දුම්රිය යනු මිනිසා සිදු කළ දැවැන්ත ඉංජිනේරු නිර්මාණයක්. 1800 සිට මේ දක්වා වාෂ්ප බලයේ සිට විදුලියෙන් ක්‍රියාකරන දුම්රිය තෙක් පැමිණ ඇති දුම්රියේ ඉතිහාසය, දුම්රියක් මෙන් ම ඉතා දිගු එකක් වනවා. වර්තමාන දුම්රිය කාන්දම් ආදිය අධි තාක්ෂණ මෙවලම් භාවිත කරමින් වඩා අනාගත පෙනුමින් යුක්ත වුවත්, අතීතකාමී බොහෝ දෙනා තවමත් ඇලුම් කරන්නේ වාෂ්ප බලයෙන් ක්‍රියාකරන දුම්රියේ ඇති පෙනුමට යි. මේ ලිපියෙන් විස්තර වෙන්නේ වාෂ්ප බලයෙන් ක්‍රියාකරන දුම්රිය අතර රජු ලෙස හඳුන්වන අමෙරිකාවේ Union Pacific Big Boy දුම්රිය පිළිබඳව යි.
අමෙරිකාවේ දුම්රිය සේවාව
ලොව විශාලත ම දුම්රිය මාර්ග ජාලය පවතින්නේ අමෙරිකා එක්සත් ජනපදයේ යි. වර්තමානය වන විට කිලෝමීටර 146,000 ඉක්මවූ දිගකින් යුත් දුම්රිය මාර්ග එරට ගමනාගමනය සහ ප්‍රවාහන කටයතු සඳහා භාවිත වෙනවා. අමෙරිකාවේ මුල් ම දුම්රිය ගමනාගමනය බ්‍රිතාන්‍යයන් ආරම්භ කළේ 1827 දී යි. එයින් පසු පෞද්ගලික සමාගම් විශාල ප්‍රමාණයක් දුම්රිය මාර්ග ඉදිකිරීමට සහ දුම්රිය ප්‍රවාහන සේවා ඇරඹීමට යොමු වුණා. වරින් වර අමෙරිකානු රජයේ බලපෑම් සහිත ව දුම්රිය සේවාව නියාමනය වුවත් 1980 දී එවක අමෙරිකානු ජනාධිපති ජිමී කාටර් එම තත්ත්වය වෙනස් කළා. අද වන විට ප්‍රධාන පෙළේ පෞද්ගලික සමාගම් කිහිපයක් මගින් අමෙරිකාවේ දුම්රිය ප්‍රවාහනය පවත්වාගෙන යනවා.
අමෙරිකාවේ ඇති විශේෂත්වය වන්නේ එක් එක් දුම්රිය සමාගම් සතුව දුම්රිය මාර්ග, නැවතුම්පොළවල් ඇතුළු ස්වාධීන පද්ධතියක් තිබීම යි. මේ නිසා තමන්ගේ සමාගමට අයත් දුම්රිය මාර්ග ජාලය තුළ තමන්ගේ දුම්රිය ධාවනය කෙරෙනවා. උදාහරණ ලෙස CSX සහ Norfolk සමාගම්වලට අයත් දුම්රිය මාර්ග පිහිටා ඇත්තේ ෆ්ලොරිඩා, ජෝර්ජියා සහ වර්ජිනියා වැනි දකුණුදිග අමෙරිකානු ප්‍රාන්ත ආවරණය වන පරිදි පමණයි. බටහිර සහ නැගෙනහිර අමෙරිකාව ආවරණය කරන්නේ Union Pacific සහ BNSF සමාගම් වනවා. අමෙරිකාව සහ කැනඩාව අතර 1994 නිදහස් වෙළඳ ගිවිසුමට අනුව කැනේඩියානු සමාගම් (Canadian National, Canadian Pacific) ද අමෙරිකාවේ දුම්රිය මාර්ග මිලදී ගෙන තිබෙනවා.
