Origine dei nomi dei rodiggi delle locomotive a vapore – parte 5: x-10-x

Pubblicato il 4 maggio 2024

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Abbiamo visto nelle precedenti puntate [1][2][3][4] come nel corso della storia le locomotive abbiano progressivamente accresciuto il numero di assi motori accoppiati, e l’ultima volta siamo arrivati a quota quattro. Perché spingersi oltre questa soglia? Una locomotiva potente abbisogna di caldaia e forno grandi. Questi devono essere sostenuti, e saranno molto pesanti. Se il carico assiale diviene troppo elevato, una soluzione semplice è aggiungere altri assi. Affinché la potenza sia trasmessa a terra senza slittare, occorre poi rendere massimo il peso aderente, e quindi bisogna minimizzare gli assi portanti non motori. D’altro canto, gli assi motori sono accoppiati dalla biella, e questo vincola le ruote ad essere allineate, definendo il passo rigido della motrice. Un passo rigido elevato rende difficile, se non impossibile, curvare, o quanto meno richiede raggi di curvatura molto ampi. Per risolvere il dilemma, si possono introdurre degli artifici come alcune ruote senza bordino, ed altre che ammettono un po’ di gioco laterale rispetto alla biella. In alternativa, occorre spezzare il carro in due o più segmenti non vincolati ad essere collineari, e quindi abbiamo le motrici articolate. Ovviamente ciascuno dei segmenti avrà bisogno della sua alimentazione separata: ma delle articolate discuteremo in un’altra serie di note.

La maggior parte delle ferrovie ha adottato come limite le locomotive a cinque assi accoppiati, ma si andò anche oltre. In questa puntata esaminiamo i rodiggi a cinque assi motori e nella prossima concluderemo questa rassegna esaminando i rodiggi a sei e persino sette assi. Ma prima di iniziare l’esame delle x-10-x, ricordiamo che già nella prima puntata, parlando degli Switcher, ovvero delle motrici da manovra, abbiamo visto come tra questi vi fossero delle 0-10-0, ed anche una 2-10-0. Proprio da quest’ultimo rodiggio riprendiamo con le locomotive da trazione in linea.

2-10-0 Decapod

Possiamo definirle delle Consolidation con un asse motore aggiunto:  la coppia di ruote motrici in più permette l’uso di una caldaia più grande e fornisce maggiore aderenza e forza di trazione. Stando a Gaskell, la prima 2-10-0 fu costruita nel 1867 dai Norris Brothers di Lancaster, Pa. per la Lehigh Valley R. R. e fu utilizzata per il trasporto merci pesante. Il nome “Decapod” (con dieci piedi) è stato applicato alle successive locomotive di questa classe, mentre quelle originali sono state chiamate “Ant” e “Bee” (“Formica” e “Ape”). Il rodiggio aveva il vantaggio di offrire un elevato peso aderente, dato che cinque dei sette assi erano motori, ma il lungo passo rigido le rendeva assai aggressive sulla rotaia. Per molti anni a seguire di Decapod si parlò gran poco.

Poco dopo l’inizio del secolo, Santa Fe introdusse delle Decapod, e ne fu inizialmente entusiasta. Sul Topeka State Journal del 24 febbraio 1902 possiamo lèggere: “Una delle nuove decapod della Santa Fe, che sono le più pesanti al mondo, ha effettuato ieri un trasporto record, secondo un giornale di Chicago. La locomotiva ha trainato 703 tonnellate su un percorso lungo 6 miglia e mezzo, con una velocità di 158″ al miglio (36 km/h, n.d.r.). Il binario su cui è stata effettuata la prestazione è noto come Cajon Pass, appena a ovest delle montagne della Sierra Nevada. Il carico è il più grande mai trasportato da una motrice su una pendenza del 3%, ma il vicepresidente Kendrick prevede di battere questo record. La direzione dell’azienda è talmente soddisfatta del lavoro della Decapod che ne sono state ordinate 75 al costo di oltre 1.500.000 dollari, che saranno consegnate entro la fine di agosto. Il resoconto di un test effettuato con i motori mostra che l’usura dei binari non è così grande come quella di molti altri motori più leggeri. Ciò è dovuto al fatto che le Decapod hanno un interasse rigido di 20′ e cinque gruppi di ruote motrici, ma mentre in totale la motrice pesa  232.000 libbre (n.d.r.: 105 t), su ogni asse motore ci sono solo 46.000 libbre (n.d.r.: 20, 6 t). Si tratta di una quantità inferiore a quella che grava su quelli di molti motori passeggeri”.

