文章作者：西瓜昌真湿基（哔哩哔哩和百度昵称：宁柳跨越）

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• “北方”或“联盟”者，蒸汽机车轮式也，其为两导轮轴四导轮、四动轮轴八动轮，以及两从轮轴四从轮而成。本文提及的南非国家交通运输集团铁路货运分公司25型25NC型蒸汽机车为4-8-4轮式。

• 南非国家交通运输集团在本文均简称“Transnet”，其铁路货运分公司简称“TFR”⑴，前身南非铁路简称“SAR”；津巴布韦国家铁路简称“NRZ”；德国亨舍尔公司简称“H&S”⑵，英国北英机车公司简称“NBLC”⑶。

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概述

25型和25NC型蒸汽机车是SAR在1953年到1955年间从H&S和NBLC订购的蒸汽机车。其中，90台25型蒸汽机车采用冷凝煤水车，是冷凝式蒸汽机车；而50台25NC型蒸汽机车则采用常规的煤水车，为非冷凝式蒸汽机车。

背景

由于在诸如卡鲁沙漠⑷以及从北开普省德阿尔到西南非洲⑸之间的干旱地区难以获得充足水源，SAR开始认真考虑机车用水问题。

对于南非而言，冷凝式蒸汽机车是很少见的。但自从19世纪末第一台冷凝式蒸汽机车在好望角投入使用以来，这对南非来说并不是什么新鲜事——1886年到1888年间，开普铜矿公司在纳马夸兰铁路⑹上部署了3台0-4-0“四轮”轮式兼冷凝式设计的0-4-0WT型蒸汽机车。

第二次世界大战结束后，SAR于1950年到1951年对20型蒸汽机车更换为冷凝煤水车，进行冷凝化改造。运行测试显示，这种冷凝式蒸汽机车可以节省大约90％的水和10％的煤，因此SAR决定继续进行新型冷凝式蒸汽机车的设计。

25型蒸汽机车

新型冷凝式蒸汽机车被定型为25型，由SAR首席机械工程师L·C·格鲁布⑺担任总设计师，而机车的CZ型冷凝煤水车和冷凝装置的设计则由H&S负责。H&S制造了一台编号为28730的CZ型煤水车，并随后运往NBLC用于组装3451号机车。NBLC制造了其余的89台25型机车。

在1953年到1955年之间，H&S制造了1台25型机车——25-3451号机车，而NBLC建造了89台25型机车——25-3452号~25-3540号机车。

25型蒸汽机车最初在陶斯勒菲-西博福特-德阿尔非电气化区段线路担当包括诸如“蓝色列车”之类的所有货运列车和客运列车交路。当陶斯勒菲-西博福特区段电气化改造完成后，25型蒸汽机车继续运用于西博福特-德阿尔区段，但它也在德阿尔-金伯利区段运用。而从金伯利往东到布隆方丹，以及往西到波斯特马斯堡、四神以及霍塔泽尔等区段，亦可以见到25型蒸汽机车出没。

在25型蒸汽机车投入运用20年之后，SAR在当初仅由25型机车担当列车交路的线路投入电力机车和内燃机车，加上CZ型煤水车的冷凝设备需要高度维护，因此SAR在1973年到1980年间，将除3台机车（25-3451号、25-3511号和25-3540号机车）外的其余25型机车改造为非冷凝设计的25NC型机车。改造后的机车保留原车号不变，但其车号牌被复制并重新铸造，在新的车号牌中，现有的“25”旁加了“NC”两字。

25NC型蒸汽机车

25NC型蒸汽机车在锅炉和走行部设计上与25型蒸汽机车基本相同，但25NC型蒸汽机车采用不带冷凝装置的常规煤水车，因此标记为“NC”以示区别。在1953年到1955年之间，NBLC制造了11台25NC型机车——25NC-3401号~25NC-3411号机车，而H&S制造了39台机车——25NC-3412号~25NC-3450号机车。

而25NC型蒸汽机车最初在从德阿尔-金伯利-Welverdiend非电气化区段线路担当所有货运列车和客运列车交路，并在位于北开普省沃伦顿的沃伦顿机务段加煤加水。 当Welverdiend-克莱克斯多普区段电气化改造完成后，25NC型蒸汽机车仍然在德阿尔-金伯利-Welverdiend区段运用。后来，一些25NC型蒸汽机车运用于德阿尔-布隆方丹-哈里斯密斯区段，另一些则与25型蒸汽机车一同运用于陶斯勒菲-西博福特-德阿尔区段。

