【科普】“十足目”比利时国家铁路36型和苏联铁道部Fl型蒸汽机车(上篇)

文章作者:FOREVER CHANGZHENSKY(ACFUN、BILIBILI、百度、头条、微博和知乎昵称:宁柳跨越)
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比利时海诺冶金厂有限公司在文中简称“UMH”⑴,法比铁路装备制造公司简称“SFB”⑵,海恩-圣皮埃尔锻造和铸造公司简称“FUF”⑶,美国机车公司简称“ALCO”,鲍尔温机车厂简称“BLW”,加拿大机车公司简称“CLW”。
概述
“十足目”36型蒸汽机车是比利时国家铁路管理局在第一次世界大战爆发前夕采购的一种干线货运蒸汽机车。36型与10型蒸汽机车均采用由工程师Jean-Baptiste Flamme⑷设计的饱和式四汽缸,其锅炉火箱与烟管之间的斜坡过渡,亦是它们的显著特征之一。

背景
20世纪初,比利时国家铁路管理局使用以0-6-0轮式41型蒸汽机车为代表、车架内安装气缸、锅炉安装过热器的三轴蒸汽机车,牵引货运列车,但没有重载蒸汽机车。
为避免在历史上称为“卢森堡线”的斯哈尔贝克—那慕尔铁路⑸和那慕尔—斯特尔佩尼奇铁路⑹,遭遇在困难区间停车后无法起车的情况,重载货运列车需要2~3台41型蒸汽机车进行推挽(其中1台机车部署于列车尾部用于推车),除非它们被拆分编组为2列货列。
在工程师Jean-Baptiste Flamme的指导下,比利时国家铁路管理局从1908年开始了一个重载蒸汽机车研究项目(牵引功率和牵引力相当于2台41型蒸汽机车)。尽管,有些人确实建议继续采购能根据需求牵引货运列车(轻载或重载)或客运列车的41型蒸汽机车。功率略高的4-6-0轮式35型蒸汽机车也被考虑在内,但本型机车比32型机车更重、更不灵活且更昂贵,仅适用于少数快速货运列车。35型机车的汽缸内置于车架内,更是让汽缸尺寸无法进一步扩大。

走行部设计
20世纪初,Jean-Baptiste Flamme开发了几种配备过热装置的蒸汽机车。他在8型机车上试验了复合式四汽缸后,又在9型、10型和36型机车上试验了饱和式四汽缸。根据Jean-Baptiste Flamme设计,安装在36型机车车架内的2个汽缸带动使用曲轴的第二动轴;而安装在车架外的2个汽缸,通过Egide Walschaerts式汽门和摇杆,带动第三动轴。
饱和式四汽缸的优点是将显着的力分布在两对气缸上,从而限制了部件的磨损和使轨道变形的轮对空转;但这种设计的缺点也显而易见,4个汽缸及其安装位置,使得维护难度加大。
为了保证良好的弯道引导和全速稳定运行,导轴和第一动轴采用Flamme式转向架,它们之间使用球形接头连接。第五动轴两侧也有±29mm的横向位移。走行部整体允许通过最小半径为100 m的弯道。

锅炉设计
为了支持比锅炉胴节更大的火箱,10型36型蒸汽机车锅炉胴节后部使用斜坡,亦是其显著特征之一。
运行
1909年~1914年间,比利时国家铁路管理局从UMH、SFB和FUF等铁路机车制造商累计采购136台36型蒸汽机车,当时的机车车号号段为4365号~4500号。作为当时欧洲最重、最强大的蒸汽机车,数台9型、10型和36型机车在1910年布鲁塞尔世界博览会上展示,给人留下了深刻的印象。尽管使用了倾斜司机室,但36型蒸汽机车大尺寸几乎占据了整个比利时铁路限界,而且18 t的轴重对于当时的许多欧洲铁路网络来说太大了。
36型蒸汽机车主要用于斯哈尔贝克—那慕尔铁路⑸和那慕尔—斯特尔佩尼奇铁路⑹、阿图斯—利布拉蒙-舍维尼铁路⑺、贝尔特里—迪南铁路⑻、韦姆—特鲁瓦蓬铁路⑼、佩平斯特—斯塔沃洛铁路⑽(均位于今天瓦隆大区境内)。在这些坡道此起彼伏但运量繁忙的线路上,它们可以在不降低运行速度的情况下增加列车的重量。它们巨大的重量和高煤炭消耗使它们不在不太重要的线路上运行。

