【科普】“德克薩斯”美國艾奇遜-托皮卡和圣達(dá)菲鐵路5000型蒸汽機(jī)車
文章作者：Forever Changzhensky（AcFun、Bilibili、百度、微博和知乎昵稱：寧柳跨越）
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2-10-2輪式，即“圣達(dá)菲”輪式。本文提及的美國艾奇遜-托皮卡和圣達(dá)菲鐵路900型、1600型和3800型蒸汽機(jī)車為“圣達(dá)菲”輪式。
2-10-4輪式，即“德克薩斯”輪式。本文提及的美國艾奇遜-托皮卡和圣達(dá)菲鐵路5000型蒸汽機(jī)車為“德克薩斯”輪式。
美國艾奇遜-托皮卡和圣達(dá)菲鐵路在本文簡稱“T&P”⑴，德克薩斯和太平洋鐵路簡稱“T&P”⑵；利馬機(jī)車廠簡稱“LLW”⑶，鮑爾溫機(jī)車廠簡稱“BLW”⑷。
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資料參考來源
《2-10-4 "Texas" Type Steam Locomotives: Photos & Data》：https://www.american-rails.com/2-10-4.html
《Atchison, Topeka & Santa Fe 2-10-2 "Santafe" Locomotives in the USA》：https://www.steamlocomotive.com/locobase.php?country=USA&wheel=2-10-2&railroad=atsf
《Texas & Pacific 2-10-4 "Texas" Locomotives in the USA》：https://www.steamlocomotive.com/locobase.php?country=USA&wheel=2-10-4&railroad=tp#99
《Atchison, Topeka & Santa Fe 2-10-4 "Texas" Locomotives in the USA》：https://www.steamlocomotive.com/locobase.php?country=USA&wheel=2-10-4&railroad=atsf#91
《PRR Santa Fe 5011》：http://www.columbusrailroads.com/prr%20santa%20fe.htm
《NPGallery Asset Detail》：https://npgallery.nps.gov/AssetDetail/NRIS/86002189
《ATSF 5000 #5000 - www.rgusrail.com》：http://www.rgusrail.com/txatsf5000.html
《National Museum of Transportation, St. Louis Train Sheds - www.rgusrail.com》：http://www.rgusrail.com/moslmtsheds.html#atsf50115011
《National Railroad Museum Green Bay WI - www.rgusrail.com》：http://www.rgusrail.com/winrm.html#atsf50115017
《California State Railroad Museum - www.rgusrail.com》：http://www.rgusrail.com/cacsrm.html#atsf5021
《ATSF 5011 #5030 - www.rgusrail.com》：http://www.rgusrail.com/nmatsf5030.html
《MoPac Power - Screaming Eagles》：http://www.trainweb.org/screamingeagle/loco_disposition.html#tp610
概述
2-10-4輪式本質(zhì)上是在2-10-2“圣達(dá)菲”輪式基礎(chǔ)上增加1對從輪而成。ATSF與BLW兩次合作，相繼推出采用2-10-4輪式的3829號和5000號蒸汽機(jī)車。最終，ATSF于1938年~1944年間分3次訂購36臺相同輪式蒸汽機(jī)車。
背景
連接美國西部新墨西哥州與科羅拉多州的拉頓山口，在19世紀(jì)后期被ATSF用作穿越山區(qū)的主要路線，最高坡度為35‰，最高海拔為2312 m。1901年~1902年間，ATSF買了3臺使用串聯(lián)復(fù)合式汽缸設(shè)計的2-10-0“十足目”蒸汽機(jī)車——987號~989號，以補(bǔ)機(jī)機(jī)車的形式部署于拉頓山口。然而，由于機(jī)車走行部沒有足夠的轉(zhuǎn)向裝置，且其碩長而剛性的軸距意味著他們難以承受半徑曲線，因此它們在下坡時必須非常緩慢地行駛以避免出軌。
為了提高這段山口線路的運(yùn)行速度，ATSF于1903年~1913年間從BLW相繼購置了86臺燃煤的900型和106臺燃油的1600型蒸汽機(jī)車。這些蒸汽機(jī)車事實(shí)上僅僅是在第5動輪后部的空間增加1對從輪，使得從輪本身與第5動輪一同支撐火箱，繼而讓機(jī)車反向運(yùn)行時幫助引導(dǎo)動輪。盡管如此，900型蒸汽機(jī)車成為世界歷史上第一款使用2-10-2輪式設(shè)計的蒸汽機(jī)車，也因此獲得昵稱“圣達(dá)菲”。