එක් එක් සමාගම්වලට අයත් දුම්රිය මාර්ග පද්ධතියක් පැවතියත් ප්‍රවාහනය කාර්යක්ෂම කිරීම සඳහා ඒවා හවුලේ භාවිත කිරීම දැකිය හැකි යි. එය සමාගම් අතර ගිවිසුම්වලට අනුකූල ව සිදුවනවා. උදාහරණයක් ලෙස Amtrak මගී ප්‍රවාහන දුම්රිය සමාගම 95% ඉක්මවා භාවිත කරන්නේ අනෙකුත් සමාගම්වලට අයත් දුම්රිය මාර්ග යි. එසේ ම අමෙරිකානු රජයේ මුල්‍ය සහාය ද මෙම සමාගමට ලැබෙනවා.
පැසිෆික් දුම්රිය මාර්ගය
භාණ්ඩ ප්‍රවාහන දුම්රිය සමාගම් අතරින් විශාලත ම සමාගමක් වන්නේ යුනියන් පැසිෆික් සමාගම යි. වර්තමානය වන විට කිලෝමීටර 50,000 ඉක්ම වූ දුම්රිය මාර්ග ප්‍රමාණයක් හිමි ව ඇත්තේ මෙම සමාගමට යි. අමෙරිකානු ඩොලර් බිලියන 20ක පමණ වාර්ෂික ආදායමකට හිමිකම් කියන මෙම සමාගම 1862 දී ආරම්භ වුවක්. සුප්‍රකට "පැසිෆික් දුම්රිය පනත" අමෙරිකානු කොංග්‍රසය මගින් බලාත්මක කරන්නේ ද 1862 වසරේ වීම විශේෂත්වයක් වනවා.
1850න් පසු ජනතාව විශාල වශයෙන් අමෙරිකාවේ බටහිර ප්‍රදේශවල පදිංචි වීමත් සමඟ එම ප්‍රදේශ හා නැගෙනහිර යා කරමින් වඩා කාර්යක්ෂම දුම්රිය ප්‍රවාහන සේවයක් ඇති කිරීමේ අවශ්‍යතාව හඳුනා ගන්නා කොංග්‍රසය ඉහත පනත සඳහා යෝජනාව ගෙන එනවා. නමුත් ඒ වනවිට ඇති ව තිබූ අමෙරිකානු සිවිල් යුද තත්ත්වය මත උතුරු සහ දකුණු ලෙස බෙදී සිටී අමෙරිකානුවන් එවැනි දුම්රිය මාර්ගයක් ඉදි කළ යුත්තේ තමන්ගේ භූමිය හරහා බව පවසමින් පනත සම්මත කරගැනීම කල් දැමුවා. අවසානයේ දක්ෂිණ පාක්ෂිකයන්ගේ පසුබැසීම නිසා නැගෙනහිර සහ බටහිර සම්බන්ධ කළ "පැසිෆික් දුම්රිය මාර්ගය" ඉදිවූයේ අමෙරිකාවේ උතුරු කොටස හරහායි.
1862 ජූලි මාසයේදී එවක අමෙරිකානු ජනාධිපතිවූ ඒබ්‍රහම් ලින්කන් දුම්රිය මාර්ගය ඉදිකිරීම සඳහා ඉඩම් ලබා ගැනීමට අවසර ලබාදුන් අතර සැතපුමක් සඳහා $32,000ක මුදල් වෙන් කිරීමක් ද සිදු කළා. මාර්ගය ඉදිකිරීම පැවරුණේ Central Pacific සහ Union Pacific සමාගම්වලටයි. මෙම දුම්රිය මාර්ගය කඳු ශිඛර හරහා ගමන් කරන එකක් නිසා ඉදිකිරීම පහසු කටයුත්තක් වුයේ නැහැ. ඒ දක්වා අමෙරිකානු ඉංජිනේරුවන් උමං මාර්ග සහ පාලම් විශාල ලෙස සම්බන්ධ කළ යුතු දුම්රිය මාර්ගයක් ඉදිකිරීමේ අත්දැකීම් ලබාගෙන නැහැ. Union Pacific සමාගම නැගෙනහිර පිහිටි Omaha සිට Utah දක්වාත් Central Pacific සමාගම කැලිෆෝනියාවේ සිට Utah දක්වාත් මාර්ගය ඉදි කළ අතර අසීරුතා මධ්‍යයේ ඉදිකිරීම් සියල්ල නිම වීමට වසර 7ක් පමණ ගත වුණා.