第一次世界大战
1914年第一次世界大战爆发后,德国入侵比利时与卢森堡。比利时首相Charles de Broqueville伯爵率领比利时政府被迫流亡法国滨海塞纳省勒阿弗尔,但国王Albert I率部坚守比利时西佛兰德省伊瑟河左岸。
比利时国家铁路管理局设法将114台36型蒸汽机车转移到法国,但由于轴重和尺寸的因素,它们无法在法国境内的铁路网上运行。为了支援同为协约国的俄罗斯帝国,比利时流亡政府于1915年将这些36型蒸汽机车当中的80台机车移交给俄罗斯帝国。

而在比利时境内的德军占领区,由于负责制造36型蒸汽机车的UMH被德军占领,2台尚未制造的机车从未交付。另外5台仍在制造中的机车,在战争期间完成并在东普鲁士使用。而留在比利时的36型蒸汽机车已被破坏,以防止德国占领军使用它们。尽管如此,15台在战争爆发前交付、但却来不及转移到法国的36型机车被德国占领军修复后,定型为G07型。在战争期间,有几台机车因使用过于频繁而严重损坏或磨损,11台机车报废。停止使用的机车被拆解,由铜或黄铜等战略材料制成的零件经常被熔化并用价值较低的材料代替。
由于1917年俄国革命,以及德国于1918年11月11日宣布无条件投降等原因,80台计划送往俄国的36型蒸汽机车当中,59台已经发送,仍然有21台机车留在法国,加上未被选中发送的34台机车,法国境内滞留有55台36型蒸汽机车。
德军除了既有的9台可用的36型蒸汽机车外,在1918年向东方战线发起拳击行动后,又缴获了12台被俄罗斯帝国定型为Fl型的36型蒸汽机车。总而言之,战争期间滞留于法国的55台36型蒸汽机车,以及被德军缴获的这21台36型蒸汽机车,在战后均返回比利时。

战间期
从1920年开始,比利时国家铁路管理局简化36型蒸汽机车的汽门,车架外安装月牙板。为了填补战争导致的蒸汽机车空缺,比利时国家铁路管理局在1921年~1922年间又采购了17台稍作改进、号段为4348号~4364号的36型蒸汽机车。
1925年,工程师Fernand Legein对36型蒸汽机车进行了改造。改造后的36型机车,使用更长的烟箱并安装了已经在10型蒸汽机车成功使用的双排气烟筒。
1926年7月23日,比利时国家铁路公司成立,取代比利时国家铁路管理局,掌管比利时境内的铁路运营。1928年起,比利时国家铁路公司在36型蒸汽机车先后安装复式风泵、给水热水器以及第二砂箱等部件。这些经过改造的36型机车被定型为36bis型,以区别于未改造的同型机车。
如此改造,它们的整备重量增加到109.5 t,牵引力增加了1 tf,总功率增加到2300 hp。单台36型机车可以在坡度为13‰的坡道牵引1000 t列车;在列车尾部加挂补机的情况下,单台36型机车在坡度为17‰的坡道可牵引1700 t列车。
36型蒸汽机车重新统编号段为3600号~3692号。
然而,36型蒸汽机车存在着操作复杂、维护成本昂贵和对煤炭的巨大需求等缺点,导致比利时国家铁路公司仅将它们用于牵引重载货运列车,并在货运量需求过低时停用封存。在20世纪30年代,比利时国家铁路公司计划采购新型蒸汽机车,取代36型蒸汽机车,但最终未能实施。
第二次世界大战
第二次世界大战爆发后,比利时虽然保持中立,但仍然在1940年5月10日遭到德国的攻击。5月28日,比利时国王、Albert I之子Léopold III在未经协商的情况下率部向德军投降,随后德国正式战领比利时,并一直持续至1944年。
在此期间,比利时国家铁路公司继续对未改造的36型蒸汽机车进行改造(改造直至1943年完成),使长期封存的机车重新投入使用。使用经过改造后的蒸汽机车确实比制造新的蒸汽机车更经济。
解放后
比利时解放后,比利时国家铁路公司于1946年1月再次将36型蒸汽机车重新统编号段为36.001号~36.093号。尽管一些受损的机车经过修复后重新投入运用,但36型蒸汽机车存在着操作复杂、维护成本昂贵和对煤炭的巨大需求等缺点,加上战后从德国获得25型(原德意志国铁路50型)、26型(原德意志国铁路52型),以及从ALCO、BLW和CLC采购29型蒸汽机车的缘故,36型蒸汽机车在1947年进行了最后一次运行后退役。

