I gruppi CSA e 4-6-6-4 (classe 3900), comunemente chiamati Challenger, sono un gruppo di enormi locomotive a vapore articolate di tipo Mallet costruito dalla American Locomotive Company dal 1936 al 1944 e adoperato dalla Union Pacific Railroad fino alla fine degli anni '50.
Union Pacific Challenger | |
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Locomotiva a vapore | |
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Anni di progettazione | 1936 |
Anni di costruzione | 1936 - 1944 |
Anni di esercizio | 1941 - 1961 1981 - 2010 (solo la 3985) |
Quantità prodotta | 105 + 6 della Denver & Rio Grande Western |
Costruttore | American Locomotive Company |
Lunghezza | Totale: 37 m |
Passo dei carrelli | Locomotiva: 18,402 m Totale: 37,157 m |
Massa in servizio | 487 t (compreso il tender a pieno carico) |
Massa aderente | 183,251 t |
Rodiggio | 4-6-6-4 "Challenger"(Whyte) 2-3-0 + 0-3-2 (FS) |
Diametro ruote motrici | 1.753 mm |
Distribuzione | Walschaerts |
Tipo di trasmissione | bielle |
Potenza oraria | 6250 CV |
Sforzo trazione massimo | 433,03 kN |
Velocità massima omologata | 70 mph (110 km/h) |
Alimentazione | a carbone, poi a olio combustibile |
Tipo di motore | vapore a semplice espansione |
Numero di cilindri | 4 |
Diametro dei cilindri | 533 mm |
Corsa dei cilindri | 813 mm |
Tender | |
Capacità | Combustibile: 29 t di carbone, 24.400 l d'olio Acqua: 95.000 l |
Massa in servizio | 202 t |
Furono costruite 105 unità in 5 lotti. Operarono su quasi tutta la rete UP principalmente in testa a treni merci, ma alcune trainarono convogli passeggeri come il Portland Rose. Il progetto e le prestazioni fornirono le basi per la Big Boy, che avevano la sagoma delle ultime tre versioni delle Challenger.
Il nome "Challenger" fu dato alle locomotive di rodiggio 4-6-6-4: due assi sul carrello portante anteriore del telaio frontale per permettere alla motrice di snodarsi in curva, due gruppi di sei ruote motrici e altri due assi portanti posteriori per reggere il fondo della motrice e il suo enorme focolare. Ogni gruppo di ruote motrici viene azionato da due cilindri; in pratica, due gruppi motori. La Union Pacific sviluppò cinque tipi di Challenger: le CSA-1 e CSA-2 "leggere" e le 4664-3, 4664-4 e 4664-5 "pesanti".
La ferrovia cercava locomotive potenti in grado di gestire i dislivelli di montagna ad alta velocità. In precedenza, le locomotive articolate erano state limitate a basse velocità dal loro design. Le innovazioni tecniche consentirono alle Challenger di operare con una pressione massima di 1,93 MPa, solitamente riservato alle locomotive per treni passeggeri come le FEF. Avevano enormi ruote motrici da 1.753 mm, di solito viste sulle locomotive per i passeggeri, perché quelle da merci normalmente richiedono la coppia extra fornita da ruote più piccole. Potevano superare i 100 km/h; sebbene ciò fosse inaudito sulla maggior parte delle altre compagnie ferroviarie che utilizzassero locomotive a vapore articolate, divenne un luogo comune sulla Union Pacific. Grazie alla loro velocità furono inizialmente assegnate ai convogli di derrate deperibili e furono adoperate anche per i treni passeggeri.
Quando le prime Challenger entrarono in servizio nel 1936, lungo la linea principale sui Monti Wasatch tra Green River e Ogden, le locomotive avevano difficoltà a scalare le ripide pendenze. Lungo la maggior parte del percorso, il massimo grado di inclinazione in ogmi direzione è dello 0.82% (in piedi), ma il fianco orientale affacciato verso Ogden, nella catena degli Wasatch, raggiungeva l'1.14%. Trainare un convoglio merci da 3.300 t richiedeva doppia trazione e spinta in coda; aggiungere e sganciare le locomotive di supporto rallentava le operazioni. Queste limitazioni approntarono le Big Boy nel 1941, assieme a una riprogettazione delle ultime tre versioni dal 1942 al 1944.
