【科普】制造数量最多的蒸汽机车——苏联铁道部E型蒸汽机车（第二部分）
文章作者：西瓜昌真湿基（B站和百度昵称：宁柳跨越）注：本文接《【科普】制造数量最多的蒸汽机车——苏联铁道部E型蒸汽机车（第一部分）》一文
文章作者：西瓜昌真湿基（B站和百度昵称：宁柳跨越）
注：本文接《【科普】制造数量最多的蒸汽机车——苏联铁道部E型蒸汽机车（第一部分）》一文
西瓜昌真湿基：【科普】制造数量最多的蒸汽机车——苏联铁道部E型蒸汽机车（第一部分）从德国和瑞典进口的苏俄铁道人民委员会Eg型蒸汽机车和Esh型蒸汽机车（Паровозы подсерий ЭГ и ЭШ）
1920年，苏维埃俄国分别在德国和瑞典订购了700台和500台1917年版战时型E型机车，这些机车分别定型为Eg型和Esh型。将制造订单移交给外国工厂的工作由铁路人民委员会委托工程师尤里·弗拉基米罗维奇·罗蒙诺索夫⑴负责。
从瑞典订购的Esh型机车都是由位于西约塔兰省特罗尔海坦的NOHAB公司于1921年8月到1924年12月期间生产，车号号段为Esh-4001号~Esh-4500号。但根据尤里·弗拉基米罗维奇·罗蒙诺索夫的记述，Esh型机车车号号段为Esh-4000号~Esh-4999号。
而从德国订购的Eg型机车则是由亨舍尔、克劳斯-玛菲·威格曼、克虏伯等19家工厂制造，车号号段为Eg-5001号~Eg-5700号。Eg型机车与其他E型机车的区别在于车架间距由1260毫米减到1230毫米，以及汽包直径由712毫米增到750毫米。
为了控制不同工厂生产的零件的质量和互换性，苏俄从德国和瑞典工厂生产的不同零件组装了Eg-5616号机车，而Eg-5616号机车组装后能正常运行。
苏联铁道人民委员会Eu型蒸汽机车（Паровозы серии Эу）
1923年，布良斯克机械制造厂对E型机车设计方案进行修改：
- 大烟管的数量从25根增加到32根，小烟管的数量从188根减少到157根；
- 锅炉的蒸发表面积从207平方米减少到195.2平方米，过热器的加热表面从50.9平方米增加到66平方米；
- 过热蒸汽的温度从300摄氏度增加到350摄氏度，从而提高了效率。
机车的其余参数保持不变：
- 火箱面积为4.46平方米；
- 锅炉压力为12千克/平方厘米；
- 气缸直径和冲程分别为650毫米和700毫米；
- 动轮轮径为1320毫米；
- 设计速度为50千米/小时。
直到1926年时，E型机车一直使用四位数数字作为机车车号。而从9001号车号开始，留空未启用的车号仅剩1000个，这对于新的蒸汽机车的大规模生产是不够的。然而，最初也没有提供五位数机车车号——在1925年，没有人预料到E型蒸汽机车的制造会持续很多年。
新编号的分配是由苏联铁道人民委员会进行的，但当时既没有考虑到几乎完全使用五位数的编号，又没有考虑到长期的机车制造。因此，新的机车车号编定措施是在E型车型代号后用一个小数点给出三位数的生产序号，再用一个破折号给出一个从01号到99号之间的两位数。根据新的编号，从E.677-01号机车开始被定型为Eu型，意即“增强”。
1926年到1932年间，卢甘斯克蒸汽机车制造厂、红色普梯洛夫工厂、红色索尔莫沃造船厂、科洛姆纳工厂、哈尔科夫蒸汽机车制造厂以及布良斯克机械制造厂共计制造2200台Eu型蒸汽机车。
苏联铁道人民委员会Em型蒸汽机车（Паровозы серии Эм）
1930年，布良斯克机械制造厂对Eu型机车设计方案进行修改，主要的改动是将锅炉压力从12千克/平方厘米增加到14千克/平方厘米。新改进的机车被定型为Em型。
