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發布時間：2024-11-14閱讀(16)
文章作者：FOREVER CHANGZHENSKY（ACFUN、BILIBILI、百度、頭條、微博和知乎昵稱：寧柳跨越）
縮寫提示Kh型蒸汽機車，又名Х型蒸汽機車，是BLW于19世紀末為俄羅斯帝國私營弗拉季高加索鐵路公司、莫斯科-文達瓦-雷賓斯克鐵路公司、東南鐵路公司，以及位于中國東三省的中國東省鐵路公司制造的一款煤水車式干線貨運蒸汽機車。
煤水車裝載木柴的中國東省鐵路Kh-225號機車
2005年初，中鐵九局在位于中國吉林省扶余縣的京哈鐵路拉林河鐵路橋進行改造工程施工時，發現沉于河中的Kh-180號機車。此后這臺機車經過修復，被運往長春偽滿皇宮博物院靜態展示。由于出土于拉林河，Kh-180號機車在中文網絡上被稱為“拉林河蒸汽機車”；又因其靜態展示于偽滿皇宮博物院，因而又被稱為“長春百年火車頭”。
制造與采購1895年，經營大高加索山脈以北鐵路線的私營弗拉季高加索鐵路公司，從BLW采購80臺N型蒸汽機車（Н），車號號段為N-701號~N-780號。這款蒸汽機車汽缸采用形如“倒置葫蘆”的Vauclain復合式汽缸，以及安裝在車架內的Stephenson閥動裝置。
弗拉季高加索鐵路Kh-714號機車（原N-714號機車）
此后，經營于今俄羅斯聯邦、拉脫維亞等國境內鐵路線的私營莫斯科-文達瓦⑵-雷賓斯克鐵路公司、經營于今俄羅斯聯邦首都莫斯科東南方向鐵路線的私營東南鐵路公司，以及經營于今中國東北三省境內鐵路線的中國東省鐵路公司，相繼從BLW采購與N型蒸汽機車設計相近的機車車型：
中國東省鐵路Kh型蒸汽機車尺寸圖和剖面圖
按Yaroslav Igorevich Doroshenko所著《Вагоны канадского типа》一書說法，中國東省鐵路采購的B型蒸汽機車，以海運的形式分件運抵海參崴，然后運至哈爾濱組裝。
弗拉季高加索鐵路Kh型蒸汽機車尺寸圖和剖面圖
弗拉季高加索鐵路Kh型蒸汽機車煤水車尺寸圖
1912年2月12日，清朝最后一位皇帝愛新覺羅·溥儀頒布退位詔書，清朝正式滅亡。同年，俄羅斯帝國鐵道部對俄羅斯帝國境內以及受俄控制的中國東省鐵路，進行蒸汽機車整編定型，N型、Ga型、VT型和B型蒸汽機車被統一定型為Kh型（Х）。
莫斯科-文達瓦-雷賓斯克鐵路Kh-509號機車（原Ga-509號機車）出廠照
形如“倒置葫蘆”的Vauclain復合式汽缸在視頻《偽滿皇宮博物院鎮館之寶——百年機車》的彈幕區，我看到2條頗有意思的彈幕：
路人甲：“四個氣缸？我找遍了全篇也沒發現另外的兩個，懂不懂蒸汽機車??？不懂不要亂講！”
路人乙：“一共四個氣缸，內置兩個外置兩個?！?/p>
Vauclain復合式汽缸，又譯為“沃克蘭復合式汽缸”，是BLW總裁Samuel Matthews Vauclain⑶于1889年研制、注冊為第406011號美國專利的一種高低壓復合式汽缸設計。
Kh型蒸汽機車Vauclain復合式汽缸示意圖
按照Samuel M. Vauclain在第406011號美國專利文件中的設計，機車每側垂直安裝高壓汽缸和低壓汽缸各1個，之間有2個汽室。通常低壓氣缸安裝在底部，但間隙問題有時會導致它被放在頂部。在前一種情況下，汽室直接安裝在高壓汽缸的內側；而在后一種情況下，汽室被放在2個汽缸之間的內側。需要一個額外的設備是一個手動控制的啟動閥，它允許鍋爐高壓蒸汽直接進入低壓汽缸進氣口。如果沒有這個，低壓汽缸將不得不在大氣壓下實際工作。
第406011號美國專利文件中的Vauclain復合式汽缸設計
回到Kh型蒸汽機車設計，我們發現這款蒸汽機車每側的低壓氣缸安裝在高壓汽缸下面，而在2個汽缸之間的內側安裝1個汽室——事實上，從正面看，使用Vauclain復合式四汽缸設計的Kh型蒸汽機車，可能會被誤認為是傳統的飽和式雙汽缸機車，只是十字頭使用不同尋常的設計，而汽缸則形如“倒置葫蘆”。汽室閥桿與安裝于車架內的Stephenson式閥動裝置形成連接。
中國東省鐵路Kh型蒸汽機車剖面圖中的Vauclain復合式汽缸設計布局示意
