závislosti na míře chlazení.[3]

Obě lokomotivy měly Babcock & Wilcox vodorourkové kotle, jakož i specializované vybavení společnosti Bailey Meter Company určené k automatickému spalování a regulaci kotle.[2][6] Každý kotel pravidelně pracoval při 920 ° F (493 ° C) a 1 500 psi (10 000 kPa) až 1 600 psi (11 000 kPa), což je tlak kotle vyšší než u jakékoli existující parní lokomotivy a mnohem vyšší než u současných konvenčních parních lokomotiv.[5][6][7] Lokomotivy GE skladovaly dostatek oleje, aby jim poskytly provozní dosah 800 mil až 1100 km.[6]

Turbíny byly navrženy pro provoz na 12 500 ot / min a byly spárovány s generátor nastaveno na 10: 1 redukční převodovka. Dvojče-armatura DC generátor byl použit k napájení trakční motory, zatímco třífázový, 220 voltů AC generátorem poháněné pomocné funkce, jako jsou dmychadla hnacího motoru a zajišťování hlavní napájení. Ta druhá, která zajišťovala osvětlení, topení a klimatizace na osobní automobily, bylo neobvyklé v roce 1939 a standardem by se stalo až v 70. letech.[6]

Další pozoruhodná vlastnost byla dynamické brzdy, kde se určité (nebo většina) brzdění vytváří spuštěním trakčních motorů v opačném směru jako generátorů a poté rozptýlením této elektrické energie v rezistorech za účelem výroby tepla. V tomto případě bylo teplo generováno v lokomotivě na rozdíl od střešních venkovních chladičů na většině moderních lokomotiv. Rezistory byly chlazeny vodou z parní smyčky, čímž se zahřívaly. To umožnilo, aby se brzdná energie znovu zachytila ​​na hnací sílu, nebo, jak je obvykleji známo, nabídla rekuperační brzdění.[6]

Lokomotivy také používaly a převodový poměr z 65:31, stejně jako hnací kola s průměrem vodítka a vlečených kol o průměru 44 palců (1100 mm) a 36 palců (910 mm).[3] Každý z nich měl také uspořádání kol 2 + C-C + 2, nebo 4-6-0-0-6-4T in Whyte notace. Ačkoli byly prodány UP společně a propagovány jako jediná lokomotiva o výkonu 5 000 koňských sil (3 700 kW), byly tyto dvě jednotky schopné provozu nezávisle na sobě.[5]

Úkon

Kolem roku 1939 pohlednice propagace „prvních“ lokomotiv GE s parními turbínami, včetně prvních vícenásobná operace dvou parních lokomotiv od jednoho inženýra

Lokomotivy byly v provozu po dobu šesti měsíců, což byla jedna z nejkratších provozních kariéry v zaznamenaném železničním provozu.[7] Poté, co byly dokončeny v prosinci 1938, byly poprvé testovány společností GE Erie, Pensylvánie zařízení, poté testováno na silnici New York Central stopy mezi lednem a březnem 1939.[2] Poté byly dodány na UP v dubnu 1939 v Omaha, Nebraska, včas k 70. výročí dokončení První transkontinentální železnice v květnu, a vzhledem k tomu čísla silnic 1 a 2.[2][5][8] Podle historiků UP Williama Kratvilla a Harolda Ranksa doufali, že nové lokomotivy budou „náhradou páry“ a „nástupcem dieselů“.[2] Po dokončení zkušebních jízd uvedla společnost UP lokomotivy na veřejnost s prohlídkovými vlaky, celostátní prohlídkou a prohlídkou Prezident Franklin D. Roosevelt.[5][8] Byli přítomni na slavnostním otevření Osobní terminál v Los Angeles a byly vystaveny v Omaze na světové premiéře Cecil B. DeMille film Union Pacific 28. dubna.[2]

