Электровозы GG1 Пенсильванской железной дороги

Введение

Класс американских электрических локомотивов

Электровозы Pennsylvania Railroad GG1 – это класс обтекаемых электрических локомотивов, построенных для Pennsylvania Railroad (PRR) на северо-востоке Соединенных Штатов. Этот класс локомотивов был известен своим эффектным корпусом в стиле ар-деко, способностью тянуть поезда со скоростью до 160 км/ч и длительным сроком службы, почти в 50 лет. В период с 1934 по 1943 год General Electric и Altoona Works компании PRR построили 139 локомотивов GG1. Эксплуатация GG1 началась в PRR в 1935 году, а затем они использовались на железных дорогах-правопреемниках Penn Central, Conrail и Amtrak. Последний GG1 был списан компанией New Jersey Transit в 1983 году. Большинство локомотивов были разобраны на металлолом, но 16 сохранились в музеях.

Корпус и механические

Длина GG1 составляла 79 футов (24 м). Рама локомотива состояла из двух половин, соединенных шаровым шарниром, что позволяло локомотиву проходить более крутые повороты. Кузов опирался на раму и был обшит сварными стальными листами. Кабины управления располагались вблизи центра локомотива, по обе стороны от главного маслоохлаждаемого трансформатора и мазутного котла для отопления поездов. Эта компоновка, впервые применённая в модифицированном классе P5 на железной дороге PRR, обеспечивала повышенную безопасность машинистов и помощников машиниста в случае столкновения и возможность двунаправленной эксплуатации локомотива. Если использовать обозначение Уайта для паровозов, каждая рама соответствует локомотиву типа 4-6-0, который в системе классификации Пенсильванской железной дороги обозначается буквой "G". GG1 имеет две такие рамы, соединенные спиной к спине, в конфигурации 4-6-0 + 0-6-4. Соответствующая классификация AAR по компоновке колес – 2-C+C-2. Это означает, что одна рама установлена на тележке с двумя неведущими осями ("2") и тремя ведущими осями ("C"), соединенной шаровым шарниром с другой рамой аналогичной конструкции ("+"). Неведущие оси ("2") расположены на обоих концах локомотива. GG1 был оснащен гудком Leslie A200.

Электрическая и двигательная

Пантограф на каждом конце кузова локомотива использовался для сбора переменного тока (AC) напряжением 11 000 В и частотой 25 Гц из контактной сети. В процессе эксплуатации обычно опускали передний пантограф, а поднимали задний для сбора тока, поскольку в случае отказа заднего пантографа он не задел бы передний. Трансформатор между кабинами понижал напряжение с 11 000 В до уровней, необходимых для тяговых двигателей и другого оборудования. Шесть ведущих колес большого диаметра GG1 приводились в движение с помощью штифтового привода. Требуемая мощность была настолько велика, что использовались двойные тяговые двигатели – по два двигателя на каждую ось. Тяговые двигатели были установлены на раму с помощью штифтовых приводов, соединенных с рессорными ведущими колесами, что обеспечивало гибкую систему подвески на относительно длинной локомотивной раме. Это позволяло всему весу колеса опираться на рельс для обеспечения хорошего сцепления независимо от состояния пути. Скорость последовательно возбужденного коллекторного двигателя увеличивается за счет повышения приложенного напряжения, что увеличивает ток, протекающий через обмотку якоря, что необходимо для увеличения крутящего момента и, следовательно, скорости вращения. В кабине машиниста находился 21-позиционный контроллер для регулировки напряжения, подаваемого на двигатели. На каждом конце локомотива было установлено по четыре немоторизованных направляющих колеса.

Производство пара для отопления

В 1930-х годах пассажирские вагоны поездов отапливались паром от локомотива. У GG1 был масляный парогенератор для подачи пара в "паровую линию" поезда.

