In het diepste geheim was de test voorbereid. Niemand mocht ook maar iets vermoeden. En toen de stoomlocomotief Mallard in de ochtend van zondag 3 juli 1938 uit Londen vertrok richting Barkston in Midden-Engeland, dachten veel mensen dat het om de zoveelste remtest ging.
Joseph Duddington, de machinist van de stoomlocomotief, en Tommy Bray, de stoker, was op het hart gedrukt om het doel van de rit geheim te houden, en een vooraanstaand waarnemer van records, die er altijd bij was als er iets op treingebied gebeurde, had laten weten dat hij niet op zondag wilde werken.
Stoker Tommy Bray (l) en machinist Joseph Duddington bestuderen de instrumenten die het record van de Mallard registreerden.
Er werd een vervanger opgetrommeld, en die was er maar wat blij mee toen alle betrokkenen kort voor vertrek te horen kregen wat er deze ochtend zou gebeuren: Duitsland het snelheidsrecord voor stoomlocomotieven afpakken.
Eerdere Britse pogingen waren mislukt, maar vandaag zou de Mallard het gekrenkte zelfvertrouwen van de natie herstellen en laten zien dat de Britten tegen de nazi’s opgewassen waren.
Himmler rijdt mee
De jaren 1930 waren zware tijden voor het Britse Rijk. Na de krach op Wall Street in 1929 was de economie ingestort. Veel arbeiders leden honger en in de steden schoten gaarkeukens als paddenstoelen uit de grond. In 1935 begonnen er grote demonstraties op gang te komen.
Fascistische betogers vochten met hun rivaliserende politieke en etnische groeperingen, en in het zuiden van Wales wist de door communisten geleide arbeidersbeweging 300.000 mensen voor één betoging op de been te brengen
Het record van de Mallard moest het Britse moreel in tijden van onrust, stakingen en honger opvijzelen.
Ondertussen bloeide de economie van Duitsland als nooit tevoren. In 1933 was Adolf Hitler rijkskanselier geworden, en twee jaar later vestigde Duitsland een record waardoor het land zo mogelijk nog meer macht en dreiging uitstraalde dan voorheen.
Op 11 mei haalde een Duitse Borsig-stoomlocomotief even ten westen van Berlijn een topsnelheid van 200,4 kilometer per uur: een wereldrecord voor stoomlocomotieven.
Een van de passagiers was Heinrich Himmler, het hoofd van de SS, en het record was een propagandazege voor nazi-Duitsland en zijn bondgenoten.
Bekijk hier het kleine broertje van de trein die Duitsland het snelheidsrecord bezorgde:
In de jaren 1930 ontwikkelde Duitsland drie motoren voor het model DRG 05: 001, 002, 003, en met de DRG 05-002 vestigden de Duitsers in 1936 niet alleen het record voor de maximumsnelheid. Op 30 mei 1936 werd de trein getest bij 190 km/h tussen Berlijn en Hamburg. Op de terugweg legde de trein in 48 minuten en 32 seconden 113 kilometer af, tussen Wittenberg en een stopsein bij Berlin-Spandau – een gemiddelde snelheid van 139,4 km/h van start- tot eindpunt. Dat was ook een record voor de stoomlocomotief, en een dat nog steeds staat.
Groot-Brittannië was bijna 150 jaar lang toonaangevend op het gebied van stoomtreinen geweest.
De Brit Richard Trevithick had de stoomlocomotief in 1804 ontworpen, en in de tweede helft van de 19e eeuw ontwikkelden twee spoormaatschappijen op rivaliserende trajecten van Londen naar Schotland, West Coast en East Coast Main Line, voortdurend snellere treinen om elkaar de loef af te steken. Daardoor gingen de ontwikkelingen op spoorgebied snel.
Met zijn kwakkelende economie, hoge werkloosheid en sociale onrust had Groot-Brittannië echter in de jaren 1930 veel van zijn glans verloren. Het land was nog maar een schaduw van de grootmacht die het eens was.
