펜실베이니아 철도 S2급

펜실베이니아 철도 S2
볼드윈 기관차 작업장의 PRR S2 6-8-6 증기 터빈 기관차 - 1944년 경(PRR 홍보 이미지)
유형 및 기원 전력형 증기터빈 빌더 Westinghouse 전기 및 제조 회사, Baldwin 기관차 공사 주문번호 70900 일련번호 6200 제조일자 1944 총생산액 1
사양 구성: • Whyte 6-8-6 게이지 4ft 8+1⁄2 in (1,435 mm) 표준 게이지 선두 디아. 36인치(914 mm) 드라이버 디아. 68인치(1,727 mm) 후행 직경. 42인치(1,067 mm) 휠베이스 108피트(32.92m) 길이 122 ft 7+1⁄4 인치(37.37 m) 높이 16피트(4,877 mm) 접착중량 271,450파운드(123톤) 로코 중량 589,920파운드(268톤) 연성중량 442,180lb (140톤) 총중량 1,032,100 lb(468톤) 연성형 180-P-85 16륜 연성(4축 트럭 2대) 연료형식 유연탄 워터캡. 19,500 gal 연한 모자. 37 1/2톤 파이어박스: • 방화 구역 120평방피트(11m2) 보일러 수정된 벨파이어형 보일러 압력 310 psi(2.1 MPa) 급수 가열기 워싱턴 코퍼레이션 가열 표면: • 튜브 18ft(5,486mm) 슈퍼히터: • 유형 워싱턴 타입 E 싱글 루프 • 난방 구역 2,050 sq ft (m2)
실적 수치 최대 속도 최소 시속 110mph(177km/h) 출력 전방 터빈 - 6,900 hp(5,150 kW), 후진 터빈 - 1,500 hp(1,120 kW) 견인력 65,000lbf (289.13 kN)
경력 연산자 펜실베이니아 철도 클래스 S2 학급수 1 숫자 6200 닉네임 "더 빅 후쉬" 배달했다 1944년 11월 28일 1차 주행 1945년 3월 26일 마지막 실행 1949년 6월 11일 인출됨 1949년 8월 처분 1952년 5월 29일 폐기

펜실베이니아 철도 S2급은 그동안 해양산업에서 널리 받아들여지던 기술을 적응시켜 증기기관차의 우위를 연장하려는 시도로 볼드윈 기관차공사와 웨스팅하우스 전기제조회사가 공동으로 설계·구축한 증기터빈 기관차였다.하나는 1944년 9월 인도된 6200호 건설되었다.S2는 6륜 선두 트럭, 8륜 구동 휠, 6륜 후행 트럭이 있는 Wowte 표기법에서 6-8-6륜 차륜 배열의 유일한 예였다.S2는 웨스팅하우스 전기 제조업체가 제공하는 직접 구동 증기 터빈을 사용했으며, 외측 2개의 차축이 사이드 로드로 연결된 차축의 중심 쌍에 맞춰 고정 기어비는 18.5:1이었다.이러한 설계는 에너지 손실을 방지하기 위한 것으로 S2는 추진 장비 내에서 증기 에너지의 3%만 손실된 97%의 기계적 효율을 달성했다.직접 구동 증기터빈의 단점은 터빈이 기관차의 전체 속도 범위에서 최적의 속도로 작동할 수 없다는 것이었다.S2는 지금까지 건설된 것 중 가장 크고 무겁고 가장 빠른 직접 구동 터빈 기관차 설계였다.

설계시방서

이 기관차는 4-8-4가 될 예정이었으나, 전시의 경량철 합금에 대한 제한은 6륜 주동 및 후행 트럭이 필요할 때까지 무게를 증가시켰고, 2차 세계대전에 의해서도 건설이 지연되었다.기관차의 건설은 에디스톤의 볼드윈 공장에서 이루어졌다.최대 35km/h(22mph)의 속도로 전진 주행할 수 있는 터빈과 후진할 수 있는 터빈 두 개가 장착되었다.시간당 약 2,000마일의 속도로 압축된 증기가 4개의 노즐을 통해 터빈 날개에 주입되었다. 수천 개의 터빈 날개가 증기 에너지를 전송 기어로 전달하였다.전방 터빈의 최대 회전 속도는 9,000 rpm으로 6,900 hp를 발전시킨다. 역 터빈은 8,300 rpm에서 1,500 hp를 생성한다.감시 시스템은 후진 터빈을 끌 때에만 전진 터빈이 시동될 수 있도록 보장했다.추진장비의 무게는 39,000파운드, 즉 5.65파운드/hp이다.벨파이어 방화함과 긴 연소실이 딸린 대형 보일러가 장착됐다.구동 기어 휠이 윤활유를 가득 채운 윤활유 저장소에 담근 변속기 케이스를 연결하는 자동 윤활 시스템이 설치됐다.윤활유는 두 개의 증기 펌프의 도움으로 여과된 파이프를 통해 모든 차축의 롤러 베어링을 포함한 모든 윤활 지점을 통과한다.효율을 높이기 위해 워싱톤 패턴의 급수 히터가 장착되었다.열차 제동을 위한 트윈 에어 펌프가 전면 스모크 박스 옆의 러닝 보드 아래에 장착되었고, 코에 있는 대형 라디에이터 어셈블리가 압축 공기를 냉각시켰다.

