UAC TurboTrain

Una serie de estudios de diseño realizados por Chesapeake and Ohio Railway en la década de 1950 utilizaron el diseño Talgo de segunda generación para sus suspensiones de vagones. Los brazos de suspensión de cada par de vagones adyacentes estaban conectados a un bogie articulado compartido (o "camión") ubicado entre ellos, en lugar de que cada vagón tuviera su propio par de bogies. Los bogies seguían la curva común entre los dos vagones, centrada por resortes de tracción que centraban el eje entre las carrocerías de los vagones contiguos. ^{[ 2 ]} Los vagones TurboTrain se construyeron aproximadamente 76 cm (2,5 pies) más bajos que los vagones de pasajeros estándar, reduciendo el centro de gravedad con respecto al punto de pivote de los brazos de suspensión. Los brazos incluían resortes neumáticos para suavizar el movimiento, aunque aún se sentía "extraño" cuando el tren sorteaba giros cortos en estaciones y patios de maniobras. 

Al igual que con los trenes articulados anteriores, esto significaba que sería difícil cambiar la longitud de los trenes. Su solución a este problema fue modificar los vagones motrices (locomotoras) para permitir que los trenes se acoplaran extremo con extremo. Dado que los trenes articulados requerían vagones "especiales" en ambos extremos (para llenar el bogie que faltaba), el C&O era de doble extremo, con un vagón motriz en cada extremo. Los vagones motrices estaban organizados con sus dos motores diésel a cada lado del vagón, y la cabina del operador en una "cápsula" en la parte superior. Esto dejaba suficiente espacio para un pasillo que pasaba entre los motores y debajo de la cápsula hasta la parte delantera del vagón, donde un acoplamiento y puertas estaban ocultos detrás de un par de cubiertas móviles tipo concha. ^{[ 3 ]} De esa manera, el tren podía acoplarse de frente con otro, proporcionando parte de la flexibilidad en la longitud de los trenes que ofrecían los vagones acoplados, sin dejar de ser tan ligero como un diseño articulado normal.

Los primeros trabajos de C&O no se desarrollaron hasta la década de 1960. En ese momento, dos fuerzas importantes comenzaron a operar y reinventarían el concepto como TurboTrain; una fue el deseo del Departamento de Transporte de los Estados Unidos de modernizar el servicio ferroviario en los EE. UU. como resultado de la Ley de Transporte Terrestre de Alta Velocidad de 1965 , y la otra fue el deseo de CN Rail de modernizar su servicio de pasajeros con el fin del "servicio compartido" (con CP Rail ) entre Toronto y Montreal.

United Aircraft Corporation (UAC) adquirió las patentes de C&O para participar en el Proyecto de Demostración del Corredor Noreste del DOT. El TurboTrain fue diseñado por personal de la División del Centro de Sistemas Corporativos (CSC) de UAC, en Farmington, Connecticut. El diseño era similar a la versión original de C&O, pero modificado para usar energía de turbina en lugar de diésel. Los motores elegidos fueron una versión modificada del Pratt & Whitney Canada PT6 (también una división de UAC) conocido como ST6, con una potencia reducida de 600 a 300 hp (450 a 220 kW) . El PT6 utiliza una " turbina libre " que actúa como un acoplador de par, por lo que el nuevo diseño no requería una transmisión y podía impulsar las ruedas motrices directamente. Los vagones motrices tenían tres compartimentos para motores a cada lado del vagón y podían montar motores en pares para dos a seis turbinas, según las necesidades del transportador. ^{[ 4 ]} Otro ST6 impulsaba un alternador para proporcionar energía eléctrica auxiliar al tren. Cada vagón motorizado tenía una capacidad de combustible de 5774 litros; 1525 galones estadounidenses (1270 galones imperiales ) . ^{[ 5 ]}    

Los motores de turbina eran más pequeños y ligeros ( 300 libras o 140 kilogramos con accesorios) que los diésel a los que reemplazaron, por lo que los vagones de potencia originales terminaron siendo mucho más grandes de lo necesario. En lugar de un rediseño importante, UAC reorganizó el interior del diseño existente. La "cápsula" de la sala de control en la parte superior se alargó para crear un área de observación con asientos, y también se agregaron asientos adicionales a lo largo del nivel principal. Esto produjo los Power Dome Cars (PDC) que tenían 73 pies 3 pulgadas (22,33 m) de largo (de la punta del morro al eje articulado trasero, ^{[ 6 ]} mientras que los Intermediate Cars (IC) tenían 56 pies 10 pulgadas (17,32 m) de largo (de eje a eje, ^{[ 6 ]} considerablemente más cortos que los vagones de pasajeros convencionales de 85 pies (26 m) de largo de este período.       

