Cabina hacia adelante

A Matthias N. Forney se le concedió una patente a finales de la década de 1860 para un nuevo diseño de locomotora. ^{[ 2 ]} Su objetivo era mejorar el factor de adherencia colocando la mayor parte del peso de la caldera sobre las ruedas motrices , omitiendo las ruedas delanteras situadas debajo de la parte frontal de la caldera. Tal diseño no habría sido estable a altas velocidades en las vías bastante irregulares que eran comunes en aquella época. En su lugar, extendió el bastidor de la locomotora detrás de la cabina, colocando un bogie de cuatro ruedas debajo del depósito de agua y la carbonera. En la notación convencional de Whyte , esto dio como resultado una locomotora 0-4-4 T , pero al funcionar en reversa era, en la práctica, una 4-4-0 T , con la estabilidad en vía de esa popular configuración de ruedas, junto con una visibilidad sin obstáculos para el maquinista y una mejor dispersión del humo y el vapor. ^{[ 3 ]}

El diseño de Forney resultó ideal para las pequeñas y ágiles locomotoras de los ferrocarriles elevados y de cercanías , y cedió la patente a numerosos fabricantes. Un gran número de locomotoras Forney prestaron servicio en Nueva York , Boston , Chicago y otros lugares, pero fueron reemplazadas a finales del siglo XIX por la electrificación y el desarrollo del metro .

Ariel y Puck eran locomotoras de vía de 2  pies ( 610  mm ) construidas según el diseño Forney de cabina adelantada para el ferrocarril Billerica and Bedford en 1877 por Hinkley Locomotive Works de Boston. ^{[ 3 ]}

El ejemplo más conocido del diseño de cabina adelantada en Estados Unidos, las locomotoras de la Southern Pacific (también conocidas en menor medida como de cabina frontal ) colocaban la cabina en la parte delantera girando la locomotora, sin el ténder , y reorganizando los controles para que los operadores miraran en dirección opuesta a la caldera. Esta disposición fue posible gracias a la quema de fueloil en lugar de carbón .

El diseño de cabina adelantada fue ampliamente utilizado por el Ferrocarril Southern Pacific . ^{[ 4 ]} El diseño pudo solucionar los problemas particulares de sus rutas. Los 39 largos túneles y casi 40 millas (64 km) de cobertizos para la nieve de Sierra Nevada podían canalizar peligrosos gases de escape hacia el compartimento de la tripulación de una locomotora convencional. Después de que varias tripulaciones casi se asfixiaran, comenzaron a hacer circular las locomotoras convencionales en reversa para mantener los gases detrás de la tripulación. Esto significaba que el ténder ahora encabezaba el tren, lo que introdujo nuevos problemas. El ténder obstruía la visión hacia adelante y colocaba a los tripulantes en lados incorrectos de la cabina para ver las señales. Los ténderes no estaban diseñados para ser empujados al frente del tren, lo que limitaba las velocidades. Southern Pacific encargó a Baldwin Locomotive Works la construcción de un prototipo de locomotora de cabina adelantada, y luego encargó más unidades incluso antes de que llegara el prototipo. 

Todas las locomotoras con cabina delantera eran de combustión de petróleo, lo que significaba que no había problemas para colocar el ténder en lo que normalmente sería la parte delantera de la locomotora. Los tanques de petróleo y agua estaban presurizados para que ambos fluyeran normalmente incluso en pendientes ascendentes. La visibilidad desde la cabina era excelente, de modo que un solo miembro de la tripulación podía observar fácilmente ambos lados de la vía. Existía preocupación sobre lo que le sucedería a la tripulación en caso de colisión, y al menos un accidente mortal ocurrió en la línea Modoc en Herlong, California, cuando una locomotora en movimiento chocó contra un vagón plataforma. ^{[ 5 ]} Invertir la disposición normal de la locomotora también colocaba a la tripulación lejos de los gases de escape, aislándolos de ese peligro. Sin embargo, un aspecto problemático del diseño era el trazado de las tuberías de aceite; debido a que el hogar estaba ubicado delante de las ruedas motrices (en lugar de detrás de ellas, la práctica habitual), una fuga de aceite podía caer delante de las ruedas y hacer que patinaran. Un inconveniente en la mayoría de las condiciones, resultó en al menos un accidente mortal. Esto ocurrió en 1941 cuando una locomotora con cabina delantera y una fuga de vapor entró en el túnel del Paso de Santa Susana , cerca de Los Ángeles. El túnel estaba en pendiente, y mientras el tren, que avanzaba lentamente, ascendía, el agua en los rieles, proveniente de una fuga en la válvula del cilindro, provocó que las ruedas patinaran y giraran. El tren retrocedió y se rompió un acoplamiento, separando la línea de aire, lo que obligó a aplicar el freno de emergencia y detuvo el tren en un túnel que se llenaba rápidamente de gases de escape y vapor. El aceite que goteaba sobre las traviesas se incendió bajo la cabina, matando a la tripulación. ^{[ 6 ]}

Ningún otro ferrocarril norteamericano encargó la producción en serie de locomotoras con cabina adelantada, aunque algunos, como Western Pacific , sí consideraron este tipo. Diseñadas para sortear terrenos difíciles, estas locomotoras se convirtieron en un símbolo fácilmente reconocible de Southern Pacific. En total, 256 locomotoras articuladas tipo Mallet , con tres configuraciones de ruedas diferentes, se incorporaron a la flota de SP. Un ejemplo de este tipo, la Southern Pacific 4294 , se conserva en el Museo Estatal del Ferrocarril de California en Sacramento, California . Se trata de una locomotora 4-8-8-2 y es la única de las locomotoras con cabina adelantada de SP que no ha sido desguazada. Fue también la última locomotora de vapor nueva de SP, construida en 1944.

Una década antes de la primera locomotora con cabina delantera de SP, el Ferrocarril de la Costa del Pacífico Norte , que más tarde formaría parte de la compañía Northwestern Pacific , propiedad de SP , reconstruyó una 4-4-0 de 1875 para convertirla en una locomotora con cabina delantera alimentada con petróleo. Esta innovadora máquina fue construida por William (Bill) Thomas, el maestro mecánico de NPC, conocido a nivel nacional ^{[ 7 ]} y titular de varias patentes. Thomas utilizó el tren de rodaje y el bastidor de la locomotora NPC 5, la "Bodega", que había sufrido un accidente en 1897, para construir la NPC 21. Con la adición de una nueva e inusual caldera de tubos de agua marina y una cabina totalmente de acero, instaladas en orden inverso al de las locomotoras estándar, esta singular creación le valió a Thomas una patente sobre el diseño de la locomotora. La n.º 21 entró en servicio en 1900, pero solo duró unos pocos años. Aunque, según se informa, generaba buen vapor, si bien con un escape lleno de hollín, a las tripulaciones les resultaba difícil operarla, y por temor a las posibles consecuencias de una colisión la apodaron "El Monstruo". Un fogonero negligente permitió que el nivel del agua bajara, dañando la caldera, y esta no fue reparada. ^{[ 8 ]}

Tanto la Chesapeake and Ohio clase M-1 como la Norfolk and Western 2300 eran locomotoras experimentales de turbina de vapor con una configuración de cabina adelantada. Estas máquinas, sumamente inusuales, ubicaban sus cabinas delante de la caldera, y el depósito de carbón se encontraba delante de la cabina, mientras que sus ténderes eran exclusivamente para el agua.