รถไฟเพนซิลเวเนีย รุ่น S2
หัวรถจักร PRR 6200 ที่โรงงานซ่อมหัวรถจักรบอลด์วินประมาณปี 1944 (ภาพประชาสัมพันธ์ของ PRR)
ประเภทและแหล่งกำเนิด ประเภทพลังงาน กังหันไอน้ำ ผู้สร้าง โรงงานผลิตหัวรถจักรบอลด์วิน , บริษัท เวสติงเฮาส์ อิเล็กทริก แอนด์ แมนูแฟคเจอริ่ง หมายเลขคำสั่งซื้อ 70900 หมายเลขประจำเครื่อง 6200 วันที่สร้าง 1944 ผลิตทั้งหมด 1
ข้อกำหนด การกำหนดค่า: ​  • ไวท์  6-8-6  • ยูไอซี  3D3 วัด 4  ฟุต8 นิ้ว + เก จมาตรฐาน1/2 นิ้ว ( 1,435ม ม.) ผู้นำเดิร์ฟ 36  นิ้ว (914  มม.) ไดร์เวอร์เส้นผ่านศูนย์กลาง 68  นิ้ว (1,727  มม.) เส้นผ่านศูนย์กลางท้าย 42  นิ้ว (1,067  มม.) ฐานล้อ 108  ฟุต (32.92  เมตร) ความยาว 122  ฟุต7+1/4 นิ้ว  (37.37เมตร  ) ความสูง 16  ฟุต (4,877  มม.) น้ำหนักของกาว 271,450  ปอนด์ (123 ตัน) น้ำหนักโลโค 589,920  ปอนด์ (268 ตัน) น้ำหนักที่อ่อนนุ่ม 442,180  ปอนด์ (201 ตัน) น้ำหนักรวม 1,032,100  ปอนด์ (468 ตัน) ประเภทการประกวดราคา รถพ่วงบรรทุกน้ำมัน 16 ล้อ รุ่น 180-P-85 (ประกอบด้วยรถบรรทุก 4 เพลา 2 ชุด) ประเภทเชื้อเพลิง ถ่านหินบิทูมินัส ฝาปิดน้ำ 19,500 แกลลอน  สหรัฐ (74,000  ลิตร) ทุนประมูล 37.5  ตัน (41.3 ตันสั้น) เตาผิง: ​  •  พื้นที่ตะแกรง 120  ตาราง ฟุต (11  ตารางเมตร ) หม้อไอน้ำ ฝาสูบแบบ Belpaire ดัดแปลง รุ่น102 เส้นผ่านศูนย์กลาง (ด้านหลัง)  2,591 มม.  แรงดันหม้อไอน้ำ 310  psi (2.1  MPa) เครื่องทำความร้อนน้ำป้อน บริษัท เวิร์ธิงตัน พื้นผิวทำความร้อน: ​  •  หลอด 18  ฟุต (5,486  มม.) เครื่องทำความร้อนยิ่งยวด: ​  •  พิมพ์ วงจรเดี่ยวแบบ Worthington Type E  •  พื้นที่ทำความร้อน 2,050  ตาราง ฟุต (190  ตารางเมตร ) การแพร่เชื้อ กังหันเกียร์ตรง
ตัวเลขประสิทธิภาพ ความเร็วสูงสุด อย่างน้อย 110  ไมล์ต่อชั่วโมง (177  กิโลเมตรต่อชั่วโมง) กำลังส่งออก กังหันแบบเดินหน้า - 6,900  แรงม้า (5,150  กิโลวัตต์), กังหันแบบถอยหลัง - 1,500  แรงม้า (1,120  กิโลวัตต์) แรงดึง 65,000  ปอนด์ (289.13  กิโลนิวตัน)
อาชีพ ผู้ปฏิบัติงาน ทางรถไฟเพนซิลเวเนีย ระดับ ซี2 จำนวนในชั้นเรียน 1 ตัวเลข 6200 ชื่อเล่น "เสียงหวีดดังสนั่น" จัดส่งแล้ว 28 พฤศจิกายน 2487 การวิ่งครั้งแรก 26 มีนาคม พ.ศ. 2488 การวิ่งครั้งสุดท้าย 11 มิถุนายน พ.ศ. 2492 ถอนออก สิงหาคม พ.ศ. 2492 การจัดวาง ปลดระวางเมื่อวันที่ 29 พฤษภาคม 1952

