محرك نابير دلتيك (Napier Deltic Engine)
يُعد محرك نابير دلتيك ابتكارًا هندسيًا فريدًا من نوعه، حيث صُمم في الأصل للاستخدام في الزوارق البحرية التابعة للبحرية الملكية البريطانية خلال الحرب العالمية الثانية، ثم وُسع نطاق استخدامه ليشمل القوارب السريعة والقاطرات. سُمي هذا المحرك بـ “دلتيك” نسبة إلى شكله المثلثي الذي يشبه الحرف اليوناني دلتا (Δ).
التصميم والمواصفات:
يتميز محرك نابير دلتيك بتصميم فريد من نوعه يتكون من ثلاثة صفوف من الأسطوانات، مرتبة على شكل مثلث متساوي الأضلاع. في كل زاوية من المثلث، يوجد عمود مرفقي، ويتم توصيل المكابس بهذه الأعمدة المرفقية. يعتمد هذا التصميم على محركات مكبسية مترددة، مما يعني أن المكابس تتحرك ذهابًا وإيابًا داخل الأسطوانات. ينتج عن هذا الحركة طاقة ميكانيكية يتم تحويلها لاحقًا إلى حركة دورانية.
- عدد الأسطوانات: يتراوح عدد الأسطوانات في محركات دلتيك المختلفة بين 9 و 18 أسطوانة، موزعة على ثلاثة صفوف.
- التكوين: يعتمد التكوين على شكل مثلث، حيث يمثل كل ضلع صفًا من الأسطوانات.
- الدورة: يعمل المحرك وفقًا لدورة ثنائية الأشواط، مما يعني أن كل أسطوانة تكمل دورة كاملة (احتراق، طرد) في شوطين فقط للمكبس.
- نظام الحقن: يعتمد المحرك على نظام حقن مباشر للوقود.
المميزات والعيوب:
يتميز محرك نابير دلتيك بعدة مزايا، منها:
- نسبة عالية من الطاقة إلى الوزن: يتميز المحرك بصغر حجمه وخفة وزنه مقارنة بقدرته الحصانية، مما يجعله مناسبًا للاستخدام في التطبيقات التي تتطلب قوة كبيرة مع وزن خفيف.
- تصميم مضغوط: يسمح التصميم المثلثي بتوفير المساحة وتقليل الأبعاد الكلية للمحرك.
- تشغيل سلس: يوفر التصميم المتوازن للمحرك تشغيلًا سلسًا وهادئًا نسبيًا.
ومع ذلك، يعاني المحرك من بعض العيوب، منها:
- تعقيد التصميم: يعتبر تصميم المحرك معقدًا نسبيًا، مما يزيد من تكلفة التصنيع والصيانة.
- ارتفاع تكلفة الصيانة: تتطلب صيانة المحرك مهارات متخصصة وقطع غيار باهظة الثمن.
- استهلاك عالي للوقود: يستهلك المحرك كمية كبيرة من الوقود مقارنة بالمحركات الأخرى ذات القدرة المماثلة.
التطبيقات:
استُخدم محرك نابير دلتيك في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك:
- الزوارق البحرية: كان التطبيق الرئيسي للمحرك في الزوارق البحرية السريعة التابعة للبحرية الملكية البريطانية.
- القوارب السريعة: استُخدم المحرك في بعض القوارب السريعة التجارية والخاصة.
- القاطرات: استُخدم المحرك في عدد قليل من القاطرات، بما في ذلك القاطرة البريطانية “دلتيك” DP1.
- مولدات الطاقة: استُخدم المحرك في بعض مولدات الطاقة المتنقلة والثابتة.
القاطرة البريطانية “دلتيك” DP1 (British Railways DP1 (“Deltic”) Locomotive)
تُعد القاطرة البريطانية “دلتيك” DP1 قاطرة نموذجية تم بناؤها بواسطة شركة إنجليش إلكتريك (English Electric) في عام 1955 لاختبار تكنولوجيا محرك نابير دلتيك في تطبيقات السكك الحديدية. كانت القاطرة محاولة لتقييم إمكانية استخدام محركات الديزل عالية السرعة وخفيفة الوزن في تشغيل القطارات الرئيسية.
التصميم والمواصفات:
تعتبر DP1 قاطرة فريدة من نوعها، حيث تم تجهيزها بمحركين نابير دلتيك 18 أسطوانة، يولدان قوة إجمالية تبلغ 3300 حصان. تم تصميم القاطرة لتكون قادرة على سحب قطارات الركاب والبضائع بسرعات عالية. تميزت القاطرة بتصميم خارجي انسيابي ومقصورة قيادة حديثة في ذلك الوقت.
