La Clase SR Merchant Navy (originalmente conocida como Clase 21C1, sus máquinas más tarde serían informalmente conocidas como Bulleid Pacifics, Spam Cans o Packets) es un tipo de locomotoras de vapor carenadas, con disposición de ruedas 4-6-2 Pacific. Diseñada para el Ferrocarril del Sur de Gran Bretaña por Oliver Bulleid, resultó elegida entre varias propuestas del mismo ingeniero. Las primeras unidades se construyeron durante la Segunda Guerra Mundial, y la última de las 30 locomotoras se entregaría en 1949. El nombre de la clase es un homenaje a la marina mercante británica (Merchant Navy), involucrada en la batalla del Atlántico, y a las compañías navieras cuyos buques se dirigían a Southampton, un efectivo recurso publicitario del Ferrocarril del Sur, que por entonces operaba en los muelles de la ciudad portuaria.Burridge (1975), p. 60

Al incorporar una serie de nuevos desarrollos en la tecnología de locomotoras de vapor británicas, el diseño de la Clase Merchant Navy fue uno de los primeros en utilizar soldadura en el proceso de construcción, lo que permitió una fabricación más sencilla durante la austeridad de las economías de guerra y de posguerra.Arlett (1989), pp. 29–30 Además, las locomotoras incluían sifones térmicos en sus calderas y el controvertido mecanismo de válvula de cadena Bulleid.

Debido a problemas con algunas de las características más novedosas del diseño de Bulleid, British Rail modificó todas las locomotoras de la clase a finales de la década de 1950, perdiendo sus carenados aerodinámicos en el proceso. La clase Merchant Navy funcionó hasta el final del vapor en el Ferrocarril del Sur en julio de 1967. Un tercio de la clase ha sobrevivido y se puede ver en trenes históricos en toda Gran Bretaña.

Antecedentes El Ferrocarril del Sur fue el más exitoso financieramente de los "Big Four", basándose en gran medida en la inversión en el transporte de cercanías y en la electrificación de sus líneas principales.Whitehouse & Thomas, p. 49 Después de la exitosa introducción de las máquinas SR Clase Schools en 1930, la compañía se había quedado rezagada con respecto a las demás en términos de modernización de su antigua flota de locomotoras de vapor. Tras la jubilación en 1937 del Gerente General, Sir Herbert Walker, y de Richard Maunsell, Ingeniero Mecánico Jefe, sus sucesores consideraron que había llegado el momento de cambiar esta situación.Whitehouse & Thomas, p. 59 En marzo de 1938, el nuevo Gerente General Gilbert Szlumper autorizó a Oliver Bulleid, que había reemplazado a Maunsell, para que preparara distintos diseños para veinte locomotoras expresas de pasajeros.Bradley (1976), p. 3-52. El deterioro de la situación internacional antes de la Segunda Guerra Mundial sería un factor adicional que propició la toma de esta decisión.

La primera sugerencia de Bulleid consistió en una locomotora de ocho ruedas acopladas (4 a cada lado), con una disposición de ruedas 4-8-2 para los trenes expresos Golden Arrow y Night Ferry Continental, aunque rápidamente se cambió a una disposición 2-8-2 "Mikado", equipando las máquinas con un "eje Bissell" Helmholtz, un sistema que ya se había aplicado con éxito en el Continente.Bulleid (1977), pp. 52–53 Sin embargo, ambas propuestas para locomotoras de ocho ruedas motrices serían rechazadas por el Ingeniero Civil Jefe del Ferrocarril del Sur, por lo que se decidió optar por un nuevo diseño del tipo 4-6-2 "Pacific",Harvey (2004), pp. 6–9 ideado para expresos de pasajeros y los trenes rápidos utilizados en las líneas de cercanías del Sur de Inglaterra, aunque tenían que ser igualmente aptas para el trabajo de mercancías, debido a su clasificación nominal como máquinas adecuadas para "tráfico mixto" a la que Bulleid debió ajustarse para hacer posible que se construyeran durante la guerra, debido a las medidas administrativas adoptadas por el Gobierno, evitando la construcción de locomotoras de pasajeros exprés debido a la escasez de materiales y a la necesidad de locomotoras con capacidad de transporte de carga.Creer & Morrison (2001), p. 7 La Clasificación del diseño dentro de la categoría de "tráfico mixto" evitó esta restricción.

