Keveset hallani és olvasni az Amerikai Egyesült Államok villamos mozdonyairól és villamosított vasútvonalairól. Ennek elsősorban az az oka, hogy igen kevés villamosított vasútvonal van az országban (a legismertebb ezek közül a Northeast Corridor a keleti parton és az ehhez kapcsolódó Keystone Corridor egy része). Az amerikai magánvasutak nem fektettek be a villamosításba, a vonalak többsége mind a mai napig dízelüzemű.

A Milwaukee Road "Bi-Polar" villamosmozdonya (kép forrása: www.american-rails.com)

Volt azonban egy úttörő vasúttársaság, a Milwaukee Road, mely két hosszabb szakaszt is villamosított a 20. században és számos különleges villamosmozdonyt is üzemeltetett. A  "Bi-Polar" villamosmozdony korának egyik legerősebb és legmodernebb gépe volt és számos érdekes műszaki megoldást tartalmazott.

Villamos vontatás az Amerikai Egyesült Államokban

Az 1890-es években a Milwaukee Road igazgatói úgy érezték, hogy az amerikai Közép-nyugaton elterülő  vasúthálózatukat meg kellene hosszabbítaniuk a Csendes-óceánig, átkelve a Sziklás-hegységen és a Kaszkádokon, hogy versenyképesek maradjanak más vasutakkal szemben. Ez a döntés később végzetesnek bizonyult a vasúttársaság számára, de ne szaladjunk ennyire előre a történetben.

A Csendes-óceán kiterjesztésének hegyvidéki régióiban a működési feltételek nehéznek bizonyultak. A Montanában mért -40 °C téli hőmérséklet miatt a gőzmozdonyok nem tudtak elegendő gőzt termelni. A vonal hegyvidéki területeken kígyózott, ami "hosszú, meredek emelkedőket és éles kanyarokat" eredményezett. A villamosítás jelentette a megoldást, különösen a hegyekben bőségesen elérhető vízenergiának és a montanai Anaconda rézkészletének köszönhetően. 1914 és 1916 között a Milwaukee Road 3000 voltos egyenáramú felsővezeték-rendszert épített ki a montanai Harlowton és az idahói Avery között, a legnehezebb hegyi szakaszon, ami 438 mérföld (705 km) távolságot jelent. Az eredménnyel elégedetten a Milwaukee 1917 és 1920 között további 207 mérföldet (333 km) villamosított Washington államban, Othello és Tacoma között. Ez a szakasz a Kaszkádokon át vezetett a 3,6 km hosszú Snoqualmie-alagúton keresztül, a Snoqualmie Pass-tól délre, több mint 120 m magassággal alacsonyabban. 

Átkelés a Montana-kanyonon villamos mozdonnyal 1925 augusztusában (kép forrása: Wikimedia Commons)

A 645 mérföldes (1038 km) fővonal-villamosítás 1920-ban együttesen a világ addig legnagyobb ilyen projektjét jelentette, és az Egyesült Államokban ezt nem haladta meg a Pennsylvania Railroad erőfeszítése sem az 1930-as években. A két külön villamosított körzetet soha nem egyesítették, mivel a 216 mérföldes (348 km) Idaho Division (Avery-től Othellóig) viszonylag sík volt és kevés kihívást jelentett a gőzüzem számára. A villamosítás 27 millió dollárba került, de évente több mint 1 millió dolláros megtakarítást eredményezett a jobb működési hatékonyságból. Kellettek azonban még mozdonyok is a villamosított szakaszokra.

Az EP-2 sorozat története

A Milwaukee Road EP-2 sorozat mozdonyai a General Electric által 1919-ben gyártott öt villamos mozdonyból állt. Gyakran nevezték őket Bi-Polarnak (bipolárisoknak), ami a mozdonyokban alkalmazott kétpólusú villanymotorokra utalt. Koruk legjellegzetesebb és legerősebb villamos mozdonyai közé tartoztak, és a Milwaukee Road modernizációjának megtestesítői voltak. Közel 40 éves használatuk alatt a vasút jelképévé váltak, és máig az amerikai fővonali villamosításnak maradandó képét jelentik.

Tervezés

1917-ben, a Mountain Division 1915-ös 3000 voltos egyenáramú villamosításának óriási sikerét követően a Milwaukee Road úgy döntött, hogy folytatja a Coast Division villamosítását. Ennek a projektnek a részeként öt új villanymozdonyt rendelt a General Electric-től, darabonként 200 000 dollárért. Ezek kialakítása gyökeresen különbözött azoktól a mozdonyoktól, amelyeket a General Electric két évvel korábban a Mountain Division első villamosításához szállított. A Milwaukee Road volt az egyetlen vasúttársaság, amely ezt a mozdonytípust rendelte a GE-től.