Usando le esperienze avute dalle Big Boy, il capo progettista della UP, Otto Jabelmann, riprogettò gli ultimi tre lotti nel 1941. Il risultato fu una locomotiva avente una massa in servizio di 288 t con un tender da 158 t se caricato per 2/3. Lo sforzo massimo di trazione calcolato è di 433 kN. Dal 1941, le Challenger dovevano accelerare i treni merci sulle alture del Wyoming; le pendenze orientali dei monti Wasatch da Ogden furono invece conquistate dalle Big Boy senza doppie trazioni.
Le 105 locomotive furono ordinate in cinque lotti: i primi due leggeri e gli ultimi tre pesanti. Le Challenger entrarono in scena insieme alle Big Boy proprio quando il traffico ferroviario aumentò a causa della partecipazione degli Stati Uniti alla seconda guerra mondiale.
Classe | Quantità | Costruttore | Numeri di serie | Anno di costruzione | Numero di matricola UP | Note |
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CSA-1 | 15 | American Locomotive Company | 68745–68759 | 1936 | 3900–3914 | Convertite a olio combustibile nel 1941–43; rinumerate 3800–3814 nel 1944. Tutte demolite tra il 1957 e il 1958. |
CSA-2 | 25 | American Locomotive Company | 68924–68948 | 1937 | 3915–3939 | Convertite a olio combustibile; rinumerate 3815–3839 nel 1944. Tutte demolite nel 1958. |
4664-3 | 20 | American Locomotive Company | 69760–69779 | 1942 | 3950–3969 | La 3968 fu convertita ad olio nel 1946 e rinumerata 3944. Tutte demolite tra il 1958 e il 1959. |
4664-4 | 31 | American Locomotive Company | 70158–70162 70169–70182 70678–70683 |
1943 | 3975–3999 | 31 costruite ma solo 25 furono consegnate alla UP (vedi in basso); 3975–3984 Convertite ad olio nel 1945; rinumerate 3708–3717 nel 1952. La 3985 fu usata per treni storici dal 1981 al 2010. La 3977 è in mostra statica. Tutte le altre demolite nel 1957. |
4664-5 | 20 | American Locomotive Company | 72792–72811 | 1944 | 3930–3949 | 3930/31/32/34/37/38/43/44 convertite ad olio nel 1952 e rinumerate 3700–3707. Tutte demolite tra il 1957 e il 1959. |
Quando la ALCO costruì la quarta versione per la Union Pacific nel 1943, a causa della tabella di produzione bellica, consegnò sei locomotive completate alla Denver and Rio Grande Western Railroad tramite un contratto del War Department's Defense Plant Corporation. Le unità 3900-3905 formarono la classe L-97.[1] Queste furono poi vendute alla Clinchfield Railroad nel 1947 e rinumerate 670-675, formando la classe E-3.[N 2]
Le Challenger sono state le prime locomotive articolate di tipo Mallet ad essere costruite con motore a semplice espansione. Il loro rodiggio, secondo la notazione Whyte è 4-6-6-4, consistente in due carrelli portanti a due assi e due gruppi motori a tre assi accoppiati, dei quali quello anteriore incernierato al telaio che regge la caldaia.
Altre classificazioni del medesimo rodiggio sono:
Classificazione UIC: (2'C)C2' (nota anche come classificazione tedesca)
Classificazione francese: 230+032
Classificazione FS e russa: 2-3-0 + 0-3-2
Classificazione turca: 35+35
Classificazione svizzera: 3/5+3/5
Sono state conservate solo due Challenger della quarta serie, costruite nel 1943.[2][3]
Tipo | Numero | Immagine | Data di costruzione | Numero di serie | Località | Coordinate | Note |
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4664-4 | 3977 | giugno 1943 | 70160 | Cody Park, North Platte (Nebraska) | 41°08′52.27″N 100°45′11.21″W | Monumentata vicino alla EMD DDA40X No. 6922. Verniciata in livrea passeggeri a due toni di grigio. | |
4664-4 | 3985 | ![]() |
luglio 1943 | 70174 | Union Pacific Railroad, Cheyenne (Wyoming) | 41°07′46.9308″N 104°48′49.1688″W | Fu restaurata nel 1981 e usata dalla Union Pacific per treni storici fino al 14 ottobre 2010, quando fu ritirata a causa di problemi meccanici. È stata ufficialmente ritirata nel gennaio 2020. Il suo tender, No. 25-C-311, è stato assegnato alla Union Pacific 4014 dall'aprile 2019. Nel 2022, la 3985 è stata donata al RRHMA, con l'intenzione di ripararla.[2][3] |