Union Pacific et les turbines à gaz

 Après un bon moment sans vous avoir présenté de modèles mythiques qui parcouraient ou parcourent encore le réseau ferré Américain, nous allons nous pencher dans cet article sur la seule et unique locomotive à turbine à gaz électrique, utilisant comme carburant du propane, produite par Union Pacific.

Union Pacific et les locomotives GTEL

L’union Pacific fut la seule compagnie ferroviaire au monde à exploiter une aussi large flotte de locomotives à turbine à gaz électrique (GTEL).

L’UP 50, fut le premier prototype d’une série construite par General Electric et commercialisée en partenariat avec Alco-GE jusqu’en 1953, destinée au     transport de fret sur de longues distances. (Photo ci-dessous)

Ce prototype fut introduit en 1948 et fut suivi de trois versions différentes, Union Pacific déclara même que les locomotives équipées de turbines     transportaient plus de 10% du fret circulant sur le réseau ferré.

L’économie de carburant était insignifiante, la turbine consommant environ deux fois plus de carburant qu’un moteur diesel de la même puissance. Au début, cela ne posait pas de problème, car les turbines de l’Union Pacific étaient alimentées par du fioul lourd.

Ce carburant très visqueux était moins cher que le diesel, mais difficile à     manipuler. A froid, sa consistance est semblable à celle du goudron ou de la mélasse.

Afin de résoudre ce problème, un dispositif de chauffage fut intégré dans les réservoirs de carburant (et plus tard dans les tenders de carburant) afin de le chauffer à 200° F (93°C) avant de l’introduire dans la turbine.

Union Pacific a fini par passer du mazout lourd Bunker C au mazout lourd n°6 modifié, qui contenait moins de polluants et de solvants, de plus,                 l’accumulation de suie et l’érosion des aubes causée par les cendres           corrosives endommageaient toutes les turbines.

Les modifications apportées aux systèmes d’admission d’air des locomotives à turbine produites, améliorèrent la qualité de l’air qui atteignait les         turbines, ce qui réduisit l’usure des aubes des turbines tout en augmentant leur durée de vie.

Les locomotives GTEL furent exploitées jusqu’à fin 1969 et les deux derniers numéros (18 et 26) furent entreposés à la rotonde de Cheyenne en état de fonctionnement jusqu’à leur retraite définitive en 1970, puis rejoignirent des musées.

Historique

L’Union Pacific cherchait depuis longtemps des locomotives plus puissantes et performantes.

Dans les années 30, différents modèles furent testés mais rejetés.

Avant la Seconde Guerre Mondiale, l’Union Pacific avait ajouté des                locomotives diesel à sa flotte, mais pas une ne tractait d’importants convois de marchandises.

L’idée d’utiliser quatre diesels afin d’égaler la puissance d’une locomotive à vapeur n’était pas séduisante, ils cherchèrent donc quelque chose de plus puissant.

General Electric construisait alors des turbines à gaz pour les avions et     proposa d’utiliser un procédé similaire sur une locomotive. Selon Union     Pacific, les coûts d’entretien d’une locomotive étant largement indépendants de sa puissance, un plus petit nombre de locomotives plus puissantes         permettrait d’économiser de l’argent.

Union Pacific décida que le meilleur moyen d’optimiser le plein potentiel des locomotives à turbine serait de les utiliser pour tracter des trains de         marchandises sur les lignes principales. Les longs parcours et les vitesses     relativement élevées maximiseraient ainsi l’efficacité des turbines.

Union Pacific ayant manifesté un intérêt certain, GE construisit un prototype, GE 101, qui fut achevé en novembre 1948. Après des essais dans le nord-est en juin 1949, il fut renuméroté UP 50. Peinte en jaune Union Pacific Armour Yellow, l’UP 50 commença une série d’essais. Néanmoins, Union Pacific ne prit jamais possession de cette machine. Il s’agissait ici des l’une des rares         locomotives à combustion interne en Amérique du Nord à avoir une cabine à chaque extrémité. Les cabines ressemblaient aux unités FA construites par ALCO-GE à l’époque. (Schéma ci-dessous du prototype UP 50 avec ses deux     cabines).