1931年到1935年间，卢甘斯克蒸汽机车制造厂、红色普梯洛夫工厂、红色索尔莫沃造船厂、科洛姆纳工厂、哈尔科夫蒸汽机车制造厂以及布良斯克机械制造厂共计制造2325台Em型蒸汽机车。期间，锅炉制造由铆接改为焊接。
战前型苏联铁道人民委员会Er型蒸汽机车（Довоенные паровозы серии ЭР）
由于在锅炉设计中广泛使用焊接，Em型蒸汽机车的重量大大降低。但是，与此同时，第四动轴和第五动轴的轴重从17吨减少到14.4吨。为了消除导致蒸汽机车打滑的条件，有必要找到建设性的解决方案，将蒸汽机车的重心移回。
1933年，铁路工程师I·V·皮林提议延长蒸汽机车Em的火箱，同时保持其宽度。锅炉的延长增加了机车的重量，弥补了第四动轴和第五动轴的轴重不足。由于火箱的增加，火箱面积开始对应于14千克/平方厘米的锅炉压力——
- 火箱面积从4.46平方米增加到5.09平方米，容积从7.39立方米增加到8.67立方米；
- 蒸发表面积从195.25平方米到200平方米；
- 黏着重量为83.3吨；
- 其余参数保持不变。
这种火箱加长的E型蒸汽机车被定型为Er型，意即“重建”。
1933年末在穆罗姆蒸汽机车维修厂大修的Em723-12号机车重建为第一台Er型机车，随后在位于莫斯科市郊谢尔宾卡的全苏铁道运输科学研究院上环行铁道试验基地进行了测试。测试表明，与Em型机车的相同参数相比，Er型机车的轮周功率增加了百分之15，效率提高了百分之8。因此，苏联铁道人民委员会于1935年决定生产Er型机车。
到1936年，伏罗希洛夫格勒工厂和布良斯克机械制造厂等厂家共计制造了300台战前型Er型蒸汽机车。
科洛姆纳工厂1943年-1944年版苏联铁道人民委员会Er型蒸汽机车（Паровозы серии Эр Коломенского завода 1943-1944 года выпуска）
随着第二次世界大战的爆发，蒸汽机车的制造被中断。只有乌兰乌德蒸汽机车制造厂完成从伏罗希洛夫格勒工厂转移的FD型、IS型和CO型蒸汽机车的组装。到1943年，由于缺乏维修而使蒸汽机车的损失变得十分严重，并且由于大反攻解放了西部国土，不少在战火中损毁的铁路需要重建。
因此，苏联铁道人民委员会决定恢复蒸汽机车的生产。根据这一决定，1943年，科洛姆纳工厂开始生产Er型蒸汽机车，但机车的外观有了很大的变化——
- 汽包与砂箱整合一体；
- 以斜梯取代直梯，锅炉两侧安装扶手，不再在排障器上面安装围栏；
- 在烟箱顶部安装了大灯。
1943年-1944年版Er型蒸汽机车在科洛姆纳工厂的内部名称是P28型。该项目生产了头几台蒸汽机车。最初，1943年-1944年版Er型机车的技术特性与战前型Er型机车相比，没有明显的不同：
- 大烟管的数量为32根，小烟管的数量为157根；
- 锅炉的蒸发表面积为200平方米；
- 火箱面积为5.09平方米；
- 锅炉压力为14千克/平方厘米；
- 气缸直径和冲程分别为650毫米和700毫米；
- 动轮轮径为1320毫米；
- 设计速度为65千米/小时。
接下来制造的蒸汽机车使用Su型蒸汽机车的锅炉——
- 锅炉压力为13千克/平方厘米；
- 火箱面积为4.73平方米；
- 蒸发表面积为199.2平方米；
- 过热面积为72.6平方米。
Su型蒸汽机车的锅炉与E型蒸汽机车的锅炉没有太大区别，车架和气缸都像战前型Er型蒸汽机车一样制造，轮对和轴箱与CO型蒸汽机车相同。
第一台1943年-1944年版Er型蒸汽机车——Er17-750-01号机车是从当时工厂可用的成品零件组装而成的：