1979年到1981年间，25NC-3450号机车在开普敦郊区索尔特河车间被改造为“红魔”26-3450号机车。根据“红魔”的设计者——英国工程师大卫·沃戴尔设想，26型蒸汽机车项目的主要目标是提高燃烧率和热效率、减少废黑烟的排放以及节省煤和水。

此后，比肯斯菲尔德车间对25NC-3454号机车进行了小规模的改造。对该机车的修改主要包括配备双Lempor排气系统，挡烟板向上扩展并围绕烟箱弯曲。为了节省扩展烟箱的成本，烟囱并排安装，而不是像“红魔”那样串联安装。25NC-3454号机车其余部分未被改动。改造后的25NC-3454号机车于1985年2月测试运行。根据测试结果显示，与25NC型蒸汽机车相比，25NC-3454号机车显著节省了煤炭和水，且比“红魔”更不易打滑。

1988年，NRZ计划从SAR租用或购买20台到25台不等的25NC型蒸汽机车，以解决机车短缺的问题。这个计划最终未能成行，但有数台25NC型蒸汽机车得以保留下来。

锅炉设计

25型及25NC型蒸汽机车均采用A·G·沃森式3B级标准锅炉，但由于增加了燃烧室，使得管板之间的距离从6858 mm减少到5791 mm。虽然这导致总的蒸发加热面积略有减少，但燃烧室加热面积增加了40％，并且燃烧室与火箱面积的比率更好。

在冷凝设计的25型蒸汽机车上，废蒸汽被冷凝回水以重复使用。 由于蒸汽不会从烟囱中排出，因此在25型蒸汽机车烟囱下方装有一个由蒸汽轮机驱动的风扇，以保持通风顺畅，其挡烟板防止焦炭对风扇叶片造成过度磨损。25型蒸汽机车的烟箱的前部有所扩展以便于安装由安装在烟箱前部下方的排汽涡轮驱动离心式鼓风机。离心式涡轮机在机车运行时提供了独特的呜呜声。

25型蒸汽机车在交付时具有通常的圆形烟箱前部，但后来通过增加“班卓琴”形的延伸部分对其进行了修改，以覆盖排汽涡轮。用过的蒸汽通过机车左侧的一条粗管送回冷凝煤水车。

对于应对由威特班克煤⑻和机械式加煤机产生的大量焦炭，烟箱前部的“班卓琴”形扩展改造是非常有必要的，因为最初的H&S排气涡轮设计证明速度太慢，无法将累积的煤灰从炉膛中带走。大部分的焦炭收集在“班卓琴”烟箱前底部的槽中，从那里定期通过垂直蒸汽喷射管将其排出。

在运用中，25型蒸汽机车的吃水能力实际上比25NC型蒸汽机车高。冷凝装置的一个优点是，在吸收蒸汽的同时，可以在锅炉压力约为1.05到1.40kgf/cm²时的情况下打开鼓风机，以启动风扇旋转，从而加速了燃烧过程并提高蒸汽压力。而25NC型蒸汽机车的鼓风机鼓风能力不强，以至于蒸汽压力仍然那么低。

EW1型煤水车

采用无底架设计的EW1型煤水车安装于新造的50台25NC型蒸汽机车。煤仓可以装载18.3 t的煤炭，并安装了最大输送速度为5443 kg/h的机械式自动加煤机。水箱容积为47700 L。

CZ型煤水车

CZ型煤水车只用于25型蒸汽机车。用过的蒸汽通过机车左侧的一根粗管送回CZ型煤水车，然后凝结回水以便重复使用。

CZ型煤水车采用无底架的设计，转向架轴箱使用铁姆肯公司制造的滚动轴承。煤水车具有4个直径为533 mm且彼此独立的真空制动缸。仅前转向架配备了制动手轮。

CZ型煤水车与机车本身一样长。煤水车的1/3为煤仓，其可以装载19.3 t的煤炭。煤仓还安装了用于去除废蒸汽中的油的分油器，以及最大输送速度为5443 kg/h的机械式自动加煤机。

煤水车的2/3则被水箱及其两侧的8个大型散热器占据，顶部安装了5个由蒸汽驱动的冷却风扇。这些风扇从外部通过散热器吸收空气。总容积为22700 L的水箱分为两个，由一个位于散热器中间的20000 L淡水水箱，以及一个位于车架底部、转向架之间的2730 L冷凝水箱组成。

机车锅炉的给水直接来自高温冷凝水箱，而不是低温淡水水箱。由于冷凝水箱的给水温度对于普通注水装置而言太高，锅炉由位于司机室下方的两个涡轮泵供水。每个泵的供水速度约为400 L/min。