История

Начиная с конца 1910-х годов, PRR получила FF1, но посчитала её слишком медленной для пассажирских поездов; локомотив был переведен на выполнение тяжелых грузовых перевозок. В середине 1920-х годов PRR получила электропоезд L5, который в то время питался от третьего рельса. Когда Pennsylvania построила локомотивы O1 и P5, она предпочла P5 из-за его возможностей и мощности на рельсах. После аварии на переезде с участием P5, кабина была перемещена в центр и получила обозначение P5a. PRR продолжала поиски идеального электропоезда, поскольку P5 плохо держал путь на высоких скоростях, и рассматривала возможность дальнейшего улучшения P5a. Вскоре компании повезло, и уже в 1932 году были установлены контакты с двумя производителями. Механическая конструкция GG1 во многом основывалась на EP3, который PRR позаимствовала у New York, New Haven & Hartford Railroad для сравнения с P5a. В 1933 году PRR решила заменить свои локомотивы P5a и обратилась к General Electric и Westinghouse с просьбой разработать прототипы локомотивов с меньшей осевой нагрузкой и большей мощностью, чем у P5a, максимальной скоростью не менее определенной, обтекаемым дизайном кузова и единой (центральной) кабиной управления. Обе компании поставили свои прототипы PRR в августе 1934 года. R1 от Westinghouse по сути представлял собой «незначительно удлиненную и более мощную версию P5a» с осевой формулой AAR 2-D-2. Дополнительные 81 локомотив были построены в Алтуне в период с 1937 по 1943 год. 28 января 1935 года, в ознаменование завершения электрификации линии от Вашингтона до Нью-Йорка, PRR провела специальный поезд, тянутый локомотивом Pennsylvania Railroad 4800, перед тем как открыть линию для регулярного движения 10 февраля. Поезд совершил круглый рейс от Вашингтона до Филадельфии и обратно, завершив обратный путь за рекордные 1 час 50 минут. В середине 1950-х годов, в связи со снижением спроса на пассажирские перевозки, локомотивы GG1 с номерами 4801–4857 были переоборудованы для максимальной скорости и переведены на грузовые перевозки. Первоначально они сохранили парогенераторы для отопления поездов и возвращались к пассажирским перевозкам для почтовых поездов в праздничные дни.

Beginning in the late 1910s, the PRR received the FF1, but decided that it was too slow for passenger trains; it was relegated to heavy freight service. In the mid 1920s, it received the L5 electric, which had a third rail power supply at the time. When the Pennsylvania built the O1 and the P5, it chose the P5 over the O1 for its ability and power on the rails. After a grade crossing accident with the P5, the cab was moved to the center and was designated P5a. PRR still searched for the ultimate electric, since the P5 did not track well at high speeds and was wondering if the P5a could be improved even further. Soon enough, the Pennsylvania was in luck and found two contacts as early as 1932. The mechanical design of the GG1 was based largely on the EP3, which the PRR had borrowed from the New York, New Haven & Hartford Railroad to compare it to the P5a. In 1933, the PRR decided to replace its P5a locomotives; it asked General Electric and Westinghouse to design prototype locomotives with a lighter axle load and more power than the P5a, a top speed of at least , a streamlined body design, and a single (central) control cab. Both companies delivered their prototypes to PRR in August 1934. Westinghouse's R1 was essentially "little more than an elongated and more powerful version of the P5a" with an AAR wheel arrangement of 2 D 2. An additional 81 locomotives were built at Altoona between 1937 and 1943. On January 28 1935, to mark the completion of electrification of the line from Washington, D. C., to New York City, PRR ran a special train hauled by Pennsylvania Railroad 4800 before it opened the line for revenue service on February 10. It made a round trip from D. C. to Philadelphia; it completed the return leg in a record 1 hour and 50 minutes. In the mid 1950s, with declining demand for passenger train service, GG1s 4801–4857 were re geared for a maximum speed of and placed in freight service. They initially retained their train heating steam generator, and were recalled to passenger service for holiday season mail trains

Расчетная скорость для GG1 составляла 75–80 миль в час до октября 1967 года, когда некоторым локомотивам было разрешено развивать скорость до 100 миль в час в течение нескольких лет. Когда в конце 1970-х годов проводился капитальный ремонт вагонов Metroliner, локомотивам GG1 снова разрешили развивать скорость до 100 миль в час на короткое время при буксировке вагонов Amfleet на поездах, которые должны были преодолеть 365,7 км от Нью-Йорка до Вашингтона за 3 часа 20–25 минут. 8 июня 1968 года два локомотива Penn Central GG1 тянули похоронный поезд Роберта Ф. Кеннеди из Нью-Йоркского вокзала Пенн в Вашингтон. В какой-то момент PRR наняла известного промышленного дизайнера Рэймонда Лоуи для «улучшения эстетики GG1». Лоуи также добавил пять золотых полос и окраску в цвет Брансуикского зеленого.