- 煤水车箱体来自于Su型蒸汽机车煤水车，上面装有水加热系统；
- 煤水车转向架来自于SO18型蒸汽机车煤水车。
1943年-1944年版Er型蒸汽机车煤水车由科洛姆纳工厂开发，定型为P27型。P27型煤水车可装载18吨煤和27.2立方米水，转向架为内外双弹簧悬挂。
在1943年到1944年间，科洛姆纳工厂生产了22台1943年-1944年版Er型蒸汽机车。
科洛姆纳工厂战后型苏联铁道部Er型蒸汽机车（Послевоенные паровозы серии Эр）
1949年，科洛姆纳工厂修改了1943年-1944年版Er型蒸汽机车的设计方案，其中大烟管的数量增加到40个。由于过热蒸汽温度的升高，蒸汽发动机的效率略有提高，并且由于过热器中蒸汽压力的损失较小（其总横截面增加了），蒸汽发动机的轮周功率也略有增加。
1957年1月至2月，全苏铁道运输科学研究院在谢尔宾卡环行铁道试验基地研究了1955年制造的40根大烟管版Er型蒸汽机车。实验表明，与1941年测试的Em型蒸汽机车相比，Er型蒸汽机车最大牵引力从176.51~186.33千牛增加到215.75~225.56千牛，轮周输出功率从1066.47千瓦增加到1228.28千瓦，效率从百分之6.9增加到百分之7.4。
最终，Er型机车的最大轮周输出功率确定为1007.63千瓦，效率为百分之7.4，持续运行速度为30-35千米/小时，持续轮周输出功率为661.95千瓦。
从罗马尼亚进口的苏联铁道部Er型蒸汽机车（Паровозы Эр румынского производства）
苏联第一次决定在国外制造1943年-1944年版Er型蒸汽机车，可以追溯到1944年。1945年1月16日，苏联和罗马尼亚两国就战争赔偿达成协议，其中罗马尼亚赔偿苏联48万美元，其中包括300台1943年-1944年版Er型蒸汽机车。
1946年到1954年，罗马尼亚雷希察机车制造厂⑵和布加勒斯特八月二十三日机车制造厂⑶分别制造了224台和92台1943年-1944年版Er型机车，编号为Er760-01号~Er763-16号机车。
从匈牙利进口的苏联铁道部Er型蒸汽机车（Венгерские паровозы Эр）
1947年到1956年间，匈牙利马瓦格机车厂同样以战争赔偿的形式，制造了1345台1943年-1944年版Er型机车，约占战后制Er型机车的一半数量。除交付苏联外，马瓦格机车厂根据设计图纸，为匈牙利国家铁路制造了5台轨距为1524毫米并被定型为510型的蒸汽机车。
从捷克斯洛伐克进口的苏联铁道部Er型蒸汽机车（Чехословакие паровозы Эр）
根据苏联与捷克斯洛伐克的贸易协议，ChKD公司、斯柯达公司比尔森工厂以及布尔诺“哥特瓦尔德”⑷工厂于1949年到1952年期间制造了360台1943年-1944年版Er型机车。其中，“哥特瓦尔德”工厂制造了除ChKD制锅炉外的所有Er型机车煤水车和锅炉。
捷克制Er型蒸汽机车在战后生产的Er型蒸汽机车中，属于质量最高的一批。不幸的是，它们并不多。但这些Er型机车，也为日后苏联铁道部分别向ChKD公司和斯柯达公司订购调车内燃机车和客运电力机车埋下伏笔。
从波兰进口的苏联铁道部Er型蒸汽机车（Польские паровозы Эр）
波兹南“希波利特·切杰尔斯基”工厂⑸和弗罗茨瓦夫Pafawag工厂⑹于1949年到1957年期间制造了917台1943年-1944年版Er型机车。其中，“希波利特·切杰尔斯基”工厂负责制造机车，Pafawag工厂负责制造煤水车。1949年底制造的第一台机车Er785-01号机车的煤水车上写道：
