【科普】“十足目”比利時國家鐵路36型和蘇聯(lián)鐵道部Fl型蒸汽機車(上篇)

文章作者:FOREVER CHANGZHENSKY(ACFUN、BILIBILI、百度、頭條、微博和知乎昵稱:寧柳跨越)
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比利時海諾冶金廠有限公司在文中簡稱“UMH”⑴,法比鐵路裝備制造公司簡稱“SFB”⑵,海恩-圣皮埃爾鍛造和鑄造公司簡稱“FUF”⑶,美國機車公司簡稱“ALCO”,鮑爾溫機車廠簡稱“BLW”,加拿大機車公司簡稱“CLW”。
概述
“十足目”36型蒸汽機車是比利時國家鐵路管理局在第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)前夕采購的一種干線貨運蒸汽機車。36型與10型蒸汽機車均采用由工程師Jean-Baptiste Flamme⑷設(shè)計的飽和式四汽缸,其鍋爐火箱與煙管之間的斜坡過渡,亦是它們的顯著特征之一。

背景
20世紀(jì)初,比利時國家鐵路管理局使用以0-6-0輪式41型蒸汽機車為代表、車架內(nèi)安裝氣缸、鍋爐安裝過熱器的三軸蒸汽機車,牽引貨運列車,但沒有重載蒸汽機車。
為避免在歷史上稱為“盧森堡線”的斯哈爾貝克—那慕爾鐵路⑸和那慕爾—斯特爾佩尼奇鐵路⑹,遭遇在困難區(qū)間停車后無法起車的情況,重載貨運列車需要2~3臺41型蒸汽機車進(jìn)行推挽(其中1臺機車部署于列車尾部用于推車),除非它們被拆分編組為2列貨列。
在工程師Jean-Baptiste Flamme的指導(dǎo)下,比利時國家鐵路管理局從1908年開始了一個重載蒸汽機車研究項目(牽引功率和牽引力相當(dāng)于2臺41型蒸汽機車)。盡管,有些人確實建議繼續(xù)采購能根據(jù)需求牽引貨運列車(輕載或重載)或客運列車的41型蒸汽機車。功率略高的4-6-0輪式35型蒸汽機車也被考慮在內(nèi),但本型機車比32型機車更重、更不靈活且更昂貴,僅適用于少數(shù)快速貨運列車。35型機車的汽缸內(nèi)置于車架內(nèi),更是讓汽缸尺寸無法進(jìn)一步擴大。

走行部設(shè)計
20世紀(jì)初,Jean-Baptiste Flamme開發(fā)了幾種配備過熱裝置的蒸汽機車。他在8型機車上試驗了復(fù)合式四汽缸后,又在9型、10型和36型機車上試驗了飽和式四汽缸。根據(jù)Jean-Baptiste Flamme設(shè)計,安裝在36型機車車架內(nèi)的2個汽缸帶動使用曲軸的第二動軸;而安裝在車架外的2個汽缸,通過Egide Walschaerts式汽門和搖桿,帶動第三動軸。
飽和式四汽缸的優(yōu)點是將顯著的力分布在兩對氣缸上,從而限制了部件的磨損和使軌道變形的輪對空轉(zhuǎn);但這種設(shè)計的缺點也顯而易見,4個汽缸及其安裝位置,使得維護(hù)難度加大。
為了保證良好的彎道引導(dǎo)和全速穩(wěn)定運行,導(dǎo)軸和第一動軸采用Flamme式轉(zhuǎn)向架,它們之間使用球形接頭連接。第五動軸兩側(cè)也有±29mm的橫向位移。走行部整體允許通過最小半徑為100 m的彎道。

鍋爐設(shè)計
為了支持比鍋爐胴節(jié)更大的火箱,10型36型蒸汽機車鍋爐胴節(jié)后部使用斜坡,亦是其顯著特征之一。
運行
1909年~1914年間,比利時國家鐵路管理局從UMH、SFB和FUF等鐵路機車制造商累計采購136臺36型蒸汽機車,當(dāng)時的機車車號號段為4365號~4500號。作為當(dāng)時歐洲最重、最強大的蒸汽機車,數(shù)臺9型、10型和36型機車在1910年布魯塞爾世界博覽會上展示,給人留下了深刻的印象。盡管使用了傾斜司機室,但36型蒸汽機車大尺寸幾乎占據(jù)了整個比利時鐵路限界,而且18 t的軸重對于當(dāng)時的許多歐洲鐵路網(wǎng)絡(luò)來說太大了。
36型蒸汽機車主要用于斯哈爾貝克—那慕爾鐵路⑸和那慕爾—斯特爾佩尼奇鐵路⑹、阿圖斯—利布拉蒙-舍維尼鐵路⑺、貝爾特里—迪南鐵路⑻、韋姆—特魯瓦蓬鐵路⑼、佩平斯特—斯塔沃洛鐵路⑽(均位于今天瓦隆大區(qū)境內(nèi))。在這些坡道此起彼伏但運量繁忙的線路上,它們可以在不降低運行速度的情況下增加列車的重量。它們巨大的重量和高煤炭消耗使它們不在不太重要的線路上運行。