Инциденты

6 сентября 1943 года поезд "Congressional Limited" потерпел крушение на переезде Франкфорд-Джанкшн, в районе Кенсингтон города Филадельфия, штат Пенсильвания. Локомотив поезда был GG1 номер 4930. Причиной аварии стал пожар в буксовой коробке (горячей оси) спереди седьмого из 16 вагонов поезда. Буксовая коробка заклинило, и ось сломалась, зацепив тележку и выбросив вагон вверх. Он врезался в сигнальную мачту, которая сорвала крышу вдоль линии окон "как консервная банка с сардинами". Восьмой вагон обернулся вокруг стойки мачты в форме буквы U. Следующие шесть вагонов были разбросаны под разными углами по путям, а последние два остались неповрежденными. В общей сложности погибло 79 пассажиров, все из седьмого и восьмого вагонов, и 117 получили ранения, некоторые – серьезные. 15 января 1953 года поезд 173, ночной экспресс "Federal" из Бостона, приближался к Вашингтону под управлением локомотива GG1 номер 4876. Поезд прошел мимо сигнала, расположенного в 3,2 км (2,1 мили) к северу от вокзала Юнион-Стейшн, и машинист уменьшил тягу и начал торможение. Когда машинист понял, что поезд не замедляется, и применение экстренного тормоза не оказало эффекта, он подал звуковой сигнал. Сигналист, услышав сигнал и заметив скорость поезда 4876, позвонил в диспетчерскую вокзала. Поезд 4876 прошел несколько стрелочных переводов на скорости, значительно превышающей допустимую, и въехал на вокзал. Поезд снес ограничитель скорости, продолжил движение через кабинет начальника вокзала и в зал ожидания. Рукоятка углового крана была установлена неправильно и коснулась дна вагона. После закрытия воздушный тормозной трубопровод на всех вагонах за закрытым клапаном оставался под полным давлением, удерживая тормоза разомкнутыми на этих вагонах, в то время как тормоза на локомотиве и первых трех вагонах были задействованы в экстренном режиме. Единственная серьезная электромеханическая поломка GG1 произошла во время февральской снежной бури 1958 года, обрушившейся на северо-восток США, в результате которой почти половина локомотивов GG1 были выведены из строя. Исключительно мелкий снег, вызванный экстремально низкими температурами, проникал через воздушные фильтры тяговых двигателей и в электрические компоненты. Когда снег таял, он вызывал короткое замыкание в компонентах. Компания арендовала еще 21 локомотив, 11 из которых предназначались для использования на пригородных поездах между Нью-Йорком и Лонг-Бранч. Amtrak первоначально перенумеровал приобретенные GG1 как номера с 900 по 929; позже железная дорога добавила префикс "4". Это повторило некоторые номера арендованных локомотивов, которые были перенумерованы с 4930 по 4939, за исключением 4935, который сохранил свой старый номер PRR/PC. В 1975 году Amtrak безуспешно попытался заменить GG1 на General Electric E60. E60 сошел с рельсов во время испытаний, что потребовало расследования (E60 использовал те же тележки, что и дизель P30CH, который в то время использовался Amtrak), что задержало принятие. Ожидаемой скорости движения так и не удалось достичь (ограничение по расписанию составляло 90 миль в час, затем 80, затем 90). Замена была найдена после того, как Amtrak импортировал и испытал два легких европейских локомотива: X995, Rc4a, построенный шведской компанией ASEA, и X996, французскую разработку. Железная дорога выбрала конструкцию ASEA, первоначально прозванную "шведским спринтером" или "Могучей мышью", а позже часто называемую "шведской фрикаделькой". Electro Motive Diesel, входившая в состав General Motors, получила лицензию на производство производной модели под названием AEM 7. Последние используемые GG1 были одними из 13, выделенных New Jersey Transit (#4872–4884) для его Северной береговой линии между Нью-Йорком и Южным Амбоем (бывшая линия Нью-Йорк и Лонг-Бранч), которая работала до 29 октября 1983 года, таким образом, локомотив был выведен из эксплуатации после 49 лет службы.

