【科普】“德克萨斯”美国艾奇逊-托皮卡和圣达菲铁路5000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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2-10-2轮式，即“圣达菲”轮式。本文提及的美国艾奇逊-托皮卡和圣达菲铁路900型、1600型和3800型蒸汽机车为“圣达菲”轮式。
2-10-4轮式，即“德克萨斯”轮式。本文提及的美国艾奇逊-托皮卡和圣达菲铁路5000型蒸汽机车为“德克萨斯”轮式。
美国艾奇逊-托皮卡和圣达菲铁路在本文简称“T&P”⑴，德克萨斯和太平洋铁路简称“T&P”⑵；利马机车厂简称“LLW”⑶，鲍尔温机车厂简称“BLW”⑷。
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资料参考来源
《2-10-4 "Texas" Type Steam Locomotives: Photos & Data》：https://www.american-rails.com/2-10-4.html
《Atchison, Topeka & Santa Fe 2-10-2 "Santafe" Locomotives in the USA》：https://www.steamlocomotive.com/locobase.php?country=USA&wheel=2-10-2&railroad=atsf
《Texas & Pacific 2-10-4 "Texas" Locomotives in the USA》：https://www.steamlocomotive.com/locobase.php?country=USA&wheel=2-10-4&railroad=tp#99
《Atchison, Topeka & Santa Fe 2-10-4 "Texas" Locomotives in the USA》：https://www.steamlocomotive.com/locobase.php?country=USA&wheel=2-10-4&railroad=atsf#91
《PRR Santa Fe 5011》：http://www.columbusrailroads.com/prr%20santa%20fe.htm
《NPGallery Asset Detail》：https://npgallery.nps.gov/AssetDetail/NRIS/86002189
《ATSF 5000 #5000 - www.rgusrail.com》：http://www.rgusrail.com/txatsf5000.html
《National Museum of Transportation, St. Louis Train Sheds - www.rgusrail.com》：http://www.rgusrail.com/moslmtsheds.html#atsf50115011
《National Railroad Museum Green Bay WI - www.rgusrail.com》：http://www.rgusrail.com/winrm.html#atsf50115017
《California State Railroad Museum - www.rgusrail.com》：http://www.rgusrail.com/cacsrm.html#atsf5021
《ATSF 5011 #5030 - www.rgusrail.com》：http://www.rgusrail.com/nmatsf5030.html
《MoPac Power - Screaming Eagles》：http://www.trainweb.org/screamingeagle/loco_disposition.html#tp610
概述
2-10-4轮式本质上是在2-10-2“圣达菲”轮式基础上增加1对从轮而成。ATSF与BLW两次合作，相继推出采用2-10-4轮式的3829号和5000号蒸汽机车。最终，ATSF于1938年~1944年间分3次订购36台相同轮式蒸汽机车。
背景
连接美国西部新墨西哥州与科罗拉多州的拉顿山口，在19世纪后期被ATSF用作穿越山区的主要路线，最高坡度为35‰，最高海拔为2312 m。1901年~1902年间，ATSF买了3台使用串联复合式汽缸设计的2-10-0“十足目”蒸汽机车——987号~989号，以补机机车的形式部署于拉顿山口。然而，由于机车走行部没有足够的转向装置，且其硕长而刚性的轴距意味着他们难以承受半径曲线，因此它们在下坡时必须非常缓慢地行驶以避免出轨。