รถจักรไอน้ำเทอร์ไบน์ รุ่น S2ของการรถไฟเพนซิลเวเนียเป็นรถจักรต้นแบบทดลองคันเดียว ที่ได้รับการ ออกแบบและสร้างขึ้นโดยความร่วมมือระหว่างBaldwin Locomotive WorksและWestinghouse Electric & Manufacturing Companyโดยมีจุดประสงค์เพื่อยืดอายุการครองความเป็นใหญ่ของรถจักรไอน้ำโดยการปรับใช้เทคโนโลยีที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมการเดินเรือ มีการสร้างขึ้นเพียงคันเดียว หมายเลข 6200 และส่งมอบในเดือนกันยายน ปี 1944 S2 เป็นตัวอย่างเดียวของการจัดเรียงล้อ แบบ 6-8-6 ตามสัญลักษณ์ Whyteโดยมี ล้อ หน้าหกล้อช่วยให้รถจักรทรงตัวได้ดีที่ความเร็วสูงล้อขับเคลื่อน แปดล้อที่เชื่อมต่อกัน และ ล้อหลังหกล้อรองรับห้องเผาไหม้ ขนาดใหญ่ S2 ใช้ เทอร์ไบน์ไอน้ำแบบขับตรงที่จัดหาโดยWestinghouse Electric & Manufacturing Companyโดยต่อเกียร์เข้ากับเพลาคู่กลางและเพลาสองเพลาด้านนอกเชื่อมต่อกันด้วยก้านข้างอัตราทดเกียร์คงที่คือ 18.5:1 การออกแบบเช่นนี้มีจุดประสงค์เพื่อป้องกันการสูญเสียพลังงาน และ S2 มีประสิทธิภาพเชิงกลถึง 97% ซึ่งหมายความว่าพลังงานไอน้ำสูญเสียไปเพียง 3% ภายในอุปกรณ์ขับเคลื่อน ข้อเสียของกังหันไอน้ำแบบขับตรงคือ กังหันไม่สามารถทำงานที่ความเร็วที่เหมาะสมที่สุดได้ตลอดช่วงความเร็วทั้งหมดของหัวรถจักร S2 เป็นหัวรถจักรแบบกังหันขับตรงที่ใหญ่ที่สุด หนักที่สุด และเร็วที่สุดเท่าที่เคยสร้างมา