冷凝水箱中的水位由浮球阀控制。一旦冷凝水箱水位降至1820 L以下时浮球阀将打开，以从淡水水箱补充水，并在达到该水位后自动关闭。为了避免供水故障，在淡水水箱上设置了一个手动阀。

事实证明，CZ型煤水车的冷凝系统非常有效，并且使用相同容积的水最多可以使用8次，从而将耗水量减少了90％。这使25型机车在两次注水之间的续航里程为800 km。另外，高温冷凝水的供给大大减少了煤炭消耗。

1953年到1963年间，H&S制造了61台CZ型煤水车，NBLC制造了29台CZ型煤水车，SAR索尔特河车间制造了1台CZ型煤水车。

EW2型煤水车

SAR在1973年到1980年间，将除3台机车（25-3451号、25-3511号和25-3540号机车）外的其余25型机车改造为非冷凝设计的25NC型机车。这些机车所用的CZ型煤水车也被改造为常规煤水车，并被SAR定型为EW2型。

SAR在位于北开普省金伯利的比肯斯菲尔德车间将25-3452号机车改造为25NC-3452号机车的过程中，将原CZ型煤水车上的冷凝设备移除，但保留了其原来的淡水水箱、冷凝水箱以及给水泵。结果，机车锅炉被供给冷水，但结果显然没有较早前所预料的不良影响。事实上，与后续改造为25NC型的25型机车相比，25NC-3452号机车总体外观变化不大，其改造在美学上更具优势，但携带的水容量不足。

其余86台25型机车在索尔特河车间被改造为25NC型机车。这些机车的原CZ型煤水车冷凝设备和顶部冷却风扇被拆除，取而代之的是一个巨大的卧式水箱。卧式水箱与煤仓焊接为一体，而车架底部的冷凝水箱也得以保留。改造后的这86台煤水车的形状和外观设计虽然取决于强度而不是美观因素，但采用这些经过改造的煤水车的25NC型蒸汽机车很快被昵称为“腊肠犬”⑼。

技术数据表

后记

作为SAR最后引进的蒸汽机车，25型和25NC型蒸汽机车见证了南非蒸汽机车运用史的最后时光。而25NC-3450号和25NC-3454号机车成功被改造，也证明25型和25NC型蒸汽机车其实还是有改进的潜力。然而，随着SAR大力采购电力机车和内燃机车，完全取代了蒸汽机车，这些深度改造项目也因此中止，成为蒸汽机车最后的回光返照。

注释

⑴英语：Transnet Freight Rail。

⑵德语：Henschel & Sohn。

⑶英语：North British Locomotive Company。

⑷英语：Karoo。位于西开普省陶斯勒菲和北开普省金伯利之间。

⑸南非荷兰语：Suidwes-Afrika；德语：Südwestafrika。西南非洲是纳米比亚共和国在1915年至1990年间的正式名称；在这段期间，南非联邦接收原来由德意志帝国殖民的德属西南非洲，并在第一次世界大战后接受国际联盟的委托管理，直到1990年3月21日纳米比亚独立为止。

⑹英语：Namaqualand Railway。纳马夸兰铁路连接北开普省境内的诺洛斯港和奥基普铜矿，修建于1869年到1876年间，最终于1944年关闭。

⑺英语：L.C.Grubb（？~？），1949年到1954年间担任TFR首席机械工程师。

⑻英语：Witbank。南非普马兰加省一座因煤矿开采而闻名的城镇。

⑼南非荷兰语：Worshond。

参考

• 《The Gas Producer Combustion System》：http://www.trainweb.org/tusp/firebox.html

• 《South Africa's 'Red Devil'》：http://www.martynbane.co.uk/modernsteam/dw/rooinek/rooinek.html

• 《ACR NGG16A 141 & 155》：http://www.martynbane.co.uk/modernsteam/pg/ngg16a/ngg16a.htm

• 《Modifications in Mainline Steam - The Red Devil — Coalition for Sustainable Rail》：https://csrail.org/newsroom/2016/4/16/modifications-in-mainline-steam-the-red-devil

• 《Class 25NC -3472 "Elize" — Blogging while allatsea》：http://allatsea.co.za/blog/class-25nc-3472-elize/

• 《South Africa: Steam News: "Red Devil" to be Restored》：https://www.trainorders.com/discussion/read.php?6,4513194

• 《old STEAM LOCOMOTIVES in South Africa: Kimberley: SAR Class 25NC 4-8-4 Locomotive No.3411》：http://steam-locomotives-south-africa.blogspot.com/2008/06/kimberley-sar-class-25nc-4-8-4.html

• 《Steam in Africa 2020》：https://www.internationalsteam.co.uk/africa.htm