A legfigyelemreméltóbb mechanikai fejlesztés vitathatatlanul az új mozdonyokon használt vontatómotorok voltak. Ezeket kétpólusú motoroknak nevezték, mivel a mozdony 12 motorjának mindegyike csak két pólussal rendelkezett Innen kapták a becenevüket is), és közvetlenül a mozdony vázára, a tengely mellé voltak felszerelve. A motor armatúrája közvetlenül a tengelyre volt szerelve, ami teljesen fogaskerék nélküli konstrukciót jelentett. Ez a kialakítás szinte teljesen zajtalan volt, mivel nemcsak a fogaskerékfogak morgását, hanem a normál orrmotoros alkalmazásokban jellemzően használt, magasabb fordulatszámú villanymotorok nyöszörgését is kiküszöbölte. Az EP-2-esek nem az első olyan villamos mozdonyok voltak, amelyekben kétpólusú motorokat alkalmaztak, amelyeket először Asa F. Batchelder tervezett a New York Central S-mozdonyai számára több mint egy évtizeddel korábban, de akkoriban ezek voltak a legnagyobbak.

A mozdony egy személyszállító vonattal 1925-ben (kép forrása: Wikimedia Commons)

A bipoláris mozdony elrendezése is szokatlan volt. A mozdony váza három részből állt. Egy kis középső rész tartalmazta a személykocsik fűtésére szolgáló kazánt, míg a nagyobb szélső részek a mozdony elektromos berendezéseit és a jellegzetes kerek tetejű motorháztetőkben elhelyezett vezetőfülkéket. A mozdony váza négy részre volt osztva, az illesztéseknél csuklós, a két középső rész pedig a mozdonytest végszekcióihoz kapcsolódott. A mozdonyon tizenkét hajtókerék-pár volt, valamint egy-egy futótengely mindkét végén, ami 1B-D+D-B1 kerékelrendezést jelentett. Az összes puffererőt a mozdony vázán keresztül vezették át.

A mozdony jellegrajza a 14 tengellyel! (kép forrása: Wikimedia Commons)

A bipolárisokat úgy tervezték, hogy képesek legyenek bármely Milwaukee Road személyvonatot egymagában vontatni, és eredetileg többrészes vezérlés nélkül szállították őket. A General Electric 90 mérföld/óra (145 km/h) végsebességet ígért a mozdonyoknak, de a Milwaukee Road 70 mérföld/óra (113 km/h) sebességre értékelte őket. A motorok folyamatos teljesítménye 3 180 lóerő (2370 kW, ami kb. egy magyar V43-as mozdonyénak felelt meg, de 55 évvel korábban) volt, folyamatos vonóerejük 42 000 lbf (190 kN), indító vonóerejük pedig 116 000 lbf (520 kN) volt, amit a 12 hajtott kerékpárnak és a mozdony jelentős súlyának volt köszönhető.

Szolgálati előzmények

Amikor a Bi-Polarokat bevezették, modernségük és jellegzetes kialakításuk a Milwaukee Road leghíresebb villamos mozdonyává tette őket. Az Olympian, a vasút első számú, Chicagóból Seattle-be közlekedő vonatának jelképévé váltak. Egyedi megjelenésük és teljesítményük miatt ideálisak voltak reklámcélokra, és volt egy sor olyan bemutató, amelyen egy Bipolar képes volt túlszárnyalni a korabeli gőzmozdonyokat. A Mountain Division rövid tesztelési időszaka alatt az EP-2-esekről kiderült, hogy üzemeltetése olcsóbb, mint az akkoriban használatos GE és Westinghouse villanymozdonyoké.

Egy Bi-Polar selyemszállító teherkocsikkal 1921 körül (kép forrása: Wikimedia Commons)

Az öt EP-2-es, 10250-10254-es számozású mozdonyt 1919-ben állították rendszeres szolgálatba a parti körzetben. A Milwaukee Road azonnali költségmegtakarítást ért el a korábban használt gőzmozdonyokkal szemben, mivel a Bipolarok Tacomától Othellóig megállás nélkül tudtak közlekedni, és olyan emelkedőkön is tudtak vonatokat vontatni, amelyekhez korábban két gőzmozdonyra volt szükség.

