Lokomotivy s parní turbínou

Přehled obsahuje pouze lokomotivy s parní turbínou, kromě toho existovaly také lokomotivy se spalovací turbínou.

Kromě spalovací turbíny našla na železnici uplatnění také parní turbína, ale toto téma patří spíše k slepým uličkám vývoje lokomotiv. Klikový mechanismus konvenčních parních lokomotiv má mnohé nevýhody. Kroutící moment, kterým pohání hnací dvojkolí není konstantní, ale pulzuje, takže lokomotivy snadno proklouznou, hlavně při rozjezdu. Navíc nelze pohon dokonale vyvážit, takže především při vyšších rychlostech způsobuje významné dynamické síly. Proto byla turbína lákavou možností. Úloha vypadala nadějně. Parní kotel i hnací pojezd s elektromotory již byly na železnici dostatečně vyzkoušeny (ale ne společně). Turbína s generátorem byla vyzkoušena i při podstatně větších výkonech v elektrárnách a v parolodích. Naproti tomu spalovací motory většího výkonu v té době ještě příliš spolehlivé nebyly. Jenže zkombinovat výše uvedená zařízení se ukázalo být kamenem úrazu. Elektromotory se špatně snášely s uhelným prachem a vodou odkapávající z kotle, turbíně vadily vibrace způsobené jízdou, podélné rázy v soupravě a také všudypřítomný prach a špína. A čím rychleji vlak jede, tím je prachu více. Na lodích a v elektrárnách pracuje turbína v podstatně čistším prostředí, v prostoru stavebně odděleném od uhlí a kotle. Uvedené problémy se nepodařilo překonat. Mezitím rychle pokračoval vývoj spalovacího motoru, za kterým stál celý prudce se rozvíjející automobilismus. A tak namísto turbín nakonec zvítězil naftový motor, zařízení možná složitější než turbína, ale dovedené k potřebné spolehlivosti.

U nás je asi nejznámější poměrně úspěšný provoz parních turbínovek ve Švédsku, ale já zde zatím píšu jen o Americe. Konstrukčně se parní turbínovky dělí podle přenosu výkonu do dvou významně odlišných skupin - na lokomotivy s mechanickým a lokomotivy s elektrickým přenosem výkonu.

Vývoj parních turbínových lokomotiv v Severní Americe podporovaly ještě v době přesvědčivého nástupu motorové trakce dráhy vycházející z významných uhelných pánví. Jednak kupovaly uhlí levněji než ostatní železnice, jednak doufaly, že v případě úspěšného vývoje se turbínové lokomotivy rozšíří i k ostatním společnostem, kterým pak bude možné i nadále dodávat trakční uhlí. Celkem bylo ale postaveno jen několik lokomotiv. Všechny patřily k technickým unikátům a všechny byly v provozu víceméně neúspěšné.

Přehled lokomotiv:

Nemám to zcela potvrzené, ale vypadá to, že v Severní Americe bylo postaveno pouze sedm lokomotiv čtyř typů a ty jsou všechny uvedeny v tomto přehledu (a následně stručně popsány). Baldwin S2 měla přenos výkonu mechanický, všechny ostatní elektrický. Tato stránka byla vytvořena na základě různých útržků z dostupné literatury, ale v podstatě všechno, co je tu napsáno najdete v angličtině na www.steamlocomotive.com/turbine, kde jsou i odkazy s obrázky.

PRR 6200 byla jedinečnou lokomotivou - byla to jediná turbínovka s mechanickým přenosem výkonu v USA. Lokomotiva byla vyrobena ve spolupráci lokomotivky Baldwin s dráhou Pennsylvania. Vzhledově na první pohled připomínala běžnou parní lokomotivu, hnací dvojkolí měla propojena klasicky mohutnými spojnicemi, ale byla nápadná tím, že neměla válce, ojnice, ani rozvod. K pohonu sloužily dvě turbíny Westinghouse uložené uvnitř rámu, větší pro pohyb vpřed a menší pro jízdu dozadu, které poháněly druhé a třetí spřažené dvojkolí. Lokomotiva měla výkon 5145 kW (6900 koní) vpřed a 1120 kW (1500 koní) vzad a tažnou sílu 314 kN vpřed (289 kN vzad). Hmotnost lokomotivy byla 267.5 t.

