诺福克&西部铁路独特的非铰接式蒸汽机车——M型4-8-0式“莫莉”蒸汽机车系列

2023-05-10 22:06 作者:Don590 0人读过 | 我要投稿

概述

M型4-8-0式“莫莉”蒸汽机车是美国诺福克&西部铁路使用的一种干线蒸汽机车，这款轮式奇特的蒸汽机车凭借独到的设计、强劲的动力、精巧的结构曾受到诺福克&西部铁路广大司乘人员之欢迎，其运用范围从大宗货运列车牵引之主力再到后补机车最后到调车机车，其地位和影响力丝毫不亚于Y型2-8+8-2式“切萨皮克”蒸汽机车、A型2-6+6-4式蒸汽机车、Z型2-6+6-2式蒸汽机车、J型4-8-4式蒸汽机车等大中型蒸汽机车。

背景

诺福克&西部铁路作为美国东部地区为数不多拥有百年历史底蕴的呈大宗货运性质的铁路公司，自1870年成立以来一直对机车设计运用拥有自己独到的见解。自19世纪80年代以来，随着波卡洪塔斯煤田被发掘，原先担任煤矿运输之本务的2-8-0式蒸汽机车已逐渐力不从心，诺福克&西部铁路欲购置4-8-0式新式蒸汽机车以应对日益繁忙的交通运输。

4-8-0式蒸汽机车最早于1855年由美国机车设计师罗斯·温纳斯（外文名：Ross Winans）（1796年–1877年）为巴尔的摩&俄亥俄铁路设计制造的“骆驼”式蒸汽机车；1882年，美国中央太平洋铁路（外文名：Central Pacific Railroad）正式将4-8-0式蒸汽机车投入商业运营以应对内华达山区线路日益增长的客货运输。4-8-0式蒸汽机车是在2-8-0式蒸汽机车基础上发展之变种型款，既可提升机车综合性能的同时，又兼具2-8-0式蒸汽机车短小精悍之特点，曾是美国各大铁路万用蒸汽机车之首选。

作为美国最早成立的老牌铁路公司之一，巴尔的摩&俄亥俄铁路自19世纪40年代开始一直致力于发掘新型蒸汽机车最大商业之潜力。在这种理念之影响下，巴尔的摩&俄亥俄铁路自1844年开始尝试投入运用这种造型奇特的“骆驼”式蒸汽机车（该车因火箱部分体积过大而不得不将驾驶室“骑”在锅炉上，机车由此得名）；尽管罗斯·温纳斯曾于1855年为巴尔的摩&俄亥俄铁路设计制造了4-8-0轮式之“骆驼”式蒸汽机车，但因“骆驼”式蒸汽机车过于奇异之外形和固有之缺欠，该车始终未能被官方接纳。

中央太平洋铁路229号4-8-0式蒸汽机车。尽管4-8-0式蒸汽机车是在2-8-0式蒸汽机车基础上之变种型款，但该车动力强劲，结构紧凑，对线路运行条件要求较少，故曾是全球各大铁路最受欢迎之万用机车（包括浙赣铁路也曾使用过该类机车）。

制造运用

首批4-8-0式蒸汽机车分别由美国机车公司下辖里士满工厂（共计75台，编号为375-449号）和鲍德温机车厂（共计50台，编号为450-499号）生产制造，共计125台，编号为375-499号，属于双汽缸单涨式设计，由史蒂芬森式阀动装置来操作阀门，其连杆作用于第二组联动轮，这125台蒸汽机车被统一命名为M型。

M型448号蒸汽机车出厂照（由美国机车公司生产制造），该车装备了包括棒式车架、锥形锅炉、煤油灯、史蒂芬森式阀动装置、半开放司机室、小容量煤水车等早期美式蒸汽机车之标准配置；照片可看到该车棒式车架内装有空气压缩机（3套）等设备。

