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【科普】为战时运输而生——日本铁道省/国有铁道D52型蒸汽机车

2020-05-29 22:20 作者:宁柳跨越  | 我要投稿

文章作者:Forever Changzhensky(AcFun、Bilibili、百度、微博和知乎昵称:宁柳跨越)



阅读前之提示

  • “天皇”者,蒸汽机车轮式也,其由一导轮轴(两导轮)、四动轮轴(八动轮)以及一从轮轴(两从轮)而成。本文提及的日本铁道省D52型蒸汽机车为“天皇”轮式。

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  • 由于笔者精力和能力限制,在整理资料时恐有错漏,也请诸位读者纠正指教,谢谢合作!



资料参考来源

  • 《鉄道辞典(下巻)》

  • 《悲運・戦争の落とし子(D52形蒸気機関車): 在りし日》:https://41-31.at.webry.info/200807/article_6.html

  • 《D52型蒸気機関車 72号機 - 小田原バーチャル铁道博物館》:http://odawara-rail.sakura.ne.jp/mus/park_d52gotem.html

  • 《221 国铁五稜郭机务段の「D52形蒸気機関車」。: 北の铁ちゃんの部屋》:https://231108.at.webry.info/201801/article_31.html

  • 《240 五稜郭机务段の「国铁D52形蒸気機関車」。: 北の铁ちゃんの部屋》:https://231108.at.webry.info/201807/article_3.html

  • 《D52炭水車後部(岡山駅構内)》:http://www.lok.jp/prototyp/mahoroba/D52_vari.htm

  • 《蒸気機関車C62についての概要》:http://galaxyrailway.com/C62/outline/D52.html

  • 《蒸気機関車C62についての概要》:http://galaxyrailway.com/C62/outline/C62.html

  • 《D52(1) 吹田第一机务段》:http://railwayinmemory.sakura.ne.jp/HP002_D52(1).html

  • 《D52 機関車データベース - デゴイチよく走る!》:http://d51498.com/db/D52

  • 《蒸気機関車がいた時代》:http://locomotivesteam.web.fc2.com/PhotoSanyouD52.htm

  • 《戦時スタイルのD52 | DRFC-OB デジタル青信号》:https://drfc-ob.com/wp/archives/38331

  • 《D52添乗-瀬野八- | DRFC-OB デジタル青信号》:https://drfc-ob.com/wp/archives/38348

  • 《昭和30年代の鉄道アルバム》:http://cvv.jp/CVV2/gallery/T.Mori/t.mori.html

  • 《D52335の解体》:http://www.kurogane-rail.jp/d52_kai/d52-idx.html

  • 《D52物語》:http://www.ne.jp/asahi/d52/72/

  • 《D52奇跡の復活 | 山北町》:http://www.town.yamakita.kanagawa.jp/0000002743.html

  • 《SL復活の立役者・恒松さんの事故死悼む 山北 | 社会 | カナロコ by 神奈川新聞》:https://www.kanaloco.jp/article/entry-3347.html

  • 《山北町 駅前に鉄道資料館 交流センター2階、新年度に | 足柄 | タウンニュース》:https://www.townnews.co.jp/0608/2017/01/14/365801.html

  • 《「公園のSL」を再び走らせた天上の元機関士 | 旅・趣味 | 東洋経済オンライン | 経済ニュースの新基準》:https://toyokeizai.net/articles/-/180105

  • 《“空気機関車”になったD52(47NEWS) - Yahoo!ニュース》:https://news.yahoo.co.jp/articles/428e12a8ed2341a60a9743eadd7d90a3158804c7

  • 《山北鉄道公園・D52延伸検討 町長「本年度中に結論」 | 政治行政 | カナロコ by 神奈川新聞》:https://www.kanaloco.jp/article/entry-193646.html



概述

D52型蒸汽机车是日本铁道省,以及战后组建的国有铁道配备的干线货运蒸汽机车。本型蒸汽机车因第二次世界大战期间战时运输而设计,其特点是采用了战时“紧缩”式设计以应对材料短缺。