然而,它们并没有被立即拆毁,91台状况良好的机车被封存于拉图尔机务段,以防它们的替代品因匆忙制造而可靠性令人不满意。尽管如此,它们最终于1950年~1951年间被拆毁,没有实车留存下来。


注释
⑴法语:Société anonyme des Usines Métallurgiques du Hainaut。
⑵法语:Société Franco-Belge de matériel de chemins de fer。
⑶法语:Forges Usines et Fonderies Haine-Saint-Pierre。
⑷(1847年10月19日~1920年5月25日),比利时工程师。1904年~1914年间,Jean-Baptiste Flamme奉命为比利时国家铁路管理局各型蒸汽机车进行蒸汽过热化改造。
⑸法语:Ligne de Schaerbeek à Namur。本线被Infrabel编为161号铁路,使用3 kV直流供电。
⑹法语:Ligne de Namur à Sterpenich (frontière luxembourgeoise) via Libramont et Arlon。本线被Infrabel编为162号铁路,曾使用3 kV直流供电,于2021年完成25 kV 50 Hz交流电气化改造。
⑺法语:Ligne d'Athus à Libramont via Virton et Bertrix。本线被Infrabel编为165号铁路,使用25 kV 50 Hz交流供电。36型蒸汽机车只运行于本线阿图斯—贝尔特里区段。
⑻法语:Ligne de Dinant à Bertrix via Houyet et Beauraing。本线被Infrabel编为166号铁路,使用25 kV 50 Hz交流供电。
⑼法语:Ligne de Waimes à Trois-Ponts。本线被Infrabel编为45号铁路,但于2006年7月正式废线。36型蒸汽机车只运行于本线特鲁瓦蓬—斯塔沃洛区段。
⑽法语:Ligne de Pepinster à Stavelot via Spa。本线被Infrabel编为44号铁路。目前本线佩平斯特—斯帕-杰隆斯特区段尚在运营,斯帕-杰隆斯特—斯塔沃洛区段已废线。
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参考文献
《Серия Ф (Фламма)》,苏联铁道人民委员会视觉教具制造厂 著,《Альбом схем паровозов и паспортов》,第94页~第95页
《Паровозы системы Фламма》,V.A.Rakov 著,《Локомотивы отечественных железных дорог 1845-1955》,第191页~第193页
参考链接
https://www.steamlocomotive.com/locobase.php?country=Belgium&wheel=2-10-0&railroad=bs
https://www.lettreducheminot.fr/international/belgique-train-world-senrichit-de-collection-de-trains-miniatures-legrand/
https://www.geni.com/people/Jean-Baptiste-Flamme/6000000048446502875
https://vk.com/wall-82214979_47095
https://traintamarre.tassignon.be/textes/25-26-29.htm
https://www.fs160.eu/fiNeweb/Lconstruction/type25Nr2/type25part2.php
https://rixke.tassignon.be/spip.php?article947&lang=fr
完稿时间:2022年3月21日
A0级发表时间:2022年3月21日
A1级编辑时间:2022年3月21日