Les côtés de la locomotive étaient munis de nombreuses persiennes d’entrée d’air qui pouvaient être ouvertes et fermées dans diverses configurations.

L’UP 50 était une unité dont l’arrangement des roues sur le châssis était de type B+B-B+B, composé de 4 bogies à deux essieux, dont les paires étaient reliées par des traverses.

La turbine produisait 4 800 ch (3,6 MW), dont 4 500 ch (3,4 MW) étaient         disponibles pour la traction. Cette puissance était plus du double de celle des unités diesel-électrique de l’époque.

Pour le démarrage, la génératrice diesel auxiliaire alimentait un ensemble d’entrainement dans la génératrice principale de la turbine à gaz, ce qui     entraînait la rotation de cette même génératrice.

La rotation de la génératrice commençait à faire tourner la turbine et du     carburant diesel était alors utilisé pour démarrer la combustion.

Un générateur de vapeur chauffait et liquéfiait l’alimentation en combustible primaire de la turbine (mazout). Lorsque la turbine et le mazout avaient     atteint leur température de fonctionnement minimale, le carburant de la turbine passait du diesel au carburant principal.

Cette machine pesait 500 000 lb (230 000 kg) et mesurait plus de 24 mètres de long.

Les turbines furent livrées en trois groupes principaux après des essais         approfondis du prototype. Union Pacific avait l’intention d’utiliser les          turbines afin de remplacer les célèbres locomotives à vapeur Big Boy qui     allaient être mises à la retraite.

Les versions de première génération

De janvier 1952 à août 1953, l’UP reçu les unités 51 à 60, semblables au     prototype, hormis le fait qu’elles ne disposaient que d’une seule cabine afin d’augmenter la capacité en carburant. Sa capacité était de 27 000 litres.     (Photo ci-dessous d’une locomotive GTEL de première génération)

Les locomotives GTEL ont d’abord convoyé du fret entre Ogden (Utah) et Green River (Wyoming), en passant par Weber Canyon et Echo Canyon (Utah).

En 1954, elles commencèrent à faire Ogden-Laramie puis peu après               Ogden-Cheyenne.

En 1955 et 1956, des réservoirs de carburant de 91 000 litres furent ajoutés derrière les locomotives à turbine, ce qui leur permis de se rendre jusqu’à Council Bluffs en Iowa. (Photo ci-dessous d’une locomotive GTEL avec son tender à carburant)

L’UP 53 fut utilisée pour tester une prise d’air améliorée montée sur le toit, qui fit ses preuves, et les locomotives 57 à 60 en furent équipées.

En mai 1953, l’UP 57 fut convertie pour lui permettre de bruler du propane en utilisant un wagon-citerne pressurisé comme tender. Ce carburant brulait proprement et ne dégradait pas les aubes des turbines à l’instar du mazout, mais il était plus difficile à transporter et apportait des problèmes de         sécurité. Le projet pris fin en janvier 1954 et l’UP 57 fut reconvertie en         mazout. Aucune autre conversion ne fut effectuée. (Photo ci-dessous de la UP 57, sur le premier cliché, vous pouvez apercevoir derrière la motrice le       wagon-citerne pressurisé).

Les UP 59 et 60 furent utilisées dans une paire expérimentale de bi-turbine de 9 000 ch (6 700 kW), se partageant un tender de carburant. La turbine     arrière ayant parfois tendance à s’enflammer dans les tunnels, bien que des modifications aient été apportées afin de minimiser ce problème, le projet fut abandonné au profit d’utilisation de locomotives diesel supplémentaires avec les turbines.

Les turbines de première génération furent retirées en juin 1964 et le           dernier trajet d’une locomotive à turbine à gaz eu lieu le 26 décembre 1969.