第一次世界大戰(zhàn)
1914年第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)后,德國入侵比利時與盧森堡。比利時首相Charles de Broqueville伯爵率領(lǐng)比利時政府被迫流亡法國濱海塞納省勒阿弗爾,但國王Albert I率部堅守比利時西佛蘭德省伊瑟河左岸。
比利時國家鐵路管理局設(shè)法將114臺36型蒸汽機車轉(zhuǎn)移到法國,但由于軸重和尺寸的因素,它們無法在法國境內(nèi)的鐵路網(wǎng)上運行。為了支援同為協(xié)約國的俄羅斯帝國,比利時流亡政府于1915年將這些36型蒸汽機車當(dāng)中的80臺機車移交給俄羅斯帝國。

而在比利時境內(nèi)的德軍占領(lǐng)區(qū),由于負(fù)責(zé)制造36型蒸汽機車的UMH被德軍占領(lǐng),2臺尚未制造的機車從未交付。另外5臺仍在制造中的機車,在戰(zhàn)爭期間完成并在東普魯士使用。而留在比利時的36型蒸汽機車已被破壞,以防止德國占領(lǐng)軍使用它們。盡管如此,15臺在戰(zhàn)爭爆發(fā)前交付、但卻來不及轉(zhuǎn)移到法國的36型機車被德國占領(lǐng)軍修復(fù)后,定型為G07型。在戰(zhàn)爭期間,有幾臺機車因使用過于頻繁而嚴(yán)重?fù)p壞或磨損,11臺機車報廢。停止使用的機車被拆解,由銅或黃銅等戰(zhàn)略材料制成的零件經(jīng)常被熔化并用價值較低的材料代替。
由于1917年俄國革命,以及德國于1918年11月11日宣布無條件投降等原因,80臺計劃送往俄國的36型蒸汽機車當(dāng)中,59臺已經(jīng)發(fā)送,仍然有21臺機車留在法國,加上未被選中發(fā)送的34臺機車,法國境內(nèi)滯留有55臺36型蒸汽機車。
德軍除了既有的9臺可用的36型蒸汽機車外,在1918年向東方戰(zhàn)線發(fā)起拳擊行動后,又繳獲了12臺被俄羅斯帝國定型為Fl型的36型蒸汽機車??偠灾?,戰(zhàn)爭期間滯留于法國的55臺36型蒸汽機車,以及被德軍繳獲的這21臺36型蒸汽機車,在戰(zhàn)后均返回比利時。

戰(zhàn)間期
從1920年開始,比利時國家鐵路管理局簡化36型蒸汽機車的汽門,車架外安裝月牙板。為了填補戰(zhàn)爭導(dǎo)致的蒸汽機車空缺,比利時國家鐵路管理局在1921年~1922年間又采購了17臺稍作改進(jìn)、號段為4348號~4364號的36型蒸汽機車。
1925年,工程師Fernand Legein對36型蒸汽機車進(jìn)行了改造。改造后的36型機車,使用更長的煙箱并安裝了已經(jīng)在10型蒸汽機車成功使用的雙排氣煙筒。
1926年7月23日,比利時國家鐵路公司成立,取代比利時國家鐵路管理局,掌管比利時境內(nèi)的鐵路運營。1928年起,比利時國家鐵路公司在36型蒸汽機車先后安裝復(fù)式風(fēng)泵、給水熱水器以及第二砂箱等部件。這些經(jīng)過改造的36型機車被定型為36bis型,以區(qū)別于未改造的同型機車。
如此改造,它們的整備重量增加到109.5 t,牽引力增加了1 tf,總功率增加到2300 hp。單臺36型機車可以在坡度為13‰的坡道牽引1000 t列車;在列車尾部加掛補機的情況下,單臺36型機車在坡度為17‰的坡道可牽引1700 t列車。
36型蒸汽機車重新統(tǒng)編號段為3600號~3692號。
然而,36型蒸汽機車存在著操作復(fù)雜、維護(hù)成本昂貴和對煤炭的巨大需求等缺點,導(dǎo)致比利時國家鐵路公司僅將它們用于牽引重載貨運列車,并在貨運量需求過低時停用封存。在20世紀(jì)30年代,比利時國家鐵路公司計劃采購新型蒸汽機車,取代36型蒸汽機車,但最終未能實施。
第二次世界大戰(zhàn)
第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)后,比利時雖然保持中立,但仍然在1940年5月10日遭到德國的攻擊。5月28日,比利時國王、Albert I之子Léopold III在未經(jīng)協(xié)商的情況下率部向德軍投降,隨后德國正式戰(zhàn)領(lǐng)比利時,并一直持續(xù)至1944年。
在此期間,比利時國家鐵路公司繼續(xù)對未改造的36型蒸汽機車進(jìn)行改造(改造直至1943年完成),使長期封存的機車重新投入使用。使用經(jīng)過改造后的蒸汽機車確實比制造新的蒸汽機車更經(jīng)濟(jì)。
解放后
比利時解放后,比利時國家鐵路公司于1946年1月再次將36型蒸汽機車重新統(tǒng)編號段為36.001號~36.093號。盡管一些受損的機車經(jīng)過修復(fù)后重新投入運用,但36型蒸汽機車存在著操作復(fù)雜、維護(hù)成本昂貴和對煤炭的巨大需求等缺點,加上戰(zhàn)后從德國獲得25型(原德意志國鐵路50型)、26型(原德意志國鐵路52型),以及從ALCO、BLW和CLC采購29型蒸汽機車的緣故,36型蒸汽機車在1947年進(jìn)行了最后一次運行后退役。

