La locomotive électrique GG-1 de la Pennsylvania Railroad est sans conteste l’un des modèles (vapeur, diesel ou électrique) les plus emblématiques de tous les temps.
Qui ne connait pas la GG-1, au travers de son design épuré signe d’une élégance certaine, mais aussi grâce à ses performances, atteignant sans sourciller plus de 100 mph (160km/h), sans oublier ses quasi 50 années de service, de 1935 à 1983.
Dans un article du 30 septembre 2018, disponible ICI, nous évoquions les locomotives électriques et tout particulièrement la P5a, qui était, ni plus ni moins, que le prototype de la GG-1.
En effet, les P5a étaient initialement destinées à être utilisées par la Pennsylvania pour le transport de passagers à grande vitesse le long du corridor nord-est, mais ne répondirent jamais aux exigences et souffrirent de problèmes de fiabilité, ce qui conduisit la PRR à les assigner au transport de fret.
Toujours à la recherche d’une locomotive électrique fiable et rapide permettant le transport des passagers le long du corridor nord-est, la compagnie se tourna vers les EP-3 de la New-Haven, qui étaient des modèles très fiables et ne souffraient pas des problèmes de moteurs de traction rencontrés sur les P5a.
En 1933, la PRR demanda à General Electric et Westinghouse de concevoir des prototypes à partir de la conception de l’EP-3 avec les spécifications suivantes :
Une charge par essieu plus légère et une puissance supérieure à celle de la P5a, une vitesse de pointe d’au moins 160km/h, une carrosserie aérodynamique et une cabine de conduite unique centrale.
Les deux sociétés livrèrent leurs prototypes à la PRR en août 1934 :
Westinghouse présenta la classe R1, qui était un arrangement de roues 2-D-2, similaire à un arrangement de roues d’une locomotive à vapeur de type Northern et General Electric la classe GG-1, qui comportait un arrangement de roues 2-C+C-2, directement basé sur la conception de l’EP-3.
Les deux locomotives étaient dotées d’une cabine centrale bidirectionnelle, cependant, la GG-1 prouva rapidement sa supériorité durant les dix semaines de test en service régulier entre New York et Philadelphie ainsi que sur la voie d’essais à Claymont, Delaware et la PRR la sélectionna pour remplacer la P5a.
Elle avait une puissance continue de 4 680 ch qui pouvait atteindre 10 000ch, ce qui lui procurait une accélération et une puissance de traction impressionnantes.
La conception initiale de la GG-1 était plutôt attrayante mais quelque peu capricieuse du fait du rivetage utilisé pour la caisse en tôle.
Souhaitant que la locomotive ait un look plus classieux et épuré, la PRR engagea le célèbre designer industriel Raymond Loewy afin d’en améliorer l’apparence.
Loewy ajouta une touche tant subtile que parfaite à la GG-1 et suggéra que la caisse soit soudée plutôt que rivetée, ce qui lui donna son aspect épuré. Il fit également adoucir les bords et les courbes. Il donna à la GG-1 la célèbre livrée « Cat Whiskers », qui sera utilisée comme peinture standard de la PRR.
La PRR compta un total de 138 GG-1 (numérotés de 4800 à 4938), y compris le modèle original riveté, le #4800 (connu sous le nom de Old Rivets) qui est actuellement toujours conservé (photos ci-dessous de la #4800).
La production des GG-1 s'acheva en 1943.
Spécifications :
La GG-1 mesurait 24,23 mètres de long et pesait 215 000 kg. Le châssis de la locomotive était en deux parties reliées par un joint à rotule, permettant à la locomotive de négocier des courbes serrées. Les cabines de conduite se trouvaient près du centre de la locomotive, de chaque coté du transformateur principal et de la chaudière au mazout permettant de chauffer les voitures de passagers. Cette disposition assurait une plus grande sécurité de l’équipe de conduite et permettait un fonctionnement bidirectionnel de la locomotive. Elle dispose de 3 essieux motorisés et les deux essieux non motorisés se trouvent à chaque extrémité de la locomotive. Elle était équipée d’un klaxon Leslie A200.
