Внимание! Настоятельно рекомендую прочесть статью о S1 6-4-4-6 , т.к. данный материал является ее логическим продолжением.

Конец 30-х годов в Америке был ознаменован мощным экономическим подъемом. Страна справилась с «Великой депрессией». Соответственно, возросли объемы грузовых и пассажирских  перевозок. Большинство железнодорожных компаний Америки стало испытывать необходимость в более мощных и быстрых локомотивах. И Pennsylvania Rail Road  не была исключением.
  Пассажирские перевозки были сильной статьей дохода компании, и терять пассажиров на подъеме экономики было бы глупо.  К 1937 году  PRR стала заметно проигрывать в конкурентной борьбе New-York Central с ее знаменитыми Class J 4-6-4 Hudson.
  K4’s 4-6-2 Pacific, тянущие экспресс двойной тягой, стали обычным явлением. В 1939 году PRR выпустила новый локомотив – экспериментальный S1 6-4-4-6 Duplex. Но паровоз не пошел в серию из-за своей неимоверной длины и сильной склонности к пробуксовке. Однако, при очевидных недостатках, этот паровоз показал и сильные стороны дуплексов, что привело к решению, учтя ошибки S1,  попробовать еще раз.

  Идею дуплекса предложил ведущий проектировщик Baldwin - Ralph P. Johnson.  Baldwin уже имел необходимые наработки. Я думаю, именно по этой причине новый дуплекс PRR не стала разрабатывать у себя в  Altoona Works, а в июле 1940 года разместила заказ на два новых локомотива у Baldwin.
  Команда, работавшая над новым проектом, состояла в основном из тех же, кто разрабатывал  S1, включая знаменитого дизайнера Raymond Loewy.  Проектировщики Baldwin не стояли на месте, и, имея опыт эксплуатации S1, пошли в нововведениях дальше. Те, кто видел фото или модель T1, наверняка обратили внимание на несколько особенностей. Это, конечно, необычный внешний вид, причем в двух вариантах, и своеобразная механическая часть.
  Необычный внешний вид оставим на совести Raymond Loewy (это не значит, что он ужасен). Про варианты немного ниже. А вот механическая часть и топка заслуживают отдельного внимания.
  Во-первых, во всех вращающихся соединениях установлены подшипники качения, а не скольжения. Подшипники качения стояли и на крейцкопфах (ползунах). Это было большой редкостью в паровозостроении.
  Во-вторых, использовалась уникальная система автоматической смазки механизма в 88 точках. Система смазки и подшипники позволили довести КПД механической части до 93 %.
  В-третьих. Топка конструкции Belpaire. Такая топка была визитной карточкой большинства паровозов PRR. В Америке такие топки также массово применялись только на  паровозах Great Northern. Видевшие фото или модель K4’s 4-6-2 PRR, наверняка обратили внимание на квадратный верх топки. Это и есть Belpaire. Заказывая локомотивы сторонним производителям, PRR требовала установки именно такой топки. Т1 не был исключением.
  Этот тип топки был изобретен бельгийским инженером Alfred Belpaire. Верх такой топки был прямоугольным, за счет чего увеличивалась поверхность нагрева и возрастала теплоотдача, но немного затруднялось сопряжение топки и котла. К тому же паровозы PRR жгли в своих топках антрацит – высокосортный уголь, что еще больше увеличивало эффективность такой топки.
  В-четвертых. Был применен принципиально новый вид механизма парораспределения: система Franklin с тарельчатыми  клапанами.  На этом настаивали проектировщики PRR, не смотря на то, что инженеры Baldwin предложили сперва «классическую» схему Walschaerts.
  В системе Franklin используются подпружиненные тарельчатые клапаны. Не углубляясь в технические тонкости, можно сказать, что с некоторыми нюансами подача пара осуществляется так же, как и на газораспределительном механизме двигателей внутреннего сгорания происходит подача горючей смеси.  Кстати, в некоторых английских паровозах устанавливалась похожая система – Caprotti.
  Выбор системы Franklin мотивировался на случайно. Т1 был заметно короче S1. Диаметр драйверов был уменьшен с 84 до 80 дюймов, Соответственно, уменьшилась колесная база, занимаемая драйверами на жесткой раме. Уменьшению базы так же способствовала небольшая длина цилиндров и расположение задней пары цилиндров вплотную к драйверам с обоих сторон. Плюсом стала дружественность локомотива к кривизне пути. (Ради справедливости, следует отметить, что некоторые участки с высокой кривизной все- таки пришлось «сглаживать» специально под T1.)
  По теоретическим расчетам новой системы выходило, что она должна быть надежней, чем классическая схема. Потому-то PRR и требовала от Baldwin установки именно клапанов Franklin. Время показало, что это было ошибкой.  