Santa Fe n. 940. 

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Le Cab Forward di Southern Pacific

Pubblicato il 20 aprile 2024

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La tratta ferroviaria tra Roseville (Sacramento, California) e  Sparks (Reno, Nevada) è chiamata Roseville Subdivision, ed è parte della Overland Route, che corre da da Council Bluffs, Iowa / Omaha, Nebraska alla San Francisco Bay Area, parte della First transcontinental railroad (“Pacific Railroad”) aperta il 10 maggio 1869. Dai 50 m.s.l.m. di Roseville (California) scavalca la Sierra Nevada salendo ad est verso il Donner pass (2151 m) che attraversa in un tunnel a quota 2099 m. (Summit) e da lì scende ai 1373 m. di Reno (Nevada). Lungo il percorso vi sono numerose gallerie, e diversi paraneve (show shed, ovvero delle tettoie aperte su un fianco, assimilabili anch’essi a tunnel).

Un paraneve (snow shed) protegge la ferrovia da una valanga. Marias Pass, 2018. Foto BNSF Railway.

Gli oltre 2000 m di salita tra Roseville e il Summit sono superati in 87 miglia (140 km), con una pendenza massima del 2,3%. A inizio ‘900, occorrevano ben sei locomotive di tipo Consolidation (2-8-0) o Mastodon (4-8-0) per far salire un treno a 10 miglia orarie (16 km/h). Giunte al valico, le locomotive ausiliarie tornavano senza traino a Roseville, creando un traffico che saturava la linea. Per risolvere il problema, si seguirono due strade: la prima fu di raddoppiare i binari, almeno in certe tratte. La seconda di cercare di ottenere motrici più potenti, in modo da diminuire il traffico di rientro.

Questa seconda strada trovò la soluzione quando la Baldwin Locomotive Work riprese l’idea del francese Anatole Mallet. Questi aveva ideato un tipo di locomotiva concepito per le reti a scartamento ridotto che avevano il vincolo di poter percorrere raggi stretti, e che quindi non potevano essere imponenti. Il proposito di Mallet era di costruire motrici basate su due carri motori di cui uno snodato: la macchina articolata poteva quindi avere diversi assi motori senza la rigidità che questi comportavano, e pertanto potevano iscriversi in percorsi tortuosi. Quanto al vapore necessario, la caldaia lo forniva direttamente ad uno dei carri motori, mentre il secondo veniva alimentato dagli scarichi del primo: era nato il motore compound (o a doppia espansione). Baldwin Locomotive Works applicò l’idea a macchine a scartamento normale e con un gran numero di assi, costruendo motrici gigantesche e di enorme potenza. In particolare, proprio per la Southern Pacific che intendeva usarle sulla Roseville Subdivision costruì due motrici articolate che furono consegnate nel 1909 : le Mallet Consolidated (MC-1) numerate 4000 e 4001.

SP MC-1 4001, foto Daniel McKellips nel 1909, da northeast.railfan.net

Avevano rodiggio 2-8-8-2 con ruote motrici da 57 pollici (145 cm)  ed erano ovviamente a doppia espansione, con cilindri ad alta pressione da 26 pollici (66 cm) e a bassa pressione da 40 pollici (101 cm!). Pesavano 394,150 libbre (179 tonnellate!), e sprigionavano una potenza di 4000 CV. La pressione della caldaia era 200 psi (libbre per pollice quadro), pari a 13,8 bar. La forza di trazione era di 85.040 libbre forza (378 kNewton). Per confronto, la forza di trazione di un FS E.652 è di 284 kNewton. Erano chiamate “Mallet Consolidation”.  Ricordiamo che negli USA ai vari rodiggi era attribuito un nome, e “Consolidation” era il nome delle locomotive con rodiggio 2-8-0: Mallet lo raddoppiava.

Due macchine gemelle furono costruite per la Union Pacific e altrettante per la Oregon Railroad and Navigation Company. Per  Santa Fe, si, iniziò invece nel 1910 con  motrici simili ma ridotte (2-6-6-2) .