Alimentation et propulsion :
Un pantographe situé à chaque extrémité de la caisse de la locomotive est utilisé pour collecter le courant alternatif de 11 000 V, 25 Hz, via les lignes aériennes. En service, le pantographe avant était maintenu abaissé et le pantographe arrière relevé pour collecter le courant, car si un incident se produisait avec le pantographe arrière, il ne risquait pas de heurter le pantographe avant.
Un transformateur situé entre les deux cabines abaissait les 11 000 V aux tensions nécessaires pour les moteurs de traction et autres équipements.
12 moteurs de traction GEA-627-A1 de 385 chevaux (287 kW), entrainaient les roues motrices de 57 pouces de diamètre sur six essieux à l’aide d’un arbre d’entrainement spécifique (photo ci-dessous).
La puissance nécessaire était telle que des doubles moteurs de traction étaient utilisés avec deux moteurs pour chaque essieu. Les moteurs de traction étaient à six pôles, 400 volts, 25 Hz, chacun d’une puissance nominale de 385 cv (287 kW). La cabine de conduite disposait d’un contrôleur de 21 positions permettant d’appliquer la tension adéquate aux moteurs.
Histoire
En raison de leur vitesse et de leur fiabilité, les GG-1 étaient autant appréciées par les équipes de conducteurs qui les exploitaient que par le grand public. Durant des décennies, on pouvait voir des GG-1 à la tête des trains de voyageurs les plus prestigieux comme le Broadway Limited.
En 1945, une GG-1 de la PRR, tracta le train funéraire du président Franklin D. Roosevelt de la gare Union Station de Washington jusqu’à la gare de la Pennsylvania à New York.
Le 8 juin 1968, deux GG-1 de Penn Central tractèrent le train funéraire de Robert F. Kennedy (photo ci-dessous).
A partir des années 1950, certaines GG-1 furent retirées du service de passagers pour le transport de fret et elles se révélèrent tout aussi performantes dans cette tâche. Cependant, à la création de Penn Central en 1968, l’avenir des GG-1 devint incertain. Alors qu’elles étaient encore utilisées quotidiennement en raison de leur fiabilité inébranlable, la flotte GG-1 fut peinte en noir et blanc dans un schéma tout aussi simple que laid, avec le symbole « PC » sur les flancs.
Ce fut à la création de Conrail que la plupart des GG-1 furent mises à la retraite ou vendues. N’étant pas intéressé par les opérations de fret électrifié, Conrail retira ou venda le reste de sa flotte de GG-1 en 1979, deux ans avant d’abandonner complétement cette pratique.
A la fin des années 1970, il devenait également plus difficile et couteux de se procurer des pièces et la découverte de fissures dans le châssis conduisit finalement à leur retrait. La dernière GG-1 en service actif fut exploitée par le New Jersey Transit le 29 octobre 1983.
Néanmoins, à l’heure actuelle, de nombreux exemplaires subsistent, bien qu’ils ne soient pas en état de rouler. (D’après les numéros d’origine : 4859, 4876, 4877, 4879, 4882, 4890, 4903, 4909, 4913, 4917, 4919, 4927, 4933, 4935).
Bien qu’il fût question à de nombreuses reprises de remettre une GG-1 en service, le cout astronomique d’une telle opération empêchera très probablement que cela se produise un jour.
Incident :
Le 15 janvier 1953, le train de nuit « Federal Express » numéro 173, en provenance de Boston, tracté par la GG-1 4876, s’approchait de Washington avec ses 16 voitures bondées de passagers qui se rendaient à l'investiture du président Dwight D. Eisenhower, qui devait se dérouler le 20 janvier 1953.
La GG-1, conduite par Harry Brower avec plus de 40 ans d’expérience sur le réseau PRR, tractait le convoi depuis Penn Station à New York, où elle avait remplacé une locomotive électrique du New Haven et accumulée un retard de 38 minutes.
Bien décidé à rattraper ce retard, il pilota la locomotive jusqu’au petit matin, s’arrêtant à Philadelphia, Wilmington et Baltimore, utilisant les freins 14 fois sans incidents.
Lorsqu’il quitta Baltimore, il avait rattrapé plusieurs minutes de retard et réglé les commandes sur 80 miles par heure (environ 128km/h), qui était la vitesse maximale autorisée à l’époque entre D.C. et Baltimore. Durant les quelque 40 miles suivants (64 kilomètres), Brower ne vu que des feux verts, il n’avait donc aucune raison de freiner jusqu’à ce qu’il approche du signal n°1339, à environ deux miles (3,20 km) de l’arrivée.