දුෂ්කර ගමන් මාර්ගයට විසඳුමක්
පැසිෆික් දුම්රිය මාර්ගයේ භාණ්ඩ ප්‍රවාහන කටයුතු ඉන්පසුව ආරම්භවූ අතර යුනියන් පැසිෆික් සමාගමේ දුම්රියවලට Wasatach කඳුකර කාලාපයේ කිලෝමීටර 260ක පමණ දුරක් 1.14% බෑවුමක (සෑම මීටර 100ක දුරකට එසවීම මීටර 1.14) ගමන් කළ යුතු වුණා. මෙම බෑවුම එතරම් ශීඝ්‍ර එකක් නොවුණත් ටොන් 3000කට වැඩි බර පටවාගෙන ගමන් කරන පැරණි වාෂ්ප දුම්රියකට එය සුළුපටු කටයුත්තක් නොවේ.
විශේෂයෙන් 2-8-8 සහ 2-10-2 රෝද ආකෘති සහිත එන්ජින් Wasatach කඳුකර කාලාපයේ අසාර්ථක වීම හොඳින් ම පෙනෙන්නට තිබුණා. රෝද ආකෘතිය පෙන්වන සංඛ්‍යාවලින් පළමු සංඛ්‍යාවෙන් දැක්වෙන්නේ ඉදිරියෙන් ම ඇති රෝද ගණන යි. මේවාට බල සැපයුමක් නොකෙරෙන අතර දෙවනුව ඇති සංඛ්‍යාවෙන් බල සැපයුම ලැබෙන රෝද ප්‍රමාණය දැක්වෙනවා. අවසානයට දැක්වෙන්නේ එන්ජිමේ පිටුපසට සවිවන බල සැපයුමක් නොකෙරෙන රෝද සංඛ්‍යාව වනවා. ඉහත ආකෘතිවලින් නිර්මාණය වුණු එන්ජින් ද්විත්වයකින් ම (double header) ටොන් 3000ක පමණ බරක් ඇදගෙන යාමේ උපරිම වේගය වූයේ පැයට කිලෝමීටර 20ක අගයක් පමණයි.
ඉහත ගැටලුවට විසඳුමක් ලෙස Union pacific සමාගමේ Challenger එන්ජිම නිර්මාණය වූයේ 1936-44 කාලවකවානුවේ දී යි. මෙම දුම්රිය වඩා බලවත් 4-12-4 ආකෘතියකට යාමටයි තීරණය වුණේ. එවිට රෝද යුගළ 6කට බලය සැපයෙන අතර ඒවා යුගළ 3 බැගින් වූ කොටස් දෙකකින් පැවතීම නිසා වඩා ප්‍රසිද්ධ වූයේ 4-6-6-4 ආකෘතිය ලෙසයි.
මෙහි බලය සැපයීම සඳහා වඩා විශාල සිලින්ඩර 4ක් යොදා ගැනීමට අවශ්‍යය වුණා. බෝයිලේරුවේ විෂ්කම්භය ද අඟල් දෙකකින් වැඩි කෙරුණු අතර එහි උපරිම පීඩනය 220psi සිට 280psi දක්වා ඉහළ දැමුණා. මීට සාපේක්ෂව දහන කුටීරයේ (firebox) හි ධාරිතාව ද වැඩි කිරීම අත්‍යවශ්‍ය යි. ඉහත සියලු වෙනස්කම් හේතුවෙන් වඩා වැඩි බලයක් වැඩි ග්‍රහණයක් සමඟ දුම්රියට ලැබීම නිසා පෙර පැවති පැයට කිලෝමීටර 90ක උපරිම වේගය 110 දක්වා වැඩි වූ බව සඳහන්.