La capacidad de conectar los trenes entre sí se mantuvo prácticamente inalterada, aunque el trazado del pasaje interno cambió ligeramente para ascender hasta la zona de observación de la cápsula, luego descender por debajo de la sala de control y desde allí hasta la parte delantera del tren.

Las reseñas contemporáneas en la prensa canadiense señalaron que los TurboTrains generaban un ruido de vía significativamente mayor que el equipo convencional y presentaban una calidad de marcha irregular, especialmente en las curvas. Un periodista afirmó que "la articulación de un solo eje, en la práctica, toma las curvas con una serie de sacudidas cortas en lugar del movimiento suave y fluido prometido en los comunicados de prensa". ^{[ 7 ]}

Los bogies de un solo eje del Turbotrain eran mecánicamente muy complejos y los brazos de suspensión eran "brazos telescópicos que, en esencia, eran actuadores de husillo con rodamientos de bolas"; la suspensión de los bogies motorizados con cojinetes internos era "especialmente compleja" y estaba unida a las turbinas mediante "una intrincada red de acoplamientos y ejes mecánicos". ^{[ 8 ]}

Dos trenes turbohélice (DOT1 y DOT2) fueron construidos en los talleres Pullman de Chicago . Las pruebas de alta velocidad de los trenes se realizaron desde una base en Fields Point en Providence, Rhode Island, utilizando la vía entre la Ruta 128 cerca de Boston y Westerly, Rhode Island (los segmentos de vía a lo largo de esta sección son, hasta el día de hoy , las únicas áreas donde Amtrak opera el servicio comercial Acela a 150 mph). ^{[ 9 ]} 

Después de su construcción en los patios de Pullman en Chicago, el Turbotrain fue enviado hacia el este el 1 de agosto de 1967, a velocidad normal y sin pasajeros, a Providence, Rhode Island , para que los ingenieros de UAC Aircraft Systems lo desmontaran, lo estudiaran para su posterior desarrollo y luego lo sometieran a pruebas de alta velocidad en la vía especialmente reconstruida de la PRR entre Trenton y New Brunswick, Nueva Jersey . ^{[ 10 ] [ 11 ]}

En una competición con un Metroliner propulsado por GE en la línea principal del Ferrocarril de Pensilvania entre Trenton y New Brunswick, Nueva Jersey, el 20 de diciembre de 1967, uno de los TurboTrains alcanzó los 274,9 km/h (170,8 mph ) . Este sigue siendo el récord mundial de velocidad para vehículos ferroviarios propulsados ​​por turbinas de gas. ^{[ 12 ]}  

El 1 de enero de 1968, el programa TurboTrain fue transferido de CSC a la División de Aeronaves Sikorsky (SA) de UAC. El Departamento de Transporte de los Estados Unidos arrendó ambos trenes y contrató a New Haven Railroad para su operación. New Haven había estado en bancarrota desde el 2 de julio de 1961; el 1 de enero de 1969, fue absorbida por Penn Central Railroad , que heredó el contrato. El 8 de abril de 1969, Penn Central puso el equipo en servicio en el Corredor Noreste entre Boston y la ciudad de Nueva York . Los trenes de tres vagones transportaban a 144 personas y operaban a una velocidad máxima de 160 km/h (100 millas por hora ) . Los TurboTrains estaban equipados con patines de tercer riel para operar en la Grand Central Terminal . En su primer año de operación, la puntualidad de los trenes se acercó al 90 por ciento. Cubrieron los 370 km (230 millas ) en tres horas y 39 minutos. ^{[ 13 ]}  

Tras las quiebras de varias compañías ferroviarias y ante la amenaza de más quiebras, la National Railroad Passenger Corporation (Amtrak) se hizo cargo del servicio de pasajeros de la mayoría de las compañías ferroviarias estadounidenses, incluida la Penn Central, el 1 de mayo de 1971. Amtrak continuó operando el servicio Turbotrain entre Boston y Nueva York, estableciendo la estación Pennsylvania como su terminal en Nueva York. También operó brevemente trenes Turbotrain en otras rutas. Parte del servicio conectaba Washington D. C. con Chicago, pasando por Virginia Occidental y Ohio.

En septiembre de 1976, Amtrak suspendió los servicios comerciales de los trenes Turbotrain y los trasladó al depósito de mantenimiento de Field's Point en Providence, Rhode Island, a la espera de una posible venta a CN . ^{[ 14 ]} Se hizo un intento adicional de vender las unidades a Illinois Central , pero el mal estado mecánico de los trenes hizo que el acuerdo fracasara. ^{[ 9 ]} Amtrak finalmente se deshizo de los trenes en 1980.