A l’approche de la gare Union Station, Brower réduisit les gaz et serra les freins à air comprimé et là, cela n’eut quasi aucun effet. Le conducteur savait que les freins de sa locomotive ainsi que ceux de plusieurs voitures s’étaient enclenchés, mais le train ralentissait à peine. Il fit tomber du sable sur la voie et serra le frein d’urgence ce qui aurait dû provoquer un arrêt brutal du train, mais une fois encore, cela n’eut quasi aucun effet.
Réalisant qu’il était aux commandes d’un train « fou », Brower utilisa frénétiquement son sifflet dans sa cabine, alertant le mécanicien John W. Moyer de la défaillance de freinage.
Moyer ouvrit la vanne du klaxon qu’il fit retentir en continu, avertissant tous ceux qui se trouvaient sur la trajectoire que le train était hors de contrôle.
Brower essaya de mettre en marche arrière, mais plusieurs relais de protection des circuits l’en empêchèrent.
Alors que le train approchait de la tour « C », le premier aiguillage situé à environ un mile (1,60km) de la gare, Harry Ball, le préposé de service dans la tour devina qu’il y avait un problème. Il avait entendu le klaxon du train et pouvait maintenant voir des étincelles d’un orange flamboyant, jaillir des roues. Il ne pouvait dévier le train, la manœuvre d’un aiguillage nécessitant plus de trois minutes. Il prit donc son téléphone et appela John Feeney dans la tour « K », beaucoup plus proche de la gare, qui appela immédiatement le bureau du chef de gare.
« Il y a un train fou qui arrive vers vous sur la voie 16 ! » criait Feeney au chef de gare. « Foutez le camp de là ! ». A bord du train, le chef de train Thomas J. Murphy, traversa l’ensemble des voitures, intimant aux passagers de se mettre en position de sécurité, sur le sol ou sur leurs sièges et de se préparer à un « arrêt brutal ».
Dans les deux minutes qui s’écoulèrent entre le moment ou cet appel fut passé et celui ou le train n°4876 s’arrêta dans la salle des bagages du sous-sol de la gare, tout le hall bondé de voyageurs aux heures de pointe du matin fut évacué.
On estime que le « Federal Express » heurta le poteau de butée de la voie 16 entre 35 à 40 miles (56 à 64 km) par heure.
Le train traversa le heurtoir de sécurité en acier massif, traversa la grille de la voie ferrée, démoli la moitié du bureau du chef de gare, un kiosque à journaux et s’écrasa sur le sol en béton du hall qui fini par céder et la 4876 ainsi que deux voitures se retrouvèrent au niveau inférieur.
L’accident se produisit à 8h38 du matin, immortalisé par l’horloge arrachée du mur du bureau du chef de gare et retrouvée parmi les débris.
Etonnement, personne ne fut tué dans l’accident et 87 personnes furent blessées. Quelques instants après l’arrêt, Brower et Moyer sortirent indemnes par la fenêtre avant de la locomotive. Le conducteur se tourna vers son mécanicien et lui demanda d’aller chercher ses quatre carnets de bord dans la GG-1. Après l’impact, un passager à l’arrière du train qui n’avait pas été touché par la collision est sorti en disant : « C’est l’arrêt le plus brutal que j’ai jamais connu ! ».
La cause de l’accident s’avéra être un défaut dans le positionnement d’un robinet d’arrêt, qui est une vanne située à l’avant et à l’arrière de toutes les locomotives et voitures, utilisée pour distribuer l’air au système de freinage pneumatique de l’ensemble des voitures. Quelque part entre Baltimore et Washington, la poignée du robinet d’arrêt à l’arrière de la troisième voiture est entrée en contact avec la voiture, la forçant à se fermer. Une fois fermée, la conduite d’air de toutes les voitures situées derrière cette vanne est restée à pleine pression. De ce fait, le « Federal Express » s’est retrouvé avec les freins de la locomotive et des trois premières voitures, les 13 autres voitures ayant littéralement poussé le train dans la gare. Le rapport d’accident indique que les roues de la GG-1 présentaient des méplats massifs dus à leur dérapage prolongé, un employé des chemins de fer se brûla lorsqu’il toucha l’une des roues près d’une heure et demi après l’impact.
