【科普】從3-241 B 101號蒸汽機車到3-242 A 1號蒸汽機車,一段法國蒸汽機車重建史!

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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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://thierry.stora.free.fr/english/techdat1.htm
http://thierry.stora.free.fr/english/techdat2.htm
http://roland.arzul.pagesperso-orange.fr/materiel/traction/241.htm
https://loco-ho.com/locomotives-reelles/locomotive-a-vapeur-242-101-etat/
https://cheminot-transport.com/2021/05/la-moutain-241-101.html
https://www.cheminots.net/topic/47740-la-super-mountain-des-chemins-de-fer-de-letat/
概述
241-101號蒸汽機車是ETAT為了牽引運行于巴黎—科唐坦地區(qū)瑟堡區(qū)段的特快列車,于1933年從Fives-Lille公司采購的一臺技術(shù)原型蒸汽機車。由于測試表現(xiàn)不佳,241-101號機車一度被打入冷宮。

1938年元旦SNCF成立后,241-101號機車被改號為3-241 B 101號。此后在工程師André Chapelon指導(dǎo)下,3-241 B 101號機車重建為3-242 A 1號機車。

背景
20世紀(jì)20年代末,為了牽引運行于巴黎蒙帕納斯站—瑟堡站/勒阿弗爾站區(qū)段的特快列車,ETAT尋找強大的機車。當(dāng)是時也,木質(zhì)車體客車被鋼質(zhì)車體客車取代,但ETAT現(xiàn)有的蒸汽機車卻難以牽引重量上漲的旅客列車,為此需要拆分旅客列車編組,或者兩臺蒸汽機車連掛在一起牽引旅客列車。

為了避免由此產(chǎn)生的額外成本,ETAT測試了來自NORD的“超級太平洋”機車和來自PLM的241 A型。經(jīng)過對比測試,ETAT選擇EST的241-001號機車,于1931年訂購了49臺相同的機車(ETAT車號號段為241-001號~241-049號)。

制造
在ETAT領(lǐng)導(dǎo)人Raoul Dautry⑺的鼓勵下,F(xiàn)ives-Lille公司于1932年9月制造并交付241-101號機車。241-101號機車被稱為“超級山岳”,展示了在當(dāng)前運行中尚未得到驗證的創(chuàng)新技術(shù)。這臺機車的外觀設(shè)計是由建筑師Henri Pacon⑻與技術(shù)服務(wù)部門合作設(shè)計的,因為它成了ETAT的形象代表。

241-101號機車采用復(fù)合式三氣缸設(shè)計,由2個車架外部低壓氣缸和1個車架內(nèi)部高壓氣缸組成,汽門為Renaud式汽門,鍋爐采用Alfred Jules Belpaire式平頂火箱(爐排面積為5 m2),并配備了“Kylchap”排氣裝置。

241-101號機車搭配了1節(jié)34-101號煤水車,裝載34 m3的水和11 t的煤。然而,34-101號煤水車水箱的容量不足以滿足在巴黎—科唐坦地區(qū)瑟堡區(qū)段直達(dá)旅行所需的近50 m3水量,為此配備了壓縮空氣控制的取水管,以便于在運行過程中,從軌道之間的水槽取水。

此外,在巴黎—科唐坦地區(qū)瑟堡區(qū)段直達(dá)旅行,還要消耗7.5 t的煤,讓司爐和副司機輪流將煤鏟到如此大的火箱,勉為其難。為此,34-101號煤水車還配備了機械式自動加煤機。煤炭被送至輸煤裝置后,通過螺旋桿送至火箱,并在那里被5根蒸汽管噴射到爐排的不同位置,以均勻分布燃料。

運用
分配給巴蒂尼奧勒機務(wù)段后,241-101號機車計劃以120 km/h的速度牽引800 t列車。但是,機車在交付時就遇到了一些技術(shù)問題,其2800 hp的輪周功率被判定為失敗,ETAT放棄了制造“山岳”的想法。1933年,241-101號機車轉(zhuǎn)配至勒阿弗爾機務(wù)段,然后于1934年轉(zhuǎn)配至蒙魯日機務(wù)段,在那里它幾乎沒有做任何事。1936年,241-101號機車被轉(zhuǎn)配至阿謝爾機務(wù)段,用作固定鍋爐。
重建為3-242 A 1號機車
1938年,241-101號機車轉(zhuǎn)配至勒芒機務(wù)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,André Chapelon決定重新設(shè)計3-241 B 101號機車。André Chapelon重新調(diào)整了3-241 B 101號機車的蒸汽管路。有趣的是,機車鍋爐不得不建造兩次,因為第一個鍋爐在1944年盟軍轟炸索特維爾機務(wù)段和車間時被摧毀。

這些改造導(dǎo)致機車重量增加,因此需要增加一個從輪軸,使機車由4-8-2“山岳”輪式變?yōu)?-8-4“北方”輪式。1946年4月,3-241 B 101號機車在FAMH重建完成,改號為3-242 A 1號,成為法國唯一一臺采用“北方”輪式的煤水車式蒸汽機車。

動輪旋轉(zhuǎn)一圈時,兩個低壓氣缸的工作相位差為90°,而高壓氣缸與兩個低壓氣缸的相位差達(dá)到135°。鍋爐頂部布置了2個中間風(fēng)缸,用于將壓力為14 kgf/cm2的蒸汽從高壓氣缸吸入和分配到低壓氣缸。以前的Renaud式汽門被Egide Walschaerts式汽門所取代。

重建后的運用
3-242 A 1號機車于1951年分配給勒芒機務(wù)段。對André Chapelon來說,盡管這臺機車具有出色的性能(產(chǎn)生了超過4000 hp的牽引功率),預(yù)示著一系列新的高效、經(jīng)濟(jì)的蒸汽機車的開始,但他的意圖與當(dāng)時開始逐步推進(jìn)牽引動力內(nèi)燃化和電力化的SNCF管理層背道而馳,它在成功進(jìn)行一系列測試后偶爾上線運用,至1955年12月23日因高壓氣缸受損而停用封存。
1960年10月21日,3-242 A 1號機車退役(累計行駛里程僅為66500 km)。盡管米盧斯火車城博物館的創(chuàng)始人Michel Doerr將3-242 A 1號機車列入了優(yōu)先保存的機車清單,但機車最終于1961年2月下旬在圣布里厄機務(wù)段被拆解。
3-242 A 1號機車最后一任司機Robert Montarou保留了機車的司機室車號牌和煤水車車號牌,并得到了勒芒機務(wù)段領(lǐng)導(dǎo)的授權(quán)。
技術(shù)數(shù)據(jù)表

點評
我在撰寫本文時,看到這樣一句法語諺語“Nul n'est prophète en son pays”,大意為“本鄉(xiāng)人中無先知”。是的,盡管André Chapelon在國外被公認(rèn)為是一位領(lǐng)先的工程師,被戲稱為“法國蒸汽天才”,但經(jīng)由他之手改造或重建的現(xiàn)有蒸汽機車,因性能出色,反讓他被戰(zhàn)后推進(jìn)牽引動力內(nèi)燃化和電力化的SNCF冷落一旁。重置完3-241 B 101號和3-242 A 1號機車的資料,我不得不感慨André Chapelon可能來得太晚了,懷才不遇。
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(1880年9月16日~1951年8月21日),法國工程師、上市公司經(jīng)理和政治家。
⑻(1882年6月~1946年1月9日),法國裝飾師、設(shè)計師和建筑師。
完稿時間:2021年9月22日
發(fā)表時間:2021年9月25日