S2 jezdila dobře vyššími rychlostmi. I při průměru spřažených dvojkolí jen 1727 mm bez problémů dosahovala rychlosti 160 km/h, se stejným nákladem dokázala jet o hodně rychleji než běžné parní lokomotivy srovnatelné velikosti. Při nízké rychlosti však byla její účinnost zoufale nízká a lokomotiva spotřebovávala neúměrné množství vody a uhlí. Většinou tahala těžké rychlíky mezi Chicagem a Crestlinem (Ohio). Zlepšující se účinnost nových motorových lokomotiv spolu s problematickou údržbou unikátní S2 vedly k předčasnému odstavení lokomotivy v roce 1949. Oficiálně byla vyřazena a sešrotována o několik let později.

Dvojici parních turbínových lokomotiv s elektrickým přenosem výkonu vyrobila pro UP firma General Electric již v roce 1938. Měly konkurovat v té samé době do provozu zaváděným motorovým lokomotivám General Motors. Byly to skříňové lokomotivy, vzhledově trochu podobné právě těm konkurenčním, osobním motorovým lokomotivám.

V lokomotivách se spaloval topný olej a protože to byly lokomotivy kondenzační, nepotřebovaly velkou zásobu vody a neměly tedy tendr. Bylo je možné spojit zadními čely k sobě a provozovat v dvojčlenném řízení.

Union Pacific je použila jen k několika zkušebním jízdám a také je vyslala na propagační jízdu po Spojených státech. Tímto způsobem byly provozovány u UP šest měsíců, poté se vrátily k výrobci. Později, v době války, při nedostatku lokomotiv jezdily ještě u drah GN a NYC, ale nakonec se ukázalo, že budou užitečnější jako zdroj druhotných surovin a tak byly sešrotovány.

Byly to jediné kondenzační turbínové lokomotivy vyrobené a provozované v Severní Americe. Tyto dokonalé hříčky techniky se ale bohužel příliš nehodily k praktickému provozu.

V roce 1945 již bylo zcela jasně vidět, že motorové lokomotivy s elektrickým přenosem výkonu vytlačují parní lokomotivy z provozu. Uhelná dráha C&O se pokusila ochránit své zájmy spojením úspěšného elektrického přenosu výkonu s parním kotlem v turbínové lokomotivě.

C&O ve spolupráci s firmami Baldwin a Westinghouse postavila tři turbínové lokomotivy. První (č. 500) v roce 1947 a zbývající dvě (501 a 502) na počátku roku 1948. Lokomotivy byly 32.3 m dlouhé a vážily 388.3 t, jejich maximální rychlost byla 160 km/h, tažná síla při rozjezdu 436 kN. Vpředu měly zásobník uhlí, za ním budku, pak následoval klasický kotel, ale otočený pozadu (opačně než u běžných parních lokomotiv). Na konci byl připojen tendr se zásobou vody. Pojezd lokomotivy tvořilo pět podvozků, z toho přední a prostřední (pod topeništěm) byly běžné, dva obsahovaly vždy po třech nápravách hnacích a jedné běžné a jeden (zadní) měl dvě hnací dvojkolí. Byly proudnicově oplášťované, takže se nepodobaly ničemu jinému na kolejích - i když - tvar opláštění uhláku vpředu mohl svádět k domněnce, že se pod pláštěm ukrývá celkem konvenčně umístěný kotel.

Stavbu lokomotiv budoucnosti provázela rozsáhlá reklamní kampaň, bylo ohlášeno, že se vbrzku objeví v čele zbrusu nové osobní soupravy vlaku Chessie, který bude jezdit z Cinncinatti do Washingtonu DC. Vlak měl mít čtyři vyhlídkové vozy, v jednom z vozů mělo dokonce být velké akvárium s tropickými rybami. Měl jezdit od léta 1948, ale stávky předchozího roku zdržely jeho výrobu, takže souprava nebyla včas hotová. Ale ani zkoušky lokomotivy nepokračovaly tak rychle, aby byla pro nasazení v čele vlaku připravena.

Největší potíž byla v tom, že lokomotivy byly strašně složité a tak trávily více času v dílnách než na trati. Trakční motory předního podvozku trpěly uhelným prachem, který do nich pronikal z uhláku, v zadních podvozcích způsobovala krátká spojení voda odkapávající z kotle. Nikdy se nepodařilo, aby některá z lokomotiv ujela celou trasu plánovaného vlaku Chessie během jediného dne, vždy došlo k poruše.