Nous ne détaillerons pas ici les spécifications techniques des turbines de     seconde et troisième génération, notre intérêt se portant sur la UP 57, le seul modèle ayant été converti pour fonctionner au propane, équipé d’un            wagon-citerne spécifique.

Comme vous pouvez vous en douter, nous allons maintenant évoquer ce même modèle, mais en reproduction à l’échelle O, distribué par MTH, dans sa gamme Premier.

Fiche technique :

Nom : Propane Turbine Locomotive Set

Compagnie : Union Pacific

Type : Locomotive à turbine

Référence : 20-2261-1

Ligne de produit : MTH Premier

Système embarqué : Proto-Sound 2.0 5V

Date de commercialisation : Janvier 2001

Prix catalogue : 699.95$

Rareté : Se trouve relativement facilement en très bon état avec la boite d’origine.

Réédition : A venir en Juillet 2020, se trouve dans le catalogue 2020 Vol.1 au tarif de 899.95$, soit une augmentation de 200$ par rapport au modèle         PS-2.0 de 2001.

D’une dimension totale d’environ 81cm de long, la motrice mesure environ 52cm de long et son tender 27,7cm de long.

Concernant la motrice, le châssis, le réservoir situé entre les deux paires de bogies, les bogies, roues, axes de roues, pilots, coupleurs contrôlables à     distance, garde-corps sont en métal.

La coque est en ABS, mais l’ensemble des grilles de ventilation de couleur     argentée présentes sur les côtés de la machine sont en métal, tout comme celles présentes sur le toit ainsi que les klaxons que nous retrouvons sur le dessus de la cabine.

Les conduits qui courent sur le toit de la motrice en différents endroits ainsi que ceux installés à l’arrière de la machine permettant de relier l’arrivée de propane du tender à la motrice sont également en métal. (Photo ci-dessous).

Les portes d’accès situées à l’arrière de la cabine, tout comme celles             présentes à sur les côtés arrière de la machine et celle se trouvant sur la     passerelle arrière s’ouvrent, les essuie-glaces en plastique présents sur les vitres de la cabine sont des détails rapportés qu’il est possible d’orienter.

Les différentes mains-courantes installées sur les côtés des portes et sur le toit sont en métal.

Côté motorisation et électronique, elle est dotée de quatre moteurs (oui vous avez bien lu, 4 MOTEURS), à volant d’inertie, soit un moteur par bogie et d’une platine Proto-Sound 2.0 5V, disposant de l’ensemble des                     fonctionnalités inhérentes à ces platines, dont les différentes sonorisations (accélération, freinage, klaxon, cloche, dialogues « Freight Yard                   Proto-Effects »).

Elle dispose également de deux générateurs de fumée et l’éclairage se     compose d’un bloc de deux phares avant, un mars-light (phare clignotant sur l’avant), deux marker-lights verts avant, un phare de recul arrière, des deux numéros avant et de l’intérieur de la cabine dans laquelle se trouvent deux figurines.

La peinture et les marquages sont réalisés sans fausse note, fidèles au         modèle d’origine, le lettrage est propre, lisible, parfaitement appliqué.

Le tender quant à lui est entièrement en métal chromé, il dispose d’une prise deux broches qui se relie à la motrice, afin de permettre d'y connecter le       coupleur arrière du tender qui est contrôlable à distance.

Le chrome recouvrant entièrement le wagon-citerne est parfait, tout comme la sérigraphie, notons d’ailleurs le marquage « Research Project », présent sur les côtés de la citerne, indiquant qu’il s’agit bien ici d’un prototype.

Un rayon de courbure O-72 sera nécessaire afin de faire circuler cet ensemble dans de bonnes conditions, surtout si vous rapprocher le tender de la         motrice comme nous l’avons fait.

Précisions que le tender s’attèle à la motrice au moyen d’une barre en métal disposant de deux trous, permettant ainsi de sélectionner deux positions, le trou le plus proche du tender étant la position la plus éloignée de la         machine, mais, il ne vous sera pas possible d’atteler le tender au second trou sans couper cette même barre en métal en supprimant de ce fait le premier trou, car, en position rapprochée, l’extrémité de la barre se coince alors dans le bogie du wagon.

