Дизельный локомотив SDP40F: История и эксплуатация в Amtrak и Santa Fe

Введение

Класс дизельных пассажирских локомотивов

EMD SDP40F — шестиосный дизель-электрический локомотив схемы C-C, построенный компанией General Motors Electro Motive Division (EMD) с 1973 по 1974 год. Основанный на EMD FP45 компании Santa Fe, EMD построил 150 локомотивов для Amtrak, оператора большинства междугородных пассажирских поездов в Соединенных Штатах. Amtrak, частная компания, но финансируемая правительством Соединенных Штатов, начала свою деятельность в 1971 году с парком устаревших дизельных локомотивов, унаследованных от различных частных железных дорог. SDP40F стал первым дизельным локомотивом, построенным специально для Amtrak, и на короткое время они составляли основу парка локомотивов для дальних маршрутов компании. Серия сходов с рельсов в середине 1970-х годов подорвала уверенность Amtrak в этом локомотиве, и многие железные дороги запретили его эксплуатацию на своих путях. Многочисленные расследования указывали на проблемы с тележками локомотива, весом водогенераторов и паровых генераторов, используемых для отопления поездов, неровными и плохо обслуживаемыми путями или гармоническими колебаниями багажных вагонов, следовавших за локомотивом. В 1977 году Amtrak принял решение вывести SDP40F из эксплуатации в пользу EMD F40PH, который уже использовался на маршрутах ближнего следования. Amtrak обменял большую часть своего парка локомотивов в EMD, а компоненты были использованы при создании новых F40PH. Оставшиеся локомотивы были переданы компании Atchison, Topeka and Santa Fe Railway (ATSF) для использования в грузовых перевозках. Santa Fe переоборудовала локомотивы и обозначила их как SDF40-2. Компания Burlington Northern Santa Fe Railway (BNSF), правопреемник Santa Fe, вывела их из эксплуатации в 2002 году. Один из локомотивов сохранился – бывший Amtrak № 644.

Предыстория

Amtrak приступил к эксплуатации большинства междугородных пассажирских железнодорожных перевозок в Соединенных Штатах 1 мая 1971 года. До этого момента такие перевозки осуществлялись различными частными железнодорожными компаниями. Эти компании предпочли оставить свои пассажирские локомотивы второго поколения для грузовых перевозок или использовать их для пригородного сообщения, которое по закону не перешло к Amtrak. Для обеспечения междугородних перевозок Amtrak пришлось выкупать или арендовать у частных компаний оставшиеся локомотивы. В результате Amtrak оказался с устаревшим и механически несовместимым парком дизельных локомотивов. Основу парка магистральных дизельных локомотивов Amtrak составляли опытные E8, E9, F3B, F7 и FP7. Возраст этих локомотивов варьировался от 7 до 24 лет, и они подлежали замене.

Дизайн

SDP40F представлял собой локомотив с цельным широким кожухом. Он был разработан на базе пассажирского локомотива EMD FP45 и грузового локомотива EMD SD40. Все три локомотива использовали дизельный двигатель EMD 645E3, развивавший передаточное число 57:20. Максимальная скорость при полной мощности составляла ; в ходе испытаний локомотив превысил эту скорость. В начале 1970-х годов парк пассажирских вагонов Amtrak отапливался паром, поэтому требовалось два парогенератора. Они располагались в задней части локомотива. Перед генераторами находился водонапорный бак, который размещался над уровнем пола. Позднее было установлено, что колебания воды в этом баке приводили к нескольким срывам с рельсов. Основной бак, расположенный под кузовом, был разделен на отсеки для воды и дизельного топлива, вмещая воды и дизельного топлива. Предусмотрена была возможность последующей переоборудования для обеспечения головного электропитания (HEP), но она так и не была реализована. Название SDP40F было основано на существующем SDP40. За несколько лет до этого EMD выпустила аналогичные версии SDP45 и SD45 с цельным широким кожухом, получившие названия FP45 и F45. Хотя внешне SDP40F был почти идентичен FP45, EMD не стала присваивать новому локомотиву похожее название, например FP40. EMD не хотела расширять свой каталог новыми типами локомотивов из-за действовавших в начале 1970-х годов ограничений на цены. В следующем году название F40C было присвоено аналогичному локомотиву, заказанному Chicago, Milwaukee, St. Paul and Pacific Railroad ("Milwaukee Road"), который был оснащен системой HEP вместо парогенераторов. Между первыми 40 построенными локомотивами и последующими выпусками были некоторые незначительные отличия. Наиболее важным было использование охлаждающих вентиляторов и гудков пониженного профиля, чтобы избежать проблем с габаритом на востоке США.

