【科普】1/2/3/5-241 P型蒸汽機車的技術(shù)原型——法國國家鐵路5-241 A/C/D型蒸汽機車
文章作者：Forever Changzhensky（AcFun、Bilibili、百度、微博和知乎昵稱：寧柳跨越）
EN TRAIN
TOUS RESPONSABLES
——SNCF
乘坐火車出行
你我共同負(fù)責(zé)
——法國國家鐵路 宣
提示
法國東方鐵路公司在本文均簡稱“Est”⑴，法國北方鐵路公司簡稱“Nord”⑵，法國西部國家鐵路管理局簡稱“Etat”⑶，巴黎-里昂-地中海鐵路公司簡稱“PLM”⑷，法國國家鐵路公司簡稱“SNCF”⑸，德意志國鐵路簡稱“DRG”，德國國家鐵路簡稱“DR”；法國機械制造公司簡稱“SFCM”⑹，法國奧梅庫爾海洋鋼鐵和鍛造公司簡稱“FAMH”。
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參考
http://wikiplm.railsdautrefois.fr/wikiPLM/index.php?title=241_n%C2%B0_A_1_%C3%A0_145_du_PLM
http://wikiplm.railsdautrefois.fr/wikiPLM/index.php?title=241_n%C2%B0_B_1_du_PLM
http://wikiplm.railsdautrefois.fr/wikiPLM/index.php?title=241_n%C2%B0_C_1_du_PLM
http://wikiplm.railsdautrefois.fr/wikiPLM/index.php?title=241_n%C2%B0_D_17,_18,_19,_20,_25,_51,_66,_119,_138,_141_du_PLM
https://www.voisin.ch/vvt/materiel/locs/241p_241c.html
https://mikemorant.smugmug.com/keyword/241d18;plm/i-FDkKWNL
http://thierry.stora.free.fr/plmpgal_f.html
https://trains-et-trainz.fr/pages/doc-la-serie-241-p-2
概述
5-241 A型蒸汽機車是PLM于1925年~1931年從Schneider et Cie公司和FAMH采購的145臺4-8-2“山岳”輪式蒸汽機車。這些機車用于牽引運行于PLM主要線路上的快速旅客列車（例如藍(lán)色列車）。
1930年，Schneider et Cie在241 A型機車的基礎(chǔ)上，為PLM制造了241 C 1號機車。這臺未來的5-241 C 1號機車，成為SNCF研制1/2/3/5-241 P型機車的技術(shù)基礎(chǔ)。
背景
在20世紀(jì)初，PLM的干線客運蒸汽機車主力為230 A型及230 B型。但隨著列車編組越來越長，重量越來越重，因此PLM開始考慮使用4-6-2“太平洋”輪式蒸汽機車牽引列車。為此，PLM于1909年在自家的巴黎工場制造了1臺使用飽和式雙汽缸和給水過熱器的6101號機車（未來的5-231 E 1號機車），以及1臺使用復(fù)合式四汽缸的6001號機車（未來的5-231 C 1號機車）。此后，PLM開始采購“太平洋”，用于牽引旅客列車。
1913年~1914年間，SFCM向PLM交付12臺2-8-2“天皇”輪式的1001號~1012號機車（未來的5-141 A 1號~5-141 A 12號機車）。這12臺機車實際上直到1922年被PLM用于牽引重型旅客列車。
第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，EST工程師émile Duchatel研究4-8-2“山岳”輪式蒸汽機車，設(shè)計出可在115 km/h的速度時牽引700 t旅客列車的241-001號機車。241-001號機車由EST埃佩爾奈車間制造，并于1925年1月17日交付巴黎-拉維萊特機務(wù)段。在對241-001號機車運用中發(fā)現(xiàn)的缺陷進(jìn)行消除后，EST和ETAT分別采購40臺和49臺“山岳”。
241 A 1號~241 A 145號→5-241 A 1號~5-241 A 145號
1925年，Schneider et Cie制造了第1臺原型機車——241 A 1號機車，交付PLM。此后PLM于1926年~1931年從Schneider et Cie公司和FAMH采購144臺241 A型機車。241 A型機車是復(fù)合式四汽缸式機車，高壓氣缸置于車架內(nèi)部，介于第一導(dǎo)軸和第二導(dǎo)軸之間，帶動第二動軸；而位于車架外側(cè)的低壓氣缸，則驅(qū)動第一動軸。
PLM材料和牽引總工程師M.R.Vallantin在《Revue Générale des Chemins de Fer》雜志1926年2月期著文提道：
"On put se rendre compte, au cours de la remorque de ces express lourds, ayant d’assez nombreux arrêts, que les 141 avaient, pour les reprises de vitesse, une supériorité très marquée sur les 231, surtout en rampe, et que cette supériorité devait être attribuée plus encore à leur poids adhérent qu’à leurs plus gros cylindres. On constata d’autre part qu’elles pouvaient soutenir et même dépasser la vitesse de 90 km/h. Cela établissait que l’emploi de quatre essieux couplés n’était pas incompatible avec la réalisation de grandes vitesses. On en conclut qu’on pouvait parfaitement envisager la construction d’une locomotive 241 qui donnerait, en palier, à très peu près, la même vitesse qu’une 231, mais posséderait, du fait de son essieu moteur supplémentaire, une adhérence qui fait incontestablement défaut aux 231 pour les reprises de vitesse surtout en rampe."