  В начале 1942 Baldwin передал PRR два готовых дуплекса. Новички получили номера 6110 и 6111. Они немного отличались друг от друга: На поддерживающей тележке 6111 стоял бустер Franklin, добавляющий почти 13500 lb. тягового усилия. 6110 был без бустера.
  Паровоз был укомплектован восьмиосным тендером марки 180-Р-76, который отдаленно был схож с тендером S1 6-4-4-6, но вмещал больше угля, меньше воды и был немного короче. Двигатель стокера стоял на тендере.

У ворот Baldwin. Первый экземпляр Т1 №6110 перед отправкой на PRR. 1942 г. Фото: Baldwin

  Оба новых локомотива были сразу поставлены на обслуживание линии Чикаго - Harrisburg.
  Опыт эксплуатации этих первых двух прототипов показал, что в целом проектировщики учли почти все. Особенно замечателен был высокий КПД. Участок Чикаго – Harrisburg длиной в 713 миль пробегался только с одной дозаправкой улем в Millbrook. Мощность котла, доходившая до 6550 л.с., конечно уступала S1 6-4-4-6, но была выше, чем у ближайших конкурентов Т1 – «Северных», включая и выпущенные позднее прототипы T1. Исключение составлял только S1b 4-8-4 Niagara NYC с зарегистрированным максимумом в 6680 л.с., который был выпущен позже, в 1945 г.

В кабине Т1 №6110. Фото: Baldwin

  Но в бочке меда оказалась ложка дегтя, которая в 1946 году превратилась в целое ведро. Несмотря на специальную конструкцию бегунковой и поддерживающих  тележек  для повышения «липкости» локомотива, так и не удалось полностью победить беды S1 6-4-4-6 – пробуксовки. А ведь при проектировке паровоза закладывался высокий коэффициент адгезии - 4,2-4,3. Для сравнения, у знаменитого «Big Boy» 4-8-8-4 UP он составлял 4, а у K4’s он был еще меньше – 3,8. При этом замечаний на «скольжение» этот прекрасный Pacific не получал.

T1 № 6110 за привычной работой. Tyrone (PA).1942 г. Фото: Marion H. Myers

  Позволю себе отступление к другому дуплексу. Это грузовой собрат Т1 – Q2 4-4-6-4 PRR. Этот паровоз при всех своих достоинствах тоже страдал скольжением (с которым успешно боролись), но только передней тяговой пары.

  Похоже, на «скольжение» влияет количество колес в группе пары цилиндров. Ведь потеря «прилипания» начинается на одном колесе, и «потерянное» усилие распределяется на оставшиеся три точки контакта. Получается «цепная реакция» переходящая в пробуксовку. Возможно, надо было механически завязать механизмы обоих пар цилиндров.
  Неоднократно на форумах любителей PRR встречал сообщения о поисках свидетельств -  не планировалось ли PRR подобная доработка. Но таких документов не найдено. Если судить по политике компании по отношению к дуплексам, то, скорее всего, у них и мыслей подобных не возникало.

  В продолжение этой темы, нельзя не вспомнить класс Atlantic c его колесной формулой 4-4-2. При проектировке этих паровозов закладывался очень высокий коэффициент адгезии - 4,7-4,8.  А Т1 4-4-4-4 – это по приводу два Atlantic на одной жесткой раме. Наверное, надо было при его разработке отталкиваться от такого же коэффициента адгезии.