A világ legnagyobb és legerősebb villamos mozdonya - hirdeti a felirat Chicagóban 1924-ben (kép forrása: Wikimedia Commons) 

A Bi-Polarok 1919-től 1953-ig működtek a tengerparti vontatási körzetben, ezen időszak nagy részében komolyabb átépítés nélkül. 1939-ben E1-E5-ös számozást kaptak. 1953-ban a Milwaukee Road mind az öt EP-2-es mozdonyt, amelyek 35 évesek és elhasználódtak a súlyos háborús szolgálatban, alaposan átépítette, mozdonyonként mintegy 40 000 dollárért. Az átépítés során a nagyobb sebesség érdekében további vontatómotoros söntöket, gördülőcsapágyakat, több egységes vezérlést, elektromos vonatfűtést kaptak és áramvonalasították a mozdonyszekrényt. A prototípusként a Tacoma Shops műhelyben átépített E5 a hirdetetteknek megfelelően teljesített, de túllépte a költségvetést, ezért a Milwaukee Shops műhelyt bízták meg a másik négy Bipolar átépítésével. A Milwaukee-i műhely dolgozói, akik nem voltak hozzászokva a villamos mozdonyokon való munkához, Laurence Wylie, a villamosítási osztály vezetőjének véleménye szerint "gyenge munkát" végeztek. (Wylie utódja, T. B. Kirk azt állította, hogy egy frissen átépített EP-2-esben látott egy csoport szétkapcsolt vezetéket, amelyeket összefűzve és felcímkézve a következő írásos üzenettel láttak el: "Nem tudjuk, hová mennek ezek".) Ezután a Bipolarok hajlamosak voltak elektromos tüzekre és meghibásodásokra, annak ellenére, hogy a Tacoma Shops többször is megpróbálta kijavítani ezeket.

1954 és 1957 között a mozdonyokat egyre kevesebbet használták, és 1957 közepén a parti részlegből a hegyi részleghez helyezték át őket. A problémák továbbra is fennálltak; ráadásul a személyvonatok sebessége a Sziklás-hegységben (egyes helyeken több mint 80 mérföld/óra vagy 129 km/h) általában meghaladta a parti vonatok 60-65 mérföld/óra (97-105 km/h) csúcssebességét, ami tovább súlyosbította a problémákat. 1958 és 1960 között mind az ötöt fokozatosan kivonták a forgalomból. Ekkorra már a Union Pacific által inspirált sárga-szürke festést kapták.

Mintegy 40 évnyi szolgálat után vonták ki a napi használatból, nagyrészt nagyjavítási problémák miatt. Ennek ellenére rendkívül megbízható mozdonyok voltak, amelyek több évtizedes szolgálatot teljesítettek.

Egy E2-es a sárga-szürke új fényezéssel

1962-ben az E2 kivételével az összeset Seattle-be vontatták és selejtezték. Az E2-es mozdonyt 1962-ben a Missouri állambeli St. Louisban található Nemzeti Közlekedési Múzeumnak adományozták, és még abban az évben oda szállították át. Azóta is statikus kiállításon van, és az 1953-as átépítése utáni állapotában teljesen helyreállították.

A megőrzött E2-es mozdony St. Louisban

A villamosított pályaszakaszok szigetüzemként működtek, ezért szükség volt a gőzmozdony-villamos mozdony, később a dízelmozdony-villamos mozdony cserékre a vonatok élén. Időközben a dízelmozdonyok is hatalmas fejlődésen estek át és mivel azok a teljes hálózaton tudtak korlátozás nélkül közlekedni, a villamos vontatás elveszítette jelentőségét és a dízelmozdonyok kiszorították a villanygépeket. A felsővezetéket elbontották, az árából pedig további dízelmozdonyokat vásároltak. Ezzel véget ért a fővonali villamos vontatás története az amerikai Közép-nyugaton.

Emlékezete

A mozdony, mint technikatörténeti érdekesség, különleges formavilágú mozdony, továbbá fővonali amerikai villamos mozdony, számos vasútbarát fantáziáját megmozgatta. A gép szerepel a Railroad Tycoon 3 játékban, mint EP-2 Bi-Polar, mint az egyik lehetőség a két választható amerikai villanygép között.

De lelkes vasútbarátok elkészítették LEGO-ból is az ikonikus mozdonyt.

A vasútmodell-gyűjtők sem maradnak Bi-Polar nélkül, több gyártó is gyárt E2 sorozatú mozdonyokat többféle méretarányban és többféle színben is. A külsőre azonos modell-mozdonyoknál azonban a különleges 12 vontatómotoros hajtásról le kell mondanunk...

A mozdony H0-s méretarányú modellje (kép forrása: trains.com)