【科普】"挑戰(zhàn)者"美國聯(lián)合太平洋鐵路CSA-1型和CSA-2型蒸汽機車
文章作者：FOREVER CHANGZHENSKY（ACFUN、BILIBILI、百度、頭條、微博和知乎昵稱：寧柳跨越）
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縮寫提示
美國南太平洋運輸公司在文中簡稱“SP”⑴，美國西太平洋鐵路公司簡稱“WP”⑵，美國丹佛與里奧格蘭德西部鐵路公司簡稱“DRGW”，美國克林奇菲爾德鐵路公司簡稱“CRR”，美國聯(lián)合太平洋鐵路公司簡稱“UP”⑶，美國國家鐵路客運公司簡稱“AMTK”⑷。
美國機車公司在文中簡稱“ALCO”，美國鮑爾溫機車廠簡稱“BLW”，美國利馬機車廠簡稱“LLW”，美國易安迪公司簡稱“EMD”，通用電氣公司簡稱“GE”，西屋制動技術公司簡稱“Wabtec”。
概述
“Challenger”（“挑戰(zhàn)者”）CSA-1型、CSA-2型、4-6-6-4-3型、4-6-6-4-4型、4-6-6-4-5型蒸汽機車，是UP于1936年~1944年間從ALCO采購的5款采用4-6-6-4輪式、鉸接車架干線貨運蒸汽機車。它們在UP管內大部分地區(qū)主要牽引貨運列車，但少數(shù)機車被選中牽引諸如“Portland Rose”號在內的旅客列車。
本文介紹的是UP于1936年~1937年間從ALCO采購的CSA-1型、CSA-2型蒸汽機車。
背景
在20世紀30年代，隨著貨運量的增加，UP不得不使用其2-8-8-0“Bull Moose”輪式MC-2型、MC-3型等型蒸汽機車，與2-10-2“Two-Ten-Two”輪式TTT-4型、TTT-5型等型蒸汽機車多機連掛，來讓貨運列車穿越位于愛達荷州與猶他州交界處、坡度起伏明顯的瓦薩奇山脈線路。為了保持競爭力，UP需要1種更強大的蒸汽機車，來提高列車運行速度，并降低不斷上漲的人力費用和額外整備維護的成本。
工程師Arthur H. Fetter自1918年以來一直為UP設計蒸汽機車，并研發(fā)出4-8-2“Mountain”輪式MT-1型等型蒸汽機車、和4-10-2“Union Pacific”輪式UP-1型等型蒸汽機車。他建議使用高速鉸接式蒸汽機車，以減少高壓+低壓復合式汽缸的往復重量，還建議UP將擁有1節(jié)剛性車架的UP-1型、UP-2型等型蒸汽機車的運行速度提高到80 km/h。
設計概述
對于更強大的新型蒸汽機車，Arthur H. Fetter和ALCO工程師合作，以UP-1型、UP-2型等型蒸汽機車作為切入點，作出以下的設計：
用2對導輪來更好地控制走行部轉彎；
將6對動輪分成2組，每組3對動輪；
車架由1個變?yōu)?個，并用鉸接連接；
用4個559 mm×813 mm的氣缸替換了2個車架外汽缸（686 mm×813 mm）和1個車架內汽缸（559 mm×787 mm）；
鍋爐的直徑增加了50.8 mm，壓力從15.47 kgf/cm2提高到17.93 kgf/cm2；
用2對從輪來支撐尺寸增大的鍋爐火箱。
這樣一來，一個新的蒸汽機車輪式——4-6-6-4輪式，就此誕生。
CSA-1型（CSA-1-3900號~CSA-1-3914號）
1936年8月25日，UP的第1臺4-6-6-4輪式蒸汽機車——CSA-1-3900號機車，在美國艾奧瓦州康瑟爾布拉夫斯被ALCO交付UP。經(jīng)過簡短的儀式后，它拉著一列冷藏車列車向西行駛。此后，ALCO于同年交付其余14臺CSA-1型機車給UP。
在1936年的一次會議上，UP研究副總裁Otto Jabelmann和執(zhí)行副總裁William Jeffers聽取了機務總負責人J.W. Burnett提出的CSA-1型機車試運行建議。當時J.W. Burnett決定在沒有補機機車協(xié)助的情況下，讓CSA-1型機車牽引一趟列車從猶他州奧格登運行到猶他州沃薩奇，然后快速運行到猶他州綠河市，然后再牽引另一趟列車返回猶他州奧格登。
J.W. Burnett說：“這對任何機車來說都是一個挑戰(zhàn)。”William Jeffers回答：“當然是……讓我們稱它們?yōu)椤瓹hallengers’吧”。會議結束后，William Jeffers向UP廣告部發(fā)送了1份備忘錄，并在這份備忘錄中表示他希望UP在所有關于新型CSA-1型機車的新聞稿中，使用“Challenger”這個名字。