Diseño La mayor parte del diseño detallado de la Clase Merchant Navy fue realizado por la oficina de los Talleres de Brighton, pero los Ashford y los de Eastleigh también realizaron algunos trabajos. Esta división de responsabilidad posiblemente se debió al deseo de Bulleid de restringir el conocimiento de la nueva clase a un número limitado de personas.Bradley (1976) p.4 El diseño incorporó una serie de características novedosas con respecto a las prácticas habituales entonces en la construcción de locomotoras de vapor en Gran Bretaña.

Cilindros, mecanismos de válvulas, ruedas y frenos

Tres cilindros de de diámetro accionaban acopladamente el eje central. El cilindro interior estaba fuertemente inclinado con una pendiente de 1:7.5, pero los cilindros exteriores eran horizontales.Locomotive Publishing Co. (1945), p.49.

Originalmente estaba destinado a usar un mecanismo de distribución impulsado por engranajes, pero las restricciones de espacio dentro del bastidor y la escasez de material en tiempos de guerra llevaron a Bulleid a diseñar su novedoso mecanismo de válvulas de cadena. Este componente se convirtió en un rasgo único entre las prácticas de diseño de locomotoras británicas.Chain-driven valve gear diagram, retrieved 13 April 2007 Más adelante se ganaría una mala reputación, porque podía causar un accionamiento de válvulas altamente irregular, un problema agravado por el rápido reversor de vapor adoptado por Bulleid. Todo el sistema estaba ubicado en un baño de aceite sellado, otro diseño único, que proporcionaba una lubricación constante a las partes móviles.

Las locomotoras estaban equipadas con las inusuales ruedas motrices Bulleid Firth Brown (BFB) de 6 ft 2 in (1.88 m) que eran más ligeras y más resistentes a la vez que sus equivalente con radios. Estas nuevas ruedas demostrarían sobradamente sus ventajas y más adelante se usarían en otras clases de máquinas diseñadas por Bulleid. El bogie delantero estaba basado en el de la Clase Lord Nelson, aunque tenía un batalla de 6 ft 3 in (1.90 m), en comparación con el diseño de Maunsell de 7 ft 6 in (2.28 m), utilizando ruedas BFB de 3 ft 1 in (0,94 m) de diámetro. Se incorporó una distancia entre ejes más larga para mantener las locomotoras dentro de las condiciones de carga lineal admisibles por los puentes del Ferrocarril del Sur. El bogie trasero de apoyo utilizaba un bastidor monolítico de fundición de acero, facilitando una circulación más suave. El diseño sería utilizado en la futura Clase 7 Standard.

Los espacios entre las ruedas motrices albergaban frenos con cierre de vapor, que retenían las ruedas por medio de una acción de "tijera". Las dos suspensiones centrales sostenían dos bloques de freno cada una, mientras que las dos suspensiones externas en las ruedas motrices delantera y trasera sostenían una cada una.Bradley (1976), p. 9 Estaban conectados entre sí mediante varillas externas para facilitar el acceso, y todo el sistema se operaba desde la plataforma.

Caldera y cámara de combustión soldada La presión máxima de la caldera era más alta que en cualquier otra locomotora de servicio regular británica (excepto en la GWR Clase County) a 280 psi.

Bulleid optó para las calderas por los fogones totalmente soldados (más baratos), en lugar de una construcción remachada al uso, y una caja de fuego interior de acero que era más ligera que las habitualmente fabricadas con cobre. Se implementaron dos sifones térmicos de acero soldado para mejorar la circulación del agua alrededor del fogón, subcontratados a Beyer Peacock.