En mayo de 1966, Canadian National Railways encargó cinco trenes TurboTrain de siete vagones para el servicio Montreal-Toronto. Planeaban operar los trenes en tándem, conectando dos trenes para formar una composición mayor de catorce vagones con una capacidad total de 644 pasajeros. Los trenes Canadian fueron construidos por Montreal Locomotive Works , con motores ST6 suministrados por la división canadiense de UAC (ahora Pratt & Whitney Canada ) en Longueuil, Quebec . Originalmente, se planeó que los trenes TurboTrain Canadian entraran en servicio para el verano de 1967, pero las dificultades técnicas con los trenes retrasaron su puesta en servicio hasta el 12 de diciembre de 1969; las principales fallas afectaron al equipo auxiliar y provocaron cortes de energía en los trenes. ^{[ 15 ]}

CN y su agencia de publicidad querían promocionar el nuevo servicio como una forma de transporte totalmente nueva, por lo que eliminaron la palabra "tren" del nombre. En la documentación de marketing de CN, el tren se denominaba simplemente "Turbo", aunque conservaba el nombre completo de TurboTrain en la propia documentación y comunicación de CN con UAC. Uno de los objetivos de la campaña de marketing de CN era poner el tren en servicio para la Expo 67 , y el Turbo se sometió a pruebas aceleradas. Llegó tarde a la Expo, lo que supuso una decepción para todos los implicados, pero el ritmo frenético no disminuyó y se autorizó su entrada en servicio tras solo un año de pruebas; la mayoría de los trenes pasan por seis o siete años de pruebas antes de entrar en servicio. ^{[ 16 ]}

El primer viaje de demostración del Turbo, en diciembre de 1968, contó con una gran presencia de la prensa. Una hora después de su inicio, el Turbo colisionó con un camión en un cruce de autopista cerca de Kingston. A pesar de la preocupación de que trenes ligeros como el Turbo fueran peligrosos en caso de colisión, el tren se mantuvo en pie y prácticamente intacto. Unas grandes vigas justo detrás de la parte delantera, diseñadas para este fin, absorbieron el impacto de la colisión y limitaron los daños a las puertas de fibra de vidrio y al metal subyacente. El tren fue devuelto tras las reparaciones en una semana. No se registraron heridos, aunque el incidente se ha citado en ocasiones como un revés para los esfuerzos de Canadá por modernizar el transporte ferroviario de pasajeros. ^{[ 17 ]}

El servicio comercial inicial comenzó poco después. En su primer viaje hacia el oeste, el Turbo alcanzó 104 mph (167 km/h) a 10 minutos de Dorval. Durante las pruebas de velocidad del 22 de abril de 1976, alcanzó 140,55 mph (226 km/h) cerca de Gananoque , récord canadiense hasta la fecha. ^{[ 16 ]} Sin embargo, en el servicio regular de pasajeros, los Turbotrains estaban limitados a 95 mph (153 km/h) en Canadá debido a los numerosos cruces a nivel de la ruta canadiense, estimados en 240 cruces de carreteras públicas y 700 cruces agrícolas o privados entre Montreal y Toronto. ^{[ 7 ]}      

Los problemas técnicos, incluido el congelamiento de los sistemas de frenos en invierno, requirieron la suspensión del servicio a principios de enero de 1969. El servicio se reanudó en mayo de 1970; sin embargo, los problemas técnicos nuevamente provocaron que Canadian National retirara todos los Turbotrains del servicio nuevamente en febrero de 1971. ^{[ 7 ]} En este punto, la gerencia de CN expresó públicamente su gran insatisfacción con estos trenes, y un vicepresidente afirmó: "los trenes nunca estuvieron a la altura del contrato original y aún no lo están"; el fabricante United Aircraft Company afirmó públicamente que CN suspendió el servicio de Turbotrain por problemas técnicos relativamente menores. ^{[ 7 ]} Los analistas ferroviarios, incluido Geoffrey Freeman Allen (editor de Jane's World Railways ), señalaron que los Turbotrains empleaban demasiadas tecnologías avanzadas derivadas que se habían incorporado "sin una evaluación práctica extensa en condiciones ferroviarias. Desde la transmisión hasta la suspensión y los auxiliares, demasiados componentes vitales parecían haber sido trasladados directamente de la mesa de dibujo a la línea de producción en serie. ^{[ 18 ]}

Durante el período de inactividad, CN cambió sus planes y, en 1971, comenzó un programa de reconstrucción que convirtió los cinco trenes de siete vagones en tres trenes de nueve vagones. Se añadieron varios cambios menores. El escape del motor obstruía las ventanas del techo del vagón motor, por lo que se cubrieron con placas, y se añadió una rejilla en la parte delantera de los motores, justo detrás de las puertas tipo concha. Los vagones motor y de pasajeros restantes se vendieron a Amtrak como dos trenes de cuatro vagones. Uno de esos trenes chocó lateralmente con un tren de carga en una prueba en julio de 1973 y tres de los vagones fueron dados de baja. ^{[ 19 ]} La venta del vagón Power Dome Coach superviviente se canceló y permaneció de reserva hasta que una unidad gemela se incendió en septiembre de 1975. ^{[ 19 ]}

