| 一、前言 加来特式蒸汽机车（全称拜尔·加来特蒸汽机车）是铰接式机车的一种，相比于外形还算是比较正常的马莱式蒸汽机车来说，第一次见到加来特式蒸汽机车的朋友可能会觉得这款机车外形非常独特甚至可以说有点奇葩的感觉。 该机车是由赫伯特·威廉·加来特发明的一种外形奇特的蒸汽机车，和往常的锅炉前置蒸汽机车不同，加来特式蒸汽机车的锅炉安装在机车的中央车架上，而且机车的两端则各有两台气缸并且安装在各自的车架上，两组动轮将锅炉夹在中间。这种设计可以让更大更长的机车通过小半径曲线和载重量更轻的轨道，其目的是让一台机车能够发挥两台机车的牵引力并不用增加额外的司乘人员。  加来特机车的构造示意图 二、发明者的生平 赫伯特·威廉·加来特于1864年6月8日出生于英国伦敦，并于1913年9月25日在萨里郡的里士满去世。从1879年到1882年，他在NLR鲍恩工厂当学徒，后来前往桑德兰的多克斯福德海洋工程公司工作。1889年加来特前往阿根廷中部铁路公司并在1892年成为了一名机车监察员。从1900年开始的几年内，他分别在古巴中部、拉各斯政府、秘鲁的利马以及澳大利亚新南威尔士政府铁路公司工作，并在1906年返回英国。出外游历的任职经验丰富了他本人的对蒸汽机车的理解和看法，并在1910年3月21日，他在一亲笔信内首先提出了一种轴列式为2-4-2-2-4-2（注意这个轴列式中间是-不是+，这个模型代表该机车使用的还是共同车架）的蒸汽机车模型，在视察了新南威尔士州政府的铁路炮兵部队之后，他访问了位于曼彻斯特孔雀公司的拜尔，并和其讨论了如何利用铁路运输更大更重的火炮以及装备。这是加来特对他蒸汽机车设计理论的第一次正式会谈。另外这也是加来特式蒸汽机车全名拜尔·加来特的由来。  K系列机车的设计图纸 加来特当时结合了拖挂式货车的特点设计了这种奇特的蒸汽机车，他觉得蒸汽机车可以利用这种拖挂式货车的铰接结构来达成在同一个机体内增加额外的动力系统的目的，但是由于结构复杂在生产的过程中并不是很理想。第一台加来特机车是在高尔顿工厂制造，制造过程中在球型管接头上就遇到了问题，由于当时的技术缺陷，球型管接头很难保证蒸汽密封性，为此加来特和拜尔两人四处查阅资料，并得知在北威尔士菲斯蒂尼奥格铁路公司制造的一款机车克服了这个缺陷，两人一起前往考察并学些交流之后回来结合自己的情况对机车设计做了改进才解决了蒸汽密封性的问题。 加来特的成功是团队的力量，除了拜尔对他的支持，他手下还有一名年轻有为的制图师，此人叫萨姆·杰克逊，杰克逊非常热爱自己的工作，并在设计的过程中不断发现问题并成功解决，并且他还有一项独特的能力，就是仅凭吊装称重就可以知道该物件的重心位置。杰克逊为拜尔的公司奉献了自己的一辈子并一直到生命的尽头，晚年被公认是业内最好的机车设计师。 不过虽然说，加来特发明了加来特式蒸汽机车，但是由于他在第一世界大战中死去，因此此人并没有赚到多少钱，反而在1918年之后加来特式蒸汽机车开始风靡欧洲大陆之后其遗孀倒是通过机车销路的扩大赚取了丰厚的回报。 三、发展历程 1、早期定型 其实早在1907年，贝尔所创立的孔雀公司就向新南威尔士州政府铁路提交了一份建议，在轨距610mm的铁路上开行一种轴列式为0-4-0+0-4-0的蒸汽机车，但是并没有得到重视。次年该线路引进了马莱式蒸汽机车，更是让这个项目进入了搁置。拜尔后来把这个提案又提交给了斯塔马尼亚政府，同时一款马莱式机车的提案也交到了该政府，不过后来加来特的前来让这件事有了改观，结合了加来特的设计，拜尔重新提交了这一提案并成功通过，不过和加来特的设计初衷有点区别，塔斯马尼亚铁路公司坚持要将机车的两边的气缸朝内布置，这样以减少两套动力系统之间的蒸汽管道长度，但是这让机车变得更加复杂化，不过机车依然投产，该机车被定型为K型蒸汽机车并制造了2台，不过在实际运用过程中机车的问题开始凸显，由于气缸的位置跑到了司机室的下方，这让司机在夏天感觉到非常难受，因此加来特表示他不接受这种所谓的设计改进，结果这种机车也就没了下文。