터빈 배기가스는 연막 상자 안의 네 개의 노즐 세트를 통해 파이프로 연결되어 화재에 대한 고른 초안을 제공하고 독특한 네 쌍의 스택을 통해 빠져나왔다.S2는 1944년 9월 볼드윈에서 PRR로 인도될 때는 연기 디플렉터가 없었지만, 서비스를 시작한 직후 PRR은 기관차가 운행 중 저속으로 무거운 연기를 내뿜는 것을 발견하여 소형 연기 디플렉터 한 쌍을 획득하고 연기 리프팅을 위한 얇은 반원형 금속판을 몇 피트 뒤에서 채웠다.담배꽁초보아하니 이것들이 적절하지 않아서 뉴욕 센트럴 클래스 S1b 4-8-4 나이아가라와 유니언 퍼시픽 FEF-3 4-8-4에서 사용된 "코끼리 귀"처럼 보이는 훨씬 큰 한 쌍이 1946년 12월 알투나 워크스에 추가되었다.연기 디플렉터를 사용하는 것은 펜실베이니아 철도청의 전통이 결코 아니었다.S2 #6200 이전에, 실험 목적으로 1939년부터 1941년 사이에 스모크 디플렉터를 설치한 K4는 PRR #5038, #3876, #3878 3대뿐이었다.그들의 연기 디플렉터는 전쟁 후 모두 제거되었기 때문에 증기 터빈 #6200은 전쟁 후 거대한 '코끼리 귀'를 가진 유일한 펜시 기관차였다.

PRR S2 #6200의 입찰은 원래 L1s 기관차를 위해 180-F-82로 지정되었다.이후 등급 K4 3768의 경우 180-P-75로 배정되었다. 입찰은 다시 재건되었고 S2 6200의 경우 180-P-85로 지정되었다.이 16륜의 대형 입찰은 PRR의 다른 대형 여객 기관차인 T1과 S1에 사용된 것과 유사했다.승무원의 작업량을 줄이기 위해 웨스팅하우스 엔지니어 해리 C가 설계한 '유체 압력 제어 시스템'(미국 특허 251만5,962호)을 개발했다.5월은 기관차에 설치되었다.출발, 주행, 후진, 출력, 속도를 제어했고, 양쪽 작동 방향에서 제한 속도를 제어했는데, 모두 엔지니어 좌석 앞에 설치된 단일 제어 레버에서 작동했다.

그 기관차는 속도와 합리적인 연비를 갖춘, 강력하고 능력 있는 것으로 증명되었다.터빈 구동은 트랙에서 쉬웠고 레일에서 더 많은 전력을 공급할 수 있었다.1945년 3월 30일 PRR이 공식적으로 마련한 시험 운행 중 동력계를 견인하는 S2 #6200은 포트 웨인과 시카고 사이의 시속 180km(110mph)의 속도로 48km(레벨 트랙)의 거리를 17량 열차를 끌 수 있었다.이 공식 시험운행에는 엔지니어 플라야 카트라이트 씨와 소방관 M.E. 브라운 씨가 배정됐다.영국 기관차 엔지니어 E.S. 콕스는 발판을 타고 "100mph가 유지돼 12분 연속 초과됐다"고 신고한 바 있다.그 기관차는 속도에서는 경제적이지만 저속에서는 비경제적이었다.터빈은 48km/h(30mph) 이상의 기존 기관차보다 증기를 적게 사용했지만 그 아래에서는 기관차가 너무 많은 증기와 연료를 사용했다.보일러는 보통 310psi(2.1MPa)에서 작동하지만 저속에서는 압력이 85psi(0.59MPa)까지 떨어질 수 있다.저속에서의 연료 사용량 증가로 인해 소방함이 더 뜨거워졌고, 스테이 볼트가 부서지기도 했다.

