Union Pacific 4000 to amerykańska lokomotywa parowa produkowana w latach 1941–1944 dla przewoźnika Union Pacific Railroad. Wyprodukowano 25 parowozów.

Historia
Największy parowóz świata, nazwany „Big Boy”, był jedyną lokomotywą z układem osi „4-8-8-4” według notacji Whyte’a – oznacza to połączenie dwóch zestawów każdy po osiem kół napędowych i cztery koła toczne – przednie osie toczne zapewniały stabilność pojazdu przy wyższych prędkościach, a tylne – podtrzymywały bardzo duże palenisko, dostosowane do niskiej jakości węgla z Wyoming używanego przez Union Pacific. Tylne osie napędowe i toczne umieszczone były w ostoi parowozu (zastosowano półwózek Bissela typu delta), natomiast przednie – na wychylnej, dodatkowej ramie (ostoi) z płaskim ślizgaczem i sprężynowymi nastawiaczami powrotnymi, co umożliwiało wpisywanie się maszyny w łuki. Ostoje obydwu grup zestawów napędnych były odlane ze stali razem z korpusami cylindrów. Wybór takiego układu osi był podyktowany przeznaczeniem parowozu do szybkiego transportu ciężkich składów. Wszystkie łożyska osiowe i mechanizmu napędowego były toczne. Palenisko klasycznego kotła miało wymiary 2,5 × 6 m, a oprócz tego komorę spalania długości prawie 3 m. Obsługa mechanicznego podajnika węgla musiała przejść specjalne przeszkolenie. W dymnicy długości 4 m znajdowały się dwie czterostrumieniowe dysze. Obydwa silniki bliźniacze miały rozrząd Heusingera. Do parowozu doczepiano siedmioosiowy tender mający z zapasami węgla i wody masę prawie 200 t.

Shermann Hill, najtrudniejszy odcinek transkontynentalnej kolei łączącej Pacyfik i Atlantyk, był jeszcze pod koniec lat trzydziestych problemem dla ruchu towarowego. Ośmioosiowe parowozy Malleta jeździły zbyt wolno, nowszym Challengerom było potrzebne zwiększenie siły pociągowej. Biuro konstrukcyjne kolei UP opracowało projekt parowozu, który swymi rozmiarami przekraczał dotychczasowe wyobrażenia. Maszyna mająca dobre osiągi powstała jako efekt zapotrzebowania spółki Union Pacific na lokomotywę zdolną transportować skład o masie 4000 ton po długiej trasie o nachyleniu 11,4‰ z Wyoming przez góry Wasatch do Utah. W czasie poprzedzającym opracowanie serii 4000 konieczne było korzystanie z lokomotyw pomocniczych pchających skład. Łączenie i rozłączanie jednostek pomocniczych oraz obsadzanie ich załogą zwiększały koszty i spowalniały transport. Nowy parowóz powinien posiadać więc odpowiednią moc i siłę pociągową. Potrafił bowiem uciągnąć składy kilkukilometrowej długości o masie ponad 20 000 t. Ponadto po pokonaniu ostrego wzniesienia z prędkością 40 km/h powinien być zdolny do szybkiego przejechania następnych, płaskich odcinków z ciężkim składem z prędkością do 120 km/h. Nawet przy dużych prędkościach jeździł spokojnie i nie przejawiał tendencji do poślizgu, nie wymagał też większej troskliwości w obsłudze niż prostsze parowozy.

Faktycznie, parowozy „Big Boy” zaprojektowane były do stabilnej jazdy z prędkością około 130 km/h, więc konstruktorzy pozostawili duży margines bezpieczeństwa. Union Pacific nie posiadał wcześniej konstrukcji pozwalających na takie osiągi – wyjątkiem może być seria UP 3900 „Challenger” o układzie osi 4-6-6-4, która posłużyła za bazę wyjściową dla projektu serii 4000.

Wszystkie pierwotnie zbudowano jako opalane węglem. Jeden egzemplarz o numerze 4005 dostosowano później na napęd olejem, ale przeróbka okazała się mniej efektywna niż podobne rozwiązania stosowane w parowozach „Challenger”, a jednostkę po krótkim czasie przywrócono do stanu pierwotnego. Często cytowanym przez firmę powodem porażki prób opalania parowozów olejem napędowym było zastosowanie w jednostce pojedynczego palnika, co w połączeniu z względnie dużym paleniskiem powodowało, że ciepło rozchodziło się nierównomiernie i było niewystarczająco duże. Niejasne jest, dlaczego konstruktorzy nie zdecydowali o wprowadzeniu kilku palników.

