倫敦及東北鐵路A4型蒸汽機車

倫敦及東北鐵路A4型蒸汽機車
倫敦及東北鐵路A4型蒸汽機車
	英國鐵路60009號機車（原倫敦及東北鐵路4488號機車），攝於1951年
概覽
類型	蒸汽
設計	奈傑爾·格雷斯利（英語：Nigel Gresley）
生產商	唐卡斯特工廠（英語：Doncaster Works）
序列編號	2509～2512, 4462～4469, 4482～4500, 4900～4903（倫敦及東北鐵路，1946年前）; 1～34（倫敦及東北鐵路，1946年）; 60001～60034（英國鐵路，1948年）
生產年份	1935年–1938年
產量	35台
主要用戶	倫敦及東北鐵路（1935年－1948年）; 英國鐵路（1948年－1966年）
暱稱	"彪悍"
技術數據
華氏輪式	4-6-2
UIC軸式	2'C1h
軌距	1,435 mm（標準軌距）
動輪輪徑	2,032 mm
機車長度	21,650 mm
機車寬度	2,743 mm
機車高度	3,988 mm
整備重量	169.8 t
燃料	煤
燃料儲備量	8.13 t
水儲備量	23,000 升
缸徑 × 行程	470 mm × 660 mm
鍋爐	過熱式
鍋爐壓力	1.72 MPa
爐箆面積	3.8 m²
總傳熱面積	308.9 m²
汽缸數量	3
最高速度	營運速度：90 mph（140 km/h）; 測試速度：126.4 mph（203.4 km/h）
牽引力	157.71 kN
制動方式	真空制動
列車制動	真空制動; 60007，60009和60019號目前已安裝空氣制動
退役時間	1942、1962–1966

倫敦及東北鐵路A4型蒸汽機車（英語：LNER Class A4）是倫敦及東北鐵路使用的一款煤水車式蒸汽機車，於1935年至1938年間由唐卡斯特工廠（英語：Doncaster Works）共計製造35輛。

歷史

鐵路工程師、時任倫敦及東北鐵路首席機械工程師的奈傑爾·格雷斯利（英語：Nigel Gresley）於1935年設計出了A4型機車，以滿足倫敦國王十字車站至紐卡斯爾的「銀禧號」高速列車（因喬治五世登基二十五周年紀念慶典命名）開行的需求^[2]。1933年，格雷斯利訪問德國期間，受到了高速列車「飛行的漢堡人」（德國877型柴油動車組）的啟發。而倫敦及東北鐵路此前曾考慮購置類似列車擔當倫敦至紐卡斯爾間列車交路，但是當時的柴油動車組載客能力不足，對新技術的資本投資又過高。格雷斯利堅信若用蒸汽機車牽引合適的營運列車同樣能行。在1935年，倫敦及東北鐵路又進行了一系列試驗，其中一次2750號倫敦及東北鐵路A3型蒸汽機車（英語：LNER Class A1/A3）（格雷斯利此前設計的車型）最高試驗速度達到了創紀錄的108英里（174千米）/小時，並在4小時內完成全程。隨後，倫敦及東北鐵路總經理拉爾夫·韋奇伍德（英語：Sir Ralph Wedgwood, 1st Baronet）授權格雷斯利在A3型蒸汽機車的基礎上研製一種流線型機車^[3]。

由於需要擔當「銀禧號」的牽引任務，首批4台A4型機車（2509（英語：LNER Class A4 2509 Silver Link）、2510、2511、2512號機車）的命名中均含有「銀」（silver），分別命名為Silver Link，Quicksilver，Silver King，Silver Fox。在一次試運行中，2509號A4型機車牽引列車運行速度兩次達到112.5英里（181.1公里）/小時，打破了英國的速度紀錄，並在43英里（69.2公里）的距離內保持平均速度100英里（160.9公里）/小時^[4]。

隨著銀禧號列車在商業上取得成功，倫敦及東北鐵路又相繼開行多趟高速旅客列車，如「加冕號」（英語：The Coronation (train)）（倫敦至愛丁堡，1937年7月開通）、「西部騎行公司號」（英語：West Riding Limited）（運行於倫敦-利茲-布拉德福德間，1937年11月開通）等，因此本型機車開始被特別製造。

設計

A4型機車是在倫敦及東北鐵路A3型（英語：LNER Class A1/A3）的基礎上，為滿足高速客運列車牽引任務而設計的。與LNER A3型相比，簡化蒸汽循環管路、提高鍋爐壓力、擴充火箱增加燃燒室等技術改進使得LNER A4型運用效率有所提高，減少了煤和水的消耗量。1938年3月製造的4468號機車上又做了進一步的改進，採用了雙煙筒Kylchap式排氣系統（英語：Kylchap），使機車性能進一步提高，最後生產的3台LNER A4型機車——4901、4902（英語：LNER Class A4 4902 Seagull）、4903號機車出厰時也採用了此種設計。在20世紀50年代末期，其他LNER A4型機車也完成了相同改造。

本型機車採用流線型車體設計，這種設計不僅能改善其空氣動力學性能，提高運行速度；而且在行駛中能產生上升氣流，防止煙影響司機視線，而蒸汽機車的這一固有問題一般通過加裝擋煙板來解決，尤其是在降低遮斷比運行時。^[5] A4型獨特的外觀也使其成為藝術家、攝影工作者和電影製作人眼中頗具吸引力的主題。鐵路迷也將A4型昵稱為「streaks」。

A4型機車早期全部裝有由奧利弗·布利德（英語：Oliver Bulleid）設計的翼型形狀的側裙板，之後在二戰期間被拆除，以便於檢修閥動裝置，此後一直沒有重裝^[6]。除此之外，A4型是世界上為數不多的存在期間始終保持流線型外觀不變的蒸汽機車之一。為了降低使用成本、簡化檢修工作及方便司機瞭望，許多類似的流線型蒸汽機車車型，包括同一時期的倫敦米德蘭和蘇格蘭鐵路「加冕」型（英語：LMS Coronation Class）等，都拆除或取消了流線型結構。

