【科普】“俄罗斯十足目”（上篇）——YeF型、YeS型、YeK型和YeL型蒸汽机车
文章作者：Forever Changzhensky（微博、知乎、哔哩哔哩和百度昵称：宁柳跨越）
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“十足目”者，蒸汽机车轮式也，其为一导轮轴两导轮、五动轮轴十动轮而成。本文提及的苏联铁道部YeF型、YeS型、YeK型和YeL型蒸汽机车为2-10-0“十足目”轮式。
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资料参考来源
《Паровозы типа «декапод» (1-5-0), построенные в Америке для Русских Казённых Железных дорог》，阿尔方斯·伊里奇·利佩茨 著
《Паровозы серий Еф, Ес, Ек, и Ел》，维塔利·亚历山德罗维奇·拉科夫 著，《Локомотивы отечественных железных дорог 1845-1955》，192~197页
《Модернизрованные паровозы серии Е》，维塔利·亚历山德罗维奇·拉科夫 著，《Локомотивы отечественных железных дорог 1845-1955》，197~198页
《Паровозы серий Еа, Ем, Емв》，维塔利·亚历山德罗维奇·拉科夫 著，《Локомотивы отечественных железных дорог 1845-1955》，339~341页
《From Russian Orphan to American Citizen》，杰夫·特瑞 著，《Railfan & Railroad》2017年8月期
《Es, El, Ef — List of the vehicles — TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=524
《Ek — List of the vehicles — TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=1816
《Ea, Em — List of the vehicles — TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=292
《"Minneapolis Northfield & Southern"》：https://donsdepot.donrossgroup.net/dr455.htm
《Erie RR 2-10-0s》：https://donsdepot.donrossgroup.net/dr786.htm
《United States Railroad Administration》：https://donsdepot.donrossgroup.net/dr2990.htm
概述
“俄罗斯十足目”——Ye型蒸汽机车，俄语车型代号为Е，是俄罗斯帝国铁道部和苏联铁道人民委员会分别在第一次世界大战和第二次世界大战期间，从美国订购的一种干线货运蒸汽机车。
本文主要叙述俄罗斯帝国铁道部在第一次世界大战期间，从美国订购的YeF型、YeS型、YeK型和YeL型蒸汽机车情况。
初试锋芒——Dk型（Дк）
1890年代，外高加索铁路泽斯塔波尼至哈舒里区段的货物运输遇到了很大的困难。当时采用费尔利铰接式设计的F型蒸汽机车⑷在这一部分上工作，尽管与小型半径曲线配合良好，但与0-4-0轮式的Ch型蒸汽机车⑸相比，其牵引力不足，每单位工作的燃料消耗和维修费用也更高。
