【科普】“山岳”美国宾夕法尼亚铁路M1型蒸汽机车
文章作者：Forever Changzhensky（AcFun、Bilibili、百度、微博和知乎昵称：宁柳跨越）
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4-8-2蒸汽机车轮式，即“山岳”轮式。本文提及的美国宾夕法尼亚铁路M1型蒸汽机车为“山岳”轮式。
美国宾夕法尼亚铁路公司在本文简称“PRR”⑴；鲍尔温机车厂简称“BLW”⑵，利马机车厂简称“LLW”⑶。
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资料参考来源
《Pennsylvania 4-8-2 "Mountain" Locomotives in the USA》：https://www.steamlocomotive.com/locobase.php?country=USA&wheel=4-8-2&railroad=prr#220
《PRR Steam Locomotive diagrams》：http://prr.railfan.net/diagrams/PRRdiagrams.html?diag=M1a_210F75-E90004.gif&sel=ste&sz=sm&fr=
《PRR 4483 TENDER》：http://www.trainweb.org/wnyrhs/tenderFrame1Source1.htm
《PRR Bone Yard》：http://columbusrailroads.com/prr%20bone%20yard.htm
《PRR Steam Locomotive diagrams》：http://prr.railfan.net/diagrams/PRRdiagrams.html?sel=ste&sz=sm&fr=
《The T1 Trust》：https://prrt1steamlocomotivetrust.org/
概述
M1型及M1a型蒸汽机车，是PRR使用的煤水车式蒸汽机车车型之一。本型机车从1923年到1930年间共计制造301台机车，大部分时间用于牵引货运列车。
M1型及M1a型
1923年，PRR在自家的阿尔图纳工厂制造了1台实验性的M1-6699号机车。PRR花了3年的时间对M1-6699号机车进行各种动态以及静态测试。测试通过后，PRR又从BLW和LWW订购了200台M1型机车，其中前者获得175台M1型机车订单，后者获得25台M1型机车订单。与PRR随机为机车编号的传统不同，这200台机车直接就获得了M1-6800号~M1-6999号的号段。
1930年，PRR又向阿尔图纳工厂（25台）、BLW（50台）和LLW（25台）订购了经过改进的100台M1a型机车，这100台机车直接就获得了M1a-6700号~M1a-6799号的号段。与M1型机车相比，M1a型机车不使用单独的缸体铸件和烟箱鞍式支座铸件，而采用了内部装有风管的一体式铸件。
M1型及M1a型机车使用过各种规格的煤水车；在最后运用的几年中，一些机车所使用的8轴210-F-75B型煤水车几乎与机车本身一样长。所有的煤水车都装有取水管，可以从轨道内侧的水槽上取水。在煤水车煤仓后部后来都装有“狗窝”，供货运列车的制动员在远离司机和司炉的情况下进行后部瞭望。在20世纪40年代，许多M1型及M1a型机车增加了类似栏杆的火车天线。
设计数据（括号内为M1a型机车数据）
Ⅰ锅炉
小烟管数量/直径：120/57 mm
大烟管数量/直径：170/102 mm
烟管长度：5820 mm
炉壁面积：6.49 m²
火箱面积：36.88 m²
蒸发面积：436.64 m²（436.83 m²）
过热面积：151.62 m²（151.43 m²）
总受热面积：588.26 m²
锅炉压力：17.58 kgf/cm²
Ⅱ走行部
动轮直径：1829 mm
动轮轴重：32.885 t（31.752 t）
黏着重量：121.109 t（121.924 t）
整备重量：175.019 t（176.901 t）
汽缸数量：2
汽缸尺寸：686 mm×762 mm
Ⅲ煤水车
煤仓载重：17 t（29 t）
水箱容积：45.35 m³（83.35 m³）
整备重量：100.26 t（171.621 t）
Ⅳ机车与煤水车
总整备重量：275.285 t（348.522 t）
最高运行速度：110 km/h
牵引力：287.1 kN
改造：M1b型
38台M1a型机车⑷后来被改造为M1b型，差异在于锅炉上：在火箱内部安装穿过燃烧室空间的水循环器，增加了水的流通和加热面积，从而增加了蒸汽的产生，并使锅炉压力增加到18.98 kgf/cm²，牵引力增加到310.0 kN。唯一在外部可见的区别是，燃烧室侧面有额外的清洁塞，用于冲洗循环器。
退役及保存
随着内燃化的发展，M1型、M1a型和M1b型机车被用于牵引较重的货运列车，直到1957年退役为止。
M1a-6755号机车退役后，送至位于宾夕法尼亚州兰开斯特县斯特拉斯堡的宾夕法尼亚铁路博物馆静态展示，并于1979年以“6755号机车”之名被添加到美国国家史迹名录。但由于长期露天展示的缘故，馆方在21世纪初将M1a-6755号机车的锅炉外套拆除。
一节曾使用于M1型机车的210-F-75A-6650号煤水车，在M1型机车退役后被PRR将其改造为移动水箱，后被纽约西部铁路历史学会买下。旨在新造T1-5550号机车的非营利性公共慈善机构T1 Trust，于2017年8月7日从纽约西部铁路历史学会买下这节煤水车，使得T1-5550号机车的总体成本降低了至少3000000美元。
注释
⑴英语：Pennsylvania Railroad。
⑵英语：Baldwin Locomotive Works。
⑶英语：Lima Locomotive Works。
⑷一说40台。
完稿时间：2021年1月31日
发表时间：2021年2月1日