（“我們能夠意識到，在牽引這些重型旅客列車制動-緩解-起動運行的過程中，141型機車比231型機車具有非常顯著的優(yōu)勢，尤其是在坡道運行時。與尺寸更大的氣缸相比，這種優(yōu)勢應(yīng)該歸功于141型機車的動輪黏著重量。另一方面，發(fā)現(xiàn)141型機車可以維持甚至超過90 km/h的速度。這表明使用4個動軸與實現(xiàn)高速并不矛盾。我們得出的結(jié)論是，人們可以完美地想象241型機車的結(jié)構(gòu)，它在平道上與231型機車的速度非常接近，但由于多1個動軸，它的黏著重量無疑是231型機車所缺乏的，尤其是在坡道運行時?！保?/p>
241 C 1號→5-241 C 1號
1930年，Schneider et Cie制造了241 C 1號機車，交付PLM。與241 A型機車相比，241 C 1號機車的動輪直徑從1800 mm擴到2000 mm，其高壓氣缸帶動第三動軸；而位于車架外側(cè)的低壓氣缸，則驅(qū)動第二動軸。
241 C 1號機車起初的煙箱門為平面，兩側(cè)設(shè)有擋煙板。1932年，PLM將241 C 1號機車的煙箱門改為Ludwig Prandtl⑺式旋轉(zhuǎn)拋物面煙箱門，取消擋煙板。
241 D 17號~20號、25號、50號~51號、66號、119號、138號和141號→5-241 C 17號~20號、25號、50號~51號、66號、119號、138號和141號
1932年~1936年間，PLM將11臺241 A型機車——241 A 17號~20號、25號、50號~51號、66號、119號、138號和141號，改造為241 D型機車。改造包括：
在高壓氣缸和低壓氣缸之間構(gòu)建大截面管道；
安裝雙交叉支撐排氣裝置；
安裝擋煙板；
安裝新的扁平煙箱門，替換241 A型機車的Ludwig Prandtl式旋轉(zhuǎn)拋物面煙箱門。
5-241 E 27號
在工程師André Chapelon的指導(dǎo)下，SNCF于1941年在韋尼雪機務(wù)段將5-241 A 27號機車改造為與5-241 C 1號機車技術(shù)相近的5-241 E 27號機車。5-241 E 27號機車的鍋爐壓力提高到20 kgf/cm2，高壓氣缸帶動第三動軸，低壓氣缸驅(qū)動第二動軸。
根據(jù)5-241 C 1號和5-241 E 27號機車的設(shè)計，SNCF于1948年6月從Schneider et Cie訂購了35臺241 P型蒸汽機車，部署于東部管區(qū)、北部管區(qū)、西部管區(qū)以及東南管區(qū)。然而非常遺憾，繼承自PLM的5-241 A型、5-241 C型和5-241 D型蒸汽機車，退役后均無實車留存。
技術(shù)數(shù)據(jù)表
注釋
⑴法語：Compagnie des chemins de fer de l'Est。
⑵法語：Compagnie des chemins de fer du Nord。
⑶法語：Administration des chemins de fer de l'état。
⑷法語：Compagnie des chemins de fer de Paris à Lyon et à la Méditerranée。
⑸法語：Société Nationale des Chemins de fer Fran?ais。
⑹法語：Société Fran?aise de Constructions Mécaniques。
⑺（1875年2月4日~1953年8月15日），德國力學(xué)家，近代力學(xué)奠基人之一。
完稿時間：2021年9月22日
發(fā)表時間：2021年9月27日