由于M型4-8-0式蒸汽机车沿用了和2-8-0式蒸汽机车相同轴距之车架，故驾驶室被庞大的锥形锅炉“挤”得没了位置，为此工程师不得不想方设法将操控机车用的节流阀、刹车杆、喷射器等部件“塞”在火箱的侧面和顶面，同时增大煤水车部分的连接踏板为锅炉工腾出位置加煤（这种加煤布局方式类似于“驼背”式蒸汽机车（外文名：Camelback locomotive））；尽管该车锅炉长度仅比2-8-0式蒸汽机车多出4英尺（1.22米），但因锅炉内部装有优质耐火拱砖和两套拱砖管，其小烟管数量达到242根，加热面增至2797平方英尺（259.85平方米），牵引力比2-8-0式蒸汽机车翻了近一倍。诺福克&西部铁路最初将M型蒸汽机车配属在诺福克-彼得斯堡（外文名: Petersburg）区段负责牵引货运列车。在这里，M型蒸汽机车短小精悍，蒸汽充沛，动力强劲，运用强度大，周转调度灵活等优势得以充分发挥，1台M型蒸汽机车独自牵引1050吨重的列车运行时非常轻松，毫不费力。首批机车投入运用后，因表现良好，诺福克&西部铁路遂于1907年再度订购新的4-8-0式蒸汽机车。

M型382号蒸汽机车（本务机车）和M型396号蒸汽机车（重联机车）重联牵引201次南行列车前往弗吉尼亚州怀特托普（外文名：Whitetop, Virginia），怀特托普周边山区线路最高坡度达到3.5%，M型蒸汽机车时常需要重联牵引列车翻越山区。因弗吉尼亚州、田纳西州和北卡罗莱纳州交界地区森林面积比较大，所有M型蒸汽机车均在烟囱顶端装有防火罩，避免炉子内溅出的火星给沿途带来燎原之灾。

M型382号蒸汽机车（从驾驶室视角拍摄）牵引202次北行列车停在弗吉尼亚州阿宾顿侧线上让行88次货运列车（本务机车为Y6b型2180号蒸汽机车）。

M型382号蒸汽机车在弗吉尼亚州布里斯托（外文名：Bristol, Virginia）扇形车库的转车台上，摄于1957年。其身后可看到M型429号蒸汽机车（左侧）和Y6型2-8+8-2式蒸汽机车（右侧）。

M型405号蒸汽机车牵引煤炭运输列车途经弗吉尼亚州克里琴斯堡（外文名：Christiansburg, Virginia），摄于1958年。尽管M型蒸汽机车在后期历经数次改造，但仍保留了诸多原始设计。

第二批4-8-0式蒸汽机车共计100台，编号为1000-1099号，分别由美国机车公司下辖里士满工厂（共计50台，编号为1000-1049号）和鲍德温机车厂生产制造（共计50台，编号为1050-1099号）；根据第一批4-8-0式蒸汽机车运用经验，第二批4-8-0式蒸汽机车将原先的滑阀换成活塞式阀门，由沃尔舒尔茨阀动装置（外文名：Walschaerts valve gear）来操作阀门；该车在沙箱和警铃间装有特制的给水加热器以最大效率地运用蒸汽，这100台机车被统一命名为M1型蒸汽机车。该型机车除了上述细节差异，其余部分和M型蒸汽机车基本相同。

M1型1000号蒸汽机车出厂照（鲍德温机车厂生产制造），照片可看到该车装在沙箱和警铃间的给水加热器（相关人士将其称为“水包”（外文名：water dome））：过热的水通过止回阀送入给水加热器当中，由锅炉内部的热量将水转化成蒸汽（故被司乘人员称为“穷人的给水加热器”），M1型蒸汽机车是诺福克&西部铁路唯一一款使用了这种给水加热器的4-8-0式蒸汽机车。