Podobnie jak w przypadku innych lokomotyw parowych, powojenny wzrost cen węgla i siły roboczej oznaczał koniec lokomotyw Big Boy, nawet jednak w tej sytuacji były one jednymi z ostatnich czynnych parowozów. Lokomotywy kursowały do 1958 roku. Jego podróż skończyła się wczesnym rankiem 21 lipca. Większość parowozów tej linii była utrzymywana w stanie gotowości technicznej do roku 1961, a cztery sztuki nawet do 1962, w mieście Green River w stanie Wyoming.

Zachowane egzemplarze
Z 25 wyprodukowanych parowozów Big Boy pozostało osiem:
4004: Holliday Park, Cheyenne, Wyoming.
4005: Forney Transportation Museum, Denver, Kolorado
4006: Museum of Transportation, St. Louis, Missouri
4012: Steamtown National Historic Site, Scranton, Pensylwania
4014: Railway and Locomotive Historical Society, Southern California Chapter, Fairplex, Pomona, Kalifornia
4017: National Railroad Museum, Green Bay, Wisconsin
4018: Museum of the American Railroad, Dallas, Teksas
4023: Kenefick Park, Omaha, Nebraska
Wszystkie egzemplarze oprócz 4005 oraz 4017 przechowywane są na świeżym powietrzu bez ochrony przed negatywnym wpływem warunków atmosferycznych. Egzemplarz 4014 został zachowany z pomocą lokalnego oddziału Towarzystwa Historycznego Kolejnictwa i Lokomotyw (Railway and Locomotive Historical Society). Egzemplarz 4005 stacjonujący w Denver został przeniesiony w styczniu 2001 do świeżo wtedy odnowionego budynku muzeum, gdzie aktualnie prezentowany jest pośród innych eksponatów ze świata kolei oraz stu zabytkowych samochodów. Dzięki szeroko zakrojonej akcji pozyskiwania funduszy oraz wysiłkom ochotników, egzemplarz 4017 wraz z kilkoma innymi ważnymi w historii kolei eksponatami stacjonuje w klimatyzowanej hali w Green Bay.

Większość z lokomotyw Big Boy nie jest w stanie zdatnym do użytku, jednak parowóz nr 4014 został przywrócony do pełnej sprawności i w dniu 4 maja 2019 r. odbył swój inauguracyjny przejazd.

Dane techniczne
Typ/Seria: 4000
Operator: Union Pacific
Układ osi (międzynarodowy): (2'D)D2'
4-8-8-4
(240-042)
Szerokość toru: 1435 mm
Państwo: Stany Zjednoczone
Producent: ALCO, Stany Zjednoczone
Konstruktor: Otto Jabelmann
Okres produkcji: 1941-1944
Wyprodukowanych: 25 egz.
Eksploatacja: 1941-1962
Trakcja: parowa
Silnik: 4 cylindry, para przegrzana
Całkowita powierzchnia ogrzewalna kotła (bez powierzchni przegrzewacza): 535 m²
Powierzchnia przegrzewacza: 190 m²
Powierzchnia rusztu: 13,96 m²
Nadciśnienie pary w kotle: 21,09 atm
Średnica cylindrów (wysokoprężnych i niskoprężnych): 603,25 mm
Skok tłoków: 812,8 mm
Moc ciągła: 7500 KM (5516 kW)
Rozrząd: Heusinger
Typ tendra: Centipede
Długość całkowita (bez doczepianego tendra): 26 100 mm
Długość tendra: 14 325 mm
Szerokość: 3400 mm
Wysokość: 4940 mm
Stały rozstaw osi: 5570 mm
Rozstaw osi skrajnych: 35 804 mm
Średnica kół napędnych: 1727 mm
Średnica kół tocznych: 914 mm (przednie)
1067 mm (tylne)
Masa służbowa (bez tendra): 350 170 kg
Masa tendra: 198 000 kg
Masa służbowa (z tendrem): 548 290 kg
Pojemność zasobnika na węgiel: 28 450 kg
Pojemność zbiornika wody: 94,6 m³
Maksymalna siła pociągowa: 600 kN (61 400 kG)
Prędkość konstrukcyjna: 129 km/h