මෙම දුම්රිය Challenger නමින් මෙන් ම 3900 පන්තියේ එන්ජින් ලෙස ද හඳුන්වනවා. මෙවැනි එන්ජින් 105ක් පමණ නිර්මාණය වූ අතර ඒවා සියල්ලම නිව්යෝක්හි ALCO සමාගම (American Locomotive Company) මගින් නිෂ්පාදනය කෙරුණා. නිව්ටන් 433,000ක ඝර්ෂණය ඔස්සේ ඇදගෙන යාමේ බලයක් (Tractive Force) Challenger එන්ජිම සතු වුවත් එක් දුම්රියක් සඳහා එන්ජින් ද්විත්වයක් යොදා ගැනීම තවදුරටත් අවශ්‍ය වුණා. එන්ජින් සමඟ ගල් අඟුරු බහාලුම් දෙකක් ද වෙන වෙනම රැගෙන යා යුතු නිසා අමතර භාරයක් ද දුම්රියට එක් වනවා.
Big Boy ඉදිවෙයි
1940 දශකයේ දී එනම් දෙවන ලෝක මහා සංග්‍රාමය අවධියේදී යුද සෙබළුන් ප්‍රවාහනයෙන් 97%ක් සහ අවි ආයුධ ප්‍රවාහනයෙන් 90%ක් ම සිදුකළේ දුම්රිය මගින් වීම නිසා දුම්රිය ප්‍රවාහනය වඩා කාර්යක්ෂම විය යුතු වුණා. 1920න් පසු මෝටර් රථ භාවිතයත් 1925න් පසු ඩීසල් දුම්රිය භාවිතයත් අමෙරිකාවේ ඇරඹි තිබුණත් වියදම් අඩු කරගැනීමට සහ ඛනිජ තෙල් හිඟයට වඩාත් හොඳ ම විසඳුම වූයේ වාෂ්ප දුම්රිය භාවිතයයි.
යුනියන් පැසිෆික් සමාගමේ එවක සභාපති ව සිටි William Jeffers, Wasatach කඳුකරය තරණය කිරීමේ ගැටලුව ද හඳුනාගෙන තිබූ අතර ඔහු තම ඉංජිනේරු කණ්ඩායමට බාරදුන් කර්තව්‍යය වූයේ අවම වශයෙන් ටොන් 3600ක භාරයක් ද සහිත ව ආධාරයක් නොමැතිව ගමන් කළ හැකි තනි එන්ජිමක් සැලසුම් කරන ලෙස යි. එවැන්නක් නිර්මාණය මුල සිට කළ යුත්තක් වූයේ නැහැ. ඒ වන විටත් භාවිතයේ තිබූ Challenger දුම්රිය එන්ජින් වැඩි දියුණු කිරීමක් පමණයි සිදු කළ යුතු ව තිබුණේ.
නව නිර්මාණයේ වැඩ ඇරඹු ALCO සමාගම මේ සඳහා 4-8-8-4 රෝද ආකෘතියක් යොදා ගැනීමට සැලසුම් කළා. ඒ අනුව Challenger දුම්රියට වඩා බලය සැපයෙන අමතර රෝද යුගළ දෙකකින් මෙය සමන්විත යි. අඟල් 21ක විශ්කම්භයෙන් යුත් සිලින්ඩර වෙනුවට අඟල් 23ක විශ්කම්භයක් ඇති සිලින්ඩර මෙහිදී යොදා ගැනුණා. බලය සැපයෙන රෝදවල විෂ්කම්භය අඟලකින් (68" දක්වා) අඩු කිරීමටත් ඉංජිනේරුවන් කටයුතු කළා. ඒ වැඩි ග්‍රහණයක් ලබාගැනීම සඳහා යි. Challenger එන්ජිමේ වර්ග මීටර 12ක් වූ දහන කුටීරයේ ඉඩකඩ නව දුම්රියේ වර්ග මීටර 14ක් දක්වා වැඩි කිරීමට කටයුතු කළා. අවසාන වශයෙන් බෝයිලේරුව ද 300psiක වාෂ්ප පීඩනයක් පවතින ලෙස සකස් කෙරුණා.