Britse eer moet worden gered
De man die de eer van de hele natie moest redden met de snelste stoomlocomotief ter wereld, heette Nigel Gresley. Hij was in 1876 in Edinburgh geboren en had eigenlijk in de voetsporen van zijn vader moeten treden, die dominee was.
Maar Nigel wilde werktuigbouwkundige worden, en toen hij 17 was, ging hij in de leer bij een treinfabriek. Later stond hij aan de tekentafel en werkte hij mee aan het ontwerpen van locomotieven.
Hij bleek een groot talent te zijn en schopte het binnen de kortste keren tot hoofdingenieur.
Sir Nigel Gresley met stopwatch in een van zijn efficiënte treinen.
Gresleys locomotief vloog naar Schotland
Toen de Mallard zijn snelheidsrecord vestigde in 1938, was Nigel Gresley te ziek om mee te rijden. Kort na de triomf ging zijn gezondheid verder achteruit, en hij overleed op 5 april 1941.
In 2001 werd Gresley geëerd met een herdenkingsplaquette op het station van Edinburgh. Die was niet alleen aan de Mallard gewijd, maar ook aan alle andere locomotieven die Gresley bouwde, waaronder The Silver Jubilee (1935), en zijn beroemdste stoomlocomotief, de Flying Scotsman uit 1923.
De Flying Scotsman werd ontwikkeld voor de London and North Eastern Railway, waar Gresley als hoofdingenieur werkte van 1923 tot zijn dood.
De trein reed als expres tussen Londen en het Schotse Edinburgh – vandaar de naam. In het begin duurde die reis acht uur, maar dankzij innovaties werd de reisduur bekort tot 5 uur en 50 minuten.
De Flying Scotsman was de trots van de maatschappij, maar in 1963 werd hij verruild voor moderne diesellocomotieven.
Daarna ging de locomotief op wereldreis, zodat spoorfanaten zich eraan konden vergapen. Zo deed hij tussen 1963 en 1973 Noord-Amerika aan, en was hij eind jaren 1980 in Australië.
Een van de vele innovaties die uit de koker van Nigel Gresley kwamen, was het weghalen van de verhoogde middenpartij met ramen, die in de 19e eeuw op het dak van de rijtuigen zat. Tegelijkertijd gaf hij het dak de vorm van een ellips om zodoende de luchtweerstand te verminderen.
Om de motor krachtiger te maken gaf hij zijn locomotief drie cilinders in plaats van twee, zoals toen gebruikelijk was.
Een locomotief met twee cilinders, een voor de wielen aan elke kant, reed nogal schokkerig doordat de kracht van de zuigers naar voren, achteren en opzij werd verdeeld.
Het geniale van het idee van Gresley was dat een extra cilinder tussen de wielen voor een balans tussen de drie zuigers zorgde, en daarmee voor meer kracht.
Zo kreeg de stoomlocomotief meer paardenkrachten en bleef de slijtage aan de rails binnen de perken.
Sinds begin jaren 1920 had Nigel Gresley aan de ontwikkeling en verbetering van de Pacific gewerkt, een type locomotief.
Deze Pacific had een kleiner stel wielen aan de voorkant, drie grotere stellen drijfwielen in het midden en een stel kleine wielen aan de achterkant die het machinistenhuis de nodige ondersteuning boden.
Gresley bouwde eerst de A1 Pacific en later de verbeterde A3 Pacific, allebei zeer krachtige locomotieven.
Maar zowel de A1 als de A3 hadden nog veel weg van de 19e-eeuwse stoomlocomotieven met hun cilindervormige ketel en nogal platte neus. Om een locomotief te bouwen die snelheidsrecords zou vestigen en het brandstofverbruik zou optimaliseren, moest met die traditie gebroken worden.
Inspiratie komt van raceauto
De inspiratie voor het A4 Pacific-model, de zogeheten Mallard, kwam uit de wereld van de autoraces. In 1923 presenteerde de Italiaanse auto-ontwerper Ettore Bugatti een geheel nieuw type gestroomlijnde racewagen, en Nigel Gresley vertaalde het design daarvan naar zijn A4-locomotief.