1910年，诺福克&西部铁路结合M型和M1型蒸汽机车运用经验再度订购新的4-8-0式蒸汽机车；该车共计50台，编号为1100-1149号，由鲍德温机车厂生产制造，属于双汽缸单涨式设计，由沃尔舒尔茨阀动装置来操作阀门。根据诺福克&西部铁路的运用经验，工程师将锅炉长度增至80英寸，其内部小烟管增至386根，汽缸尺寸增至24英寸x30英寸（610毫米x762毫米），牵引力增至52457磅（23794.12千克），整备重量增至261100磅（118433千克），所有机车均装有过热器和自动加煤机，这50台机车被统一命名为M2型蒸汽机车。较于前两款4-8-0式蒸汽机车，M2型蒸汽机车蒸汽充沛，动力强劲，机械效率更高，可独自牵引1750-3600吨重的列车，是诺福克&西部铁路4-8-0式蒸汽机车中最大的型款。介于M2型蒸汽机车出色之表现，诺福克&西部铁路下辖罗阿诺克机车厂于1911年在此基础上投产了11台这样的机车，为发掘M2型蒸汽机车最大之潜力，该车改由贝克式阀动装置来操作阀门（诺福克&西部铁路不倾向于在小型蒸汽机车上装备沃尔舒尔茨阀动装置，因为沃尔舒尔茨阀动装置会影响蒸汽分配），这11台机车被统一命名为M2c型蒸汽机车，编号为1150-1160号。除上述细节差异外，其余部分和第一批M2型蒸汽机车基本相同。

M2型1138号蒸汽机车出厂照，其身后挂接的是9-A型煤水车，可载煤14吨，载水9000加仑；该煤水车结构紧凑、布局合理而被选为诺福克&西部铁路之标准煤水车。

M2型1129号蒸汽机车在弗吉尼亚州罗阿诺克，摄于1936年8月4日。其身后是Y型蒸汽机车，较于M型和M1型蒸汽机车而言，M2型蒸汽机车在设计结构和布局更合理科学。

尽管诺福克&西部铁路于20世纪30年代中后期开始为4-8-0式蒸汽机车装上了自动加煤机、动力回动装置、复合式空气压缩泵、给水加热器等设备，但因4-8-0式蒸汽机车结构设计过于紧凑，改装升级空间有限，其本务机车牵引之任务也逐渐被Z型2-6+6-2式蒸汽机车、Y6型2-8+8-2式“切萨皮克”蒸汽机车、A型2-6+6-4式蒸汽机车、K3型4-8-2式“山岳”蒸汽机车和J型4-8-4式“北方”蒸汽机车给取代；此后，M型4-8-0式蒸汽机车一直在副线运行至20世纪50年代后期。

完成现代化改造后的M2型1147号蒸汽机车。从照片可看到该车车前灯已从煤油灯换成了电灯，锅炉侧面装上了动力回动装置（右侧）、复合式空气压缩泵和沃辛顿给水加热器（左侧）；该车已改用容量更大的10-A型煤水车。为配合运行需要，诺福克&西部铁路曾为4-8-0式蒸汽机车配备了6种不同类型之煤水车，从最初载煤10吨，载水6000加仑的6-A型煤水车直到载煤20吨，载水12000加仑的12-A型煤水车均曾使用过。

机车保存

目前一共有2台M型蒸汽机车和3台M2型蒸汽机车（1134号蒸汽机车已修复，其余2台机车车况欠佳）留存于世。其中1台机车呈动态运行：

M型433号蒸汽机车：1907年由美国机车公司里士满工厂生产制造。1958年退役后，433号蒸汽机车被送至弗吉尼亚州雷德福（外文名：Radford, Virginia）作静态展示。2002年，一批志愿者将433号蒸汽机车外观进行整修翻新，该车现存于弗吉尼亚州阿宾顿（外文名：Abingdon, Virginia）。

