【科普】“時不與我”——法國國營鐵路3-242 A型及4-160 A型蒸汽機車考證
文章作者:西瓜昌真濕基(B站和百度昵稱:寧柳跨越)提示“山岳”⑴者,蒸汽機車輪式也,其為兩導輪軸四導輪、四動輪軸八動輪,以及一從輪軸兩
文章作者:西瓜昌真濕基(B站和百度昵稱:寧柳跨越)
提示
- “山岳”⑴者,蒸汽機車輪式也,其為兩導輪軸四導輪、四動輪軸八動輪,以及一從輪軸兩從輪而成。本文提及的法國國營鐵路公司3-241 B型蒸汽機車為4-8-2輪式。
- “北方”⑵者,蒸汽機車輪式也,其為兩導輪軸四導輪、四動輪軸八動輪,以及兩從輪軸四從輪而成。本文提及的法國國營鐵路公司3-242 A型蒸汽機車為4-8-4輪式。
- “十足目”⑶者,蒸汽機車輪式也,其為一導輪軸兩導輪、五動輪軸十動輪而成。本文提及的法國國營鐵路公司4-150 A型蒸汽機車為2-10-0輪式。
- “蜈蚣”⑷者,蒸汽機車輪式也,其為兩導輪軸四導輪、四動輪軸八動輪,以及一從輪軸兩從輪而成。本文提及的法國國營鐵路公司4-160 A型蒸汽機車為2-12-0輪式。
- 法國國家鐵路管理局簡稱“état”⑸,巴黎-奧爾良鐵路公司簡稱“PO”⑹,法國國營鐵路公司簡稱“SNCF”⑺;法國阿爾薩斯機械制造公司簡稱“SACM”⑻。
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概述
3-242 A型蒸汽機車是SNCF在現有3-241 B型蒸汽機車基礎上,根據工程師安德烈·查佩隆的建議,于1943年改造而成的一款干線客運蒸汽機車。
4-160 A型蒸汽機車是SNCF在現有4-150 A型蒸汽機車基礎上,同樣根據安德烈·查佩隆的改造設計,于1943年改造而成的一款干線貨運蒸汽機車。事實上,早在1935年安德烈·查佩隆尚在PO擔任工程師時,就已提出這款“蜈蚣”式機車的設計設想。
法國國家鐵路管理局241-101號→法國國營鐵路3-241 B 101號→法國國營鐵路3-242 A 1號
241-101號機車是état于1932年從法孚集團訂購的一臺“山岳”式機車。241-101號機車采用復合式三氣缸——其中1個放在車架內部的氣缸為高壓氣缸,2個放在車架外部的氣缸為低壓氣缸,汽門為Renaud式汽門,鍋爐采用貝爾帕爾氏火箱,并配備了“Kylchap”排氣裝置。
分配給巴蒂尼奧勒機務段后,241-101號機車計劃以120千米/小時的速度牽引800噸列車。但是,機車在交付時就遇到了一些技術問題,其2800馬力的輪周功率被判定為失敗,état放棄了建造其他機車的想法。結果微不足道,它于1933年轉配至勒阿弗爾機務段,然后于1934年轉配至蒙魯日機務段,在那里它幾乎沒有做任何事。

1936年,241-101號機車被轉配至Achères機務段,用作固定鍋爐。1938年轉配至勒芒機務段。此時,新組建的SNCF將241-101號機車編為3-241 B 101號機車。然而,安德烈·查佩隆決定重新設計3-241 B 101號機車。為獲得理想的性能,新型機車就需要一個具有更高的蒸汽生產能力的新型鍋爐,而煤水車配備了HT 1型自動加煤機。這些修改導致機車重量增加,因此需要增加一個從輪軸,使機車由“山岳”輪式變為“北方”輪式。
根據新的設計,1943年,位于盧瓦爾省圣沙蒙的Compagnie des forges et aciéries de la marine et d'Homécourt工廠將3-241 B 101號機車改造為3-242 A 1號機車。有趣的是,這臺機車的鍋爐必須制造兩次,因為第一個鍋爐在1944年盟軍轟炸魯昂索特維爾機務段時被摧毀了。
3-242 A 1號機車于1951年分配給勒芒機務段。盡管這臺機車具有出色的性能,但在成功進行一系列測試后僅僅偶爾使用,因此到退役時的行駛里程僅為66500千米。由于高壓氣缸受損,3-242 A 1號機車于1955年12月23日進行維修。1960年10月21日,3-242 A 1號機車退役,并于1961年2月下旬在圣布里厄機務段被拆解。

巴黎-奧爾良鐵路6030號→法國國營鐵路4-160 A 1號
6030號機車是PO購置的70臺6000型機車之一。這款“十足目”式機車的訂購分為三批,制造出廠后被分配給PO轄區內各條鐵路線上用于牽引貨運列車:
- 6001號~6030號:SACM制造
- 6031號~6050號:法孚制造
- 6051號~6070號:SACM制造
6000型機車采用復合式四氣缸,其中2個放在車架外部的氣缸為高壓氣缸,2個放在車架內部的氣缸為低壓氣缸,汽門為華氏汽門,鍋爐采用貝爾帕爾氏火箱。從1929年開始,有11臺機車配備了“Kylchap”排氣裝置。1930年有30臺機車加裝加熱器:
- 6001號~6005號和6031號~6035號機車:“CAIP”型加熱器
- 6006號~6010號和6036號~6040號機車:“Worthington”型加熱器
- 6041號~6050號機車:“Dabeg”型加熱器
1934年,PO與Midi合并為PO-Midi后,車號變更為150-001號~150-070號。1938年SNCF成立后,將原6000型機車改編為4-150 A型機車。

