André Chapelon - André Chapelon
André Chapelon | |
|---|---|
| Nació |
26 de octubre de 1892 |
| Fallecido | 22 de julio de 1978 (85 años) |
| alma mater | École Centrale París |
André Chapelon (26 de octubre de 1892 - 22 de julio de 1978) fue un destacado ingeniero mecánico francés y diseñador de locomotoras de vapor avanzadas . Ingeniero graduado de la Ecole Centrale Paris , fue uno de los pocos diseñadores de locomotoras que aportó un método científico riguroso a su diseño, y buscó aplicar teorías y conocimientos actualizados en temas como la termodinámica y el flujo de gases y fluidos. . El trabajo de Chapelon fue un ejemplo temprano de lo que más tarde se llamaría vapor moderno e influyó en el trabajo de muchos diseñadores posteriores de esas locomotoras, como Livio Dante Porta .
Vida y carrera
André Xavier Chapelon nació en Saint-Paul-en-Cornillon , Loire , Francia el 26 de octubre de 1892. Según parientes de la familia, su bisabuelo James Jackson emigró a Francia desde Inglaterra en 1812, uno de los muchos que llegaron a Francia en el Siglo XIX para enseñar métodos de producción de acero. Obtuvo una distinción en matemáticas y ciencias, y se desempeñó como oficial de artillería durante la Primera Guerra Mundial antes de regresar a la École centrale Paris en 1919, donde se graduó como Ingénieur des Arts et Manufactures en 1921. Se unió a Chemins de fer de Paris à Lyon et à la Méditerranée (PLM) en prácticas en la sección de Material Rodante y Motive Power en el depósito de Lyon-Mouche. Sin embargo, previendo malas perspectivas, se marchó en 1924 y se unió a la Société Industrielle des Telephones, convirtiéndose pronto en subdirector. En 1925, se unió al Chemin de Fer de Paris à Orléans (PO) y, junto con el ingeniero finlandés Kyösti Kylälä , diseñó conjuntamente el sistema de escape Kylchap . Si bien sus principios se encontraron con escepticismo, el No. 3566, la primera locomotora reconstruida según el diseño de Chapelon, fue un éxito sobresaliente, y de 1929 a 1936 varias otras locomotoras fueron reconstruidas según los diseños de Chapelon.
En 1934, Chapelon fue nombrado Caballero de la Legión de Honor y recibió el Premio Plumey de la Académie des Sciences y la Medalla de Oro de la Société d'Encouragement pour l'Industrie Nationale . A partir de 1938 publicó el libro por el que es más conocido La locomotive à vapeur .
El 13 de septiembre de 1971, Chapelon fue nombrado vicepresidente de la Stephenson Locomotive Society en una ceremonia en París .
Los métodos de Chapelon
Probó sus diseños experimentales a fondo para comprender cómo se comportaban realmente, utilizando los equipos de detección y prueba más precisos y completos disponibles, como la fotografía estroboscópica de alta velocidad para observar el flujo de vapor.
Antes de Chapelon, pocos ingenieros y diseñadores intentaban comprender por qué un determinado diseño funcionaba mejor que otro: simplemente trabajaban por ensayo y error , tratando de replicar los atributos de las locomotoras anteriores mediante una regla empírica, conjeturas y a partir de teorías empíricas y reglas de diseño. que rara vez se había sometido a pruebas adecuadas.
Eficiencia
La eficiencia fue una de las principales preocupaciones de Chapelon en el diseño. Algunas de sus locomotoras superaron el 12% de eficiencia, lo que para una locomotora de vapor fue excepcional. Con mayor eficiencia, Chapelon podría lograr una mayor potencia en una locomotora más pequeña que quemaba menos carbón, en lugar de simplemente agrandar una locomotora para obtener más potencia.
Composición y flujo de vapor
Fue uno de los principales defensores de la locomotora compuesta y, a partir de 1929, reconstruyó muchos compuestos de Glehn, diseñados por Alfred de Glehn , con su sistema de composición. Su otro trabajo importante incluyó la optimización del circuito de vapor, incluida la mejora del flujo de vapor mediante la ampliación de los conductos y conductos de vapor, la mejora del flujo a través del engranaje de la válvula y la mejora de los sistemas de escape, como su escape Kylchap .
Rueda y carril
Chapelon se dio cuenta de que para producir una locomotora potente y eficiente, todos los aspectos debían mejorarse y tratarse científicamente. Estudió el comportamiento de la locomotora a alta velocidad y las propiedades de conducción de la rueda de acero sobre riel de acero; sus conocimientos se pusieron en práctica mucho más tarde en los trenes de alta velocidad TGV franceses .
Problemas
A pesar de sus habilidades y trayectoria, nunca se le presentó la oportunidad de diseñar una clase de locomotoras completamente nuevas que se produjeran en cantidades. La dirección de los ferrocarriles y los políticos lo obstaculizaban continuamente, y sus superiores, a menudo, consideraban que sus locomotoras de excelente rendimiento eran una vergüenza porque mostraban el bajo rendimiento de las locomotoras aprobadas oficialmente.