V roce 1948 zavedla konkurenční dráha Baltimore & Ohio na plánované trase svůj vlastní proudnicový vlak a vypálila tím Chesii rybník. Přitom se ale ukázalo, že zájem cestujících o takovéto spojení je velice malý. K dovršení neštěstí se zjistilo, že rybičky v akváriu nesnášejí vibrace působené jízdou vlaku a hynou. Dráha C&O začala od poloviny roku 1948 rychle nakupovat motorové lokomotivy. Turbínové lokomotivy řady C&O 500 byly v roce 1949 již odstavené a o rok později byly v tichosti sešrotovány.

Lokomotivu podobné koncepce připravovala ve spolupráci s lokomotivkou Baldwin také dráha Pennsylvania (PRR), ale projekt byl opuštěn dříve, než mohla být zahájena výroba prototypu.

N&W 2300 Jawn Henry

K velkým uhelným drahám, které se snažily, aby uhlí zůstalo palivem pro lokomotivy, patří také dráha Norfolk & Western. Ta si pořídila obří turbínovou lokomotivu č. 2300, známou spíše pod jménem Jawn Henry. Lokomotiva vyjela v květnu 1954 z brány lokomotivky Baldwin-Lima-Hamilton, trakční motory dodala General Electric, turbínu Westinghouse (?). Lokomotivní skříň délky 32320 mm spočívala na čtyřech třínápravových podvozcích. Vepředu byl zásobník uhlí, za ním budka strojvedoucího, dále neobvyklý vodotrubný kotel Babcock & Wilcock (přetlak 4.14 MPa, to je 42 kp/cm²) a turbína s trakčním dynamem. Všech 12 náprav bylo poháněno. Hmotnost lokomotivy byla 371 tun, tažná síla při rozjezdu 779 kN. Zásoba vody byla ve vzadu připojeném tendru.

Výkon lokomotivy byl úctyhodný, ale provoz provázely neustálé technické potíže. Lopatky turbíny trpěly při podélných rázech (i při najíždění lokomotivy na soupravu), problémy působil také uhelný prach pronikající do elektrické výzbroje, poloautomatická obsluha kotle také nepracovala jak měla. Personál N&W se snažil potíže neustále obětavě, a celkem úspěšně, řešit, ale v porovnání se čtyřspřežím motorových lokomotiv EMD řady F nemohla turbínovka obstát. Bezprostřední příčinou definitivního odstavení byla vážnější porucha turbíny v prosinci 1957. Později byla lokomotiva sešrotována.

Jméno Jawn Henry dostala lokomotiva podle legendárního černošského dělníka. Pokud vás legenda o tomto muži, který svedl závod s parním strojem zajímá, musíte ji ovšem hledat s nezkomoleným jménem hrdiny, které zní John Henry. Legenda má více podob a dostala se i do písní, obsah je zhruba tento: John Henry měl síly za deset mužů a pracoval na stavbě železnice vedoucí na americký západ. Podle jedné verze zatloukal hřeby do pražců, podle druhé vrtal díry pro výbušniny při stavbě tunelu. Zaměstnavatel si ale pořídil parní stroj a Johna chtěl propustit. Ten se vsadil, že se svým kladivem bude pracovat rychleji než parní stroj. To se mu opravdu povedlo, vyhrál, ale krátce nato mu puklo srdce.

V české verzi jsem dlouho žádnou podobu této legendy nemohl najít. Až na jedné z novějších desek Spirituál kvintetu je píseň Krumpáč.  Spirituál kvintet ovšem neměl v úmyslu legendu přeložit, ale jen použít náladu, a tak se příběh v českém textu dost liší. Jak je z názvu patrné, v této verzi má John Henry pro změnu krumpáč. Tím ale rozdíly nekončí, John Henry zde není dělníkem, ale spíše trestancem nebo otrokem, což sice není přímo řečeno, ale "krumpáč přesekne pouta, než bys řek švec". Pára zde není jeho soupeřem, naopak, John se chystá "zdejchnout jako ta pára" a k smrti se neuštve on sám, ale "smečka zlejch psů", která ho nejspíš na útěku pronásleduje. Jiný příklad zatím neznám.

[ Home ] [ Alco ] [ EMD ] [ GE ] [ FM ] [ Baldwin ] [ ostatní (T) ] [ Turbínové ] [ Parní turbíny ] [ Elektrické ] [ Parní - mot.vozy ]

 
Send mail with questions, orders or comments to our address - Komentáře, objednávky, otázky a jiné zprávy posílejte na některou z našich adres.