“波兰工人为纪念斯大林同志诞辰70周年制。”
制造好的机车首先装用1435毫米轨距的轮对送往东部铁路口岸，在那里经过更换1520毫米轨距轮对并经测试后，再送往苏联。而匈牙利、罗马尼亚、捷克斯洛伐克制造的Er型蒸汽机车也是以这样的方式交付苏联。
从1955年制造的Er792-20号机车起，Er型蒸汽机车不再交付苏联铁道部，而是送往苏联工业铁路，而波兰制造的最后一台Er型机车是发布于1957年的Er794-08号机车⑺，当是时也，苏联已停产蒸汽机车⑻。
点评
总的来说，E型蒸汽机车对苏联历史的贡献是巨大的。他们几乎在整个20世纪中运用，经历了第一次世界大战、苏俄国内战争、芬兰战争和第二次世界大战，并见证了所有胜利和失败。就将近11000台的总产量⑼和生产时间⑽而言，E型蒸汽机车世界蒸汽机车制造和工程史上的绝对记录保持者。而幸存至今的E型蒸汽机车们，无论是静态展示，还是动态展示，皆在向游客们诉说着跌宕起伏的往事。
技术数据
注释
⑴俄语：Юрий Владимирович Ломоносов（1876~1952），俄罗斯铁路工程师。
⑵罗马尼亚语：Locomotivă Reşiţa。雷希察机车制造厂是1872年至1968年间雷希察重型机械厂生产的蒸汽机车的通用名称。
⑶罗马尼亚语：Uzinele „23 August”。该工厂于1921年以MALAXA的名称建立，1948年国有化后改名为八月二十三日机车制造厂。1990年八月二十三日机车制造厂更名为FAUR至今。
⑷捷克语：Klement Gottwald（1896~1953），捷克斯洛伐克共☆产☆党领导人，摩拉维亚的德裔。
⑸波兰语：H. Cegielski – Poznań。该工厂于1846年成立，为波兰船用柴油机、蒸汽机车、内燃机车、电力机车和铁路货车的制造商。
⑹波兰语：Państwowa Fabryka Wagonów。该工厂于1833年以Linke-Hofmann-Werke的名称建立，二战后划归波兰并于1953年改名为为Pafawag工厂。1997年Pafawag工厂被ABB戴姆勒奔驰运输公司收购，后于2001年被庞巴迪运输收购；Pafawag工厂与位于罗兹的另一家庞巴迪拥有的工厂合并，形成了庞巴迪运输波兰公司。
⑺另一说是Er794-26号机车。
⑻1956年，最后一台LV型蒸汽机车——LV-0522号机车从伏罗希洛夫格勒工厂制造出厂，成为苏联制造的最后一台货运蒸汽机车；最后一台P36型蒸汽机车——P36-0251号机车从科洛姆纳工厂制造出厂，成为苏联制造的最后一台客运蒸汽机车。
⑼产量不少于10853台——E型机车产量为1528台，Eg型机车产量为700台，Esh型机车产量为500台，Eu型机车产量小于2499台，Em型机车产量大于2325台，Er型机车产量不小于3266台。
⑽1912年~1936年，1943年~1944年，1946年~1957年，合计为39年。
参考
- 《Э серия (грузовой паровоз)》：Э серия (грузовой паровоз)
- 《List of the vehicles — Eu, Em, Er — TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=69
- 《List of the vehicles — E — TrainPix》：https://trainpix.org/list.php?mid=214