俄罗斯帝国铁道部决定在这个区段测试当时已经运用于美国许多山区铁路线路的2-10-0轮式蒸汽机车。尽管一些专家怀疑在这最小半径为150 m的曲线线路运用这种大轴距蒸汽机车的可能性。然而，BLW在1894年制造了两台2-10-0轮式蒸汽机车。
1895年，这两台机车来到外高加索铁路进行测试。它们被定型为Dk型，并被赋予Dk-249号和Dk-250号。机车具有四个塞缪尔·马修斯·沃克兰复合式汽缸⑹。值得注意的是，本型机车是俄罗斯铁路史上第一款采用五个动轮轴的蒸汽机车。
在1895年夏天，外高加索铁路对这些蒸汽机车进行了测试。测试结果表明，它们很适合小半径曲线，但是无法在28 ‰的坡道上牵引超过200 t的列车。此外，Dk型机车的燃料消耗不低于Ch型机车。结果，机车被转移到相对平坦的区段，并且外高加索铁路不再订购更多本型机车。
1896年1月1日，两台机车转配到第比利斯机务段，并于1918年转配到占贾机务段。期间由于BLW大批量为俄罗斯帝国铁道部制造Ye型蒸汽机车，这两台机车改编入YeF型，并被赋予YeF-9998号和YeF-9999号。1940年初，两台机车仍处在在籍状态。
诞生背景
1914年，俄罗斯帝国以协约国身份，卷入了第一次世界大战。结果，大批人员物资通过铁路运往波兰和喀尔巴阡前线，货运周转量大大增加。
当是时也，俄罗斯帝国铁道部干线蒸汽机车主要为0-8-0“八轮”式（O型、Ch型和Y型等）和2-8-0“团结”式（R型、C型和Shch型等）蒸汽机车。然而，这些机车中的黏着重量普遍不超过64 t，这限制了机车牵引力，并没有显着增加列车的重量。
尽管0-10-0“十足目”式E型蒸汽机车已经于1912年开始量产，但到那时为止也只生产了大约100台机车。当时，只有卢甘斯克厂有制造E型蒸汽机车，而其他工厂则需要时间来进行生产准备。
然而，于1910年就对0-10-0“十足目”式蒸汽机车提出反对的铁道部机车车辆委员会负责人尼古拉·莱昂尼多维奇·舒金，此时建议俄罗斯帝国从美国订购400台2-10-0“十足目”式蒸汽机车。
研制
2-10-0“十足目”式蒸汽机车被定型为Ye型。尽管它将在美国制造，但其设计是由俄罗斯设计师负责。
由于设想在实际运用中以低品位煤为燃料，因此Ye型蒸汽机车需要大火箱，其面积也因此从E型蒸汽机车的4.2 ㎡增加至6 ㎡。这样一来，机车锅炉重量的增加，导致动轮轴重可能超过16 t。因此，设计师们决定在汽缸前面增加一根导轮轴，使得锅炉增大的同时，将动轮轴重保持在可接受的范围内。
尼古拉·莱昂尼多维奇·舒金以及其他一些专家甚至主张采购2-10-2“圣达菲”式蒸汽机车，但俄罗斯帝国铁道部最终维持采购Ye型蒸汽机车，因为其较短的长度可以安装在直径为19000~20000 mm的转盘上，另一个原因是其直径为1321 mm的动轮允许支撑大尺寸火箱。
设计者们希望在Ye型蒸汽机车上安装直径为630 mm、行程为700 mm的汽缸——即当时应用于E型蒸汽机车的饱和式汽缸。然而，由于美国使用英寸，因此设计人员将汽缸参数更改为635 mm（25 in），行程为711.2 mm（28 in）。
YeF型、YeS型和YeK型（Еф、Ес и Ек）
1915年，首批400台Ye型蒸汽机车投入生产。这个时期制造的Ye型蒸汽机车可细分为三种：YeF型（位于美国费城的BLW）、YeS型（位于美国纽约州斯克内克塔迪的ALCO工厂）和YeK型（位于加拿大安大略省金斯顿的CLC工厂）
值得注意的是，这些机车是在没有安装制动机的情况下制造的。这是由于这些机车原定配备西屋制动机，但却不符合俄罗斯铁路的要求。因此，受西屋在彼得格勒的股份公司委托，这些机车抵达符拉迪沃斯托克后，首先被送往中国东方铁路哈尔滨车间安装制动设备，再送到俄罗斯。
由于机车是同时由三家机车制造商制造的，因此不可能实现完全的设计统一性。因此，YeS型和YeK型蒸汽机车的导轮直径为762 mm，而YeF型蒸汽机车的导轮直径为838 mm。