盡管BLW宣稱Vauclain復合式汽缸可以節省燃料和軟水，但實際上，為了產生對稱的力，低壓汽缸的直徑必須比高壓汽缸大；而在實際情況中出現的不對稱、不均勻的力，會讓十字頭產生過度磨損，從而增加維護成本。
弗拉季高加索鐵路Kh型蒸汽機車剖面圖中的Vauclain復合式汽缸設計布局示意
偏心輪安裝在車架內的Stephenson式閥動裝置Stephenson閥動裝置，又譯為“斯蒂芬森式閥動裝置”，是英國Robert Stephenson⑷公司的2名員工——制圖員William Howe和制版師William Williams于1841年發明的一種閥動裝置。
Stephenson閥動裝置各部件示意圖
使用這種閥動裝置的蒸汽機車，其傳動輪設有2個偏心輪，1個用于前進位，1個用于后進位。當換向桿在前進位時，閥桿運動到月牙板最高點，并帶動滑閥打開前汽口進汽，蒸汽推動勾貝閥，帶動動輪往前運動；當換向桿在后進位時，閥桿運動到月牙板最低點，并帶動滑閥打開后汽口進汽，蒸汽推動勾貝閥，帶動動輪往后運動。
Stephenson閥動裝置工作原理
根據我收集到的Kh型蒸汽機車設計圖可知，這款機車的Stephenson式閥動裝置安裝于車架內，用于前進和后進的偏心輪也不例外。
中國東省鐵路Kh型蒸汽機車Stephenson閥動裝置示意圖
現代化改造——KhCh型（Хч）和KhP型（Хп）為了提高鍋爐熱效率，俄羅斯帝國鐵道部在部分Kh型蒸汽機車的鍋爐內，加裝由Wac?aw ?opuszyński⑸設計、過熱面積為33.5 m2的?opuszyński式過熱器，但走行部的Vauclain式復合式汽缸和Stephenson式閥動裝置不變。經過這種過熱改造的Kh型蒸汽機車，被定型為KhCh型，機車整備重量為61.7 t。
后來，又有一部分Kh型蒸汽機車被選中，進行更加深度的現代化改造：
加裝Schmidt過熱器的Kh型蒸汽機車，被定型為KhP型。由于KhP型蒸汽機車運行表現最好，后來KhCh型蒸汽機車也被改造為KhP型蒸汽機車。
KhP型蒸汽機車尺寸圖
蘇聯歐洲部分1917年11月7日蘇俄成立后，弗拉季高加索鐵路公司、莫斯科-文達瓦-雷賓斯克鐵路公司、東南鐵路公司相繼被新成立的蘇俄鐵道人民委員會接收。弗拉季高加索鐵路公司被改組為北高加索鐵路局，莫斯科-文達瓦-雷賓斯克鐵路被并入西北鐵路局，東南鐵路則被改組為東南鐵路局。
根據蘇聯鐵道人民委員會于1923年1月1日的統計，當時蘇聯歐洲部分有127臺Kh型蒸汽機車，分布于北高加索（67臺）、摩爾曼斯克（47臺）、西北（8臺）和東南（5臺）鐵路局。摩爾曼斯克鐵路局這些Kh型蒸汽機車從何而來？且看后文。
已經報廢的KhP-751號機車，但可以看到其殘存的飽和式低壓汽缸和Walschaerts式閥動裝置
到1940年1月1日時，蘇聯歐洲部分只剩26臺分布于北高加索鐵路局各機務段的Kh型蒸汽機車。1951年~1955年，這些蒸汽機車陸續被北高加索鐵路局報廢除籍。
隨著生產布局調整，昔日的摩爾曼斯克和西北鐵路局最終成為十月鐵路局的部分管區。
遠東日俄戰爭結束后，長春以南的中國東省鐵路被南滿洲鐵道占據。此后在1908年~1920年間，至少17臺Kh型蒸汽機車被分批從中國東省鐵路調往經營位于今俄羅斯聯邦濱海邊疆區境內的鐵路線路的烏蘇里鐵路局。而按Jukka Nurminen與F.M. Page所著《Russian Locomotives》第2卷說法，在中國東省鐵路Kh型蒸汽機車當中，Kh-171號、Kh-180號、Kh-183號和Kh-245號機車在1920年之前就已失事。
運抵海參崴的Kh型蒸汽機車
Kh-212號（左）和Kh-191號（右）機車
九一八事變后，中國東三省淪陷，中國東省鐵路被更名為北滿鐵路。1935年3月23日，蘇聯單方面將北滿鐵路出售給南滿洲鐵道。Kh型蒸汽機車一并被南滿洲鐵道統轄的“國線”接收定型為SoriA型（ソリA）。1935年8月31日，南滿洲鐵道將長春以北的原中國東省鐵路線路由1524 mm改為1435 mm。此后，這些來自于北滿鐵路的古早蒸汽機車被南滿洲鐵道封存于哈爾濱。Kh型蒸汽機車在封存之后的去向尚未查明；而中國鐵道部于1951年出版的《機車概要表》中并無此型機車的技術數據。
