Введение

Ранний прототип дизельного железнодорожного локомотива British Railways 10100 был необычным экспериментальным дизельным локомотивом, неофициально известным как The Fell Diesel Locomotive (по имени подполковника Л. Ф. Р. Фелла, одного из его конструкторов). Он был создан совместно компаниями Davey Paxman & Co, Shell Refining & Marketing Co и подполковником Л. Ф. Р. Фэллом, а построен – для них Лондонской, Мидлендской и Шотландской железной дорогой в Дерби. В разработке также участвовал сэр Гарри Рикардо. К моменту его появления в 1950 году национализация уже была завершена, и локомотив был окрашен в ливрею Британских железных дорог. Локомотив оснащался шестью дизельными двигателями, четыре из которых использовались для тяги. Два вспомогательных двигателя представляли собой 6-цилиндровые агрегаты AEC и приводили в действие наддувчики основных двигателей. Такая конструкция была реализована для обеспечения основных двигателей высоким крутящим моментом при низких оборотах коленчатого вала.

Дизайн

Конструкция 10100, разработанная в сотрудничестве Fell Developments Ltd и H. G. Ivatt из LMS, была призвана решить ряд проблем, связанных с дизельной железнодорожной тягой. Снижение веса достигалось за счет использования нескольких небольших двигателей, что позволяло сделать как сами двигатели, так и их опорную конструкцию более легкими. Также предполагалось, что это упростит и ускорит обслуживание, поскольку отдельный дизельный двигатель можно будет заменить проще и с использованием менее тяжелого оборудования.

Трансмиссия

Используя дифференциальные передачи для передачи мощности, локомотив был построен по схеме 4-8-4 с соединительными тягами, связывающими центральные четыре пары движущих колёс. Соединительные тяги между крайними осями были позднее удалены, но поскольку все четыре оси приводились в движение одной коробкой передач, схема 4-8-4 сохранилась. В то время это был самый мощный из непаровых локомотивов BR. С 1951 года он использовался на экспрессах из Манчестера в Лондон, демонстрируя мощность, на 25% превышающую мощность локомотивов типа 5XP 4-6-0. Хотя механическая трансмиссия делала его значительно легче дизель-электрических локомотивов, сложная конструкция затрудняла его обслуживание (рабочая модель трансмиссии экспонируется в Национальном железнодорожном музее в Йорке). Локомотив оснащался четырьмя основными 12-цилиндровыми двигателями Paxman 12RPH, каждый из которых развивал мощность 500 лошадиных сил при 1500 об/мин. Каждый двигатель соединялся с коробкой передач через гидравлическую муфту, которую можно было заполнить маслом для передачи мощности или слить для отключения двигателя от трансмиссии. Выходная мощность двигателей объединялась попарно двумя комплектами дифференциальных передач, а выходные валы этих комплектов затем объединялись третьим дифференциальным комплектом для привода основного выходного вала. Каждый входной вал дифференциала был оснащён механизмом, предотвращающим обратное вращение при сливе масла из муфт. Поскольку это могло привести к блокировке приводного механизма при откате локомотива, в передаточную систему был включён вакуумный муфтовый механизм. В результате этой конструкции передаточное отношение между двигателем и выходным валом зависело от количества работающих двигателей. Выбор передаточного отношения осуществлялся не путём "переключения передач" в привычном понимании, а путём заполнения или слива масла из гидравлических муфт для подключения или отключения двигателей от трансмиссии. При заполненной одной гидравлической муфте и отключенных трёх двигателях, с заблокированными односторонними муфтами их входных валов, единственный работающий двигатель приводил выходной вал в движение с эффективным передаточным отношением 4:1. При работе двух двигателей эффективное передаточное отношение составляло 2:1, при трёх – 1,33:1, а при всех четырёх – 1:1. Иными словами, эффективное передаточное отношение трансмиссии было обратно пропорционально количеству работающих двигателей. В отличие от трансмиссии автомобиля, не было общего эффекта увеличения крутящего момента при выборе пониженной передачи. Механическое преимущество 4:1, обеспечиваемое одним работающим двигателем на первой передаче, компенсировалось тем, что работал только один двигатель, поэтому максимальный выходной крутящий момент трансмиссии был таким же, как и на высшей передаче при работе всех четырёх двигателей. Тот же принцип применим ко второй и третьей передачам. Таким образом, трансмиссия этого локомотива, в отличие от большинства других локомотивных трансмиссий, не обеспечивала согласования характеристик крутящего момента двигателя (ей) с требованиями локомотива; она не обеспечивала увеличения выходного крутящего момента на низких скоростях для трогания с места и подъёма в гору.

Отзыв

В июле 1952 года коробка передач локомотива 10100 была серьезно повреждена после того, как ослабленный болт упал в механизм передачи, и локомотив был выведен из эксплуатации более чем на год. British Railways впоследствии утратила интерес к проекту, и разработка улучшенной версии локомотива была прекращена. 10100 оставался в эксплуатации до 16 октября 1958 года, когда в его паровом отопительном котле произошел пожар. Он был возвращен на завод Derby Works, где его постепенно разбирали на детали, прежде чем он был списан в июле 1960 года.