เดิมทีหัวรถจักรนี้ถูกออกแบบให้เป็นแบบ4-8-4แต่ข้อจำกัดเรื่องโลหะผสมน้ำหนักเบาในช่วงสงครามทำให้มีน้ำหนักเพิ่มขึ้นจนต้องใช้ล้อหน้าและล้อหลังแบบหกล้อ นอกจากนี้การก่อสร้างยังล่าช้าเนื่องจากสงครามโลกครั้งที่สองการก่อสร้างหัวรถจักรเกิดขึ้นที่โรงงานบอลด์วินในเมืองเอ็ดดี้สโตน ติดตั้งกังหันสองตัว ตัวหนึ่งสำหรับวิ่งไปข้างหน้าและอีกตัวหนึ่งขนาดเล็กกว่าสำหรับวิ่งถอยหลังด้วยความเร็วสูงสุด22 ไมล์ต่อชั่วโมง (35 กิโลเมตรต่อชั่วโมง)ไอน้ำร้อนยวดยิ่งในอัตราประมาณ 2,000 ปอนด์ต่อชั่วโมงถูกส่งไปยังใบพัดกังหันผ่านหัวฉีด 4 หัว ใบพัดกังหันหลายพันใบส่งพลังงานไอน้ำไปยังเกียร์ส่งกำลัง ความเร็วรอบสูงสุดของกังหันวิ่งไปข้างหน้าคือ 9,000 รอบต่อนาที ให้กำลัง 6,900 แรงม้า ส่วนกังหันวิ่งถอยหลังให้กำลัง 1,500 แรงม้าที่ 8,300 รอบต่อนาที ระบบตรวจสอบทำให้มั่นใจได้ว่ากังหันวิ่งไปข้างหน้าจะเริ่มทำงานก็ต่อเมื่อกังหันวิ่งถอยหลังปิดอยู่เท่านั้น อุปกรณ์ขับเคลื่อนมีน้ำหนัก 39,000 ปอนด์ หรือ 5.65 ปอนด์ต่อแรงม้า ติดตั้งหม้อไอน้ำขนาดใหญ่ที่มีห้องเผาไหม้แบบ Belpaireและห้องเผาไหม้ แบบยาว ติดตั้งระบบหล่อลื่นอัตโนมัติเชื่อมต่อกับตัวเรือนเกียร์ ซึ่งล้อเฟืองขับจุ่มอยู่ในอ่างเก็บน้ำมันหล่อลื่น น้ำมันหล่อลื่นไหลผ่านจุดหล่อลื่นทั้งหมด รวมถึงตลับลูกปืนบนเพลาทั้งหมด ผ่านท่อกรองด้วยความช่วยเหลือของปั๊มไอน้ำสองตัว ติดตั้ง เครื่องทำความร้อนน้ำป้อนแบบWorthingtonเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ ติดตั้งปั๊มลมคู่สำหรับเบรกขบวนรถไว้ใต้แผ่นรองเท้าข้างด้านหน้าของกล่องควัน และชุดหม้อน้ำขนาดใหญ่ที่ส่วนหน้าจะระบายความร้อนให้กับอากาศอัด      

ไอเสียจากกังหันถูกส่งผ่านท่อไปยังหัวฉีดสี่หัวในห้องควันทำให้เกิดการไหลเวียนของอากาศที่สม่ำเสมอสำหรับเปลวไฟ และออกทางปล่องควันสี่ท่อที่เป็นเอกลักษณ์ S2 ไม่มีแผ่นเบี่ยงควันเมื่อส่งมอบจาก Baldwin ให้กับ PRR ในเดือนกันยายน 1944 แต่หลังจากเริ่มใช้งานไม่นาน PRR ก็พบว่าหัวรถจักรปล่อยควันหนาแน่นเมื่อวิ่งด้วยความเร็วต่ำ ดังนั้นจึงได้จัดหาแผ่นเบี่ยงควันขนาดเล็กสองแผ่น และแผ่นโลหะรูปครึ่งวงกลมบางๆ สำหรับยกควันซึ่งติดตั้งไว้ด้านหลังปล่องควันไม่กี่ฟุต ปรากฏว่าสิ่งเหล่านี้ไม่เพียงพอ ดังนั้นจึงได้เพิ่มแผ่นเบี่ยงควันขนาดใหญ่กว่ามาก ซึ่งมีลักษณะคล้าย "หูช้าง" ที่ใช้กับหัวรถจักรNew York Central รุ่น S1b 4-8-4 Niagara และUnion Pacific FEF-3 4-8-4 ที่โรงงาน Altoonaในเดือนธันวาคม 1946 การใช้แผ่นเบี่ยงควันไม่เคยเป็นประเพณีของทางรถไฟเพนซิลเวเนีย ก่อนหน้า S2 #6200 มีเพียงรถ จักรไอน้ำ K4 เพียงสามคันเท่านั้น ที่ติดตั้งแผ่นเบี่ยงควันระหว่างปี 1939 ถึง 1941 เพื่อวัตถุประสงค์ในการทดลอง ได้แก่ PRR #5038, #3876 และ #3878 แผ่นเบี่ยงควันของรถจักรเหล่านี้ถูกถอดออกทั้งหมดหลังสงคราม ดังนั้นรถจักรไอน้ำเทอร์ไบน์ #6200 จึงเป็นรถจักรของ Pennsy เพียงคันเดียวที่มี "หูช้าง" ขนาดใหญ่หลังสงคราม