Nacquero però altri problemi: i fumi di scarico uscivano con tale potenza che danneggiavano i paraneve, in genere costruiti in legno. Questo primo problema fu risolto con dei deflettori per i getti di aria calda, ma vi erano altre questioni più gravi. La lunghezza della motrice poneva problemi di visibilità. Soprattutto però il fumo in galleria rendeva intollerabile e pericoloso il lavoro dell’equipaggio di cabina. Si dice che un macchinista, stufo di sopportare questa tortura, abbia deciso di girare la macchina, facendola procedere a ritroso. In questo modo la cabina di guida tornava ad essere vivibile. I problemi di visibilità invece non erano risolti perché il tender si trovava davanti alla motrice, ed inoltre il macchinista non era sul lato dei segnali. Fatto sta che questa soluzione, per quanto parziale, fu colta al volo dalla Southern Pacific, che ordinò alla Baldwin delle locomotive uguali, ma rovesciate. Dovevano essere proprio convinti della questione, perché, senza passare attraverso una sperimentazione, vennero immediatamente ordinate ben 15 macchine di questo tipo (MC-2 4002-4016) che furono consegnate nel febbraio e marzo del 1910. Fu la nascita delle Cab Forward californiane.

SP MC-2 4015 con tender a due assi, da northeast.railfan.net

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Origine dei nomi dei rodiggi delle locomotive a vapore – parte 4 : le x-8-x

Pubblicato il 6 aprile 2024

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Eccoci alla quarta puntata del discorso che prende spunto dai nomi dei rodiggi per seguire la storia delle locomotiva a vapore americane (e non solo).  Ricordiamo che nella prima abbiamo discusso degli inizi, nella seconda ci siamo occupati dei rodiggi con due assi motori, la terza ha riguardato le macchine con tre assi motori ed ora arriviamo a discutere di quelle a quattro assi accoppiati. Come al solito usiamo la notazione di Whyte (quella in uso in America), ricordando che per quella francese basta dividere per due ciascuna cifra, e che quella tedesca o UIC sono sostanzialmente una variazione di quella francese in cui al posto della cifra relativa agli assi motori si usa una lettera (ma ne avevamo parlato esaurientemenete nella prima nota della serie).

2-8-0 Consolidation

La prima locomotiva con la disposizione delle ruote 2-8-0 fu costruita nel 1866 da M. W. Baldwin and Company, per la Lehigh Valley Railroad, e fu chiamata “Consolidation“. All’epoca, cioè nel 1866, la Lehigh Valley Railroad stava consolidando diverse piccole ferrovie (Beaver Meadow, Penn Haven & White Haven, Lehigh & Mahanoy) in un’unica grande ferrovia, il cui business principale era il trasporto del “Black diamond”, ovvero dell’antracite. Per estensione, in nome passò poi all’intera classe di locomotive aventi questo rodiggio.

Una delle prime Consolidation: Indiana Bloomington & Western-n.64

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Origine dei nomi dei rodiggi delle locomotive a vapore – parte 3: le x-6-x

Pubblicato il 16 marzo 2023

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Con questa terza puntata giungiamo ai rodiggi basati su tre assi motori (quindi x-6-x in notazione di Whyte): Bourbonnais, Mogul, Prairie, Pacific, Chesapeake/Ten Wheeler, Adriatic. Baltic/Hudson

Ricordiamo che stiamo ripercorrendo la storia della locomotive a vapore negli USA, cercando di dare ragione dei nomi che furono assegnati ai diversi rodiggi in uso. Stiamo sempre seguendo la traccia dell’articolo “The Origin of Locomotive Class Names” pubblicato nel 1952 su The Railway and Locomotive Historical Society Bulletin da G.H.Gaskell, che riadattiamo estraendone i passi che ci sembrano più significativi ed integrandoli con altre notizie ed immagini. Tra le sorgenti di notizie che abbiamo usato menzioniamo G.H.Drury, Guide to North American Steam Locomotives, l’archivio di steamlocomotive.com, vari articoli su american-rails.com (prevalentemente di Adam Burns) ed altre fonti che citiamo nel testo.

Nel passare dalle x-4-x alle x-6-x ricordiamo i principi base: accrescere il numero di assi motori aumentava la dimensione della motrice, quindi della caldaia e pertanto della potenza erogabile. Inoltre permetteva di “mettere a terra” meglio la forza disponibile. L’aggiunta di assi portanti anteriori consentiva un ulteriore aumento delle dimensioni. Inoltre, se questi si trovavano su un carrello in grado di ruotare rispetto all’asse della motrice, l’inscrivibilità nelle curve migliorava, e quindi era permessa una maggiori velocità. Infine, eventuali assi portanti posteriori rendevano possibile un allargamento della cabina e conseguentemente del forno: forno più grande significava più calore prodotto, ed in ultima istanza quindi maggiore potenza. Se la motrice era un locotender, assi portanti posteriori potevano essere necessari per creare spazio per le scorte di acqua e carbone. Inoltre, una simmetria del rodiggio poteva rendere il locotender capace di viaggiare indifferentemente a marcia avanti o indietro. Per contro, l’aggiunta di assi portanti (anteriori o posteriori) diminuisce la percentuale di peso aderente, e quindi peggiora la “messa a terra” della potenza. Questi erano i vari fattori con i quali i progettisti dovettero confrontarsi e che motivarono il passaggio a rodiggi via via più complessi.