История

Amtrak заказал 150 локомотивов SDP40F в два этапа. Первый заказ, размещенный 2 ноября 1972 года, включал 40 локомотивов общей стоимостью 18 миллионов долларов. Второй заказ, на 110 локомотивов стоимостью 50 миллионов долларов, последовал 12 октября 1973 года. Эти заказы стали первыми для Amtrak на новые локомотивы заводской сборки. Первоначальные 40 локомотивов Amtrak использовал на поездах дальнего следования на западе США. Локомотивы поступили в коммерческую эксплуатацию 22 июня 1973 года, осуществляя перевозку поезда Super Chief из Чикаго в Лос-Анджелес по железной дороге Atchison, Topeka and Santa Fe Railway. Локомотивы SDP40F также эксплуатировались на Burlington Northern Railroad.

Выезды

В конце 1975 года Дж. Дэвид Ингелс назвал SDP40F "звездами поездов дальнего следования Amtrak", но машинисты сообщали, что локомотивы ехали хуже, чем замененные ими E-unit'ы. Даже когда Amtrak и EMD изучали качество хода, SDP40F оказался вовлечен в серию сходов с рельсов, что привело к завершению его карьеры в качестве пассажирского локомотива. В период с 1974 по 1976 год Федеральное управление железных дорог (FRA) выявило тринадцать инцидентов, в которых был замешан локомотив. Ни один из инцидентов не был серьезным, но их частота вызывала опасения. Большинство сходов происходили на поездах с двумя SDP40F в голове состава и как минимум одним багажным вагоном в хвосте. В качестве источника проблем были определены задняя тележка второго локомотива и передняя тележка багажного вагона, однако истинная причина сходов оставалась неясной. EMD, Amtrak, Ассоциация американских железных дорог (AAR) и FRA тщательно протестировали локомотив, и подозрение пало на конструкцию тележки с "полым центральным упором". В конечном итоге следователи предположили, что парогенераторы и бак для воды могли сделать заднюю часть локомотива слишком тяжелой и создать избыточное боковое усилие. Вкладным фактором также было иногда невысокое качество пути, по которому следовал локомотив. Amtrak предпринял несколько корректирующих мер, включая снижение скорости на поворотах, опустошение меньшего из двух баков для воды, чтобы уменьшить боковое усилие, и внесение различных изменений в тележки. Эти меры помогли, но проблемы не исчезли. Несколько железных дорог, включая Burlington и Chesapeake and Ohio Railway (C&O), запретили "разрушителям рельсов" доступ на свои пути, подозревая, что они вызывают расширение рельсов из-за своего бокового раскачивания, что могло способствовать сходу с рельсов. Для поезда Empire Builder, следовавшего по маршруту Чикаго – Сиэтл, ограничения скорости увеличили время в пути на 6 часов по сравнению с прежним расписанием в 46 часов. Другим важным событием стала необычно суровая зима 1976–1977 годов, которая вывела из строя многие старые вагоны Amtrak с паровым отоплением. Amtrak приостановил работу многих маршрутов и ввел в эксплуатацию новые вагоны Amfleet I, оснащенные системой HEP и предназначенные для пригородного сообщения. Новые локомотивы EMD F40PH, предназначенные для обслуживания на короткие расстояния и оснащенные системой HEP, стали использоваться на этих поездах. Весной 1977 года Amtrak столкнулся с энергетическим кризисом. Помимо сходов SDP40F, у Amtrak были проблемы с двумя другими шестиосными конструкциями. Электровозы GE E60CP и E60CH также испытывали проблемы со сходами с рельсов. GE P30CH имел ту же конструкцию тележек, что и E60, и плохо ездил, хотя и не проявлял такой же склонности к сходу с рельсов. Amtrak решил отказаться от SDP40F в пользу F40PH, четыреххосевой конструкции, лишенной проблем с ходом шестиосных локомотивов. Amtrak обменял 40 SDP40F обратно в EMD, где компоненты, включая главный двигатель, были установлены в раму F40PH. В период с 1977 по 1987 год Amtrak обменял 132 SDP40F в EMD на F40PHR. SDP40F оставался в эксплуатации на Santa Fe дольше, чем где-либо еще, однако появление вагонов Superliner, оснащенных системой HEP, на западных маршрутах вытеснило их и там. Последние SDP40F покинули парк Amtrak в 1987 году. Остальные SDP40F, которые не были проданы ATSF (см. ниже), предположительно, были отправлены на металлолом.