ตู้บรรทุกเชื้อเพลิงของรถจักร PRR S2 หมายเลข 6200 เดิมทีผลิตขึ้นสำหรับรถจักรคลาส L1s โดยมีรหัส 180-F-82 ต่อมาได้ถูกกำหนดรหัสเป็น 180-P-75 สำหรับรถจักรคลาส K4 หมายเลข 3768 และต่อมาได้ทำการปรับปรุงใหม่และได้รับรหัส 180-P-85 สำหรับใช้กับรถจักร S2 หมายเลข 6200 ตู้บรรทุกเชื้อเพลิงขนาดใหญ่ 16 ล้อนี้คล้ายกับที่ใช้กับรถจักรโดยสารขนาดใหญ่อื่นๆ ของ PRR คือT1และS1เพื่อลดภาระงานของพนักงานขับรถไฟ จึงได้ติดตั้ง "ระบบควบคุมแรงดันของเหลว" ( สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกาหมายเลข 2,515,962 ) ซึ่งออกแบบโดยวิศวกรของ Westinghouse ชื่อ Harry C. May ไว้ในรถจักร ระบบนี้ควบคุมการสตาร์ท การวิ่ง การกลับทิศทาง กำลังขับ และความเร็ว รวมถึงจำกัดความเร็วในทั้งสองทิศทางการทำงาน ทั้งหมดนี้ควบคุมด้วยคันโยกควบคุมเพียงอันเดียวที่ติดตั้งอยู่ด้านหน้าที่นั่งของพนักงานขับรถไฟ

หัวรถจักรพิสูจน์แล้วว่ามีกำลังและประสิทธิภาพสูง มีกำลังสำรองที่ความเร็วสูง และประหยัดเชื้อเพลิงได้ดี ระบบขับเคลื่อนด้วยกังหันไอน้ำไม่ทำให้รางรถไฟเสียหาย และช่วยให้ส่งกำลังไปยังรางได้มากขึ้น ในระหว่างการทดสอบอย่างเป็นทางการที่จัดโดย PRR เมื่อวันที่ 30 มีนาคม 1945 หัวรถจักร S2 หมายเลข 6200 ที่ลากรถไดนาโมมิเตอร์สามารถลากขบวนรถไฟ 17 โบกี้ เป็นระยะทาง 48 กิโลเมตร (ทางราบ) ด้วยความเร็ว110 ไมล์ต่อชั่วโมง (180 กิโลเมตรต่อชั่วโมง)ระหว่างฟอร์ตเวย์นและชิคาโก วิศวกร นายฟลาญา คาร์ทไรท์ และพนักงานดับเพลิง นายเอ็มอี บราวน์ ได้รับมอบหมายให้ทำการทดสอบอย่างเป็นทางการครั้งนี้ อีเอส ค็อกซ์ วิศวกรหัวรถจักรชาวอังกฤษ เคยเดินทางบนห้องคนขับและรายงานว่า "สามารถรักษาความเร็ว 100 ไมล์ต่อชั่วโมง และเกินกว่านั้นได้เป็นเวลา 12 นาทีติดต่อกัน" แม้ว่าจะประหยัดเชื้อเพลิงที่ความเร็วสูง แต่หัวรถจักรกลับสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงอย่างมากที่ความเร็วต่ำ กังหันไอน้ำใช้ไอน้ำน้อยกว่าหัวรถจักรทั่วไปที่ความเร็วเกิน30 ไมล์ต่อชั่วโมง (48 กิโลเมตรต่อชั่วโมง)แต่ที่ความเร็วต่ำกว่านั้น หัวรถจักรจะใช้ไอน้ำและเชื้อเพลิงมากเกินไป โดยปกติหม้อไอน้ำทำงานที่ความดัน310 psi (2.1 MPa)แต่ที่ความเร็วต่ำ ความดันอาจลดลงต่ำถึง 85 psi (0.59 MPa)การใช้เชื้อเพลิงที่เพิ่มขึ้นที่ความเร็วต่ำทำให้ห้องเผาไหม้ร้อนขึ้น ซึ่งบางครั้งทำให้สลักยึดหักได้        

