ペンシルバニア鉄道のQ1型蒸気機関車6130号機は、二刀流用に設計された唯一の実験的な蒸気機関車であった。この機関車は1942年に運用を開始し、比較的少ない16万5000マイルの走行距離で1949年に引退した。
Q1は4-6-4-4の車輪配置で、4輪の先台車、固定式機関車フレーム内の2組の動輪(6輪と4輪) 、および4輪の従台車から構成されていた。最初の6つの動輪は、従来の前面に取り付けられた一対のシリンダーによって駆動され、後部の4つの動輪は、火室の両側にシリンダーが取り付けられていた。[ 1 ]動輪は77インチ(1,956 mm)で、PRRの既存のデュアルサービス機関車よりも大きかった。
Q1の流線型デザインは、煙室前方の鈍角なノーズコーン、機関車の配管を覆う延長されたサイドスカート、そしてペンシルバニア鉄道のS1、S2、T1旅客機関車と同様の流線型形状の炭水車から構成されていた。運転室前面は傾斜した角度で配置されていた。全体的なデザインはペンシルバニア鉄道の既存のJ1クラスに比べて抵抗を低減させたものの、低速貨物輸送時の効果が最小限であり、メンテナンスコストが増加したため、流線型デザインは最終的に1944年頃に撤去された。
Q1型機関車は、ペンシルバニア鉄道(PRR)と後世の鉄道史家双方から、最終的には失敗作とみなされた。設計上の欠陥と、特にディーゼル機関車の使用が増加した時期における高い運用コストのため、量産化は承認されなかった。旅客用と旅客用の両方を想定して設計されたにもかかわらず、実際に旅客輸送に使用されたことを示す証拠はほとんどない。しかし、その設計は、短命ながらも一定の成功を収めたPRRのQ2型機関車に影響を与えた。
PRRの取締役会は、1940年10月9日にQ1の建設に595,000ドル(現在の13,673,694ドルに相当)を承認し、 1942年3月に完成しました。レイモンド・ローウィ&アソシエイツの特別プロジェクトマネージャー兼副社長であるジョン・W・エプスタインへのインタビューによると、流線型の覆いはレイモンド・ローウィによって設計されましたが、第二次世界大戦のため宣伝されませんでした。Q1は、4輪の先台車、固定式機関車フレーム内の2組の動輪(6輪の後に4輪)、および4輪の従台車からなる4-6-4-4の車輪配置の複式機関車でした。最初の6つの動輪は、その前に従来どおりに取り付けられたシリンダーによって駆動され、後部の4つの車輪は、火室の隣にシリンダーが取り付けられていました。[ 3 ] PRR M1のような二重サービス用に設計された機関車として、[ 4 ]その動輪の直径は77インチ(1,956 mm)でした。
Q1の流線型化は、煙室前面の鈍角のノーズコーンと、機関車の配管を覆う延長されたサイドスカートによって実現された。運転室前面は傾斜した角度で設置された。炭水車は、後部デッキに先頭ブレーキマン用の貨物機関車の「ドッグハウス」が設けられていたものの、それ以外はS1、S2、T1旅客機関車で使用されていたものと非常によく似た流線型であった。Q1はペンシルバニア鉄道が設計した最後のデュアルサービス機関車であったが、旅客サービスに割り当てられたことを示す実質的な証拠はない。Q1の設計は、時速70マイル(110 km/h)を超える速度ではJ1クラスと比較して動的増強を60%削減できたが、貨物列車の鉄道の時速50マイル(80 km/h)の速度制限を超えていた。[ 5 ]
1942年4月10日、動力部長のHWジョーンズはアルトゥーナに対し、ストライプや文字に関してはQ1型6130号機は旅客用機関車とみなされると告げた。[ 6 ]短い運用期間中、運行よりも修理工場や機関庫にいる時間の方が長く、そのキャリア(1942年~1949年)で約16万5000マイルしか走行しなかった。[ 7 ] 1942年5月31日、イーストアルトゥーナからエノラまで125両の貨車と1万トンの貨物を牽引して最初の営業運転が行われ、平坦な線路で40%のカットオフで時速40マイル(64km /h)を記録した。 [ 8 ] 1943年10月、オハイオ州コロンバスのセントクレアアベニュー機関庫に配属され、主にオハイオ州内とシカゴまで運行した。
1944年12月、この機関車はシカゴ・ユニオン駅で開催されたペンシルバニア鉄道(PRR)の展示会「最新型石炭燃焼式蒸気機関車のラインナップ」に登場した。翌年のある時期に、流線型デザインの多くが変更され、ノーズコーンは取り外され、小型煙室扉の中央に配置されたキーストーン型の番号プレートを含む、従来のPRR煙室前面が採用された。その扉の上に取り付けられたヘッドランプブラケットには、機関車のベルも吊り下げられていた。メンテナンスを容易にするため、側面のスカートは切り詰められ、配管や継手が露出した。ボイラー上部のスカイラインケーシングはそのまま残された。
Q1型車両は1949年7月まで運用され、その後保管された。1949年頃に解体され、1952年1月に会社の帳簿から抹消された。
ペンシルバニア鉄道はQ1型機関車の設計を量産には不向きと判断し、鉄道史家も概ね失敗作とみなしている。後部シリンダーを後方に駆動させる方式は不適切な選択だった。火室の隣に配置することで、それぞれのシリンダーのサイズが制限され、火室の熱と煤によってシリンダーの摩耗が激しくなった。これらの問題は、以前にもボルチモア・アンド・オハイオ鉄道のN-1型複式機関車で発生していた。必要な蒸気管の長さも、かなりの動力損失につながった。さらに、旅客機関車サイズの動輪は貨物輸送には不向きだった。
ペンシルバニア鉄道はこの機関車での経験から、改良型のQ2を開発した。Q2は動輪が小型化され、シリンダーが動輪の前方に配置され、流線型ではない形状で、貨物輸送専用に設計されていた。