【铁道科普】现存最大的蒸汽机车——美国联合太平洋铁路“大男孩”型

文章作者：西瓜昌真湿基（B站和百度昵称：宁柳跨越）







前言

4-8-8-四轮式者，蒸汽机车轮式也，其为两导轮轴四导轮、两组四动轮轴及八动轮，以及两从轮轴四从轮而成。此款轮式的实际运用是美国联合太平洋铁路公司（以下简称“联太铁路”）“大男孩”⑴型蒸汽机车，且仅此一款。
4000号“大男孩”型机车



背景

美国机车公司于1936年至1944年间为联太铁路制造了105台“挑战者”型蒸汽机车。这些机车运用于怀俄明州绿河到犹他州奥格登之间的瓦萨奇山脉线路；在大部分线路中，任一方向的最高坡度为0.82％，但从犹他州奥格登向东进入瓦萨奇岭的线路坡度达到1.14％。牵引3300吨的货运列车需要两台机车连挂，摘挂补机会减慢运行速度。

为了在运用指标上提高机车日产量，降低司机的作业强度以及运用成本，联太铁路决定设计一种新型机车。对于新型机车来说，它必须比像第一次世界大战后联太铁路尝试的2-8-8-0轮式蒸汽机车⑵更快更强大。此外，新型机车需要在山区线路后以100公里/小时的持续速度牵引长编组列车。
西瓜昌真湿基：【铁道科普】美国联合太平洋铁路的“挑战者”型蒸汽机车



历史

作为联太铁路机械研究部门和机械标准部门的负责人，Otto Jabelmann先生领导联太铁路设计团队与美国机车公司合作，重新检查“挑战者”型机车。研究小组发现，联太铁路的目标可以通过扩大其燃烧室面积到14平方米、锅炉压力增加到21.41公斤力/平方厘米、增加四个动轮并将动轮直径从1753毫米降低到1727毫米来实现。新机车经过精心设计，其动轮重量不超过30.8吨，并实现了最大可能的启动牵引力。

根据这项研究，美国机车公司为联太铁路制造了25辆“大男孩”型机车：1941年制造两批共二十台机车，1944年制造一批五台机车。联太铁路为这些机车赋予了4000到4024的机车车号。
4006号机车
根据联太铁路的一位高管的说法，“大男孩”型机车最初被称为“瓦萨奇”型。有一天，当其中一台机车正在制造时，一名不知名的工人在机车前面用粉笔潦草地写着“大男孩”，从此这款机车一直被称为“大男孩”至今。




设计

“大男孩”型机车采用铰接式设计，就像马莱式机车设计一样。它们的制造具有广泛的可靠性和安全性，通常在低于100公里/小时的速度中牵引货物列车；当时速在66公里/小时时，其峰值马力约为6290马力。在1943年联太铁路的测试期间测量的最大牵引力拉力是613.85千牛。

不算煤水车长度，“大男孩”型机车拥有任何往复式蒸汽机车最长的机车车身。1944年制造的“大男孩”型机车也可以说是有史以来最重的蒸汽机车，全重为548.2吨，工作重量为350.3吨（仅锅炉和走行部）。有人猜测，切萨皮克和俄亥俄铁路⑶订购的第一批2-6-6-6“阿勒格尼”轮式H8型机车⑷的重量可能高达353吨，但在随后对H8型机车的重新称重中发现机车重量小于350.3吨。
4017号机车的锅炉口情况



技术数据
轮式：4-8-8-4轨距：1435毫米导轮直径：914毫米动轮直径：1727毫米从轮直径：1067毫米机车轴距：22090毫米机车长度：25990毫米动轮重量：30.8吨粘着重量：245吨机车重量：345.6吨煤水车重量：155.22吨机车全重：567吨燃料类型：煤燃料容量：25吨水箱容积：95000升锅炉压力：21.41公斤力/平方厘米全蒸发面积：533平方米过热面积：190平方米火箱面积：14平方米汽缸数量：4汽缸尺寸：603毫米×813毫米牵引力：602.18千牛最高运行速度：130千米/小时输出功率：4690千瓦（在66千米/小时时）



运用

这25台“大男孩”型机车最初是在怀俄明州奥格登和怀俄明州格林河之间的瓦萨奇山上运输货物。在20世纪40年代后期，他们被重新分配到怀俄明州的夏延机务段，在哪里他们将货物从谢尔曼山运到怀俄明州拉勒米。

战后煤炭和劳动力价格的上涨，以及电传动内燃机车的效率提升，预示着“大男孩”型机车的运用时间有限，但它们是最后一批停止使用的蒸汽机车。虽然机车的设计目的是在瓦萨奇山上牵引3300吨列车，但“大男孩”型机车的牵引定数增加了数次，直到最终在该线上确定为4040吨牵引定数。