ปัญหาของหัวรถจักร การลดลงอย่างรวดเร็วของจำนวนผู้โดยสารของ PRR ตั้งแต่ปี 1947 และข้อดีของหัวรถจักรดีเซล ที่กำลังเกิดขึ้นใหม่ ทำให้มั่นใจได้ว่า #6200 จะไม่มีวันถูกสร้างซ้ำ แต่ S2 ยังคงเข้าร่วมงานChicago Railroad Fair ปี 1948 ด้วยหัวรถจักรไอน้ำแบบ T1 4-4-4-4 Duplex ^{[ 1 ]}ในเดือนสิงหาคม 1949 หัวรถจักรได้รับความเสียหายอย่างรุนแรงที่กังหัน เนื่องจากค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในที่สุด S2 ก็ถูกเก็บไว้ในCrestlineและAltoonaในปี 1952 เธอถูกปลดประจำการในที่สุดและถูกนำไปทำลายในปีถัดมา

การออกแบบนี้เป็นตัวอย่างเดียวที่ทราบของการจัดเรียงล้อแบบ 6-8-6 ^{[ 2 ]}

ตามระบบ การจำแนก ประเภทของหัวรถจักรไอน้ำตามการจัดเรียงล้อ ของไวท์ (Whyte notation ) นั้น6-8-6หมายถึงการจัดเรียงล้อหน้า 6 ล้อที่ไม่มีกำลังขับเคลื่อน ล้อขับเคลื่อนที่เชื่อมต่อกัน 8 ล้อและล้อหลัง 6 ล้อ ที่ ไม่มีกำลังขับเคลื่อน

การจัดประเภทที่เทียบเท่ากันอื่นๆ ได้แก่:

• การจัดประเภท UIC : 3D3 (หรือที่รู้จักกันในชื่อการจัดประเภทของเยอรมันและการจัดประเภทของอิตาลี )
• การจัดประเภทของฝรั่งเศส : 343
• การจัดประเภทของตุรกี : 410
• การจัดอันดับของสวิตเซอร์แลนด์ : 4/10

รถจักรไอน้ำ S2 ถูกส่งไปประจำการที่แผนกฟอร์ตเวย์น และประจำอยู่ที่โรงซ่อมรถจักรเครสต์ไลน์ มันลากจูงขบวนรถโดยสารที่มีชื่อเสียงต่างๆ ที่ให้บริการในเส้นทางนิวยอร์ก-ชิคาโก เช่นเดอะบรอดเวย์ลิมิเต็ด,เดอะ ลิเบอร์ตี้ลิมิเต็ด , เดอะเทรลเบลเซอร์ , เดอะเจเนอรัล, เดอะแมนฮัตตันลิมิเต็ดและเดอะโกลเด้นแอร์โรว์ บนเส้นทางระหว่างชิคาโกและเครสต์ไลน์ รัฐโอไฮโอ (283 ไมล์/ 446 กิโลเมตร) นอกจากนี้ S2 ยังลากจูงขบวนรถทหาร และเคยเห็นลากจูงขบวนรถขนส่งสินค้าด่วนด้วย รถจักรไอน้ำ PRR S2 หมายเลข 6200 ซึ่งเป็นต้นแบบทดลองของรถจักรไอน้ำแบบขับตรง วิ่งใช้งานรวม 103,000 ไมล์ ก่อนที่จะถูกปลดประจำการอย่างสมบูรณ์ในเดือนสิงหาคม ปี 1949 และรอการถูกทำลายในที่สุด รถจักรหมายเลข 6200 ถูกนำไปทำลายที่คอนเวย์ รัฐเพนซิลเวเนีย 