一直到了1927年，加来特去世了很多年，孔雀公司才重新启用这一设计，并为缅甸铁路制造了若干台气缸内置的机车。  K型1号车，注意该机车的气缸是靠机车中央布置的 第三台加来特式蒸汽机车也是在1910年下线，轴列式0-4-0+0-4-0，用于大吉岭的喜马拉雅铁路，该机车被定型为D型，该机车基本可以看做是将两台0-4-0轴列式的机车合为一体，只可惜这台机车职能发挥2台机车之和65%的功效。 2、第一台干线机车的设计 1911年，孔雀公司为西澳大利亚政府铁路制造了6台轴列式为2-6-0+0-6-2的机车，这批机车被定为M型，根据其用途不同细化为MS型和MSA型，同年该公司还未维多利亚铁路公司治下的窄轨铁路设计了一款G型蒸汽机车。这是第一批用于干线的加来特蒸汽机车，也预示着加来特蒸汽机车的时代即将到来。  ?G型蒸汽机车，外形涂装在当时还是很优美的 3、最后一台加来特式蒸汽机车 目前已知加来特机车的开发者孔雀公司最后接到的订单是在1967年到1968年制造的NG G16型蒸汽机车，该机车是由南非铁路公司订购，用于轨距610mm的窄轨铁路，但是由于孔雀公司在当时正处于关闭停摆状态，因此订单分包给了洪斯莱特公司，最终机车由洪斯莱特公司位于南非的分公司制造。  翻修一新的NGG16型窄轨机车 不过铁路史上最后一台加来特式蒸汽机车是阿根廷福吉南部铁路公司在1994年采购的，该机车轴列式是0-4-0+0-4-0，是一台超小型机车，并于轨距500mm的窄轨铁路，这台机车采用了更大内径的蒸汽管道，锅炉也做了更好的绝缘改进，大大提高了机车的经济性。机车投入后没多久，该公司又订购了第二台机车，规格基本相同，不过在南非谢普斯通港的铁路车间里增加了过热装置，这台机车在2006年运送到了阿根廷，并在同年10月开始服役。 四、世界各地的加来特式蒸汽机车 加来特式蒸汽机车被广泛用于非洲、亚洲、澳洲、欧洲以及南美，唯独北美的铁路公司没有看上这款机车，最有可能的原因是美国铁路公司认为加来特是机车的性能以及携带的煤水容量达不到他们的要求。  放在博物馆内的N型机车 不过有意思的是，到了2015年，美国铁路才想起来这款外形奇特的蒸汽机车，并从南非铁路购买了一台轴列式为2-6-2+2-6-2的NG50型蒸汽机车，该机车被配属到了位于德克萨斯州的亨普斯特德及北部铁路公司，该公司是一家小型窄轨铁路公司，线路轨距只有610mm，该公司还保有一台轴列式为4-8-4的天皇型18号蒸汽机车。在引进这台机车之前丹佛及里奥格兰德西部铁路公司就已经在对测试不同的改进技术了，他们曾经打算拆解两台天皇型蒸汽机车上的K-27气缸，并将两套K-27型融合到一起，制造出美国首台加来特式蒸汽机车，这是因为在当时有一部分线路的桥梁还没有改造，无法承受马莱式蒸汽机车过大的负荷。不过后来因为冷战的原因，这个项目一直被搁置，更不幸的是一场意外的火灾烧毁了设计资料和蓝图。  已经报废的AD60型机车 五、中国历史上的加来特式蒸汽机车 1910年，滇越铁路全线通车。由于铁路沿线地形复杂，导致铁路弯道小，坡度大，最大坡度达31.5‰，因此，机车牵引力不足，成为运输的瓶颈。1937年，随着抗日战争的全面爆发，物资运输量急剧增加，原有的JF51型蒸汽机车已不能满足运输需求。1938年5月，为解决河口至昆明之间的高海拔大坡度问题，法国滇越铁路公司向英国贝耶·皮科克公司购进了6台“加拉特”蒸汽机车，这6台车为1000mm轨距的机车，1929年制造，为加来特式蒸汽机车，模数牵引力211.52kN。 1、机车构造 GD51型蒸汽机车有两个机械部、走行部完全相同的车架，一端各一个，轴式为2-4-1+1-4-2。