1916年，在教授尤里·弗拉基米罗维奇·罗蒙诺索夫的指导下，俄罗斯帝国铁道部在北顿涅茨克铁路的森提扬诺夫卡—贝詹诺夫卡区段，和南方铁路的哈尔科夫—尼古拉耶夫区段对YeF-3号机车进行了牵引和热工程测试。在测试过程中，YeF-3号机车在13.5 ‰的坡道上，以11~12 km/h的速度驾驶重1150 t的货运列车，显示出相当好的牵引性能。
YeL型（Ел）
根据在运用中发现的缺点，以及YeF-3号机车的测试结果，俄罗斯帝国在1916年，向ALCO和BLW下达了300台Ye型蒸汽机车的订单。
值得注意的是，ALCO和BLW在获得铁道部订单之前就开始制造蒸汽机车，因此，两家制造商在与铁道部代表协调图纸时，对设计进行了大量更改，以使某些零件的设计更接近俄罗斯标准。
但是，在批准新的设计图纸时，蒸汽机车的某些部件已经制造出厂，因此变更不仅可能会大大延迟机车的建造，还可能会导致蒸汽机车的成本显着增加，甚至导致工厂完全拒绝制造。由于这些原因，铁道部未对1916年订购的Ye型蒸汽机车进行某些必要的更改。
1916年订购的Ye型蒸汽机车火箱为钢制火箱；而当时驻美的设计工程师阿尔方斯·伊里奇·利佩茨坚持使用圆顶火箱。结果，机车总重增加到80.3 t，总质量增加到91.2 t，锅炉的蒸发加热面积增加到242.9 ㎡，过热器的加热面积增加到了66.9 ㎡。这批蒸汽机车被定型为YeL型，以纪念阿尔方斯·伊里奇·利佩茨的改进贡献。
1917年初，俄罗斯共和国临时政府铁道部已决定订购第三批YeL型蒸汽机车。但当时ALCO已经在履行对英国和法国的订单，因此铁道部转向BLW订购75台YeL型蒸汽机车。这些蒸汽机车（YeL-801号~YeL-875号）是以经过一些改动的YeL型蒸汽机车尺寸图为基础。
同年4月6日，美国对德国宣战。美国政府开始考虑以YeL型蒸汽机车作为对俄罗斯共和国临时政府的军事援助，继而扩大在协约国的影响力。因此，BLW和ALCO各自获得250台YeL型蒸汽机车的订单，并在1918年7月1日之前完成交付。
然而，在1917年11月7日晚，随着阿芙乐尔巡洋舰一声炮响，俄罗斯共和国临时政府被推翻，由弗拉基米尔·伊里奇·列宁领导的布尔什维克党上台，俄罗斯苏维埃联邦社会*主*义共和国成立。
由于政*治因素，美国仅向俄罗斯发送了100台蒸汽机车—YeL-876号~YeL-925号机车和YeL-1126号~YeL-1175号机车，500台YeL型蒸汽机车的大订单未能完成。1917年12月28日成立的美国铁路管理局，将200台已经制造完毕但尚未交付的YeL型蒸汽机车转换为1435 mm标准轨距，并分配给包括伊利铁路（75台）、海岸线航空铁路（40台）和圣路易斯-旧金山铁路（21台）在内的美国国内25家铁路公司；而其余200台机车也被取消制造。
按照阿尔方斯·伊里奇·利佩茨所著《Паровозы типа «декапод» (1-5-0), построенные в Америке для Русских Казённых Железных дорог》记载，ALCO、BLW和CLC在1915年至1918年间，向俄罗斯提供了881台Ye型蒸汽机车。然而，维塔利·亚历山德罗维奇·拉科夫在其所著的《Локомотивы отечественных железных дорог 1845-1955》记载，苏联铁道部还曾有过78台来路不明的Ye型蒸汽机车：930号~932号、934号~960号、962号、964号、968号~971号、973号、1000号、1001号、1003号~1026号、1028号~1037号，和1176号~1180号。
俄罗斯帝国运用时期