El legado de Chapelon
El trabajo de Chapelon se mantuvo vivo en el trabajo de su amigo y protegido Livio Dante Porta de Argentina , y otros, y se le otorgó el raro honor para un ferroviario extranjero de tener una locomotora eléctrica British Rail Class 86 con su nombre.
Aunque muchos de los contemporáneos de Chapelon no adoptaron sus métodos, algunos lo hicieron. Uno de esos diseñadores notables fue Nigel Gresley del British London and North Eastern Railway , que usó experimentalmente el sistema de escape Kylchap de Chapelon en un pequeño número de locomotoras LNER Clase A4 , incluida la LNER Clase A4 4468 Mallard , que estableció lo que la mayoría de los historiadores aceptan como el mundo. récord de velocidad para locomotoras de vapor en 1938.
Los diseñadores de locomotoras checas en Škoda Works observaron el trabajo de Chapelon, especialmente cuando comenzó la construcción de la locomotora ČSD clase 476.0, la última locomotora compuesta de origen checo. Consultaron a Chapelon durante la construcción, y visitó Checoslovaquia.
Chapelon publicó numerosos trabajos sobre el diseño de locomotoras de vapor, aunque solo su obra más famosa ( La locomotive a vapeur , descrita anteriormente) ha sido traducida al inglés.
Locomotoras de Chapelon
Locomotoras francesas
La primera locomotora reconstruida para incorporar el trabajo de Chapelon fue la PO 4-6-2 3566, que fue liberada de las obras de Tours en noviembre de 1929. Como resultado de esto, tres series más de Pacifics fueron modificadas de manera similar.
Esto fue seguido por una reconstrucción más completa de Pacific 4521 como un 4-8-0 , que se completó en agosto de 1932. El éxito de ese trabajo llevó a once reconstrucciones más de locomotoras numeradas 4701-4712 (luego 240 701 - 240 712). . Esas locomotoras produjeron casi 40 caballos de fuerza indicados (ihp) continuos por tonelada métrica de peso de locomotora, lo que probablemente todavía sea un récord mundial.
En 1936, Chapelon comenzó la reconstrucción de un PO 6000 clase 2-10-0 como 2-12-0 , con dos cilindros de alta presión entre el segundo y tercer eje acoplado montados detrás de cuatro cilindros de baja presión. Esa disposición de cilindros inusual fue necesaria debido a que el calibre de carga era demasiado estrecho para acomodar dos cilindros de baja presión con el volumen requerido para expandir completamente el vapor de baja presión. También hubo un nivel adicional de "sobrecalentamiento" entre los cilindros de alta y baja presión, lo que permitió que la locomotora lograra un esfuerzo de tracción de 83,700 libras-fuerza (372 kN) 83700 lb.
El 242 A 1 fue quizás el pináculo del desarrollo de Chapelon de la locomotora de vapor. El 4-8-4 fue una reconstrucción de Etat 4-8-2 241.101, que retuvo el diseño de 3 cilindros, lo cambió a un sistema compuesto de 3 cilindros e introdujo más mejoras de Chapelon, incluido un escape Kylchap triple, doble válvulas de alta presión y válvulas Willoteaux en los cilindros de baja presión. Completada en 1946, y con una potencia continua de 5500 hp, la locomotora era bastante más potente que las locomotoras eléctricas francesas contemporáneas, lo que resultó en un rediseño apresurado de las locomotoras eléctricas posteriores, aumentando su potencia en otros 1000 caballos de fuerza (750 kW). Sin embargo, la locomotora fue desguazada en 1960.
La SNCF 240P clase es considerado por algunos como uno de los mejores diseños de Chapelon, y era la locomotora más térmicamente eficiente del mundo en su época. Según algunos, tenía la misma eficiencia que las primeras locomotoras diésel de su época.
Locomotoras exportadas
Las únicas locomotoras que Chapelon diseñó para su uso fuera de Francia fueron algunas locomotoras de vía métrica 2-8-4 y 4-8-4 para GELSA (Groupement d'Exportation de Locomotives SA) para la exportación a Brasil . Eran locomotoras muy avanzadas con muchos electrodomésticos estadounidenses modernos, así como las innovaciones de Chapelon. Fue un gran admirador de las capacidades industriales estadounidenses y de la alta calidad resultante de su ingeniería, aunque su trabajo tendía a ser ignorado en los Estados Unidos.
Diseños propuestos
Chapelon tenía varios diseños de locomotoras estandarizadas en la mesa de dibujo, comenzando con su tiempo en POMidi . Se dibujaron diseños completamente nuevos después de su exposición a las ideas estadounidenses, con una visita a las obras de American Locomotive Company (ALCO) en Schenectady, Nueva York , y después de conocer la experiencia con las características operativas de 242A1. Se planeó que fueran locomotoras compuestas Sauvage de 3 cilindros , con una gran área de rejilla de 6 m 2 (65 pies cuadrados), para tareas que requerían una gran potencia, y debían complementarse con una expansión simple de 2 cilindros 2-8-0 y diseños 2-10-0 para tareas menos exigentes.
El diseño de la locomotora 152 ( 2-10-4 ) tenía dos bastidores parcialmente construidos, antes de que se tomara la decisión de electrificar la SNCF y eliminar el vapor. Como resultado, los marcos se desecharon antes de su finalización.