D52 1号机车



背景

太平洋战争爆发后,日本国内的货运量(主要是运煤量)有所增加,但此时陆军和海军两大“马鹿”征用不少货船,以及美军袭击造成的货船损失,导致海上运力不足。

为此,东条英机内阁于1942年10月6日制定了《战时陆运应急体系建立政策纲要》,建立了战时陆上运输应急体系。按照这个体系,首先集中保障煤炭运输,然后逐步发展钢铁等重要物资从海运转为陆运,并分配多余的船只往返于中国战场和东南亚、太平洋战场。

在这样的形势下,铁道省开始考虑在干线部署输出功率比D51型蒸汽机车高的蒸汽机车。新型蒸汽机车被铁道省定型为D52型。



技术设计

按照铁道省的设定,D52型蒸汽机车是一种标准轨距的煤水车式干线货运蒸汽机车,全长为21195 mm,高为3982 mm。动轮直径为1400 mm,整备重量为85.13 t,轮周功率为1660 hp;两个气缸放置在车架外部,直径与行程为550 mm×660 mm,汽门为华氏汽门。

机车锅炉火箱面积为3.85 ㎡,过热面积为77.4 ㎡,全加热面积为167.1 ㎡,压力为16 kgf/c㎡。

煤水车煤仓可装10 t煤,水箱容积为22000 L;整备重量为51.76 t。

D52型蒸汽机车设备布置图

与D51型蒸汽机车相比,D52型蒸汽机车提高了动轮轴重,从而增加了粘着力,同时,通过提高锅炉的尺寸和压力,从而使机车的输出功率和牵引力得到提高。此外,通过在火箱中安装燃烧室,D52型蒸汽机车的燃烧效率从D51型蒸汽机车的70 %提高到78 %,并且通过缩短烟管长度,以及锅炉向前移动,使机车节省了材料。

另一方面,在改善机能的同时,考虑着提高生产性和材料入手的容易化,机车各部分的构造不仅仅是单纯的使用代用材料,还要节约铜、铅等重要材料。通过这些设计,与D51型蒸汽机车相比,D52型蒸汽机车空车重量增加了5 %,制造时的工时约增加了6 %,输出功率约增加了22 %。

此外,D52型蒸汽机车的其他设计也可谓是各种“紧缩”——

  • 砂箱-汽包外罩棱角分明;

  • 铸钢零件用于框架和汽门装置;

  • 挡烟板、踏板和煤水车煤仓等使用许多木材替代品。

结果,尽管D52型蒸汽机车设计性能比D51型蒸汽机车有了显着提高,但仍有许多车辆无法发挥本领。以大阪铁道局为例,在1944年底配属的33台D52型蒸汽机车中,有12台D52型蒸汽机车由于材料和工作条件不良而发生故障。

采用“紧缩”式设计的D52 21号机车



制造情况

与逐步采用战时“紧缩”式设计制造的C11型和D51型蒸汽机车不同,根据战时标准委员会于1943年1月4日制订的《战时标准委员会条例》,D52型蒸汽机车从制造之初就采用战时“紧缩”式设计——“节省重要材料”、“确保材料安全”和“节省制造工时和动力”。

D52型蒸汽机车于1943年9月开始制造,于同年12月21日在鹰取工场制造出厂的D52 21号机车,以及12月28日在滨松工场制造出厂的D52 1号机车。成为最早制造出厂的D52型蒸汽机车。从1944年起,铁道省鹰取工场、滨松工场、汽车制造、日本车辆制造、川崎车辆、日立制作所和三菱重工业开始大批量制造D52型蒸汽机车。

D52 12号机车

铁道省转制后的运输通信省铁道总局,最初计划订购492台汽车D52型蒸汽机车,但在1945年8月15日昭和天皇宣布向同盟国无条件投降时,尚有28台未制造完成的D52型蒸汽机车(最终在1946年3月完工),另有207台D52型蒸汽机车从未制造出厂,因此铁道总局只购得285台D52型蒸汽机车。

从未制造出厂的D52型蒸汽机车车号:

  • 滨松工场(5台):D52 16 ~ D52 20

  • 鹰取工场(7台):D52 34 ~ D52 40

  • 日本车辆制造(5台):D52 63 ~ D52 67

  • 川崎车辆(94台):D52 239 ~ D52 332

  • 汽车制造(8台):D52 385 ~ D52 392

  • 日立制作所(19台):D52 424 ~ D52 442

  • 三菱重工业(69台):D52 153 ~ D52 197、D52 469 ~ D52 492



在铁道总局→国有铁道的运用情况

D52型蒸汽机车首先部属于在东海道本线和三洋本线(沼津—下关区段)沿线的各机务段,然后部属于北海道境内的函馆本线和室兰本线(函馆—俱知安区段和长万部—岩见泽区段)。 此外,位于关东地方的品鹤线、山手货运线和东北货运线(大宫编组站—新鹤见编组站区段)也部署了D52型蒸汽机车。

铁道总局在1944年对D52 1号机车进行的测试运行表明,机车在10 ‰的上坡道牵引了1200 t的货运列车。基于此结果,D52型蒸汽机车在战争期间牵引的普通货运列车定数为1100 t,运煤列车为1200 t。然而,由于区间停车和运行事故频发导致D52型蒸汽机车牵引定数下降,此时只有EF12型电力机车可以牵引1200 t货运列车。

D52 55号机车

1946年3月末时,D52型蒸汽机车部署于以下铁道局:

  • 札幌铁道局(29台)

长万部机务段(29台):D52 21、31、46 ~ 52、94 ~ 97、111 ~ 113、146、152、205 ~ 208,220 ~ 222、345 ~ 348

  • 东京铁道局(27台)

大宫机务段(6台):D52 380、381、402、417 ~ 419

新鹤见机务段(5台):D52 235、420 ~ 423

国府津机务段(6台):D52 62、234、379、382 ~ 384

沼津机务段(10台):D52 59 ~ 61、236 ~ 238、465 ~ 468

  • 名古屋铁道局(72台)

静冈机务段(7台):D52 204、215、217、403、409 ~ 411

滨松机务段(19台):D52 53 ~ 58、114、115、210 ~ 214、216、218、219、361 - 363

稻泽机务段(32台):D52 1、9 ~ 14、41 ~ 43、99、133 ~ 137、139、140、201 ~ 203、336 ~ 339、375 ~ 378、414、415、462

米原机务段(14台):D52 15、44、45、209、333 ~ 335、343、344、404、405、412、413、416

D52 216号机车
  • 大阪铁道局(81台)

梅小路机务段(9台):D52 354、356 ~ 359、364 ~ 366、368

吹田机务段(31台):D52 32、33、102 ~ 109、198、199、223 ~ 233、340 ~ 342、353、355、360、406、407

鹰取机务段(8台):D52 82、89、110、200、393 - 395、408

姫路机务段(33台):D52 22 ~ 24、29、30、73、74、80、81、83 - 87、90 - 93、138、141、142、147 ~ 149、351、352、367、369 ~ 374

  • 广岛铁道局(76台)

冈山机务段(11台):D52 117、119 ~ 121、144、150、445 ~ 447、453、461

系崎机务段(6台):D52 122、145、151、451、452、460

广岛第一机务段(13台):D52 79、98、100、116、118、123、124、448 ~ 450、459、463、464

岩国机务段(4台):D52 401、443、444、458

小郡机务段(21台):D52 75 ~ 78、101、129 ~ D52 132、143、349、350、396 ~ 400、454 ~ 457

下关机务段(21台):D52 2 ~ 8、25 ~ 28、68 ~ 72、88、125 ~ 128

配属于札幌铁道局长万部机务段、并运用于函馆本线和室兰本线的所有29台D52型蒸汽机车均于1948年转移到本州或报废处理。而运用于东海道本线和三洋本线的D52型蒸汽机车,由于本身状况不佳,牵引定数与D51型蒸汽机车相同。但是,在1949年5月,东海道本线的电气化部分扩展到了滨松町站,从1951年开始对机车进行改造后,D51型蒸汽机车的牵引定为950 t,而D52型蒸汽机车则为1100 t(在夏季时的牵引定数为1200 t)。