Los tres trenes reconstruidos de 9 vagones entraron en servicio para CN a finales de 1973. CN operaba los Turbos desde Toronto-Montreal-Toronto con paradas en Dorval , Kingston y Guildwood en el corredor Quebec City-Windsor . Los números de tren originales eran: Tren 62, que salía de Toronto a las 12:45  p.m. y llegaba a Montreal a las 4:44  p.m.; Tren 63, que salía de Montreal a las 12:45  p.m. y llegaba a Toronto a las 4:44  p.m. (Ambos eran trenes diarios); Tren 68, que salía de Toronto a  las 6:10 p.m. y llegaba a Montreal a las 10:14  p.m.; y Tren 69, que salía de Montreal a las 6:10  p.m. y llegaba a Toronto a las 10:14  p.m. (Los trenes nocturnos no circulaban los sábados). El viaje duraba 3 horas y 59 minutos de centro a centro en los trenes 62 y 63, mientras que los trenes nocturnos eran ligeramente más lentos, tardando cuatro horas y cuatro minutos en completar el trayecto. El servicio Turbo era aproximadamente una hora más rápido que los trenes expresos anteriores de CN, los " Rapido ". Sin embargo, incluso los recorridos realizados por los Turbotrains a finales de la década de 1970 todavía se quedaban muy por debajo de su  velocidad de diseño prevista de 120 mph; la velocidad media más rápida para el Turbotrain en el servicio regular de pasajeros canadiense programado fue una reserva intermedia de Kingston a Guildwood (102 minutos para las 145,2 millas entre las dos ciudades sin paradas a una velocidad media de 85,4  mph (137,4  km/h). ^{[ 20 ]}

En 1974, tras importantes modificaciones en la caja de cambios y la suspensión pendular, y el refuerzo del aislamiento acústico, los Turbotrains finalmente entraron en servicio sin problemas. ^{[ 20 ]} CN operó los Turbos hasta 1978, cuando Via Rail se hizo cargo de sus operaciones de pasajeros y continuó el servicio. ^{[ 21 ]}

Uno de los tres trenes restantes sufrió una fuga de aceite y se incendió durante el trayecto vespertino de Montreal a Toronto el 29 de mayo de 1979. ^{[ 21 ]} Fue detenido al oeste de Morrisburg. Los camiones de bomberos tardaron en llegar, ya que tuvieron que circular por la vía. La locomotora y dos vagones quedaron totalmente destruidos. No hubo heridos, aunque fue necesario un desembarco rápido. El tren fue finalmente remolcado de vuelta al depósito de Turcot en Montreal y permaneció allí durante varios años, cubierto con lonas.

El último viaje del Turbo fue el 31 de octubre de 1982, cuando fueron reemplazados por los trenes LRC totalmente canadienses de Bombardier Transportation , que empleaban locomotoras diésel-eléctricas convencionales . Aunque tenían fama de poco fiables al principio, según los registros de CN, los TurboTrains reconstruidos tuvieron una tasa de disponibilidad de más del 97% durante su vida útil con CN y Via. ^{[ 16 ]} El LRC sufrió problemas iniciales similares, en particular con el sistema de inclinación que bloqueaba los vagones en una posición inclinada.

La retirada de los Turbotrenes también se precipitó por el aumento de los precios del petróleo durante el embargo petrolero de 1973 y los años siguientes, que destruyó "una de las principales ventajas de la tracción por turbina de gas: el ahorro en costes de combustible". ^{[ 20 ]}

Ninguno de los trenes TurboTrain de la UAC se conservó.

Aunque el programa UAC TurboTrain finalizó sin que se conservara ningún ejemplar, su diseño y conceptos de ingeniería influyeron en varios proyectos posteriores de trenes de alta velocidad en Norteamérica. La tecnología de inclinación y la estructura de carrocería articulada del TurboTrain inspiraron directamente los avances en los trenes LRC (Light, Rapid, Comfortable) canadienses introducidos por Bombardier a principios de la década de 1980. En Estados Unidos, las lecciones aprendidas de la propulsión por turbina y el perfil aerodinámico del TurboTrain sirvieron de base para estudios posteriores del Departamento de Transporte que contribuyeron al programa Acela Express de Amtrak en la década de 1990. El tren sigue siendo un ejemplo temprano de los esfuerzos norteamericanos por desarrollar tecnología ferroviaria de alta velocidad de producción nacional. ^{[ 22 ]}