這款設計并制造于第一次世界大戰前夕的6000型機車,其在運行速度為20千米/小時時,最高只能牽引900噸列車。1935年安德烈·查佩隆在PO擔任工程師時,就已提出一種能在千分之10坡道上以30千米/小時的速度牽引1200噸列車的新型機車的設計設想。與通過改造而成的4700型機車一樣,這種新型貨運機車同樣需要修改車架以提高粘著力并增加更高的過熱面積。由于修改而導致的重量增加,新型機車的輪式變更為2-12-0“蜈蚣”式。
1938年SNCF成立并收編原6000型機車時,正好有一部分機車停用。安德烈·查佩隆遂選中了4-150 A 30號機車,改造為4-160 A 1號機車。
4-160 A 1號機車采用復合式六氣缸,其中放在車架內部的氣缸為2個高壓氣缸和2個低壓氣缸,放在車架外部的氣缸為2個低壓氣缸。4個低壓氣缸均放置在車架內外導輪與第一動軸之間,2個高壓氣缸均放置在車架內第二動軸與第三動軸之間。汽門為華氏汽門,鍋爐采用貝爾帕爾氏火箱。

4-160 A 1號機車于1940年在圖爾機務段完成改造時,德國侵略者入侵法國。4-160 A 1號機車被迫拉著一列1200噸的列車前往布里夫拉蓋亞爾德,此后封存在布里夫拉蓋亞爾德機務段直到法國解放。
法國解放后,SNCF于1948年對4-160 A 1號機車進行了測試,測試結果表明,機車能夠以30千米/小時的速度牽引578噸的貨運列車通過坡度為千分之26的Sauvages通道。
盡管性能非常令人滿意,然而在當時SNCF開始向內燃化和電氣化過渡的大環境下,4-160 A 1號機車像許多獨特的機車一樣幾乎沒有提供任何服務。它僅行駛了4萬千米,于1954年10月28日退役,并于1955年3月在沙托魯機務段被拆解。

技術數據

后記
作為SNCF成立后通過改造輪式而生的機車,3-242 A 1號機車在一定程度上被認為是安德烈·查佩隆的杰作。盡管這臺機車在紙面上是強大,卻“生不逢時”——當它正式投入測試時,SNCF開始向內燃化和電氣化過渡。而“蜈蚣”4-160 A 1號機車也經歷了類似的遭遇,最終的結局與3-242 A 1號機車一樣殊途同歸。
“日月逝矣,歲不我與。”

關于安德烈·查佩隆其人
安德烈·查佩隆(André Chapelon,1892~1978),一位法國著名的工程師,也是所謂的先進蒸汽機車設計師。他畢業于巴黎中央理工學院,是極少數為設計機車提供嚴格科學方法的設計師之一,并且他尋求將諸如熱力學和氣體/流體流動等主題的最新知識和理論應用于現場。
安德烈·查佩隆的工作是后來被稱為“先進蒸汽技術”的早期示例,并影響了許多后來的蒸汽機車設計人員(例如利維奧·丹特·波塔等)的工作。

除了改造既有的蒸汽機車外,安德烈·查佩隆在機車研究部任職期間設計了五種新型蒸汽機車,這些機車在設計上將當時美國蒸汽機車最新發展成果以及他本人開發的最新熱力學改進成果結合起來,從而使它們能夠持續不斷地提供最大的動力,而不會出現故障。

五種新型蒸汽機車由4-6-0“十輪”式超高速客運機車、4-6-4“哈德遜”式特快客運機車、4-8-4“北方”是快速客運機車、2-8-4“伯克希爾”式客貨兩用機車,和2-10-4“德克薩斯”式貨運機車組成。除“十輪”式超高速客運機車為復合式四汽缸設計外,其他機車均為復合式三汽缸機車——高壓氣缸直徑與行程為790×760毫米,低壓氣缸直徑與行程為660×760毫米。

機車鍋爐長度是相同的,壓力為22千克/平方厘米,并帶有一個1828.8毫米長的貝爾帕爾氏火箱。此外,這些機車還配有三個Kylchap式排氣裝置、鑄鋼整體式車架和“三角”式從輪架,動輪為軸重從23到25噸不等的水滴式動輪。這些新型機車可產生高達6000馬力的輪周功率。
然而,隨著SNCF在法國解放后開始向內燃化和電氣化過渡,安德烈·查佩隆的新型機車設計并未成為現實;而經他之手改造的蒸汽機車,也僅有兩臺2-231 E型蒸汽機車得以保存,其余均被拆解。
注釋
⑴英語:Mountain。
⑵英語:Northern。
⑶英語:Decapod。
⑷英語:Centipede。
⑸法語:Administration des chemins de fer de l'état。
⑹法語:Compagnie du chemin de fer de Paris à Orléans。
⑺法語:Société Nationale des Chemins de fer Fran?ais。
⑻法語:Société Alsacienne de Constructions Mécaniques。
參考
- 《Technical data page 1: Chapelon's Pacifics, 4 8 0.》:Chapelon's Pacifics, 4 8 0.
- 《Chapelon's 4 8 0 P, 2 12 0 A 1, 4 8 4 A 1, 2 8 2 E 113.》:Chapelon's 4 8 0 P, 2 12 0 A 1, 4 8 4 A 1, 2 8 2 E 113.
- 《Twelve-coupled Locomotives.》:Twelve-coupled Locomotives