In late 1975 J. David Ingles called the SDP40Fs the "stars of Amtrak's long distance trains," but engine crews reported that the locomotives rode poorly compared to the E units they had replaced. Even as Amtrak and EMD investigated the ride quality, the SDP40F was involved in a series of derailments that led to the end of its career as a passenger locomotive. Between 1974 and 1976 the Federal Railroad Administration (FRA) identified thirteen incidents for which the locomotive was responsible. None of the incidents were serious, but their frequency was a concern. Most of the derailments occurred on trains with two SDP40Fs on the front and at least one trailing baggage car. While the rear truck of the second locomotive and the front truck of the baggage car were pinpointed as the source of the derailment, the actual cause of the derailments was unclear. EMD, Amtrak, the Association of American Railroads (AAR), and the FRA tested the locomotive thoroughly, with suspicion falling on the "hollow bolster" truck design. In the end, the investigators theorized that the steam generators and water tank may have made the rear of the engine too heavy and created too much lateral motion. A contributing factor was the sometimes poor quality of track the locomotive operated over. Amtrak took several corrective measures, including operating with a reduced speed on curves, emptying the smaller of the two water tanks to reduce lateral motion, and making various alterations to the trucks. The measures helped, but the trouble continued. Several railroads, including the Burlington and the Chesapeake and Ohio Railway (C&O), banned the "rail breakers" from their tracks; they were suspected to be causing the spreading of rails because of their lateral swaying, which may have contributed to the derailments. For the Chicago–Seattle Empire Builder, the speed restrictions added 6 hours to what had been a 46 hour schedule. Another important development was the unusually harsh winter of 1976–1977, which sidelined many of Amtrak's aging steam heated coaches. Amtrak suspended numerous routes and pressed the new HEP equipped Amfleet I coaches, designed for short runs, into service. The new EMD F40PH, intended for short distance service and equipped with HEP, handled these trains. In the spring of 1977 Amtrak faced a power crisis. In addition to the SDP40Fs derailing, Amtrak was having trouble with two other six axle designs. The GE E60CP and E60CH electric locomotives were having derailment problems. The GE P30CH had the same truck design as E60s and rode poorly, although it did not exhibit the same tendency to derail. Amtrak decided to abandon the SDP40F in favor of the F40PH, a four axle design with none of the riding problems of the six axle locomotives. Amtrak traded 40 SDP40Fs back to EMD. Components including the prime mover were installed into an F40PH's frame. Between 1977 and 1987 Amtrak traded 132 of the SDP40Fs back to EMD for F40PHRs. The SDP40F remained in service on the Santa Fe longer than elsewhere, although the arrival of HEP equipped Superliner cars on the Western routes displaced them from there as well. The last SDP40Fs left the Amtrak roster in 1987. The remaining Amtrak SDP40Fs that weren't sold to the ATSF (seen below) are presumed to have been scrapped.

Использование грузов

В 1984 году Amtrak, испытывая недостаток в локомотивах для выполнения маневровой работы, обменял 18 SDP40F в Santa Fe на 43 маневровых локомотива: 25 CF7 и 18 SSB1200. Santa Fe переоборудовала полученные локомотивы для грузовой эксплуатации. Модификации включали удаление парогенераторов и изменение передаточного числа для снижения скорости. Локомотивы также оснастили передними ступенями и площадками, а также скошенными носовыми частями для облегчения посадки и высадки. Переоборудованные локомотивы получили обозначение SDF40 2. SDF40 2 продолжали эксплуатироваться в BNSF Railway, правопреемнике Santa Fe, до вывода из эксплуатации в 2002 году.

Сохранение

Один локомотив SDF40 2, ранее известный как Amtrak No. 644, был приобретен компанией Dynamic Rail Preservation Inc. и сейчас находится в Боулдер-Сити, штат Невада, после того как ранее экспонировался в Огдене, штат Юта. Ему был возвращен номер 6976, использовавшийся в эпоху Santa Fe, и он вновь был введен в эксплуатацию в ноябре 2019 года, сейчас курсируя по Невада Южной железной дороге.