Bourbonnais 0-6-0

Dalla tabella dei nomi che abbiamo mostrato nella prima puntata possiamo vedere come al rodiggio C corrispondessero due appellativi: Six wheel switch e Bourbonnais. Il primo è relativo ai vari tipi di locomotiva da manovra che abbiamo discusso in quella nota, il secondo è proprio di quelle da trazione. Vediamone l’origine.

Tra il 1854 e il 1855 la società ferroviaria francese De Paris à Lyon par le Bourbonnais, che aveva già nel parco delle motrici con rodiggio 0-3-0 note come Mammouth, per fronteggiare un aumento di traffico  fece costruire da Call e da Köchlin 50 nuove locomotive con rodiggio 0-3-0. Erano locomotive a vapore saturo con cilindri esterni posti orizzontalmente (aventi diametro di 450 mm e corsa di 650 mm) e ruote motrici del diametro di 1,30 m. La distribuzione era del tipo Stephenson. Fino al 1882 ne vennero poi costruite altre 1005, divenendo le macchine più diffuse in Francia. A causa della loro origine vennero chiamate Bourbonnais. La loro fama valicò l’oceano, tanto che il nome fu, in America, associato con il loro rodiggio (0-6-0 in notazione Whyte).

Bourbonnais della PLM monumentata davanti all’ingressoo del museo di Mulhouse (F) – Foto Mauritsvink da wikipedia

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Origine dei nomi dei rodiggi delle locomotive a vapore – parte 2: le x-4-x

Pubblicato il 17 febbraio 2024

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Eccoci alla seconda puntata del racconto in cui percorriamo la storia della locomotive a vapore negli USA, cercando di dare ragione dei nomi che furono assegnati ai diversi rodiggi in uso. Nella prima abbiamo esaminato le origini e gli switcher. Ricordiamo che quanto diciamo segue le tracce dell’articolo “The Origin of Locomotive Class Names” pubblicato nel 1952 su The Railway and Locomotive Historical Society Bulletin da G.H.Gaskell, che riadattiamo estraendone i passi che ci sembrano più significativi ed integrandoli con altre notizie ed immagini.

In questa seconda parte trattiamo i rodiggi basati su due assi motori (quindi x-4-x in notazione di Whyte): Forney, American, Columbia, Atlantic, Reading o Jubilee

Forney 0-4-4, 0-4-6 (ma anche 0-6-4 e 0-6-6)

Delle Forney, locomotive molto particolari, abbiamo raccontato abbastanza estensivamente in una nota recente. Erano piuttosto famose negli USA, e dettero in nome alle 0-4-4 (B2) e alle 0-4-6 (B3) come Forney four-coupled, senza differenza tra quelle con carrello a due o a tre assi. Analogamente, le 0-6-4 (C2) e le 0-6-6 (C3) vennero chiamate Forney six-coupled, anche qui senza far caso ai dettagli del carrello.

Forney 0-4-4  (Forney four-coupled) della Brooklin Elevated RailRoad

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Origine dei nomi dei rodiggi delle locomotive a vapore – parte 1

Pubblicato il 3 febbraio 2023

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Qualche tempo fa discutemmo del rodiggio delle locomotive a vapore, con particolare riferimento alla classificazione delle locomotive italiane. Accennammo anche al fatto che negli USA, ma per estensione anche altrove, i diversi rodiggi fossero associati a dei nomi: per esempio anche da noi si parla delle 690 e 691 come delle “Pacific” italiane. I ferrovieri statunitensi usavano proprio tali nomi per distinguere le varie tipologie di locomotive. Elencammo i nomi più diffusi, abbastanza familiari anche ai modellisti italiani dato che i cataloghi Rivarossi li citavano.

Catalogo Rivarossi 1972/73, modelli in scala N: si presentano una “Pacific” e una “Mikado”

Riprendiamo il discorso, per listare in modo più esaustivo i vari nomi, e soprattutto per indagare sull’origine degli stessi.

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Le locomotive Forney e le Elevated Rail Roads

Pubblicato il 4 gennaio 2024

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Di recente, parlando dell’idea di porre la cabina di guida in testa alle locomotive a vapore (Cab Forward) dicemmo che intuizione originaria è spesso attribuita a Matthias N. Furney. Questi ebbe l’idea di girare un locotender per farlo marciare con la cabina in testa al treno, e che la brevettò tra il 1861 e il 1864.