Union Pacific සමාගමේ සැලැස්මට අනුව ALCO පළමු දුම්රිය එන්ජින් 20 නිෂ්පාදනය අවසන් කර ධාවනය සඳහා බාර දුන්නේ 1941දී යි. එක් එන්ජිමක් සඳහා අමෙරිකානු ඩොලර් 265,000 වැය වී තිබූ අතර එය වර්තමාන මුදලින් නම් ඩොලර් මිලියන 4.6ක් වනවා. මෙම එන්ජිම සැබවින් ම සුවිසල් එකක්. උසින් අඩි 16ක් සහ පළලින් ආදී 11ක් වුණු මෙහි ජලය ලීටර 90,000ක් සහ ගල් අඟුරු ටොන් 28,000ක් ගබඩා කළ හැකි යි. බොයිලේරුව තුළ ඇති වාෂ්ප ගෙන යන බටවල මුළු දිග සැතපුමක් පමණ වන බවයි පැවසෙන්නේ. මෙය හැඳින්වීම සඳහා Big Boy යන නම භාවිත කෙරෙන්නේ ALCOහි දුම්රිය සේවකයකු එක් එන්ජිමක ඉදිරිපස Big Boy යන්න ලියා තිබීම නිසා යි.
Big Boy වෙත ආ අභියෝග
ජලය සහ ගල් අඟුරු ගෙන යන බහාලුම සමඟ එන්ජිමේ මුළු දිග මීටර 40 ඉක්මවනවා. එනම් බෝයිං 747 යානයක දිගින් අර්ධයකට වඩා මෙය වැඩි දිගකින් යුක්ත යි. එම දිග වැඩි වීම නිසා අඩු අරයක් සහිත වංගු ඇති රේල් මාර්ගවල ගමන් කිරීමට මෙම එන්ජිමට නොහැකි යි. මෙම අපහසුතාව මග හරවා ගැනීම සඳහා එන්ජිම සකස් කෙරුණේ සරනේරු ආකාරයට ඇමිණීමෙනි. එම නිසා තනි දිගු යකඩ බාල්ක වෙනුවට යම් තරමකට හැරවිය හැකි ලෙස මෙම දුම්රිය එන්ජිම සකස් වී තිබුණා.
එන්ජිම නම්‍යශීලිව සකස් කිරීම ඇතැම් දුම්රිය වංගුවලදී පලදායී වූයේ නැහැ. මේ නිසා දුම්රිය මාර්ග බොහොමයක කවාකාර කොටස්වල අරයන් වැඩි කිරීමට වෙන ම පරිශ්‍රමයක් දැරීමට සිදු වුණා. දුම්රිය එන්ජිම ආපසු හැරවීම සඳහා භාවිතා කරන කරකැවෙන වේදිකා ද (Turn Tables) අලුතින් ම නිර්මාණය කරන්නට සිදු වී තිබෙනවා.
Big Boy එන්ජිමේ මුළු බර ටොන් 600 ඉක්මවන අතර 1989 දී නිර්මාණය වූ පළමු බෝයිං 747 යානයේ බර වූයේ ටොන් 330ක් පමණයි. Big Boy හි මෙම අධික බරට ඔරොත්තු දීම සඳහා දුම්රිය පාලම් ප්‍රතිනිර්මාණය කිරීමට සිදුවූ බව ද වාර්තා වනවා. එසේම දුම්රිය මාර්ග සඳහා වඩා ශක්තිමත් රේල් පීලි පවා යොදාගැනීමට සිදු වීම මෙම යෝධ දුම්රිය එන්ජිම නිසා යුනියන් පැසිෆික් සමාගමට දරන්නට වූ වියදම් අතරින් තවත් එකක්.
Big Boy දුම්රියන් හැඳින්වෙන්නේ 4000 පන්තියේ දුම්රිය ලෙස යි. එනම් පළමු Big Boy එන්ජිම 4000 ලෙසත් ඉන්පසු 4001 ආදී වශයෙන් සෙසු එන්ජින් නම් කෙරුණා. 1946දී 4005 එන්ජිම ගල් අඟුරු වෙනුවට තෙල් භාවිතයෙන් ධාවනය කිරීමට වෙනස් කළත් එන්ජිම අසාමාන්‍ය ලෙස රත්වීම ඇතුළු ගැටලු රැසක් පැන නැගීම නිසා 1948දී එය නැවත ගල් අඟුරුවලින් ධාවනය වන ලෙස සකස් කෙරුණා. නමුත් Challenger දුම්රිය එන්ජින් බොහොමයක් සාර්ථක ලෙස තෙල්වලින් ධාවනය වන පරිදි සකස් කෙරුණා.