为了提高这段山口线路的运行速度，ATSF于1903年~1913年间从BLW相继购置了86台燃煤的900型和106台燃油的1600型蒸汽机车。这些蒸汽机车事实上仅仅是在第5动轮后部的空间增加1对从轮，使得从轮本身与第5动轮一同支撑火箱，继而让机车反向运行时帮助引导动轮。尽管如此，900型蒸汽机车成为世界历史上第一款使用2-10-2轮式设计的蒸汽机车，也因此获得昵称“圣达菲”。
1919年~1927年间，ATSF从BLW购置了140台世界历史上第一款正式使用2-10-2轮式设计的3800型蒸汽机车。在交付3800型蒸汽机车期间，BLW于1919年在3829号机车上应用了2对从轮，继而推出2-10-4轮式。虽然3829号机车成为世界历史上第一款使用2-10-4轮式设计的蒸汽机车，但ATSF在当时并未采购这种轮式蒸汽机车。
1925年~1929年间，T&P从LLW订购的70台I-1型蒸汽机车，是世界历史上第一款正式使用2-10-4轮式设计的蒸汽机车，也因此获得昵称“德克萨斯”。
验证机车：“女王夫人”5000号机车
1930年，ATSF研究了其他铁路运营商的重载政策，并决定对自身进行实质性的评估。为此，ATSF从BLW采购了使用2-10-4轮式设计的5000号机车。这台机车重量为227.98 t的“女王夫人”，具有1753 mm直径的动轮，比当时的大多数货运机车更高；在21.09 kgf/cm²的锅炉压力下，牵引力为425.18 kN。
“女王夫人”到位后，旋即在新墨西哥州克洛维斯—沃恩区段进行测试运行。据ATSF当时的报告可知，与3800型蒸汽机车相比，“女王夫人”能够在节省9％的时间以及17％的煤炭消耗量的情况下，每1000总吨英里可牵引重量增加约15％的货运列车。
尽管机车是成功的，但大萧条让ATSF暂时搁置进一步的机车采购直至1938年。不过，“女王夫人”在接下来的运用期间，进行了诸如“方形煤水车”和燃油改造等多处改造。至1957年4月17日退役时，“女王夫人”的运行里程达到2820000 km。
量产机车：5001号~5036号机车
1938年，BLW向ATSF交付了10台“德克萨斯”。其中5台（5001号~5005号机车）是燃煤机车，另外5台（5006号~5010号机车）为燃油机车。这10台机车具有1880 mm直径的动轮，762 mm×864 mm尺寸的气缸，21.80 kgf/cm²的锅炉压力和413.68 kN的牵引力。燃煤机车重245.17 t，燃油机车重241.76 t。
1944年，ATSF向BLW订购25台车号号段为5011号~5036号的燃油机车。这些机车的技术数据与1938年交付的机车相似。
这些机车于1959年退役，留下4台机车静态展示。
静态展示：“女王夫人”5000号机车
“女王夫人”退役后，于1957年4月17日被捐赠给德克萨斯州阿马里洛市ATSF机务段旧址外静态展示。1986年9月18日，“女王夫人”以“Atchison, Topeka and Santa Fe Railway Company Depot and Locomotive No. 5000”之名被添加到美国国家史迹名录。
1992年，阿马里洛市一个铁路爱好者小组成立了名为“德克萨斯州潘汉德尔铁路历史学会”的学会，此时的“女王夫人”维护很少，而且状况严重恶化。铁路历史学会在阿马里洛市政府的协助下，进行了一个修复“女王夫人”的项目。1996年夏，整容修复工作完成。
2005年8月，“铁路文物保护协会”将“女王夫人”移到了阿马里洛市的一个新地点——SE 2nd大街500号。“铁路文物保护协会”计划在那里建造一栋容纳和保存机车的建筑物。尽管“女王夫人”的历时3年的修复工作于2008年8月完成，但截至2011年，“女王夫人”仍未安装在计划建造的建筑物内。
静态展示：5011号机车
5011号机车退役后，于1962年被捐赠给密苏里州圣路易斯市圣路易斯交通博物馆静态展示。
静态展示：5017号机车
5017号机车退役后，于1959年被捐赠给威斯康星州格林贝市国家铁路博物馆静态展示。
静态展示：5021号机车
5021号机车退役后，被捐赠给加利福尼亚州萨克拉门托市加利福尼亚州铁路博物馆静态展示。
静态展示：5030号机车
5030号机车退役后，于1959年被捐赠给新墨西哥州圣达菲市萨尔瓦多·佩雷斯公园静态展示。
技术数据表
注释
⑴英语：Atchison, Topeka and Santa Fe Railway。
⑵英语：Texas and Pacific Railway。
⑶英语：Lima Locomotive Works。
⑷英语：Baldwin Locomotive Works。
完稿时间：2021年2月3日
发表时间：2021年2月6日