世界速度紀錄

在1938年7月3日的一次制動試驗中，使用第一台裝有Kylchap排氣系統的A4型機車（4468號，別號Mallard）牽引6輛客車及一輛動力試驗車，期間達到了202.8km/h的世界速度紀錄。^[7]本次創紀錄的運轉中，通過對滾筒測力計（目前被大英鐵路博物館收藏）所測數據的仔細分析表明，4468號A4型機車的速度實際上已超過此前德國05 002號機車的速度紀錄（200.4km/h）。^[8]由於此次試驗是在下坡時達到了最大速度，因而在技術上較為失敗；而05 002號機車的試驗全程都是在水平路段進行的，機車運行過程中也幾乎未達到承受極限。^[9]另一方面，上述德國試驗列車編組只有4輛（總重197噸），而英國這次試驗所用列車編組有7輛（總重240噸）。^[9]

該次運轉之後，機車中部汽缸的曲拐銷出現過熱熔化現象，因此只得中途停於彼得伯勒而無法繼續前往倫敦。^[10]

運用

A4型機車先後在倫敦及東北鐵路和英國鐵路作為幹線客運機車使用，用於擔當東海岸幹線的特快旅客列車牽引任務。20世紀60年代初期，隨著英鐵55型（英語：British Rail Class 55）柴油機車投入使用，A4型蒸汽機車陸續退役。當時由於阿伯丁至格拉斯哥特快列車需要提速等原因，仍有少量A4型機車在蘇格蘭地區繼續使用至1966年。

事故

1942年4月28日晚至29日凌晨，正值第二次世界大戰德國轟炸約克期間，配屬蓋茨黑德機務段的4469號A4型機車，存放於約克北機務段。當時該機車由唐卡斯特機務段臨時支配，用於牽引區間列車。在此期間約克站和約克北機務段遭到轟炸，一枚炸彈在機務段內發生爆炸，致使存放在段內的4469號機車與925號B16型機車嚴重破損。事後兩台機車因無法修復報廢。

現存車輛

60007（LNER 4498）：北約克郡濕地鐵路（英語：North Yorkshire Moors Railway）動態保存
60008（LNER 4496）：美國威斯康星州國家鐵路博物館（英語：National Railroad Museum）靜態展示

60009（LNER 4488）：桑頓機務段（蘇格蘭法夫）動態保存
60010（LNER 4489）：加拿大鐵路博物館（英語：Canadian Railway Museum）靜態展示
60019（LNER 4464）：倫敦及西北鐵路遺產公司（英語：LNWR Heritage）動態保存
60022（LNER 4468）：大英鐵路博物館靜態展示

參考文獻

^ Fox, Peter; Hall, Peter; Pritchard, Robert. Preserved Locomotives of British Railways (Twelfth edition). Sheffield: Platform 5. 2007. ISBN 978-1-902336-57-2.
^ Silver Jubilee. Railway Wonders of the World. Amalgamated Press. 6 December 1935: 1436–1442 [2018-03-23]. （原始內容存檔於2020-09-25）.
^ Hughes, Geoffrey. Sir Nigel Gresley: The Engineer and his Family. The Oakwood Press. 2001: 128–129. ISBN 0-85361-579-9.
^ Nock, O.S.: The Locomotives of Sir Nigel Gresley (London: The Railway Publishing Co., 1945) p. 129
^ Locomotive Practice & Performance by Cecil J Allen p. 56
^ Robertson, Kevin: The Leader Project: Fiasco or Triumph? (Oxford: Oxford Publishing Company, 2007) ISBN 0-86093-606-6
^ Hughes, Geoffrey. Sir Nigel Gresley: The Engineer and his Family. The Oakwood Press. 2001: 147. ISBN 0-85361-579-9.
^ Speed on the East Coast Mainline p64, P Semmens
^ ^9.0 ^9.1 Was German 05 002 The World's Fastest Steam Loco?. [2018-08-22]. （原始內容存檔於2006-04-20）.
^ Boddy, Neve & Yeadon 1973，第103,126頁

[P5Pres-1] Fox, Peter; Hall, Peter; Pritchard, Robert. Preserved Locomotives of British Railways (Twelfth edition). Sheffield: Platform 5. 2007. ISBN 978-1-902336-57-2.

[2] Silver Jubilee. Railway Wonders of the World. Amalgamated Press. 6 December 1935: 1436–1442 [2018-03-23]. （原始內容存檔於2020-09-25）.

[3] Hughes, Geoffrey. Sir Nigel Gresley: The Engineer and his Family. The Oakwood Press. 2001: 128–129. ISBN 0-85361-579-9.

[4] Nock, O.S.: The Locomotives of Sir Nigel Gresley (London: The Railway Publishing Co., 1945) p. 129

[5] Locomotive Practice & Performance by Cecil J Allen p. 56

[Robertson-6] Robertson, Kevin: The Leader Project: Fiasco or Triumph? (Oxford: Oxford Publishing Company, 2007) ISBN 0-86093-606-6

[7] Hughes, Geoffrey. Sir Nigel Gresley: The Engineer and his Family. The Oakwood Press. 2001: 147. ISBN 0-85361-579-9.

[8] Speed on the East Coast Mainline p64, P Semmens

[FastestSteamLoco-9] 9.0 ^9.1 Was German 05 002 The World's Fastest Steam Loco?. [2018-08-22]. （原始內容存檔於2006-04-20）.

[10] Boddy, Neve & Yeadon 1973，第103,126頁

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]