文章作者:西瓜昌真溼基(B站和百度暱稱:寧柳跨越)

前言

“十足目”者,蒸汽機車輪式也,其為一導輪軸兩導輪、五動輪軸及十動輪而成,這種輪式通常被命名為“十足目”(Decapod),雖然這個名稱也適用於0-10-0輪式蒸汽機車。

【鐵道科普】蘇聯鐵路的“十足目”輪式蒸汽機車史

2-10-0輪式示意

2-10-0輪式的主要優勢在於其走行部的六個車軸中有五個是動輪軸,這意味著幾乎所有的黏著重量都可用於牽引。這一輪式的長剛性軸距在緊密彎曲的軌道上引起問題,因此會在設定至少一對不設定輪緣的動輪。此外,橫向運動裝置通常連線到前驅動軸上。

2-10-0輪式的缺點在於其缺少從輪而導致的火箱尺寸限制。這意味著火箱安裝在動輪之間(常見於早期的機車上)並且長而窄;或者火箱安裝在動輪上方,則寬而長但很淺——許多機車選擇了後一種選擇。安裝在導輪上方的火箱也限制了動輪的直徑,從而限制了速度。與2-8-0“鞏固”輪式蒸汽機車一樣,由於車輪佈置造成的不穩定性,大多數2-10-0輪式機車的執行速度不超過80公里/小時。

初試鋒芒——Dk型(Дк)

1890年代,外高加索鐵路澤斯塔波尼至哈舒裡區段的貨物運輸方面遇到了很大的困難。當時採用費爾利鉸接式設計的F型蒸汽機車⑴在這一部分上工作,儘管與小型半徑曲線配合良好,但與0-4-0輪式的Ch型蒸汽機車⑵相比,其牽引力不足,每單位工作的燃料消耗和維修費用也更高。

當時的沙皇俄國鐵路決定在這個區段測試2-10-0輪式蒸汽機車,當時已經在許多美國鐵路的山區進行了操作,儘管一些專家反對它,因為他們懷疑在這最小半徑為150米的曲線線路運用這種機車(帶有大軸距)的可能性。然而,美國費城鮑爾溫機車廠在1894年製造了兩臺2-10-0輪式蒸汽機車。

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Dk型蒸汽機車

1895年,這兩臺機車來到外高加索鐵路進行測試。它們被定型為Dk型,並被賦予249號和250號。機車具有四個沃克蘭複合式汽缸⑶。值得注意的是,本型機車是俄羅斯鐵路第一款有五個動輪軸的蒸汽機車⑷。在同年夏天,外高加索鐵路對這些蒸汽機車進行了測試,結果表明它們很適合小半徑曲線,但是無法在千分之28的坡道上牽引超過200噸的列車。此外,Dk型機車的燃料消耗不低於Ch型機車。結果,機車被轉移到相對平坦的區段,並且外高加索鐵路不再訂購更多本型機車。

1896年1月1日,兩臺機車轉配到第比利斯機務段,並於1918年轉配到佔賈機務段。期間因為鮑爾溫大批次為沙皇俄國鐵路製造Ye型機車,這兩臺機車改編入Yef型,並被賦予9998號和9999號。1940年初,兩輛機車仍處在在籍狀態。

來自美國的援助——Ye型

沙皇俄國鐵路Ye型(Еф、Ес、Ек和Ел型)

1914年,沙皇俄國參加一戰,並以O型蒸汽機車為軍列以及裝甲列車的牽引機車,但並不能滿足軍運需要,於是美國開始為俄國製造Ye型蒸汽機車。1915年,首批400臺Ye型運至俄國。值得注意的是,這些機車沒有制動機。這是由於這些機車原定配備西屋制動機,但卻不符合俄羅斯鐵路的要求。因此,受西屋在彼得格勒的股份公司委託,這些機車抵達符拉迪沃斯託克後,首先被送往哈爾濱中東鐵路的主要車間安裝制動裝置,準備送到俄羅斯。與此同時,有44臺Ye型機車配屬於東清鐵路,後來被滿鐵收編為デカニ型(Dekani)。在試用成功後,俄國又續訂了475臺機車。

在1917年,美國加入協約國,為了擴大在協約國內的影響力,美國計劃製造更多的Ye型蒸汽機車給俄國。然而機車生產被布林什維克革〇〇命打斷,僅有50臺運抵俄國,剩下200臺已經造好的機車被迫留在美國。美國鐵道管理局將這些機車改為標準軌軌距,並分配給國內各鐵路公司。伊利鐵路獲得75臺機車,海岸線航空鐵路獲得40臺機車,聖路易斯-舊金山鐵路獲得21臺機車(原計劃分配給南部鐵路,但在1920年轉交聖路易斯-舊金山鐵路),其餘機車被22家鐵路公司分配;而剩下200臺的訂單也被取消。