1919年~1927年間，ATSF從BLW購置了140臺世界歷史上第一款正式使用2-10-2輪式設(shè)計的3800型蒸汽機(jī)車。在交付3800型蒸汽機(jī)車期間，BLW于1919年在3829號機(jī)車上應(yīng)用了2對從輪，繼而推出2-10-4輪式。雖然3829號機(jī)車成為世界歷史上第一款使用2-10-4輪式設(shè)計的蒸汽機(jī)車，但ATSF在當(dāng)時并未采購這種輪式蒸汽機(jī)車。
1925年~1929年間，T&P從LLW訂購的70臺I-1型蒸汽機(jī)車，是世界歷史上第一款正式使用2-10-4輪式設(shè)計的蒸汽機(jī)車，也因此獲得昵稱“德克薩斯”。
驗(yàn)證機(jī)車：“女王夫人”5000號機(jī)車
1930年，ATSF研究了其他鐵路運(yùn)營商的重載政策，并決定對自身進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的評估。為此，ATSF從BLW采購了使用2-10-4輪式設(shè)計的5000號機(jī)車。這臺機(jī)車重量為227.98 t的“女王夫人”，具有1753 mm直徑的動輪，比當(dāng)時的大多數(shù)貨運(yùn)機(jī)車更高；在21.09 kgf/cm2的鍋爐壓力下，牽引力為425.18 kN。
“女王夫人”到位后，旋即在新墨西哥州克洛維斯—沃恩區(qū)段進(jìn)行測試運(yùn)行。據(jù)ATSF當(dāng)時的報告可知，與3800型蒸汽機(jī)車相比，“女王夫人”能夠在節(jié)省9％的時間以及17％的煤炭消耗量的情況下，每1000總噸英里可牽引重量增加約15％的貨運(yùn)列車。
盡管機(jī)車是成功的，但大蕭條讓ATSF暫時擱置進(jìn)一步的機(jī)車采購直至1938年。不過，“女王夫人”在接下來的運(yùn)用期間，進(jìn)行了諸如“方形煤水車”和燃油改造等多處改造。至1957年4月17日退役時，“女王夫人”的運(yùn)行里程達(dá)到2820000 km。
量產(chǎn)機(jī)車：5001號~5036號機(jī)車
1938年，BLW向ATSF交付了10臺“德克薩斯”。其中5臺（5001號~5005號機(jī)車）是燃煤機(jī)車，另外5臺（5006號~5010號機(jī)車）為燃油機(jī)車。這10臺機(jī)車具有1880 mm直徑的動輪，762 mm×864 mm尺寸的氣缸，21.80 kgf/cm2的鍋爐壓力和413.68 kN的牽引力。燃煤機(jī)車重245.17 t，燃油機(jī)車重241.76 t。
1944年，ATSF向BLW訂購25臺車號號段為5011號~5036號的燃油機(jī)車。這些機(jī)車的技術(shù)數(shù)據(jù)與1938年交付的機(jī)車相似。
這些機(jī)車于1959年退役，留下4臺機(jī)車靜態(tài)展示。
靜態(tài)展示：“女王夫人”5000號機(jī)車
“女王夫人”退役后，于1957年4月17日被捐贈給德克薩斯州阿馬里洛市ATSF機(jī)務(wù)段舊址外靜態(tài)展示。1986年9月18日，“女王夫人”以“Atchison, Topeka and Santa Fe Railway Company Depot and Locomotive No. 5000”之名被添加到美國國家史跡名錄。
1992年，阿馬里洛市一個鐵路愛好者小組成立了名為“德克薩斯州潘漢德爾鐵路歷史學(xué)會”的學(xué)會，此時的“女王夫人”維護(hù)很少，而且狀況嚴(yán)重惡化。鐵路歷史學(xué)會在阿馬里洛市政府的協(xié)助下，進(jìn)行了一個修復(fù)“女王夫人”的項(xiàng)目。1996年夏，整容修復(fù)工作完成。
2005年8月，“鐵路文物保護(hù)協(xié)會”將“女王夫人”移到了阿馬里洛市的一個新地點(diǎn)——SE 2nd大街500號?！拌F路文物保護(hù)協(xié)會”計劃在那里建造一棟容納和保存機(jī)車的建筑物。盡管“女王夫人”的歷時3年的修復(fù)工作于2008年8月完成，但截至2011年，“女王夫人”仍未安裝在計劃建造的建筑物內(nèi)。
靜態(tài)展示：5011號機(jī)車
5011號機(jī)車退役后，于1962年被捐贈給密蘇里州圣路易斯市圣路易斯交通博物館靜態(tài)展示。
靜態(tài)展示：5017號機(jī)車
5017號機(jī)車退役后，于1959年被捐贈給威斯康星州格林貝市國家鐵路博物館靜態(tài)展示。
靜態(tài)展示：5021號機(jī)車
5021號機(jī)車退役后，被捐贈給加利福尼亞州薩克拉門托市加利福尼亞州鐵路博物館靜態(tài)展示。
靜態(tài)展示：5030號機(jī)車
5030號機(jī)車退役后，于1959年被捐贈給新墨西哥州圣達(dá)菲市薩爾瓦多·佩雷斯公園靜態(tài)展示。
技術(shù)數(shù)據(jù)表
注釋
⑴英語：Atchison, Topeka and Santa Fe Railway。
⑵英語：Texas and Pacific Railway。
⑶英語：Lima Locomotive Works。
⑷英語：Baldwin Locomotive Works。
完稿時間：2021年2月3日
發(fā)表時間：2021年2月6日
