穿梭于崇山峻岭间的美国大北部铁路S-1/S-2型4-8-4式“北方”蒸汽机车

概述
S-1/S-2型蒸汽机车是美国大北部铁路使用的4-8-4式干线蒸汽机车,自1929年首台S-1型蒸汽机车上线运行伊始到1958年蒸汽机车时代结束,S-1/S-2型蒸汽机车一直是大北部铁路麾下牵引快速客货混合列车之主力,其服役时间长达近30年。
背景
詹姆斯·杰罗姆·希尔(外文名:James Jerome Hill)是美国知名的铁路大亨之一,他于1873-1890年间相继收购重组了圣保罗&太平洋铁路、蒙大拿中央铁路等数家铁路公司,为日后成立的大北部铁路奠定了基础,是大北部铁路公认的“帝国建设者”。

为了纪念这位铁路大亨,1929年6月10日,大北部铁路特别成立了“帝国建设者”号列车,专门运行于美国中部城市芝加哥到西海岸城市西雅图地区。因大部分线路需在洛基山脉(包括北美大陆分水岭)和喀斯喀特山脉中穿行,故线路周边地形崎岖,坡道较多(蒙大拿州埃塞克斯车站(外文名:Essex station)到峰会山(外文名:Summit Mountain)之间的线路坡度达到1.8%),因此负责牵引这趟客运列车的机车必须动力强劲、速度很快。
制造运用
S-1型蒸汽机车
为同北太平洋铁路竞争,大北部铁路将“帝国建设者”号列车原先的行程时间缩短了5小时(调整后全程于60小时内完成),然而这个举措让原先担任其本务机车的P-2型4-8-2式“山岳”蒸汽机车无法胜任。与此同时,北太平洋铁路为拓展铁路运输业务,已经与美国机车公司合作开发了最新型的4-8-4式蒸汽机车,大北部铁路获悉此款机车性能优异,亦于1929年订购同款车。


首款机车共计6台,编号为2550-2555号,由鲍德温机车厂生产制造,属于双汽缸单涨式机车,由沃尔舒尔茨阀动装置来操作阀门,这6台机车被统一命名为S-1型蒸汽机车。S-1型蒸汽机车的锅炉直径达到88英寸(2235.2毫米),使用贝尔派平顶式火箱而非传统的圆顶式火箱,故受热面积更大;机车的前导轮使用外置转向架以便于维护,烟箱前端的复合式空气压缩泵强调了其在山区线路高速运行时的安全性,因为山区线路运行时必须要确保拥有足够的压缩空气以便于频繁的制动。这6台机车中,除了2552号蒸汽机车是燃煤机车外,其余均是燃油机车,煤水车为范德比尔特的设计,由两个6轮转向架支撑,可载油5800加仑,载水22000加仑。


由于S-1型4-8-4式蒸汽机车比P-2型4-8-2式“山岳”蒸汽机车还要多出24%的牵引力,所以它们完全可以牵引“帝国建设者号”列车“单枪匹马”地跑完全程。S-1型蒸汽机车的高度达到16英尺(4874毫米),长度达到108英尺(33071毫米),整个机车看上去雄伟有力,令人震撼。大北部铁路为了同北太平洋铁路竞争,将这些机车的性能发挥到极致。1930年,随着新型的S-2型蒸汽机车投入使用后,S-1型蒸汽机车不得不“让”出了客运机车的地位,转而充当起货运机车的角色,S-1型蒸汽机车一直运行至1958年蒸汽机车时代结束。

技术参数

S-2型蒸汽机车
首款S-1型4-8-4式蒸汽机车投入运用后,因表现良好,大北部铁路遂于1930年再度从鲍德温机车厂订购同款机车。第二款4-8-4式蒸汽机车共计14台,编号为2575-2588号,由鲍德温机车厂生产制造,属于双汽缸单涨式设计,由沃尔舒尔茨阀动装置来操作阀门,这14台机车被统一命名为S-2型蒸汽机车。根据大北部铁路的要求,S-2型蒸汽机车改用传统的圆顶式火箱,其锅炉内部装有塞勒斯喷射器。该车还使用了镍钢合金的锅炉外板,一体式铸造汽缸以减轻重量。除了上述细节差异,其余部分跟S-1型蒸汽机车基本相同。S-2型蒸汽机车的动轮直径达到80英寸(2032毫米)(是全球第一款轮径达80英寸的4-8-4式蒸汽机车),其12轮范德比尔特煤水车改用焊接技术替代原先的铆接技术,可载油5800加仑,载水17250加仑。后期,部分S-2型蒸汽机车被改为燃煤机车,改造后煤水车可载煤24吨,载水17000加仑。



S-2型蒸汽机车主要配属在蒙大拿机务段至斯波坎机务段之间用来牵引“帝国建设者”号和“东方高级快车”,在这里S-2型蒸汽机车动力足、加速度快、赶点能力强的优势得以充分发挥,由一台S-2型蒸汽机车牵引18节车厢组成的客运列车在平地轨道上的运行时间比起用其他单位重量马力相同的机车牵引可节约近一个小时,因装有滚柱轴承,S-2型蒸汽机车也负责27次邮政列车的牵引任务,S-2型蒸汽机车在战后逐渐退居二线。除了2581号蒸汽机车于1947年1月9日在锅炉白表事故中被毁外,其它机车一直运行到1956年。





技术参数

重大事故
1945年8月9日当地时间晚上7点20分,由S-2型2588号蒸汽机车牵引的2次列车(编组11节,载员600-700人,多为军人及其家属)行驶至北达科他州密歇根车站附近时,因相关人员操作失误导致自动闭塞信号系统发送错误之信号。列车以45英里/小时(72千米/小时)的速度与临时停靠的1次列车(编组11节,载员237人,本务机车为S-2型2584号蒸汽机车)发生追尾事故。事故共造成34人死亡,303人受伤,2588号蒸汽机车中破,客车中破1节,报废1节,构成重大行车事故。2584号蒸汽机车在此次事故中并未受损,2588号蒸汽机车在事后进行修复,遂后恢复运行。






机车保存
S-2型2584号蒸汽机车,1930年由鲍德温机车厂生产制造。1957年12月退役后,2584号蒸汽机车存放在威斯康辛州苏必利尔镇扇形车库当中。1964年5月15日,2584号蒸汽机车被送至蒙大拿州勒阿弗尔车站(外文名:Havre station)作静态展示,是大北部铁路唯一留存下来的4-8-4式蒸汽机车。



参考链接
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https://www.steamlocomotive.com/locobase.php?country=USA&wheel=4-8-4&railroad=np
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http://en.volupedia.org/wiki/James_J._Hill
https://en.jinzhao.wiki/wiki/Timken_1111#/media/File:Timken_1111_builders_portrait_1929.jpg
http://en.volupedia.org/wiki/Great_Northern_S-1
http://en.volupedia.org/wiki/Great_Northern_S-2
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https://www.michigannd.com/index.asp?SEC=F1838122-52AE-47F8-A73D-E8314E73A6F8
https://www.flickr.com/photos/jeff_lemke/34592724595/sizes/l/
本文完成于2022年4月3日