Během zkušebních jízd lokomotivy vykazovaly vynikající zrychlení a schopnost lépe udržovat jízdní řády než běžné parní stroje, i když měly také vážné problémy se spolehlivostí a relativně vysoké náklady na údržbu.[2][8] Při jedné příležitosti obě lokomotivy selhaly při tažení vlaku Colorado do Omahy, což vyžaduje třídu 2800 Pacifik parní lokomotiva, která je po zbytek cesty táhne spolu se zbytkem vlaku.[2] Lokomotivy pracovaly na několika trasách v různých kapacitách, včetně osobní i rychlé nákladní dopravy, i když nikdy nevstupovaly pravidelně výnosová služba; v červnu 1939 je železnice vrátila společnosti GE v roce Chicago za to, co prezident UP W. M. Jeffers nazval „nezbytnou úpravou a / nebo rekonstrukcí“.[2][5][8]

Zatímco si UP udržel zájem o koncept lokomotiv s parními turbínami i další dva roky, v prosinci 1941 se rozhodl ukončit dohodu s GE.[8][9] Autor železniční dopravy Brian Solomon se domnívá, že to bylo způsobeno vývojem jiných typů lokomotiv, zejména 4-8-8-4 parní lokomotivy „Big Boy“, EMD E-jednotky, a EMD FT nákladní diesely, jakož i potenciální personální změnu v oddělení pohonu železnice v roce 1939.[8][10]

Poté, co společnost UP ztratila zájem, společnost GE pokračovala v práci na lokomotivách s parními turbínami. V roce 1941 je New York Central testoval na své trase vodní hladiny v New York. Během "energetické krize" na amerických železnicích způsobené druhá světová válka V roce 1943 provozovala parní turbína lokomotivy Velká severní mezi Spokane a Wenatchee, Washington.[8] Do té doby byly překresleny na tmavě šedou a přečíslovány na GE-1 a GE-2.[8][9] Podle řady zdrojů, včetně Streamliner, poskytovali uspokojivé služby pro GN.[8] Koncem roku 1943 byly lokomotivy vyřazeny ze služby a vráceny zpět do GE.[9] Byli vyřazeni před koncem druhé světové války.[5]

Dědictví

GE parní turbíny lokomotivy byly oba první turbíny lokomotivy být postaven v roce Severní Amerika stejně jako jediné parní lokomotivy společnosti GE.[2]

Podle slov profesora historie a autora Jeffreyho W. Schramma byly lokomotivy „nejambicióznějšími a technologicky nejpokročilejšími lokomotivami, které dosud jezdily po amerických kolejích.“[7][11] Historik UP Alfred Bruce popsal konstrukci jako „jednu z nejvýznamnějších parních lokomotiv, jaké byly kdy vyrobeny“.[5][8]

V parních turbínových lokomotivách č. 1 a č. 2 byly reprodukovány Modelka formulář Overland Models.[12]

Viz také

Poznámky

  1. ^ A b Solomon 2014, str. 59
  2. ^ A b C d E F G h i j k l m Strack, Don (2. července 2014). „History of Union Pacific Dieselization, 1934–1982“. UtahRails.net. Citováno 21. května 2015.
  3. ^ A b C d E F G Solomon 2014, str. 60
  4. ^ Grant, H. Roger (2005). The Railroad: The Life Story of a Technology. Greenwood Publishing Group. str. 109. ISBN  9780313330797.
  5. ^ A b C d E F G h i j k Solomon 2000, str. 123
  6. ^ A b C d E Solomon 2014, str. 61
  7. ^ A b C Schramm 2010, str. 235
  8. ^ A b C d E F G h i j Solomon 2014, str. 62
  9. ^ A b C Strack, Don (16. dubna 2011). „Parní turbíny po Union Pacific“. Blog UtahRails.net. Archivovány od originál dne 30. května 2015. Citováno 21. května 2015.
  10. ^ Solomon 2014, zadní kryt
  11. ^ Schramm 2010, zadní kryt
  12. ^ „Overland Models UP Steam Turbine Number 1 & 2“. RC / GrabBag.com. Citováno 21. května 2015.

Reference