Locotender_’Ariel’ (Billerica and Bedford (2_ft._gauge) Railroad, a scartamento ridotto). Progetto di Forney, costruita da Hinkley Locomotive Works, Boston, (da Scientific American, 16 Marzo 1878)

In realtà questa ci pare una visione semplificata della storia. Certamente Forney disegnò un locotender in modo che quella fosse la sua direzione di marcia normale, come nel caso della Ariel sopra raffigurata. A questo fine lo dotò di un bissel, e distribuì i carichi in modo da gravare a sufficienza sul bissel stesso. Acqua e carbone erano stivate sopra di esso, per garantire che la sua funzione di direzionalità fosse facilitata. Ne risultò una motrice che a guardarla sembrerebbe un normale locotender, ma la presenza del fanale frontale e del “cowcatcher” (vomere) indicano chiaramente quale sia la direzione di marcia primaria della macchina.

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La locomotiva di Baghinghi e Bagonghi

Pubblicato il 28 dicembre 2023

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Immaginate, a fine anni ’50, un bambino di tre anni. Tutte le volte che sente il canto di una locomotiva vapore passare sotto casa, lungo il fiume e nei pressi della stazione, corre sul terrazzo. Afferra con le manine le barre della ringhiera per guardare giù dal quarto piano quel coso di ferro nero che passa sbuffando e innalzando una nuvola di fumo candido. Come tutti i bimbi, chiedeva sempre perché. “Papà, perché quella carolina (così chiamava le locomotive) è fatta così?”

E allora il padre si inventò una storia…

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FS Gr 670 e 671

Pubblicato il 16 dicembre 2023

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Tra le motrici italiane più curiose vi sono indubbiamente quelle del gruppo 670 e derivati. Sono infatti delle Cab Forward (tipologia della quale abbiamo parlato recentemente), ovvero macchine che hanno la cabina di guida in testa invece che averla dietro la caldaia come avviene usualmente.

Locomotiva con tender a botte con la marcatura FS iniziale 6943  (gruppo 690, divenuto poi 670)

La scelta di posizionare la cabina in tal modo è in genere attribuita all’esigenza di migliorare la visibilità del macchinista, e la vivibilità dell’intero equipaggio di cabina, specie in presenza di lunghe gallerie che spesso furono causa di malori (e persino morte) di macchinista e/o fuochista per via del fumo (ricordiamo il caso estremo della tragedia di Balvano nella quale, assieme agli operatori di macchina, perirono 500 persone).

Eppure nel caso delle 670, questa non fu la motivazione primaria, quanto piuttosto un gradito effetto collaterale.

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Locomotive a vapore “Cab forward”, con cenni alla FS 672.001

Pubblicato il 2 dicembre 2023

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Come molti temi di carattere ferroviario, anche questo lo conoscemmo grazie ai cataloghi di modelli, che erano dei veri generatori di sogni nella mente di un ragazzino. Rivarossi, in H0, presentava delle locomotive americani affascinanti, e una delle più curiose era proprio la cosiddetta “Cab Forward”.

Rivarossi Cab Forward

La descrizione nel catalogo italiano recitava: “Imponente e perfetta riproduzione del prototipo n. 4274. Comunemente chiamata « Cab Forward » per la particolare disposizione della cabina situata nella parte anteriore. Questa soluzione venne adottata dalla “Baldwin Locomotive Works” per alleviare le condizioni sfa­vorevoli di visibilità per il personale di macchina, dovendosi percorrere numerosissime gallerie sulle linee della Sierra Nevada. Rodiggio  4-8-8-2, motore di grande potenza munito di trasmissione pendolare con giunti cardanici azionante i due gruppi motori comprendenti ciascuno 4 assi accoppiati. Enorme potenza di trazione, grande scorrevolezza e docilità di comando.”  L’immagine mostrata sopra, tratta da una brochure in inglese, mostra una macchina della stessa serie (AC11) con diversa numerazione: 4257.

Dunque la scelta di rovesciare la locomotiva, mettendo davanti la cabina di guida, era determinata dal tentativo di migliorare sia la visibilità del macchinista che le condizioni di lavoro della coppia macchinista-fuochista, spesso affumicati da biossido di carbonio, specie nelle lunghe gallerie. Ma quando e come nacque l’idea? Quali altre realizzazioni di Cab Forward vi furono? Sono questi i temi di cui vogliamo occuparci qui, mentre alle Cab Forward di Southern Pacific dedicheremo almeno una nota apposita.

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