靜態展示：Kh-180號機車在很長一段時間內，Kh型蒸汽機車在退役后被認為是沒有實車留存。然而，2005年初的一次鐵路橋改造工程，卻讓這款蒸汽機車得以有實車留存。
打撈中的Kh-180號機車
當是時也，中鐵九局在位于中國吉林省扶余縣的京哈鐵路162 km 359 m處的拉林河鐵路橋進行改造工程施工時，發現沉于河中的Kh-180號機車。這臺機車于4月被拉出地面。至5月修復工程完成后，被運往長春偽滿皇宮博物院靜態展示。由于技術上的原因，其煤水車部分仍長時間滯留在現場，至2007年1月方成功打撈并運抵長春。
曾經室外靜態展示的Kh-180號機車
Kh-180號機車司機室，火箱上部為橫置式調整閥手把
由于出土于拉林河，Kh-180號機車在中文網絡上被稱為“拉林河蒸汽機車”；又因其靜態展示于偽滿皇宮博物院百年機車館，因而又被稱為“長春百年火車頭”。
安裝于Kh-180號機車第二動軸內的偏心輪
后記早在2019年3月，我在他處發布過一篇題為《【鐵道科普】中國吉林省拉林河一次偶然發現——蘇聯鐵路Kh型蒸汽機車》的文章，但當時沒有配圖介紹這款蒸汽機車的Vauclain高低壓復合式汽缸和Stephenson式閥動裝置；且現在回過頭來看，那篇文章正文亦顯尷尬。
事實上在那篇文章發表前后，中文網絡上就有一些關于偽滿皇宮博物院這臺“百年火車頭”的報道，但這些報道的側重點更多在于其由BLW制造，以及從拉林河發掘的過程；至于機車本身的設計，則鮮少有報道提及。因而我在重置文章時，順帶尋到機車設計圖，以告讀者，撥開迷霧。
技術數據表
Kh型蒸汽機車技術數據表一
擴展閱讀：與Kh型蒸汽機車關系甚遠的KhM型蒸汽機車（Хм）在彼得格勒東北方向的摩爾曼斯克、坎達拉克沙等地，運行著一批使用2-8-0“Consolidation”輪式、由美國制造的煤水車式蒸汽機車。這些被定型為KhM型的“Consolidation”，由HKP于1915年~1916年間制造。然而，除了制造國和機車走行部輪式排列相同外，KhM型蒸汽機車與Kh型蒸汽機車幾乎沒有任何共同點。
關于這些HKP制KhM型蒸汽機車是如何出現在摩爾曼斯克，蘇聯鐵路機車制造史作家Vitaliy Aleksandrovich Rakov在其所著《Локомотивы отечественных железных дорог 1845-1955》一書中是這樣描述的：
“在外國干涉期間，占領軍將一批由美國Porter工廠于1915年（5703號~5723號）和1916年（5781號~5800號、5808號、5809號）建造的1-4-0輪式蒸汽機車，帶到摩爾曼斯克鐵路局。這些蒸汽機車在運行狀態下的動輪黏著重量為56.2 t，整備重量為63.05 t，動輪直徑為1270 mm，2個汽缸缸直徑為762 mm，行程為609.6 mm，鍋爐蒸發面積為72.37 m2，爐排面積為2.09 m2，總軸距為6934.2 mm，動輪軸距為4419.6 mm。1920年占領軍撤離后，被定型為KhM型（摩爾曼斯克）的蒸汽機車，被用于在摩爾曼斯克鐵路局管內牽引貨運列車。”
拍攝于1916年摩爾曼斯克港的KhM型蒸汽機車
然而，HKP制造的43臺KhM型蒸汽機車，實際上是俄羅斯帝國在第一次世界大戰爆發后，從HKP采購，用于當時緊急修建的彼得格勒—摩爾曼斯克鐵路。而美國于1917年4月2日加入協約國后為歐洲戰場前線運輸而采購的蒸汽機車，大部分是BLW制造的“Pershing”且運抵法國，但從未向HKP采購機車。
由于“М”被粗枝大葉地標記在“Х”的右上方，導致后世很難單獨確定KhM型蒸汽機車的進一步命運。1923年，摩爾曼斯克鐵路局管內運行了47臺Kh型蒸汽機車。但其中BLW制Kh型蒸汽機車和HKP制KhM型蒸汽機車各自數量多少，不得而知。
拍攝于1919年美軍干涉俄國內戰期間的KhM型蒸汽機車
注釋完稿時間：2022年6月22日
A0級發表時間：2022年6月22日
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