වාෂ්ප දුම්රිය එන්ජින්වල සැඳෑ සමය
යුනියන් පැසිෆික් සමාගම 1943දී ඩීසල් දුම්රිය එන්ජින් සමඟ වාෂ්ප එන්ජින් සංසන්දනයක් සිදු කළා. ඔවුන්ගේ අරමුණ වුණේ තවදුරටත් වාෂ්ප එන්ජින් භාවිතා කරන්නේ ද යන්න පිළිබඳ ව තීරණයක් ගැනීම යි. මේ සඳහා ඔවුන් තම සමාගමේ නවීන ත්‍රිත්ව ඒකක (3-unit) ඩීසල් එන්ජිමක් සමඟ Big Boy 4014 එන්ජිමේ හැකියාවන් නිරීක්ෂණය කළා.
මෙහිදී නිව්ටන් 600,000ක Tractive Force අගයක් පෙන්වන Big Boy එන්ජිම ටොන් 3479ක බර පැටවූ පෙට්ටි 65ක් 1.14% ක ආනතියක් ඇති කවාකාර මාර්ගයක පැයට කිලෝමීටර 21-67 අතර වේගයකින් පදවනු ලැබුවා. ඩීසල් එන්ජින් ත්‍රිත්වය ද පෙන්වනු ලැබුවේ ඒ හා සමාන හැකියාවක් වීම නිසා තවදුරටත් වාෂ්ප එන්ජින් භාවිත කිරීමට යුනියන් පැසිෆික් සමාගම තීරණය කළා.
ඩීසල් ඉලෙක්ට්‍රික් දුම්රිය එන්ජින්වල ආගමනයත් සමඟ 1950 ගණන්වලදී බොහොමයක් වාෂ්ප එන්ජින් භාවිතය ඉවත් කෙරෙනවා. මෙහිදී වඩා වැදගත් සාධක වූයේ පහසුවෙන් ධාවනය කළ හැකි වීම, ඉන්ධන භාවිතයේ පහසුව සහ ප්‍රමාණයෙන් කුඩා වීම යන ඒවායි. Big Boy එන්ජින් 25ක් නිර්මාණය වී තිබූ අතර ඒවා අතරින් 4014 දුම්රිය හැර සෙසු ඒවා භාවිතයෙන් ඉවත් කෙරුණා.
1961දී 4014 දුම්රියත් භාවිතයෙන් ඉවත් කිරීමට යූනියන් පැසිෆික් සමාගම තීරණය කළ අතර එය ඉන්පසු දකුණු කැලිෆෝනියාවේ පිහිටි කෞතුකාගාරයක් වෙත ලබා දුන්නා. 2019 දී එය සම්පුර්ණ ප්‍රතිසංස්කරණයකින් පසු විනෝද සහ ප්‍රදර්ශන චාරිකා සඳහා නැවතත් ධාවනයට එක් කිරීම විශේෂත්වයක්. 2020 වසරේ කොරෝනා ව්‍යසනය නිසා එම චාරිකා අත්හිටුවා තිබුණත් 2021 වසර සඳහා පසුගිය අගෝස්තු 14 සිට සැප්තැම්බර් 06 දක්වා දින 5ක් Big Boy දුම්රිය එන්ජිම මහජනතාවගේ දැකබලාගැනීම සහ සංචාරය සඳහා යොදවා තිබුණා. මීළඟ සංචාරය ලබන වසරේදී ක්‍රියාත්මක වන බව යි යුනියන් පැසිෆික් සමාගම පවසන්නේ. Big Boy ගේ නැවත ආගමනයත් සමඟ ලොව විශාලත ම සහ ක්‍රියාකාරී තත්වයේ ඇති වාෂ්ප දුම්රිය එන්ජිම බවට එය පත් ව තිබෙනවා.