Als een van de eersten testte hij schaalmodellen van stoomlocomotieven in een windtunnel, en door de Mallard te voorzien van een gestroomlijnde wigvorm, beperkte hij de luchtweerstand die bij hoge snelheid langs de zijkanten van traditionele locomotieven ontstond.
Gestroomlijnd als een Franse raceauto
De Frans-Italiaanse autobouwer Ettore Bugatti, die het gelijknamige merk oprichtte, experimenteerde als een van de eerste autofabrikanten met windtunnels om zijn wagens nog sneller te maken.
De tests leverden veel nuttige informatie op over luchtweerstand bij hoge snelheid, en in 1923 presenteerde Bugatti een raceauto met een nieuw, revolutionair ontwerp: de Bugatti Type 32.
De wagen deed maar aan één race mee en brak nooit echt door, maar hij stond bekend om zijn gestroomlijnde carrosserie. Sir Nigel Gresley haalde er veel inspiratie uit toen hij zijn A4 Pacific-stoomlocomotief ontwierp.
Duitsers blijven aan kop
De gestroomlijnde A4 was voltooid in 1935, een klein jaar voordat Deutsche Reichsbahn het snelheidsrecord brak met zijn Borsig-locomotief.
Het record leidde tot ophef in Groot-Brittannië, en volgens veel Britten moest de natie het koste wat kost heroveren.
Al snel ontstond er een wedloop tussen de Britse spoorwegmaatschappijen, maar de allersnelste trein van Groot-Brittannië haalde maar een luttele 183 kilometer per uur. Het verschil met het Duitse record van 200,4 kilometer per uur was nog levensgroot.
Het terugpakken van het record werd een ware obsessie voor Nigel Gresley, en de Mallard, de A4 Pacific die in 1938 werd gebouwd, werd van de nieuwste snufjes voorzien.
De druk in de ketel en in de cilinders werd flink opgevoerd en de stoombuizen werden gestroomlijnd, zodat de stoom er met minder weerstand doorheen geperst zou worden.
MALLARD (Type: A4 Pacific)
Rijklaar: 3 maart 1938
In gebruik: 25 jaar (1938-1963)
Bemanning: 2 (machinist/stoker) Lengte (excl. kolentender): 21,34 m
Vermogen: circa 3000 pk
Wielen, diameter: 203,2 cm
Gewicht locomotief: 104,6 ton
Gewicht kolentender: 63,0 ton
Capaciteit kolentender: 8 ton kolen en 18,5 ton water
Aantal geproduceerde A4-locomotieven: 35
Drie maanden in gebruik
Eind juni 1939 nodigde Nigel Gresley op een dag zijn belangrijkste technische adviseur uit op zijn kantoor, want hij wilde de resultaten doornemen. Na het overleg leunde Gresley achterover in zijn stoel en vroeg of de Mallard sneller kon rijden dan hij toen al deed.
De adviseur legde uit wat er nog aan de techniek van de locomotief moest worden verbeterd om dat mogelijk te maken.
‘Wilt u er op toezien dat dit geregeld wordt voor komende zondag?’ vroeg Gresley.
Toen de Mallard op 3 juli 1938 klaar was voor zijn snelheidstest, was er precies vier maanden mee gereden. Er was op het laatste moment nog aan de locomotief gesleuteld, en die zondag was de Mallard op de top van zijn kunnen. Krachtiger zou hij niet worden.
Technische vernieuwing
Met zijn gestroomlijnde vorm en inventieve techniekwas de Mallard de laatste stoomtreinrevolutie.
Het record van de locomotief is nooit verbroken.
Aerodynamisch
Net als bij de raceauto van Bugatti werd de luchtweerstand gereduceerd door de lucht langs de bovenkant te leiden.
Kolentender
Het ellipsvormige dak van de kolentender en de rijtuigen zorgde voor minder weerstand.
Druk op de ketel
De druk in de ketel werd verhoogd van 15 tot 17 bar om de stoom sneller door de buizen te persen.