1953年4月27日，4005号机车在怀俄明州南部牵引一列货运列车时，以80公里/小时的速度冲出一个道岔，机车冲出轨道左侧并使其煤水车和机后62节车厢的前18节车厢脱轨。司机和司炉在撞击时立即死亡，几天后，制动员因严重烧伤而在医院死亡。机车的驾驶室被煤水车摧毁，脱轨的18节车厢的货物散落在事故现场附近。事故发生后，该机车由联合太平洋公司在其夏延工厂修复。
4005号机车的事故现场
1959年7月21日晚上，4015号“大男孩”型机车牵引的最后一趟列车标志着其结束牵引任务。大部分机车封存至1961年，其中四台在怀俄明州格林河保持运用状态，直到1962年其职责由内燃机车和燃气轮机电力机车承担。




改造

作为实验，4005号机车被改造为燃油机车。但与“挑战者”型机车的类似改造差异，由于“大男孩”型机车的大火箱的加热不均匀导致燃油改造失败。

联太铁路的另一个实验是给4019号机车加装集烟板，类似于844号FEF-3型机车上的集烟板。4019号机车的集烟板后来被拆卸，因为“大男孩”型机车的的喷嘴和鼓风机能够将烟雾充分吹到足以使其脱离司机的视线。
安装集烟板的4019号机车



保存

在25台“大男孩”型机车中，有8台存留展示。这八台机车当中，有一台4014号机车正在修复使其恢复动态展示的条件，五台于室外静态展示，两台于室内静态展示：
4004号机车：怀俄明州夏延假日公园4005号机车：科罗拉多州丹佛市佛尼交通博物馆。该博物馆于2001年1月将4005号机车搬到了一座经过翻新的建筑物。4006号机车：密苏里州圣路易斯交通博物馆。4012号机车：宾夕法尼亚州斯克兰顿蒸汽城国家历史遗址。联太铁路于1962年将退役的4012号机车送往佛蒙特州波纹瀑布静态展示，直到1984年它搬到宾夕法尼亚州的斯克兰顿蒸汽城国家历史遗址并在户外展出，因为蒸汽城的转盘和车库不足以容纳4012号机车。4014号机车：该车在1961年退役后被联太铁路捐赠至位于加利福尼亚州波莫纳的铁路和机车历史协会，并于1962年1月起在加利福尼亚州洛杉矶县波莫纳市RailGiants火车博物馆静态展示。13年该机车被联太铁路重新收购，并运往怀俄明州夏延蒸汽机车修理基地进行修复工作。机车在修复期间改造为燃油机车，将其燃料从煤改为五号燃油。该机车计划于2019年5月10日完成修复，参加联太铁路金穗150周年庆典。如果是这样，4014号机车将成为世界第一大运用中的蒸汽机车。4017号机车：威斯康辛州格林贝市国家铁路博物馆。4018号机车：得克萨斯州弗里斯科美国铁路博物馆。4023号机车：内布拉斯加州奥马哈科尼菲克公园。



后记

作为目前现存最大的蒸汽机车⑸，“大男孩”型机车的运用历史并不长，但其四汽缸、八对动轮的设计，满足了联太铁路在运用指标上提高机车日产量、减少补机机车摘挂的目的。而其之庞大身材，则让无数铁路迷人士为止倾倒，亦让联太铁路决定修复4014号机车，以飨游客。
4014号机车



注释

⑴英语：Union Pacific Big Boy。

⑵2-8-8-0轮式者，蒸汽机车轮式也，其为一导轮轴两导轮、两组四动轮轴及八动轮而成。联太铁路配备的本轮式机车被司乘人员称为“公麋鹿”，1924年由美国机车公司制造，运用于谢尔曼山线路的重载，持续速度仅为19.3千米/小时。这些机车退役后没有留存。

⑶英语：Chesapeake and Ohio Railway。切萨皮克和俄亥俄铁路是美国历史上的一家I级铁路公司，成立于1869年，于1987年并入CSX运输。

⑷2-6-6-6轮式者，蒸汽机车轮式也，其为一导轮轴两导轮、两组三动轮轴及六动轮，以及三从轮轴及六从轮而成。切萨皮克和俄亥俄铁路订购的2-6-6-6轮式机车被定型为H8型，因其在阿勒格尼山脉上牵引运煤列车，而被昵称为“阿勒格尼”。现时仅1601号（静态展示于密歇根州迪尔伯恩的亨利福特博物馆）和1604号（静态展示于马里兰州巴尔的摩市的巴尔的摩和俄亥俄铁路博物馆）两台H8型机车静态展示。

⑸在美国历史上，艾奇逊-托皮卡和圣达菲铁路和弗吉尼亚铁路均配备过2-10-10-2轮式蒸汽机车，伊利铁路配备过2-8-8-8-2轮式机车，弗吉尼亚铁路配备过2-8-8-8-四轮式机车。这些机车在退役后均未留存下来。




参考
Union Pacific Big BoyHuge Big Boy steam locomotive coming back to lifeBig Boy 4005 Wreck