這個時期製造的Ye型蒸汽機車可細分為至少四種:Еф型(生產於美國費城鮑爾溫機車廠)、Ес型(生產於美國機車公司紐約州斯克內克塔迪工廠)、Ек型(生產於加拿大機車公司安大略省金斯頓工廠)和Ел型(由機車設計師A·I·利佩茨⑸主持的改進型)。

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Yef-1號機車

蘇聯鐵路Ye型(Еа、Ем和Емв型)

經過與德國兩年多的戰爭,蘇聯的鐵路系統遭到破壞,約16,000臺機車被各種爆炸所破壞。雖然蘇聯付出了很多的努力投入重建,但是倉促建設意味著它的鐵路不能支援軸重超過18噸的機車。有的工廠沒有裝置生產機車,所以蘇聯決定從美國訂購Ye型型蒸汽機車。

1944年,第一臺Е型蒸汽機車出產,其後綴名叫“A”(美國),因此被稱之為YeA型。美國機車公司製造2001號以下的機車,鮑爾溫機車廠製造2201號以下的機車。在1945年兩家工廠開始採用一種新的設計,製造YeM型(現代化)。

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YeA-2201號機車

在1944年到1947年期間,美國機車公司和鮑爾溫機車廠共計製造了不少於2047臺Ye型蒸汽機車,但美蘇雙方對此型機車的製造數量和實際交付數量有不同的記錄。按照蘇聯鐵路機車歷史研究者V。 A。 拉科夫說法,在這2047臺Ye型蒸汽機車當中,有1622臺YeA型機車、412臺YeM型機車以及13臺YeMV型機車,但編號為3621到3634的14臺YeM型機車並未交付蘇聯。

戰後蘇聯將Ye型調往遠東地區使用,有一部分被援助給中國和朝鮮。中國獲得的16臺Ye型機車,與44臺原滿鐵Dekani型機車在1959年被中國鐵道部命名為DK2型,使用號段為71-130;朝鮮鐵道省最初給Ye型機車命名為“데가하”(Degaha),但後來改稱8100系列蒸汽機車。8143號機車於1993年在中國圖們有目擊記錄,而另一臺8112號機車至少運用到2007年。

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Ye型蒸汽機車的技術資料

以格里高利·康斯坦丁諾維奇·奧爾忠尼啟則之名命名——SO型(СО)

1933年,位於烏克蘭東部城市盧甘斯克的伏羅希洛夫格勒蒸汽機車廠新車間開始製造FD型蒸汽機車,但其餘的機車廠和伏廠的舊車間繼續生產E型蒸汽機車,卻無法建造更強大的機車。為了創造一種比E型機車更強大型別,且可以在所有工廠建造的機車,哈爾科夫機車廠於1934年推出了採用2-10-0輪式的新型蒸汽機車;這款新型蒸汽機車很快被定型為SO型,以格里高利·康斯坦丁諾維奇·奧爾忠尼啟則的暱稱“謝爾蓋”⑹命名。

SO型機車的汽缸直徑和行程分別為650毫米和700毫米,與E型蒸汽機車相同;但SO型機車的火箱卻增加到6平方米,鍋爐蒸發面積為227。4平方米,過熱器的加熱面積為97。3平方米,鍋爐壓力為14千克力/平方釐米。

SO型機車在工作狀態下的總重量為96。5噸,動輪軸重量為87。5噸,平均負荷約為17。5噸力;後期製造的部分SO型機車的在工作狀態下的總重量為103噸,動輪軸重量為90噸,平均負荷約為18噸力。因此為便於區分,軸重17噸的SO型機車被定型為SO17型,軸重18噸的SO型機車被定型為SO18型。

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SO17-1600號機車

SO型機車的設計速度最初為65公里/每小時,然後提升到70公里/每小時,1936年增加到75公里/每小時。對SO型機車進行的測試表明,該型機車可以以高於E型機車6-7%的速度牽引列車。

1934年到1951年間,哈爾科夫、布良斯克、伏羅希洛夫格勒、烏蘭烏德、克拉斯諾亞爾斯克、科洛姆納六家工廠製造了4487臺SO型機車。有至少7臺SO型機車以紀念碑形式靜態展示,以紀念戰爭期間為前線付出的司機們。

甘茨的救贖——TE型(ТЭ;原德意志國鐵路52型)

德意志國鐵路52型蒸汽機車是德意志國鐵路在二戰期間大量製造的一種輪式為2-10-0的蒸汽機車,是一種“戰爭機車”(德語:Kriegslokomotiven)。從1942年到1945年戰爭結束時,德國共製造了6300多臺52型機車,再加上戰後初期生產的機車,其總數高達6719輛,總共17家工廠參與了52型機車的製造。