另外,除了在御殿场线和岩德线上牵引旅客列车和货运列车外,也有少量D52型蒸汽机车运用于梅田货运线和大阪城东货运线。 1955年底之后,由于东海道干线的电气化,蒸汽机车剩余,9台D52型蒸汽机车转移配属到门司机务段,运用于鹿儿岛本线门司—鸟栖区段牵引货运列车,但由于门司—久留米区段于1961年电气化改造完成,所有的蒸汽机车都停用了,第二年除了1台报废的机车外,其余机车被转移到本州。

D52 468号机车

另外,国有铁道于196*4年对三洋干线进行了电气化改造,并于1968年对御殿场线进行了电气化改造。运用于这些线路的D52型蒸汽机车,除了转移到北海道的机车外,其余报废处理。

位于北海道的函馆市的五棱郭机务段在1960年时从姬路第一机务段和冈山机务段分别接收8台(D52 56、136、138、202、204、235、404、468)和5台(D52 140、201、217、400、414)D52型蒸汽机车。这样一来,函馆本线和室兰本线(函馆—东室兰区段)再次有D52型蒸汽机车运行。1968年,五棱郭机务段又从吹田第一机务段(D52 142)和系崎机务段(D52 28)分别接收1台D52型蒸汽机车。这些蒸汽机车运用到1972年12月,最后退役的机车是D52 202号机车。

1962年6月1日时,国有铁道拥有的154台D52型蒸汽机车部署于以下铁道局:

  • 青函船舶铁道管理局(13台)

五稜郭机务段(13台):D52 56、136、138、140、201、202、204、217、235、400、404、414、468

  • 东京铁道管理局(7台)

国府津机务段(7台):D52 62、70、72、236、335、403、460

  • 大阪铁道管理局(12台)

吹田第一机务段(11台):D52 142、148、200、203、229、232、340、355、382、405、466

鷹取机务段(1台):D52 216

  • 冈山铁道管理局(22台)

冈山机务段(14台):D52 15、32、55、102、105、117、134、210、218、223、354、383、384、424

糸崎机务段(8台):D52 10、13、28、89、418、421、422、452

  • 广岛铁道管理局(94台)

广岛第一机务段(33台):D52 11、14、45、50、52、53、71、75、76、92、98、99、100、122、124、130、135、139、143、144、149、213、228、341、342、348、356、373、376、378、406、408、416

濑野机务段(14台):D52 12、48、101、118、123、126、128、129、131、133、146、398、417、463

柳井机务段(16台):D52 2、29、54、58、68、108、214、234、237、369、370、372、402、453、457、467

小郡机务段(31台):D52 1、3、6、24、31、33、41、43、57、60、61、81、86、109、115、125、137、198、199、219、224、225、361、362、363、393、420、444、454、456、459

  • 门司铁道管理局(6台)

门司机务段(6台):D52 79、333、379、396、415、451

快速通过的D52 460号机车



问题

由于D52型蒸汽机车采用大量的战时“紧缩”式设计,加上操作过度和维护不当,在1945年就发生了3起锅炉破裂和爆炸事故⑴,造成人员伤亡。在停止使用并利用X射线检查锅炉的同时,作为临时措施,各机务段将机车的锅炉水位提高,更换了燃烧室,并降低了蒸汽压力。在1946年到1950年间,有55台D52型蒸汽机车报废:

D52 5、7、8、9、27、30、47、51、59、73、78、80、83(事故)、84、87、88(战争损失)、90(战争损失)、91(战争损失)、95、97、103、107、110、111、113、114、116、120、205、206、207、208、209(事故)、212、215、220、221、238、346、347、350、351、359、364、371、381、394、395、409、410、411、412、413、443、465。