On September 6, 1943, the Congressional Limited crashed at Frankford Junction, in the Kensington section of Philadelphia, Pennsylvania. The train was pulled by GG1 4930. The accident was caused by a journal box fire (a hot box) on the front of the seventh of the train's 16 cars. The journal box seized and an axle snapped, catching the underside of the truck and catapulting the car upwards. It struck a signal gantry, which peeled off its roof along the line of windows "like a can of sardines". Car #8 wrapped itself around the gantry upright in a figure U. The next six cars were scattered at odd angles over the tracks, and the last two cars remained undamaged. In total, 79 passengers died, all from cars #7 and #8, and 117 were injured, some seriously. On January 15 1953, train 173, the overnight Federal from Boston, was approaching Washington behind GG1 4876. The train passed a signal 2.1 mile (3 km) north of Union Station between , and the engineer decreased the throttle and started applying the brakes. When the engineer realized that the train was not slowing down, and applying the emergency brake had no effect, he sounded the engine's horn. A signalman, hearing the horn and noting the speed of the 4876, phoned ahead to the station master's office. 4876 negotiated several switches at speeds well over the safe limits and entered the station at around The train demolished the bumping post, continued through the station master's office and into the concourse, The handle of the angle cock had been improperly placed and had contacted the bottom of the car. Once it was closed, the air brake pipe on all the cars behind the closed valve remained at full pressure, keeping the brakes released on those cars while the brakes on the locomotive and first three cars were applied in emergency. The only major electro mechanical breakdown of the GG1 was caused by a February 1958 blizzard that swept across the northeastern United States and put nearly half of the GG1s out of commission. Exceptionally fine snow, caused by the extreme low temperatures, passed through the traction motors' air filters and into the electrical components. When the snow melted, it short circuited the components. and leased another 21, of which 11 were for use on New York and Long Branch commuter trains. Amtrak initially renumbered the purchased GG1s as Nos. 900 to 929; later the railroad added a prefixed "4". This replicated some of the numbers of the leased units, which were renumbered 4930 to 4939, except 4935, which kept its old PRR/PC number. Amtrak unsuccessfully attempted to replace the GG1s in 1975 with the General Electric E60. An E60 derailed during testing at , forcing an investigation (the E60 used the same trucks as the P30CH diesel then in service with Amtrak) that delayed acceptance. The hoped for service speed was never achieved (timetable limit was 90 mph, then 80, then 90). A replacement was finally found after Amtrak imported and tested two lightweight European locomotives: X995, an Rc4a built by ASEA of Sweden, and X996, a French design. The railroad picked the ASEA design, initially nicknamed the "Swedish swifty" or the "Mighty Mouse" and later often referred to as the "Swedish Meatball". Electro Motive Diesel, then a part of General Motors, was licensed to build a derivative called the AEM 7. The last GG1s in use were some of the 13 assigned to New Jersey Transit (#4872–4884) for its North Jersey Coast Line between New York and South Amboy (the former New York and Long Branch) that ran until October 29, 1983, thus retiring the locomotive after 49 years of service.

В популярной культуре

В середине 1930-х годов многие железные дороги обтекали локомотивы и пассажирские вагоны, чтобы создать ощущение моды и скорости. В то время как у Union Pacific был M 10000, а у Chicago, Burlington & Quincy Railroad – Zephyr, у PRR был GG1. Он также появлялся в художественных календарях, выпускаемых PRR, которые использовались для "укрепления репутации компании в глазах общественности". Локомотивы GG1 в ливрее PRR можно увидеть в фильмах «Бродвей Лимитед» (1941), «Часы» (1945), «Взрыв тишины» (1961), «Маньчжурский кандидат» (1962) и «Авалон» (1990). В фильме 1973 года «Семь переворотов» появляются два GG1 – черный локомотив Penn Central и серебряно-красно-синий локомотив Amtrak. Локомотив Penn Central GG1 также фигурирует в другом фильме 1973 года – «Последняя деталь». PRR GG1 4821 ненадолго появляется в фильме 1952 года «Величайшее шоу на Земле», когда цирк Ringling Bros. Barnum & Bailey Circus прибывает на станцию Greenwich Yard в Филадельфии, а режиссер фильма Сесил Б. Демилль комментирует эту сцену. Ближе к концу фильма 1951 года «Яркая победа» показан GG1 №4849, прибывающий на станцию. GG1 и поезд Congressional были изображены на почтовой марке в серии «Все на борт!» (All Aboard!), посвященной американским поездам XX века, выпущенной Почтовой службой США в 1999 году. В компьютерных играх Railroad Tycoon II, Railroad Tycoon 3, Train Fever, Transport Fever и Transport Fever 2 игроки могут приобретать и использовать локомотивы GG1 на своих железнодорожных маршрутах. GG1 также доступен в стандартной комплектации Trainz Simulator Games в последние годы и в качестве дополнений для Railworks, Train Simulator от Dovetail Games и Microsoft Train Simulator. В шутере от первого лица Atomic Heart (2023) GG1 в вымышленной советской раскраске используется как элемент окружения. Модели GG1 в масштабах G, O, S, HO, N и Z выпускались компаниями Rivarossi, Bachmann, Tyco, Lionel, MTH, USA Trains, Kato, Astor, Fine Art Models, Märklin и другими производителями.