陈列在弗吉尼亚州阿宾顿弗吉尼亚小径（外文名：Virginia Creeper Trail）旁的M型433号蒸汽机车，摄于2022年11月20日。

M型475号蒸汽机车：1906年由美国鲍德温机车厂生产制造。1957年，诺福克&西部铁路曾对475号蒸汽机车进行改造以参加罗阿诺克成立75周年之庆典活动。1962年退役后，475号蒸汽机车被卖给了弗吉尼亚废铁金属公司（外文名：Virginia Scrap Iron & Metal Company），1年后该车在宾夕法尼亚州霍尔斯普尔（外文名：Hollsopple, Pennsylvania）被一名铁路爱好者给买下。1980年，几经辗转后，475号蒸汽机车被送至伊利诺伊铁路博物馆（外文名：Illinois Railway Museum）作静态展示；1982年，该车被捐赠给爱荷华州布恩县名下的布恩&观光山谷铁路（外文名：Boone and Scenic Valley Railroad）。

1991年6月，475号蒸汽机车被宾夕法尼亚州斯特拉斯堡铁路（外文名：Strasburg Rail Road）以100000美元价格给买下；经过两年多的修复工作后，475号蒸汽机车于1993年11月4日再度上线运行，成为北美地区唯一呈动态运行之4-8-0式蒸汽机车，也是斯特拉斯堡铁路车龄最大呈动态运行的蒸汽机车（但由于过度紧凑窄小之司机室，475号蒸汽机车也是司乘人员当中“最不受欢迎”之蒸汽机车）。2019年，475号蒸汽机车与同为原诺福克&西部铁路名下之兄弟机车——J型611号蒸汽机车会面，这是自1991年以来，两台原诺福克&西部铁路蒸汽机车首次再度会面之案例（A型1218号蒸汽机车早已于1994年退役）；2022年11月2日，475号蒸汽机车在一次运行中发生撞车事故，相关人员遂后将机车进行抢修；在众人努力之下，475号蒸汽机车最终于11月7日修复运行。

M型475号蒸汽机车出厂照，该车使用了早期美制蒸汽机车的木制排障器、“钻石”形烟囱、油灯等标准设备。

M型475号蒸汽机车在弗吉尼亚州罗阿诺克，摄于1932年。此时该车由原先的煤油灯换成了电灯，传统的木制排障器被换成了栅栏式排障器，“钻石”形烟囱也改成了常规的烟囱。

参加罗阿诺克成立75周年庆典活动时的M型475号蒸汽机车，摄于1957年5月5日。该车已改成了出厂时的外观。

M型475号蒸汽机车（左）（当时475号蒸汽机车“扮”成同款型号之兄弟机车382号）与J型611号蒸汽机车（右）在宾夕法尼亚州樱桃山（外文名：Cherry Hill, Pennsylvania）会面，摄于2019年10月6日。

M2型1134号蒸汽机车：1910年由鲍德温机车厂生产制造，该车现存于弗吉尼亚铁路博物馆（外文名：Railroad Museum of Virginia）。

M2型1118号蒸汽机车：1910年由鲍德温机车厂生产制造，该车现归国家铁路历史协会罗阿诺克分会所有（外文名：National Railway Historical Society's Roanoke Chapter）。

M2型1151号蒸汽机车：1911年由诺福克&西部铁路下辖罗阿诺克机车厂生产制造，是全球唯一留存于世的罗阿诺克机车厂生产制造的4-8-0式蒸汽机车。该车现归罗阿诺克弗吉尼亚交通铁路博物馆所有。

陈列在罗阿诺克弗吉尼亚交通铁路博物馆外围的M2型1151号蒸汽机车，摄于2014年11月11日。

机车改造

1945年，诺福克&西部铁路试图将M2型1100号蒸汽机车改造成24小时无间断之“自动调车”（外文名：Automatic Switchers）。诺福克&西部铁路为该车装备了自动点火控制系统以及大容量涡轮风机（装在烟箱部分），机车外观装有半流线形覆层，改造后的机车在试验运行中表现良好，诺福克&西部铁路遂后抽调了M2型1112号蒸汽机车进行类似改造。尽管机车表现优异，但因过于紧凑复杂的结构设计让维修人员头疼不已，且机车运行时产生的煤粉灰会加剧风机排气扇之磨损，因此改装试验完成后，其它机车再没做过这种类似结构的改装。