CSA-2型（CSA-2-3915號~CSA-2-3939號）
1937年，ALCO交付25臺“Challenger”給UP。這批“Challenger”被UP定型為CSA-2型。其中最后6臺機車（CSA-2-3934號~CSA-2-3939號），被UP選中用于牽引旅客列車。
CSA-2型機車與CSA-1型機車相似。但當它們以煤炭為燃料時，前15臺CSA-1型機車配套的19-C-1型煤水車煤倉裝載22 t煤，空車重量為52.889 t，整備重量為140.614 t；而后25臺CSA-2型機車配套的19-C-2型煤水車，煤倉裝載重量相同，但空車重量增加到53.889 t，整備重量增加到141.614 t。
燃料改造及車號變動
早在1937年，UP就將前文所述的6臺用于牽引旅客列車的CSA-2型機車，由燃煤機車改造為燃油機車。1942年~1943年間，UP將其余19臺CSA-2型機車，以及15臺CSA-1型機車一并由燃煤機車改造為燃油機車。
由于最后一批“Challenger”4-6-6-4-5型蒸汽機車使用了4-6-6-4-5-3930號~4-6-6-4-5-3949號的號段，UP于1944年將CSA-1型機車的車號號段調整為CSA-1-3800號~CSA-1-3814號，CSA-2型機車的車號號段調整為CSA-2-3815號~CSA-1-3839號。
1949年，UP從這40臺“Challenger”當中，選出8臺CSA-1型機車和2臺CSA-2型機車，改回燃煤機車，而它們車號百位數(shù)中的“8”也被改為“7”。不過這次燃料改造只持續(xù)了1年，到1950年時，這10臺機車各自車號的百位數(shù)“7”改回“8”，燃料也從煤炭改回重油。
在重油與煤炭之間來回轉換的“Challenger”CSA-1型和CSA-2型蒸汽機車，于1956年~1962年間陸續(xù)退役，但卻沒有留存實車。
技術數(shù)據(jù)表
注釋
⑴英語：Southern Pacific Transportation Company。
⑵英語：Western Pacific Railroad。
⑶英語：Union Pacific Railroad。
⑷英語：Amtrak；National Railroad Passenger Corporation。
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參考鏈接
https://www.steamlocomotive.com/locobase.php?country=USA&wheel=2-8-8-0&railroad=up
https://www.steamlocomotive.com/locobase.php?country=USA&wheel=4-6-6-4&railroad=up
https://www.steamlocomotive.com/whyte/4-6-6-4/USA/up-renumbering.php
https://www.steamlocomotive.com/locobase.php?country=USA&wheel=4-6-6-4&railroad=drgw
https://www.steamlocomotive.com/locobase.php?country=USA&wheel=4-6-6-4&railroad=clinchfield
https://digital.denverlibrary.org/digital/collection/p15330coll22/search/searchterm/4-6-6-4
http://www.rrpicturearchives.net/locolist.aspx?id=UP&mid=178
http://www.rgusrail.com/neup3977.html#upchallenger3977
http://www.rgusrail.com/wyuproundhouse.html#upchallenger3985
完稿時間：2022年5月29日
A0級發(fā)表時間：2022年6月1日