기관차의 문제, 1947년 이후 PRR의 기수의 급격한 감소, #6200이 보장된 신흥 디젤 기관차의 장점은 결코 중복되지 않을 것이지만, S2는 여전히 T1 4-4-4 복식 증기 기관차와 함께 1948년 시카고 철도 박람회에 참가하였다.^[1]1949년 8월, 기관차는 심각한 터빈 손상을 입었다.유지비가 꾸준히 오른 이후 크레스트라인과 알투나에서는 마침내 S2가 꺼졌다.1952년 그녀는 마침내 은퇴하고 이듬해에 폐기되었다.

서비스 이력

S2는 포트 웨인 사단에 배정되었고 크레스트라인 엔진 하우스에 근거지를 두고 있었다.그것은 오하이오 주 시카고와 크레스트라인 사이의 노선에 브로드웨이, 리버티 리미티드, 트레일 블레이저, 제너럴, 맨해튼 리미티드, 골든 애로우 등 뉴욕을 운행하는 다양한 명문 여객열차를 실어 나른다.S2는 또한 군용 열차를 끌고 가고 고속 화물 열차를 견인하는 것이 목격되었다.PRR S2 #6200은 직접 구동 증기 터빈 기관차의 실험 프로토타입으로서 총 103,000마일을 주행한 후 1949년 8월에 완전히 서비스에서 철수하고 곧 스크래퍼 성화를 기다리고 있었다.PRR #6200이 어디서 폐기됐는지는 알 수 없다.

대중문화에서

모델 열차 회사인 리오넬은 S2의 여러 모델을 만들었다.671년, 2020년 첫 번째 것은 1946년에 출시되었다가 1949년에 단종되었다.681 터빈의 첫 생산은 1950년과 1951년이었다.기존 터빈 모델과 모두 비슷했지만 681은 리오넬의 마그네-트랙션 기능을 탑재해 바퀴 자성을 자아낸다.1952년 한국전쟁으로 자성 물질 부족 현상이 발생하여 671r (671 재방송)로 재발행되었다.681호는 이듬해 돌아왔다.1954년과 1955년에 682번이었던 또 다른 터빈이 방출되었다.682는 기본적으로 681이지만 바퀴에 밸브 기어가 달려 있고 양쪽에 흰색 줄무늬가 그려져 있었다.

참조

• Rolf Ostendorf (1971), Dampfturbinen-Lokomotiven: Die Entwicklungsgeschichte einer vergangenen Dampflokomotiv-Sonderbauart (in German), Stuttgart: Franckh’sche Verlagshandlung, pp. 59–61
• Rolf Ostendorf (1978), Ungewöhnliche Dampflokomotiven von 1803 bis heute: Ein Spiegelbild spezieller Konstruktionen (in German) (2nd ed.), Stuttgart: Motorbuch Verlag, p. 246, ISBN 3-87943-406-9
• Raimar Lehmann (1987), Dampflok-Sonderbauarten (in German) (2nd unchanged ed.), Berlin: VEB Verlag Technik, p. 152, ISBN 3-341-00336-3
• George H. Drury (1993), Guide to North American Steam Locomotives (in German) (1st ed.), Waukesha, WI: Kalmbach Publishing Co., p. 394, ISBN 0-89024-206-2
• "Pennsylvania's Turbine Engine", Trains (in German), Kalmbach Publishing Co., pp. 14–15, January 1945, ISSN 0041-0934
• "Driving Gear for Turbine Locomotives", Trains (in German), Kalmbach Publishing Co., pp. 26–29, June 1945, ISSN 0041-0934
• Charles Kerr Jr. (June 1947), "The Steam Turbine: Coal's New Hope", Trains (in German), Kalmbach Publishing Co., pp. 15–18, ISSN 0041-0934

외부 링크

• PRR의 2중 및 실험 증기엔진
• 펜실베이니아 철도 S2 증기 터빈
• "오늘의 열차를 위한 현대적 힘" - 1949년 PRR이 내놓은 홍보 책자. 철도 최신 동력을 보여준다.
• "키스톤" 매거진 - 2012년 가을 책 45권 - 3번 - S2 터빈 686
• S2 6-8-6 증기 터빈(2014, 러시아어)
• 펜실베이니아 철도 특허 도면(2012년 1월 20일 클래식 트레인스 매거진)
• "현대 석탄 연소 증기 기관차 라인 제시, 1944년 12월" - 1949년 PRR이 최신 증기 기관차를 소개하는 홍보 책자.
• Douglas Self (29 October 2004). "The Pennsylvania Turbine Locomotive". Unusual Locomotives.

위키미디어 커먼즈에는 펜실베이니아 철도 S2와 관련된 미디어가 있다.