YeF型、YeS型和YeK型蒸汽机车在哈尔滨加装西屋制动机后，运往俄罗斯帝国的欧洲部分。根据最初的计划（即使在订购时也是如此），这些蒸汽机车将在乌克兰境内的顿涅茨克铁路和南方铁路上运用——这些铁路配备的蒸汽机车使用低热量煤或无烟煤作为燃料，正是因为这样，蒸汽机车的火箱如此浅。但是实际上，除了交付顿涅茨克铁路和南方铁路之外，YeF型、YeS型和YeK型蒸汽机车也被派往彼尔姆铁路和萨马拉-兹拉托乌斯特铁路运用。
在彼尔姆铁路，Ye型蒸汽机车以高含硫量的长焰煤为燃料，但火箱不够深，结果导致锅炉腐蚀；而在萨马拉-兹拉托乌斯特铁路，Ye型蒸汽机车以以石油为燃料，但火箱的面积太大，这需要安装额外的拱顶砌体，这反过来导致了第五动轮的负重增加。
有人对萨马拉-兹拉托乌斯特铁路提议，将YeF型蒸汽机车的拱顶砌体和加热管拆除，然后将改造后的机车送到以木柴为燃料的北方铁路。但是，幸运的是，这个想法被放弃了，因为这样改造的话，蒸汽机车根本就无法适应燃煤工况。结果，50台Ye型蒸汽机车和30台YeF型蒸汽机车转交彼尔姆铁路，并分别改号为9001号~9050号和9301号~9330号。
然而，燃料不是唯一的问题。更为严重的问题是Ye型蒸汽机车的技术条件低，这是由于许多原因造成的。 首先，这是由于除了俄罗斯帝国的订单外，美国制造商还从英国、法国等其他国家接下了生产订单。为了尽快完成订单，美国制造商生产和组装蒸汽机车的质量不高。
其次，Ye型蒸汽机车从美国乘船运送到俄罗斯的旅途（60-80天）中，不断暴露在潮湿的海洋空气中，这进一步恶化了部件的状况。 此外，在不少机务段内，没有任何部件和必要的设备来修理采用杆式车架的Ye型蒸汽机车，因为当时俄罗斯绝大多数的蒸汽机车都装有板式车架。
最后，各机务段的维修工和乘务员根本没有维修Ye型蒸汽机车的经验。所有这些的结果是Ye型蒸汽机车大量故障，尤其是经常发生锅炉爆炸。其中一个事故是，1917年5月22日，YeF-62号机车在彼尔姆铁路管内的韦列夏基诺站附近锅炉爆炸，尽管蒸汽机车仅运用了13个月（1916年4月20日配备）。因此，大多数乘务员拒绝操作Ye型蒸汽机车，许多机务段也要求用E型、Shch型甚至O型蒸汽机车替换Ye型蒸汽机车。
1917年7月1日，俄罗斯共和国铁道部有398台Ye型蒸汽机车，其中彼尔姆铁路配属180台，萨马拉-兹拉托乌斯特铁路配属有106台，叶卡捷琳堡铁路配属有79台，梁赞-乌拉尔铁路配属有23台，莫斯科-喀山铁路配属有10台。
此时，改进设计的YeL型蒸汽机车陆陆续续交付俄罗斯。乘务员们停止了对Ye型蒸汽机车的消极对待，并经常给机车多情的绰号。因此，YeF型蒸汽机车获得了绰号“叶菲姆”，YeL型蒸汽机车获得了绰号“叶莲娜”。其他人（尤其是美国人），给予所有的Ye型蒸汽机车一个更受欢迎的绰号——“俄罗斯十足目”（在某些书籍中为“美国十足目”）。
技术数据表
（未完待续）
注释
⑴英语：American Locomotive Company。
⑵英语：Baldwin Locomotive Works。
⑶英语：Canadian Locomotive Company。
⑷俄语：Паровоз Ф。F型机车是一种采用费尔利铰接式设计、轮式为0-6-0-0-6-0的水柜式蒸汽机车，其走行部由两个三动轮轴转向架组成。该型机车的一个特点是对称性：两个蒸汽锅炉从驾驶室向外延伸，每个锅炉对应两个汽缸。F系列的蒸汽机车很容易适应小半径曲线，并具有足够大的黏着重量，因此它们成为苏拉姆山口区段上的主要机车，并一直运用到1926年。
⑸俄语：Паровоз Ч。本型机车是沙皇俄国铁路一种采用0-8-0轮式的煤水车式蒸汽机车。
⑹英语：Samuel Matthews Vauclain（1856-1940），美国工程师，设计师，发明家，BLW总裁（1919-1929）和该公司董事会主席（至1940年）。他是机车的许多发明和设计开发的作者。