Le choix d’atteler le wagon-citerne le plus proche de la machine sera donc un choix irréversible à moins d’usiner une nouvelle barre d’attelage.

Concernant les quelques petites modifications apportées, nous avons doté cette machine d’une BCR qui permet, nous vous le rappelons de ne plus     utiliser de batterie rechargeable dans les machines possédant une platine Proto-Sound 1.0 et 2.0.

Le mars-light, le bloc de phares avant et le feu arrière ont été équipés en LED et nous avons également ajouté les conduits permettant de relier                     l’alimentation en propane du tender à la motrice, qui ont été réalisés par nos soins, ils sont flexibles et disposent d’une armature intérieure en métal.

Effectivement, comme vous pouvez le remarquer sur la fiche produit MTH (copie ci-dessous), les conduits sont bien représentés mais..n’ont jamais été livrés avec cet ensemble.

Néanmoins, sur la page du catalogue, ces mêmes conduits ne sont pas         représentés et de plus, le wagon-citerne est placé dans le mauvais sens à l’arrière de la motrice (photo ci-dessous).

Par contre, nous pouvons constater sur la page du catalogue 2020,                 représentant cette même machine en réédition Proto-Sound 3.0 prévue pour être commercialisée courant 2020, la présence de ces mêmes conduits, qui sont d’ailleurs mis en avant via un encart (photo ci-dessous).

A ce jour, nous n’avons pas d’informations concernant la présence ou non de ces fameuses conduites dans la nouvelle version qui, petite précision, est exactement similaire à la version PS-2.0, mis à part le système électronique embarqué qui est maintenant du PS-3.0.

Conclusion :

Bien que n’ayant été produit qu’à un seul exemplaire et son utilisation se     résumant à environ 8 mois, ce modèle fait partie intégrante des différentes locomotives et prototypes qui ont participé à l’histoire et l’évolution du     chemin de fer Américain.

Certes, un rayon de courbure 0-72 est nécessaire afin de faire circuler cet     ensemble dans de bonnes conditions, ce qui n’est donc pas accessible à tous, mais la réalisation générale est de très bonne facture, tant au niveau détails, proportions, peinture et sérigraphie, néanmoins, toujours la même remarque concernant l’intérieur de la cabine qui pourrait être un tant soit peu             représenté, nous sommes quand même ici en présence d’une échelle 1/48 et il est dommage de ne pas avoir un intérieur aménagé, ne serait-ce que        minimaliste.

Le coup des conduites absentes censées relier le tender à la motrice, alors que représentées sur le catalogue, ça, mais alors ça, c’est vraiment le gros – de ce modèle et ce n’est pas la première fois que nous attirons l’attention sur certains détails présents sur le catalogue et absents sur les modèles finaux, mais en plus, dans ce cas, les mettre bien en évidence, c’est un peu fort.

Côté technique, rien à dire, la conduite est précise, souple, les commandes réagissent parfaitement, les générateurs de fumée font leur boulot, la force de traction vous n’en verrez pas le bout à moins de lui atteler plus d’une     cinquantaine de wagons et encore.

Si vous aimez les grosses machines et les modèles originaux, cet engin est fait pour vous, si vous disposez d’un petit réseau, c’est à oublier, mais côté     réalisation, motorisation et utilisation, rien à dire, c’est du perfect, après, tout est une histoire de goût (et de budget).

Pour ne pas déroger à la règle, nous vous invitons à terminer cet article par le visionnage de la petite vidéo ci-dessous vous permettant de vous faire une idée de cet ensemble en pleine action.

Espérant que cet article vous aura captivé, n’hésitez pas à nous faire part de vos commentaires (bons ou mauvais), toute critique étant bonne à prendre et nous vous donnons rendez-vous très bientôt pour la suite de l’épopée d’automne de notre Big Boy préférée, la 4014, dans « The Great Race Across the Southwest ».