然而,它們并沒有被立即拆毀,91臺狀況良好的機車被封存于拉圖爾機務(wù)段,以防它們的替代品因匆忙制造而可靠性令人不滿意。盡管如此,它們最終于1950年~1951年間被拆毀,沒有實車留存下來。


注釋
⑴法語:Société anonyme des Usines Métallurgiques du Hainaut。
⑵法語:Société Franco-Belge de matériel de chemins de fer。
⑶法語:Forges Usines et Fonderies Haine-Saint-Pierre。
⑷(1847年10月19日~1920年5月25日),比利時工程師。1904年~1914年間,Jean-Baptiste Flamme奉命為比利時國家鐵路管理局各型蒸汽機車進(jìn)行蒸汽過熱化改造。
⑸法語:Ligne de Schaerbeek à Namur。本線被Infrabel編為161號鐵路,使用3 kV直流供電。
⑹法語:Ligne de Namur à Sterpenich (frontière luxembourgeoise) via Libramont et Arlon。本線被Infrabel編為162號鐵路,曾使用3 kV直流供電,于2021年完成25 kV 50 Hz交流電氣化改造。
⑺法語:Ligne d'Athus à Libramont via Virton et Bertrix。本線被Infrabel編為165號鐵路,使用25 kV 50 Hz交流供電。36型蒸汽機車只運行于本線阿圖斯—貝爾特里區(qū)段。
⑻法語:Ligne de Dinant à Bertrix via Houyet et Beauraing。本線被Infrabel編為166號鐵路,使用25 kV 50 Hz交流供電。
⑼法語:Ligne de Waimes à Trois-Ponts。本線被Infrabel編為45號鐵路,但于2006年7月正式廢線。36型蒸汽機車只運行于本線特魯瓦蓬—斯塔沃洛區(qū)段。
⑽法語:Ligne de Pepinster à Stavelot via Spa。本線被Infrabel編為44號鐵路。目前本線佩平斯特—斯帕-杰隆斯特區(qū)段尚在運營,斯帕-杰隆斯特—斯塔沃洛區(qū)段已廢線。
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參考文獻(xiàn)
《Серия Ф (Фламма)》,蘇聯(lián)鐵道人民委員會視覺教具制造廠 著,《Альбом схем паровозов и паспортов》,第94頁~第95頁
《Паровозы системы Фламма》,V.A.Rakov 著,《Локомотивы отечественных железных дорог 1845-1955》,第191頁~第193頁
參考鏈接
https://www.steamlocomotive.com/locobase.php?country=Belgium&wheel=2-10-0&railroad=bs
https://www.lettreducheminot.fr/international/belgique-train-world-senrichit-de-collection-de-trains-miniatures-legrand/
https://www.geni.com/people/Jean-Baptiste-Flamme/6000000048446502875
https://vk.com/wall-82214979_47095
https://traintamarre.tassignon.be/textes/25-26-29.htm
https://www.fs160.eu/fiNeweb/Lconstruction/type25Nr2/type25part2.php
https://rixke.tassignon.be/spip.php?article947&lang=fr
完稿時間:2022年3月21日
A0級發(fā)表時間:2022年3月21日
A1級編輯時間:2022年3月21日