在設計之初就要求易於保養且動力效能優良。因此,52型機車的軸重只有15噸,可以適應較差的路況,而且能夠比先前的普魯士蒸汽機車多牽引達40%的重量,在正常情況下,52型機車可以以65千米的時速牽引重達1200噸的列車。

二戰結束後初期,蘇聯擁有多達2100輛BR52,是擁有該型機車最多的國家,這些機車被蘇聯鐵路編為ТЭ型,意指“一種從德國繳獲但效能與E型蒸汽機車相同的蒸汽機車”。這些機車的軌距變為寬軌,車鉤亦由鏈式車鉤變為SA-3車鉤,車軸以及煙箱門亦被改造。在1960年代,蘇聯將700臺ТЭ型機車讓渡至東歐各社〇會〇主〇義國家,軌距變回標準軌距。

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TE-6769號機車

勝利桂枝——L型(Л)

二戰結束後,重建後的科洛姆納工廠新建了允許生產具有方形框架的機車的車間,並在上文這些2-10-0輪式機車的基礎上研製出L型蒸汽機車。

科洛姆納工廠和布良斯克機械製造廠於1945年到1946年間生產的79輛L型蒸汽機車又被稱為P型(П)。後為了紀念L·S·列拜堅斯基⑺對此款機車的設計作出的貢獻,1947年起製造出廠的此款機車改稱L型蒸汽機車。1950年,位於烏克蘭東部城市盧甘斯克的伏羅希洛夫格勒蒸汽機車製造廠亦開始生產L型蒸汽機車。

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L-4479號機車

到1955年L型蒸汽機車停產時,三家工廠共計生產4199輛此型機車,其中科洛姆納工廠製造1762輛,伏羅希洛夫格勒蒸汽機車製造廠製造2048輛,布良斯克機械製造廠製造389輛。伏羅希洛夫格勒工廠在L型機車的基礎上研製出加有一對從輪的LV型蒸汽機車;此外中國大連機車車輛廠亦在L型機車的基礎上研製出紅旗型蒸汽機車。

L型機車同時也是第一款使用水滴式動輪的蘇聯蒸汽機車,這在二戰後的世界各國蒸汽機車設計中是司空見慣的。鍋爐頂部的罩體覆蓋著蒸汽乾燥器管。

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TE型和L型機車的技術資料

後記

從1895年Dk型蒸汽機車來到外高加索鐵路測試,到1955年L型蒸汽機車停產,可以說“十足目”輪式蒸汽機車在這一個甲子的時間內,見證了沙俄的解體以及蘇聯的崛起,對俄羅斯乃至蘇聯鐵路蒸汽機車發展產生了深遠的影響。而倖存至今的“十足目”式機車,無論是動態展示,還是靜態展示,它們都在默默地告訴人們那段越行越遠的蒸汽機車技術史。

註釋

⑴俄語:

Паровоз Ф

。F型機車是一種採用費爾利鉸接式設計、輪式為0-6-0-0-6-0的水櫃式蒸汽機車,其走行部由兩個三動輪軸轉向架組成。該型機車的一個特點是對稱性:兩個蒸汽鍋爐從駕駛室向外延伸,每個鍋爐對應兩個汽缸。F系列的蒸汽機車很容易適應小半徑曲線,並具有足夠大的黏著重量,因此它們成為蘇拉姆山口區段上的主要機車,並一直保持到1926年。

⑵俄語:

Паровоз Ч

。本型機車是沙皇俄國鐵路一種採用0-8-0輪式的煤水車式蒸汽機車。

⑶英語:

Samuel Matthews Vauclain

(1856-1940),美國工程師,設計師,發明家,鮑爾溫機車廠總裁(1919-1929)和該公司董事會主席(至1940年)。他是機車的許多發明和設計開發的作者。

⑷採用0-10-0輪式的E型蒸汽機車(

Паровоз Э

)於1912年到1957年期間,先後由沙皇俄國、蘇聯、德國、瑞典、波蘭、匈牙利、羅馬尼亞、捷克斯洛伐克等國生產,總共製造出10853臺機車。在整個生產期間,E型系列機車的基本設計不斷改進,推出Eu型、Esh型、Em型、Er型等改進型。

⑸俄語:

Альфонс Ильич Липец

(1881-1950),俄羅斯機車工程師。

⑹俄語:

Серго Орджоникидзе

;本名格里高利·康斯坦丁諾維奇·奧爾忠尼啟則,俄語:

Григорий Константинович Орджоникидзе

,喬治亞語:

გრიგოლ კონსტანტინეს ძე ორჯონიკიძე

(1886-1937),SO型蒸汽機車投產時,他擔任聯共(布)中央政〇治局委員。

⑺俄語:

Лев Сергеевич Лебедянский

(1898-1968),蘇聯機車工程師。