C62型蒸汽机车

日本无条件投降后,军事运输被取消,工业生产锐减,导致大量干线货运蒸汽机车剩余;与此同时,普通的日本民众以及被解除武装的日军官兵,陆续从中国、朝鲜半岛、东南亚等地被遣返回国,结果又暴露出干线客运蒸汽机车短缺的问题。

尽管铁道总局在1946年起订购C57型、C58型和C59型蒸汽机车,以解燃眉之急,然而由于煤炭质量下降,导致机车性能下降;此外,驻日盟军最高司令官总司令部亦不许可大批量制造机车,所以实际上各型蒸汽机车在这段时间的新造数量很少,数以十计,无法解决客运机车不足的问题。

C62 2号机车(原D52 455号)

为了弥补这一不足,铁道总局必须建造更大、更坚固的重型客运机车。驻日盟军最高司令官总司令部军官德·格罗特建议铁道总局,利用货运蒸汽机车的锅炉以及客运蒸汽机车配件组合成新型客运蒸汽机车。

结果,50台D52型蒸汽机车在1948年到1949年间被日立制作所、川崎车辆和汽车制造改造为49台C62型蒸汽机车⑵。



D62型蒸汽机车

1949年6月1日,铁道总局改组为国有铁道。此后,国有铁道计划对“甲线”⑶干线线路进行电气化改造,并计划通过给D52型蒸汽机车增加一对从轮的方式,使其在“乙线”⑷运用。按照这一计划,滨松工场于1950年到1951年期间将20台D52型蒸汽机车改造为D62型蒸汽机车。改造后的一段时间内,D62型蒸汽机车与D52型蒸汽机车共同运用,但前者几乎没有减轻动轮的重量。

然而,郡山工场和鹰取工场通过改变连接导轮、动轮和从轮的平衡梁支点的位置,在1958年到1959年间将D62型蒸汽机车进行轴重减轻改造,使其动轮最大轴重从16.22 t降低到15 t,以便于在“乙线”运用;同时,为了平衡较轻的轴重,两家工场通过在汽缸内部插入衬套,使得气缸直径从550 mm减小到530 mm⑸。

但是,“甲线”的电气化改造并未按原计划进行,国有铁道此后决定对D52型蒸汽机车进行标准化改造,而改造出厂D62型蒸汽机车的数量最终也维持在20台。

D62 15号机车(原D52 377号)



标准化改造

1951年,国有铁道开始对剩余的160台D52型蒸汽机车中的148台机车进行标准化改造。改造工作由滨松工场、广岛工场和鹰取工场进行,主要内容有:

  • 煤水车加装机械式自动加煤机,并增加中梁,煤仓向外扩展,与箱体上部融合为一体;

  • 给水过热器由锅炉支架内部,转移至烟囱前部与烟箱顶部之间的空间;

  • 砂箱-汽包外罩由棱角分明变为光滑圆润;

  • 挡烟板、走廊踏板等采用木板的部件改为钢板部件。

经过标准化改造的D52型蒸汽机车,尽管能够证明其最初设计的性能,但战争期间生产的锅炉在检查和维修时仍在使用,结果在1954年再次发生锅炉破裂事故。 据此,国有铁道对战时和战后生产的蒸汽机车锅炉的重新检查,主要针对D52型蒸汽机车以及衍生的D62型和C62型蒸汽机车,并且从1955年开始以新造锅炉代替旧有锅炉。

经过标准化改造的D52 75号机车

其余12台未进行标准化改造的D52型蒸汽机车(D52 12、96、126、131、146、216、222、340、417、419、456和460号),则是将挡烟板、走廊踏板、煤仓等等采用木板的部件改为钢板,煤水车没有加装机械式自动加煤机,砂箱-汽包外罩依旧棱角分明。这些仍保留战时“紧缩”式设计的12台D52型蒸汽机车,被交付广岛铁道管理局濑野机务段,担当濑野—八本松区段的列车补机交路。遗憾的是,这些机车退役后没有存留。

未经标准化改造的D52 126号机车



现存机车

有7台后期经过标准化改造的D52型蒸汽机车,退役后静态展示于京都府、神奈川县、静冈县和广岛县境内:

  • D52 1号机车:静态展示于广岛县广岛市东区日本货物铁道广岛车辆所⑹;

  • D52 70号机车:静态展示于神奈川县足柄上郡山北町山北铁道公园,但有动态展示的可能性⑺;

  • D52 72号机车:静态展示于静冈县御殿场市御殿场站站前广场;

  • D52 136号机车:静态展示于静冈县泽津市高泽町高泽公园;

  • D52 235号机车:静态展示于神奈川县相模原市中央区鹿沼公园;

  • D52 403号机车:静态展示于神奈川县平塚市浅间町平塚市文化公园;

  • D52 468号机车:静态展示于京都府京都市下京区观喜寺町京都铁道博物馆⑻。

D52 72号机车



后记

D52型蒸汽机车在设计之初的定位是战时运输,但由于制作材料和运行条件等因素,从战后运输省铁道总局,以及后继的国有铁道因质量问题以及事故被迫报废55台D52型蒸汽机车的事实可知,日本军阀给中国、东南亚各国人民带来的战争灾难,同时也是强加给日本人民的一杯苦酒,亦是一杯不得不吞下的毒酒

所幸,一切都随着日本于1945年8月宣布无条件投降而告终,也庆幸残存下来的D52型蒸汽机车逐步以钢制材料取代了木制代用品,以及以新造锅炉取代了战时制造的锅炉。这些蒸汽机车在战后的日子里,见证了日本从废墟走向复苏。

D52 420号机车



注释

⑴其中两次事故为:1945年8月11日,D52 82号机车运行至三洋本线万富站时发生锅炉的事故,乘务员被蒸汽吹至50 m远;1945年12月7日,D52 371号机车运行至三石—吉永区段时炉口喷出大量蒸汽,一名乘务员被蒸汽吹飞,这是由于燃烧室天花板破裂所致。

⑵C62 24号机车最初的锅炉实际上取自于D52 106号和D52 233号机车。

⑶日语:甲線。根据国有铁道于1958年出版的《鉄道辞典(下巻)》一书内的《線路等級別軌道関係主要数値表》可知,“甲线”正线的最小曲线半径为300 m(支线为160 m;邻近站台的线路则为500 m),区间坡度为25 ‰(站内为3.5 ‰),轨道重量为37 kg,车站内到发线的有效长度为380~460 m,最高限速为100 km/h。

⑷日语:乙線。根据国有铁道于1958年出版的《鉄道辞典(下巻)》一书内的《線路等級別軌道関係主要数値表》可知,“乙线”正线的最小曲线半径为250 m(支线为160 m;邻近站台的线路则为400 m),区间坡度为25 ‰(站内为3.5 ‰),轨道重量为37 kg,车站内到发线的有效长度为250~380 m,最高限速为95 km/h。

⑸由于还包括衬套,因此这种“轻轴重”的D62型蒸汽机车总重量反而比比“重轴重”版同型机车重。

⑹D52 1号机车于1966年被国有铁道指定为“准铁道纪念物”(準鉄道記念物)。

⑺2016年3月,山北铁道公园在D52 70号机车的煤水车煤仓加装空气压缩机,并连接汽缸和总风缸,使其以压缩空气为动力来源。同年10月,D52 70号机车在公园内动态展示。但是,在机车修复和动态展示中起着重要作用的原国铁司机恒松孝仁在不久后遭遇的交通事故中去世,D52 70号机车的动态展示一度被迫中止。此后,拥有同样以压缩空气为动力来源、进行动态展示的C12 167号蒸汽机车的若樱铁道,应山北铁道公园之邀,对D52 70号机车进行定期维护。而D52 70号机车又于2017年4月进行动态展示。

⑻1972年送往同地址的梅小路蒸汽机车博物馆静态展示。2006年,西日本旅客铁道以“梅小路蒸汽机车群与关联设施”(梅小路の蒸気機関車群と関連施設)的名义,将D52 468号机车等机车指定为“准铁道纪念物”。




【科普】为战时运输而生——日本铁道省/国有铁道D52型蒸汽机车的评论 (共 条)

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