Gestroomlijnde luchtpijpen
De binnenkant van de buizen waar de stoom doorheen werd geperst, werd gestroomlijnd, zodat de stoom sneller ging.
Drie cilinders
Drie cilinders gaven meer vermogen en stabiliteit dan de twee van traditionele locomotieven, want de extra cilinder tussen de wielen balanceert de zijwaartse trilling van de zuigers. Zo kreeg de locomotief meer pk’s en werden de rails minder zwaar belast.
Drie stellen wielen
De Mallard had drie stellen wielen, waardoor er een grotere ketel op de locomotief kon. Dit leverde de trein meer paardenkrachten op.
Dubbel Kylchapuitlaatsysteem
Dit systeem benutte de gassen die bij de verbranding vrijkwamen en de stoom uit de cilinders. Als eerste locomotief had de Mallard er twee onder de motorkap.
De rit begon in Barkston in Midden-Engeland, ten noorden van Grantham aan de East Coast-spoorlijn. De trein bestond uit een meetwagen en een stel passagiersrijtuigen. Om 16.15 uur precies vertrok de trein in de richting van Peterborough.
Vanwege werkzaamheden kon machinist Duddington pas na Grantham op volle kracht rijden.
De trein trok snel op tot 137 kilometer per uur, en de kolen werden zo snel door het vuur verteerd dat de stoker het maar nauwelijks kon bijbenen.
In de meetwagen bleef de snelheidsmeter oplopen, en al gauw had de trein met een vaart van 187 kilometer per uur het Britse snelheidsrecord gebroken. Maar om ook de Duitsers te verslaan, moest er nog een tandje bij. En de Mallard naderde het plaatsje Essendine, waar de machinist moest remmen omdat de trein anders zou ontsporen.
Bekijk hier de Mallard op volle snelheid:
Tegenwoordig zijn er nog zes van de 35 geproduceerde A4 Pacific-stoomlocomotieven over, waarvan de Mallard er een is. De trein, die houder is van het snelheidsrecord, werd in de jaren 1980 gerestaureerd, maar rijdt alleen bij speciale gelegenheden, zoals hier tussen York en Scarborough in juli 1986.
Het had nog sneller gekund
Met 198 kilometer per uur raasde de trein door het dorpje Little Bytham, en de naald van de snelheidsmeter kroop nog steeds omhoog.
‘Kom op, meisje,’ dacht machinist Joseph Duddington, zoals hij later vertelde. ‘Dit kunnen we nog wel ietsje beter.’
En toen, heel eventjes maar, piekte de Mallard op 202,77 kilometer per uur.
De Duitsers hadden het nakijken, en het record is altijd blijven staan.
De prestatie was groot nieuws, en het duurde niet lang voor deskundigen zich begonnen af te vragen of de Mallard nog een stukje sneller had gekund.
Vanwege de werkzaamheden bij Grantham had de trein namelijk maar een traject van circa 24 kilometer om zijn topsnelheid te kunnen bereiken – daarna moest hij snel vaart minderen bij Essendine.
Was de Mallard Grantham met nog meer dan 100 kilometer per uur gepasseerd, dan had het record wellicht nog hoger gelegen.
Tot aan 1963 reed de Mallard over het Britse spoor, en in totaal legde hij zo’n 2,4 miljoen kilometer af. Nu is de beroemde locomotief te bewonderen in het National Railway Museum in York.
Nigel Gresley werd tot ridder geslagen vanwege zijn technische prestaties.
Toekomstige supertrein moet 1200 km/h halen
Van Amsterdam naar Parijs in 30 minuten. Zo luidt de missie van de supertrein Hyperloop, die in de toekomst met een snelheid van 1200 km/h met het vliegverkeer moet concurreren.
Het principe achter het revolutionaire vervoerssysteem is de luchtweerstand en de wrijving te elimineren met behulp van krachtige magneten en luchtledige tunnels.
De eerste trajecten kunnen al in 2021 klaar zijn.
Het idee van de Hyperloop werd al in 2012 geopperd door Tesla-directeur Elon Musk.