前车架上装有水柜，后车架上装有煤槽和水柜，总共可储水20吨、储煤8吨。锅炉位于机车中部，座架在前、后车架的后端，用交接时构建联结。在机车前后端处两车架上相对装有斜置的汽缸，蒸汽以很长的带弹簧式球面活接头的蒸汽管锅炉过热箱输往前、后车架上的汽缸；前、后车架上的水柜也以带活接头的连通管相通，司机室为在锅炉后端的通常设计。在当时来说，GD51型蒸汽机车的功率是最大的，但它的缺点也有很多，特别是其车体过于长大、机械构造复杂，在崎曲的铁路上运行故障率很高，特别是蒸汽管活接头易泄漏、浪费燃料，检修费用高。 2、机车运用 6台机车投入使用后，很快弥补了JF51型机车功率不足的缺陷，提高了运输效率，为保障抗战物资运输做了很大贡献。1940年，滇越铁路的白寨大桥等多处遭日军飞机轰炸，滇越铁路中断。这6台机车安全的度过了抗战和内战时期，运行在铁路上。 1961年，昆明机车修理厂将一台GD51型蒸汽机车的前、后车架拆分，改造成两台TW51型蒸汽机车，轴式2-4-0，模数牵引力9163kg。直到1966年，剩下的5台GD51型蒸汽机车依然良好运行在昆河铁路上。其长度甚至比当时贵昆铁路的蒸汽主力KD5型蒸汽机车和解放型蒸汽机车的长度还长。  GD51型蒸汽机车，图片来源百度百科 3、机车结局 仅存的5台GD51型蒸汽机车随着运行时间的增加，各零部件开始老化，但由于零部件缺乏，导致其车况愈来愈差，缺点越来越明显，实用性越来越低，最终走向了停用并拆解，GD51为中国铁路服务的生涯也就此结束。由于各种资料文献没有相关记载，所以还没有这5台机车的准确拆解时间。 PS：以上内容基本照搬百度百科，我只将其中翻译错误以及错别字做了更改 六、机车的优缺点 1、优点 加来特式蒸汽机车的主要特点就是锅炉和燃烧室位于两套动力系统之间，因此燃烧室和炉膛的尺寸不会受到影响，机车可以容纳更多的煤渣，可以保证机车长时间运行不用排渣，同时也可以避免炉排堵塞。 另外由于几何学上的优势，加来特机车在过弯的时候，锅炉、司机室的车架和轨道相比就像弓弦一样发生了内移，这样会减少离心力的作用，有利于机车在高速下过弯。因此加来特式蒸汽机车一直保持着铰接式蒸汽机车的速度记录。 同时，加来特式蒸汽机车由于锅炉尺寸更大，输出功率会更强，因此在蒸汽机车时代的末尾，大多数传统的蒸汽机车都在面临淘汰的时候，加来特机车反而寿命显得更长。 2、缺点 由于机车的主要黏着重量来源于机车前端的水柜以及后端的煤仓，随着机车运行携带的燃料逐渐消耗，机车的黏着质量会越来越低。这就带来一个问题，随着黏着质量的降低，机车就越容易出现空转。虽然缺点只有这一条，但是这一缺点也是最致命的。  南非的GMAM型机车 七、总结 其实关于加来特式蒸汽机车，很多人都是很陌生的，就连我都是到了2013年前后才发现了这款机车的存在，和前文的马莱式蒸汽机车不同，中国铁路历史上完全没有出现过这种机车。不过从性能上来说，加来特式蒸汽机车还是比马莱式蒸汽机车差得多，毕竟英国所在的欧洲地区主要还是用的小轴重线路，和美国的重型线路相比而言。加来特式蒸汽机车蒸汽机车出现在欧洲地区以及英属各殖民地也不是偶然。有需求就一定会出现，这是人类科技发展史上的一个必然定律。那么下个章节我们将介绍铰接式蒸汽机车里的一些稀有类型，敬请期待。 附加：很抱歉各位，由于本人对资料查阅的不够完整，导致犯了一个极大的错误，误以为国内没有使用过加来特式蒸汽机车，在此我承诺在以后编写的过程中更加严谨，非常抱歉。目前缺漏的部分已经补齐。 参考资料： 百度百科 维基英文百科 《牛津国家传记词典》 《世界火车头制造商》 《加来特机车的起源》 《南非铁路机车》第一版。等 |
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