Sin embargo, pronto se hizo evidente que el Ferrocarril del Sur carecía de las instalaciones necesarias para fabricar calderas soldadas de este tamaño,Bradley (1976), p. 8 por lo que las primeras diez calderas se encargaron a la North British Locomotive Company.

Carenado, caja de humo y tiro de vapor

La caldera estaba envuelta por una carcasa de chapa de acero ideada por Bulleid, que no tenía el propósito de reducir la resistencia al aire de la máquina (como demostraba su frontal extremadamente plano), sino que servía como una forma de elevar los gases de escape.Bradley (1976), p. 10 Los lados planos también fueron una ayuda para limpiar la locomotora con sistemas mecánicos, lo que representa un intento de reducir los costos de mano de obra.Creer & Morrison (2001), p. 21 Mantuvo el perfil cuadrado del fogón Belpaire, extendido mediante un perfil curvo hacia adelante hasta alcanzar la caja de humos. Se utilizó lana de vidrio para el revestimiento de la caldera. La caja de humo, de chapa metálica, estaba fabricada con el mismo perfil que la caja de fuego, actuando como una manera de mantener la forma del carenado exterior. En el centro, la carcasa estaba soportada por crinolinas de acero de sección acanalada (armazones de refuerzo utilizados para mantener la forma) unidas al bastidor. La caja de humo albergaba las cinco boquillas del tiro del escape de vapor Lemaître, dispuestas en círculo dentro de una chimenea de gran diámetro.

Ténder Bulleid diseñó un nuevo ténder con una capacidad de de agua, que podía transportar 5 toneladas (5.1 t) de carbón en un chasis de seis ruedas. Utilizaba ruedas BFB de perfil aerodinámico, o "raves"; la parte superior tenía un aspecto similar al de los coches transportados por la locomotora. El depósito de agua estaba construido con chapas soldadas para ahorrar peso, y el ténder estaba equipado con un equipo de frenado al vacío de un tipo de cierre similar al utilizado en la locomotora. Tres depósitos de vacío de freno de construcción cilíndrica se agrupaban en la parte superior del depósito, detrás del espacio destinado al carbón. Inusualmente para una locomotora británica, se incorporaron dos tapones de llenado de agua adicionales en la parte delantera del ténder, para acceder desde la plataforma lateral. El diseño original demostró estar arriostrado de manera inadecuada y sujeto a fugas graves, incluso si estaba levemente dañado, o cuando las presiones generadas por el agua hacían que las juntas soldadas se partieran. El problema no se resolvió hasta 1944, cuando se instaló un sistema antifugas adicional.

Otras innovaciones la locomotora disponía de iluminación eléctrica tanto en la cabina como en la plataforma exterior, suministrada por un generador de vapor instalado debajo del bastidor.Bulleids in Retrospect Los indicadores de control de la máquina estaban indirectamente iluminados mediante luz ultravioleta. Esto permitía obtener una visión nocturna más clara del medidor de presión de vapor de la caldera y del medidor de vacío del tubo de freno, al tiempo que evitaba el deslumbramiento, lo que facilitaba a la tripulación ver las señales situadas junto ala vía. También se prestó mucha atención a la ergonomía de la cabina de conducción, diseñada con los controles requeridos para la operación agrupados de acuerdo con las necesidades del fogonero y del maquinista, obteniéndose así una operación más segura.Day-Lewis (1964), pp. 149–150 Como ayuda para el fogonero, se incorporó un pedal que usaba vapor a presión para abrir las compuertas del fogón (por donde se introduce el carbón a la caldera). La cabina estaba completamente cerrada, mejorando las condiciones de trabajo de la tripulación en invierno.

Construcción Para el historial de construcción de la clase, consúltese: Anexo:Lista de locomotoras SR Clase Merchant Navy