La GG-1 4876 fut démantelée et expédiée à l’atelier principal de la Pennsylvania à Altoona ou elle fut reconstruite et resta en service durant 30 ans.
Ci-dessous, la photo de la GG-1 4876, préservée au Baltimore Railroad Museum.
Bien évidemment, de très nombreux fabricants de trains miniatures proposent des reproductions de la GG-1, et ce, dans les différentes échelles et déclinées dans diverses livrées, dont MTH, à l’échelle O, tant dans sa gamme RailKing que Premier.
Nous profitons du passage à l’atelier d’une GG-1 de chez MTH, dans la gamme Premier, pour vous en faire une petite présentation tout en vous détaillant les spécificités techniques qui font que ce modèle ne peut être réparé, hormis dans un Centre MTH et vous allez en découvrir la raison ci-dessous.
Fiche technique :
Nom : GG-1 Electric Engine
Compagnie : Pennsylvania (Brunswick Green Single Stripe)
Type : Locomotive électrique
Référence : 20-5553-1
Ligne de produit : MTH Premier
Système embarqué : Proto-Sound 2.0 5V
Date de commercialisation : Décembre 2004
Prix catalogue : 699.95$
Rareté : Se trouve relativement facilement en très bon état avec la boite d’origine, dans différentes livrées, en Proto-Sound 2.0 et 3.0.
Réédition : De nombreuses rééditions ont été proposées au fil des années, dont un modèle similaire en 2014, sous la référence #20-5640-1, au prix catalogue de 799.95$.
D’une dimension de 47cm de long sans les coupleurs, elle est entièrement en métal y compris la coque et les pantographes. A noter cependant que les isolateurs qui maintiennent les pantographes sur la coque sont en plastique.
Elle est équipée de deux moteurs à volant d’inertie, d’un générateur de fumée afin de simuler les échappements de vapeur de la chaudière produisant le chauffage pour les voitures de passagers, et à l’origine, d’une platine Proto-Sound 2.0-5V sur laquelle nous reviendrons ultérieurement. Nous retrouvons également deux coupleurs commandables à distance (Proto-Couplers), ainsi que deux pantographes motorisés, en métal, à commande automatique et par lesquels il est également possible d’alimenter la motrice en courant.
L’éclairage se compose d’une phare avant et arrière, avec inversion en fonction du sens de circulation, de deux marker-lights (LED) avant et arrière dont la couleur change en fonction du sens de circulation (vert et rouge), ce qui est particulièrement rare pour une machine de 2004 en PS-2.0, ainsi que d’un éclairage cabine présent dans les deux cabines, dans chacune desquelles est installée une figurine et de l’éclairage des numéros avant et arrière, situés dans le prolongement des marker-lights.
L’ensemble des détails présents sur la coque (marchepieds, essuie-glaces, klaxons) sont en métal, les 4 portes présentes au centre de la machine (deux de chaque côté) s’ouvrent.
Nous allons nous attarder maintenant sur la platine Proto-Sound 2.0-5V installée à l’origine dans cette machine et qui, comme de bien entendu, si elle se retrouve dans notre atelier, s’avère ne plus fonctionner.
Photo ci-dessous de la machine avec sa platine d'origine.
Bien évidemment, certains d’entre vous peuvent penser : « Rien de plus simple, on change la platine, un coup de programmation et ça roule ».
Que nenni, c’eût été trop simple !
Nous avions d’ailleurs lancé sur différents groupes Facebook un petit concours, s’agissant de proposer une solution permettant de changer cette platine défectueuse tout en conservant l’ensemble des fonctionnalités et à ce jour, nous avons reçu de nombreuses réponses dont 98% en messages privés (vous avez eu peur d’être copié ou quoi ?) mais aucune de correcte !!!
Nous allons vous expliquer ci-dessous pourquoi, s’agissant ici d’un cas d’école que nous dispensons d’ailleurs lors des formations des techniciens MTH.
Les GG-1 équipées de platines PS-2.0-5V et 3V sont dotées de platines spécifiques, dont le chipset est programmé en usine et qu’il n’est pas possible de modifier ou reprogrammer par la suite, même avec les logiciels spécifiques de programmation dont disposent la maison mère MTH et nous-mêmes.