บริษัทผลิตรถไฟจำลองLionelได้ผลิตรถไฟรุ่น S2 หลายรุ่น รุ่นแรกคือ 671 และ 2020 วางจำหน่ายในปี 1946 และเลิกผลิตในปี 1949 รุ่น 681 ผลิตครั้งแรกในปี 1950 และ 1951 มีลักษณะคล้ายกับรุ่นดั้งเดิมทั้งสองรุ่น แต่รุ่น 681 มีคุณสมบัติ Magne-Traction ของ Lionel ซึ่งทำให้ล้อเป็นแม่เหล็ก ในปี 1952 สงครามเกาหลีทำให้เกิดการขาดแคลนวัสดุแม่เหล็ก ดังนั้นรุ่น 671 จึงถูกนำกลับมาผลิตใหม่ในชื่อ 671rr (671 rerun) รุ่น 681 กลับมาอีกครั้งในปีถัดมา ในปี 1954 และ 1955 ได้มีการวางจำหน่ายรถไฟอีกรุ่นหนึ่ง หมายเลข 682 รุ่น 682 นั้นโดยพื้นฐานแล้วเหมือนกับรุ่น 681 แต่มีกลไกวาล์วบนล้อและมีแถบสีขาวทาสีอยู่ทั้งสองด้าน

• แอลเอ็มเอสเทอร์โบโมทีฟ
• หัวรถจักร Ljungström

• เครื่องยนต์ไอน้ำแบบดูเพล็กซ์และแบบทดลองของ PRR
• กังหันไอน้ำ S2 ของทางรถไฟเพนซิลเวเนีย
• "พลังสมัยใหม่สำหรับรถไฟยุคปัจจุบัน" - หนังสือเล่มเล็กส่งเสริมการขายที่จัดทำโดย PRR ในปี 1949 เพื่อแสดงให้เห็นถึงพลังขับเคลื่อนรุ่นล่าสุดของทางรถไฟเก็บถาวรเมื่อ 2017-12-14 ที่Wayback Machine
• นิตยสาร "The Keystone" - ฤดูใบไม้ร่วง 2012 ฉบับที่ 45 - ฉบับที่ 3 - เครื่องยนต์เทอร์ไบน์ S2 รุ่น 686
• S2 6-8-6 กังหันไอน้ำ (ปี 2014 ในภาษารัสเซีย) เก็บถาวรเมื่อ 2018-01-11 ที่Wayback Machine
• ภาพวาดสิทธิบัตรของบริษัทรถไฟเพนซิลเวเนีย (ฉบับวันที่ 20 มกราคม 2012 นิตยสารClassic Trains ) เก็บถาวรเมื่อวันที่ 15 สิงหาคม 2020 ที่Wayback Machine
• "นำเสนอหัวรถจักรไอน้ำเผาไหม้ถ่านหินรุ่นใหม่ล่าสุด ธันวาคม 1944" - เอกสารประชาสัมพันธ์ที่จัดทำโดย PRR ในปี 1949 เพื่อแสดงหัวรถจักรไอน้ำรุ่นล่าสุดของบริษัท เก็บถาวรเมื่อ2017-12-14 ที่Wayback Machine
• Douglas Self (29 ตุลาคม 2547). "หัวรถจักรเทอร์ไบน์เพนซิลเวเนีย" . หัวรถจักรแปลก ๆ .

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับซีรีส์ Pennsylvania Railroad ซีซั่น 2