- المحركات: اثنان من محركات نابير دلتيك 18 أسطوانة.
- القوة: 3300 حصان (إجمالي).
- الوزن: حوالي 106 أطنان.
- السرعة القصوى: 100 ميل في الساعة (160 كم/ساعة).
الأداء والخدمة:
أظهرت القاطرة DP1 أداءً واعدًا خلال فترة الاختبار، حيث تمكنت من تحقيق سرعات عالية وسحب قطارات ثقيلة. ومع ذلك، واجهت القاطرة بعض المشاكل المتعلقة بموثوقية المحركات وارتفاع تكاليف الصيانة. على الرغم من هذه المشاكل، فقد مهدت القاطرة DP1 الطريق لتطوير قاطرات ديزل أكثر قوة وكفاءة في المستقبل.
الإرث والتأثير:
على الرغم من أن القاطرة DP1 لم تدخل الخدمة التجارية بشكل كامل، إلا أنها تركت إرثًا هامًا في تاريخ السكك الحديدية البريطانية. فقد أثبتت إمكانية استخدام محركات الديزل عالية السرعة في تشغيل القطارات الرئيسية، وساهمت في تطوير قاطرات ديزل أكثر موثوقية وكفاءة. كما ألهمت القاطرة DP1 تصميم قاطرات أخرى، مثل قاطرات الفئة 55 (Class 55) التي عُرفت أيضًا باسم “دلتيك” والتي حققت نجاحًا كبيرًا في الخدمة.
قاطرات الفئة 55 (Class 55 Locomotives)
بنيت قاطرات الفئة 55، والمعروفة أيضًا باسم “دلتيك”، بين عامي 1961 و 1962 بواسطة شركة إنجليش إلكتريك. استند تصميم هذه القاطرات إلى القاطرة النموذجية DP1، ولكن مع تحسينات كبيرة في الموثوقية والأداء. أصبحت هذه القاطرات من أبرز معالم السكك الحديدية البريطانية، حيث خدمت لأكثر من 20 عامًا في سحب قطارات الركاب السريعة على الخط الرئيسي الشرقي.
المواصفات والخصائص:
تتشابه قاطرات الفئة 55 إلى حد كبير مع القاطرة DP1 في تصميمها العام، حيث تم تجهيزها بمحركين نابير دلتيك 18 أسطوانة، يولدان قوة إجمالية تبلغ 3300 حصان. ومع ذلك، تم إجراء تحسينات كبيرة على المحركات لزيادة موثوقيتها وتقليل تكاليف صيانتها. تميزت هذه القاطرات بتصميم خارجي أنيق ومقصورة قيادة مريحة.
- المحركات: اثنان من محركات نابير دلتيك 18 أسطوانة.
- القوة: 3300 حصان (إجمالي).
- الوزن: حوالي 106 أطنان.
- السرعة القصوى: 100 ميل في الساعة (160 كم/ساعة).
الخدمة والتقاعد:
خدمت قاطرات الفئة 55 على الخط الرئيسي الشرقي بين لندن وإدنبرة لأكثر من 20 عامًا، حيث كانت تسحب قطارات الركاب السريعة بانتظام. اكتسبت هذه القاطرات سمعة طيبة لأدائها القوي وموثوقيتها النسبية. بدأت القاطرات في التقاعد تدريجيًا في أوائل الثمانينيات، وتم سحب آخر قاطرة من الخدمة في عام 1982.
الحفاظ عليها:
تم الحفاظ على عدد قليل من قاطرات الفئة 55، وهي تعمل حاليًا على خطوط السكك الحديدية التراثية في جميع أنحاء المملكة المتحدة. تعتبر هذه القاطرات بمثابة تذكير بعصر ذهبي للسكك الحديدية البريطانية، وتجذب العديد من الزوار وعشاق السكك الحديدية.
خاتمة
في الختام، يمثل مصطلح “دلتيك” إرثًا هندسيًا فريدًا من نوعه، بدءًا من محرك نابير دلتيك المبتكر بتصميمه المثلثي المميز، وصولًا إلى القاطرة البريطانية “دلتيك” DP1 التي مهدت الطريق لتطوير قاطرات ديزل أكثر قوة وكفاءة، وانتهاءً بقاطرات الفئة 55 التي خدمت لأكثر من 20 عامًا على الخط الرئيسي الشرقي. على الرغم من التحديات التي واجهتها هذه التقنيات، إلا أنها تركت بصمة واضحة في تاريخ الهندسة والنقل.