Ce chipset spécifique permet le contrôle automatique des pantographes de la machine.
La seule solution étant donc de disposer d’une platine spécifique GG-1 Proto-Sound 2.0-5V, mais, comme de bien entendu, la machine date de 2004 et les platines PS-2.0-5V ne se fabriquent plus et ne sont plus en stock tant à la maison mère que chez nous.
Il reste donc une solution, allez hop, conversion en Proto-Sound 3.0, mais le client souhaite une réparation, et non pas une conversion impliquant la refonte totale de la machine y compris les faisceaux électriques et l’éclairage.
Alors que faire ?
Nous allons donc utiliser une platine PS-2.0-3V avec un chipset spécifique pour les GG-1.
Mais ?? mais ?? les platines PS-2.0-3V n’ont pas les mêmes connectiques que les platines PS-2.0-5V.
Pas de soucis, nous allons modifier la platine en lui installant des connecteurs PS-2.0-5V.
Sans oublier qu’il nous faut aussi changer le haut-parleur, la résistance ohmique d’un HP pour platine PS-2.0-5V n’étant pas la même que pour une platine PS-2.0-3V et il ne restera plus qu’à installer également une batterie rechargeable adéquate pour PS-2.0-3V ainsi qu’une prise de rechargement car elles ne sont pas les mêmes non plus. Ci-dessous, la première photo montre une platine PS-2.0-3V avec ses connectiques d’origine, la seconde photo montre la platine que nous allons utiliser sur la GG-1 avec ses connectiques modifiées (prises noires) et son support de dissipation spécialement réalisé pour l’occasion.
Quelques heures plus tard, après une modification du châssis nous permettant de fixer convenablement la nouvelle platine et la création d’un support de dissipation de la chaleur, nous avons donc notre GG-1, équipée d’une platine PS-2.0-3V, d’un nouveau HP et d’une BCR2 en lieu et place de la batterie rechargeable 5V. (Photo ci-dessous).
Nous devons maintenant programmer le fichier son correspondant à la machine, ainsi que le nom et le numéro de machine et ça roule ma poule.
Cette technique permet également, lorsqu’un pantographe ne fonctionne plus du fait d’une platine de commande panto défaillante, comme tel était le cas également sur cette machine, de shunter la platine de commande du pantographe concerné en y connectant directement l’alimentation sur la platine PS 2.0-3V, car, bien entendu, les platines de commande panto ne sont plus disponibles et cette opération n’est pas possible avec une platine PS 2.0-5V.
Vous l’aurez compris, ce genre de montage ne peut être réalisé que par un Centre Technique MTH, l’ensemble des éléments nécessaires n’étant de toute façon pas disponibles à la vente et ceci nécessitant une expertise certaine dans l’électronique embarqué MTH.
Reprenons notre présentation avec pour terminer la peinture et la sérigraphie, qui l’une comme l’autre ne souffrent d’aucune fausse note, tant la coque recouverte d’un vert foncé (Brunswick Green), que les éléments du châssis dont les bogies et pilots en noir semi-mat, comme vous pouvez le constater sur les différents clichés.
Conclusion :
La conduite est souple et précise, la puissance de traction est irréprochable et vous permettra de tracter sans soucis une rame complète de voitures, la réalisation est de très bonne facture et de plus, entièrement en métal, pantographes automatiques, inversion de la couleur des marker-lights, sonorisation réaliste, schéma de peinture et décoration fidèles au modèle original, néanmoins un rayon de courbure O-72 sera nécessaire afin de faire circuler cette machine dans de bonnes conditions.
Bien que certains soient réticents à l’utilisation d’une machine électrique sur leur réseau du fait de la réalité de l’utilisation des pantographes sans la présence de caténaires, il s’agit ici d’un modèle iconique de l’histoire ferroviaire Américaine et du développement de la Pennsylvania qui de plus, est parfaitement représenté et ajoutera un apport non négligeable sur votre réseau Américain.
Pour clôturer cet article, nous vous invitons à visionner ci-dessous cette superbe GG-1 en pleine action sur notre réseau de démonstration, tractant une rame de voitures PRR.
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