【蒸汽機車科普】日本蒸汽機車技術發展史上產生重大突破的重要機車之一——D50型蒸汽機車
文章作者：西瓜昌真濕基（B站和百度暱稱：寧柳跨越）
提示
- 「天皇」者，蒸汽機車輪式也，其由一導輪軸兩導輪、四動輪軸及八動輪，以及一從輪軸兩從輪而成，這種輪式在英語被稱之為「Mikado」。
- 只用於本文的提示：本文屬於正經科普文章，請大家不要在評論區幹些不該乾的事。
概述
D50型蒸汽機車[1]是日本鐵道省[2]繼9700型蒸汽機車[3]之後，第二款採用2-8-2輪式的煤水車式幹線貨運蒸汽機車。這款機車亦被暱稱為「デコマル」（Dekomaru）或「デゴレ」（Degore）。
本文同時亦介紹在本型機車基礎上衍生、戰後被中國鐵道部編為MK5型的中國吉長鐵路500型蒸汽機車，以及一臺跟隨侵華日軍鐵蹄來華、戰後被中國鐵道部編為MK16型的D50型機車
背景
第一次世界大戰期間，日本國內貨運需求不斷增長，鐵道省從1916年左右前後計劃推出9600型蒸汽機車的升級機車；與此同時，鐵道省計劃增加坡道線路的牽引定數以解決運輸的瓶頸。鐵道省設計在9600型蒸汽機車增加一對動輪軸而不是增加從輪軸，使其擴展為「十足目」輪式幹線貨運蒸汽機車。
然而，鐵路國有化後持續很長一段時間的軌距之爭終於以維持1067毫米窄軌軌距而告一段落。優化設計的幹線客運18900型蒸汽機車（後來的C51型蒸汽機車）取得了巨大的成功；而「十足目」輪式幹線貨運蒸汽機車計劃被廢棄，並且重新設計新型幹線貨運機車的鍋爐與18900型機車相同，但走行部改為「天皇」輪式。
製造
日本鐵道省9900型→D50型
新型「天皇」輪式幹線貨運蒸汽機車由鐵道省工程師小河原藤吉出任首席設計師，鐵道省與各製造商合作設計。新型機車被定型為9900型，在1923年到1931年間由川崎造船所、汽車製造、日本車輛製造和日立製造了380臺機車。在1928年，9900型重新編為D50型。然而，之後的大蕭條導致日本國內貨運量減少，對幹線貨運機車的需求也因此減少，D50型機車遂告停產。數年之後各工廠轉向製造更加完善的D51型蒸汽機車。
9900型機車製造數量和機車車號之間的對應關係是第一臺機車為9900號，第二臺為9901號，第三臺為9902號……第一百臺為9999號，第一百零一臺則是在「9900」號的萬位增加一個「1」字，使機車車號為19900號。之後的車號也一樣依此類推。因此，使9900型機車車號對應製造數量的公式如下：
萬位數×100+後兩位數+1 =製造數量
由於1928年9900型機車重新編為D50型，9900號重新編為D50 1號，9901號重新編為D50 2號……29975號重新編為D50 276號。
中國吉長鐵路500型
1907年4月15日，日本國與清朝簽訂《新奉、吉長鐵路協約》，吉長鐵路中國自辦，築路費215萬日元從滿鐵借款一半，年息5釐，九三折扣，25年還清；1925年10月24日，滿鐵理事松崗洋右與北洋當局交通總長葉恭綽簽訂《吉敦鐵路承造合同》，借款1800萬日元，年息9釐。
1923年，日本向吉長鐵路和吉敦鐵路輸出了16臺車號為為501到516號的500型機車，其中川崎造船所製造10臺（工廠編號為970、971、1140 - 1147），其餘6臺由汽車製造製造（工廠編號為965 - 970）。此16臺機車儘管與日本國內的D50型機車相同，但仍有一定的差異。
運用
日本鐵道省→日本國有鐵道D50型
這款採用美國式風格設計的D50型機車被鐵道省德國派的設計師朝倉喜一批評為「鍋爐過大」。然而，在推出D50型機車前，9600型機車的最大牽引定數是700噸；而由於D50型機車採用自動車鉤和空氣制動，可以一次性牽引高達950噸（後來提升到1000噸）的列車，鐵道省屬下各鐵道局對其擁有高度評價。 因此，鐵道省動員川崎造船廠（後來分出川崎車輛）、汽車製造、日立製作所和日本車輛製造等機車製造商，促進了D50型機車的大規模生產。
早期製造的D50型機車在東海道幹線山北到沼津區間、常磐線田端到水戶區間等區段運用。D50型機車用於牽引除四國地區以外的日本各主要幹線的貨運列車，或在大坡道線路上用於牽引客運和貨運列車。
另外，因為D50型機車導輪和動輪之間的寬軸距且維修容易，所以也可以由各機務段的工人們進行維修。 然而，這寬軸距也意味著曲線通過性能有些困難，因此D50型機車在逆向牽引或者推送輕型雙軸車輛時，經常導致車廂脫軌。
由於高強度運用導致機車部件老化速度加劇，從1955年到1965年間陸續有D50型機車報廢除籍。最後運用的D50型機車配屬於若松機務段和直方機務段；用於在築豐本線牽引煤炭列車的2臺D50型機車則配屬於一之關機務段，並被用於牽引大船渡線一之關到陸中松川區間的貨運列車。
最後一臺運用的D50型機車是D50 140號機車，配屬於直方機務段，直到1971年退役，先後靜態展示於梅小路蒸汽火車博物館以及在之基礎上擴建的京都鐵道博物館。而位於北海道北見市的三治公園則靜態展示了D50 25號機車。
有部分車況尚可的D50型機車在戰後增加一對從輪，重新定型為D60型機車，這將在下文介紹。
吉長鐵路500型
九一八事變後，吉長鐵路和吉敦鐵路被南滿州鐵道控制之所謂「國有鐵道」接收合稱「京圖線」，這16臺500型機車也因此變更車號範圍為6540號到6555號；1938年又與「國有鐵道」其他相同輪式機車合編為Mikana型[4][5]。第二次世界大戰結束後，殘餘的原吉長鐵路500型機車被中國鐵道部接收，稱為MK5型，車號範圍為2901號到3000號[6][7]。
華中鐵道D50 193號機車
1939年，應日本陸軍的要求，D50 193號機車[8]被改造為1435毫米標準軌軌距，並調入華中鐵道服役。[9]該機車在戰爭結束後被中華人民共和國鐵道部接收，稱為MK16[10]型，車號範圍為3916號到3920號[7]。
設計
鍋爐
D50型機車的設計幾乎全新，其鍋爐、汽缸部件等比前作9600型機車大。機車過熱型直鍋爐配備了一個寬闊的火箱，煙管長度為5500毫米，火箱面積為3.25平方米，壓力為13千克/平方釐米。過熱器安裝在機車前端，以提高鍋爐的熱效率，並採用自動空氣制動機確保制動。此外，參考1927年從美國機車公司購置的8200型機車（後來的C52型）的最新設計，在D50型機車火箱中增加了一根拱形管，減少煙管的傳熱面積，增加過熱面積，提高了燃燒效率和牽引性能。
走行部
D50型機車的導輪採用單軸定向，從輪採用科勒式定向。考慮到提速牽引貨運列車，D50型機車的動輪直徑由9600型機車的1250毫米擴展到1400毫米。
D50型機車氣缸的行程為660毫米，與C51型機車的汽缸行程相同，但為了增加牽引力，D50型機車氣缸直徑從530毫米擴展到570毫米。機車採用華氏汽門。走行部連桿最初用小截面且重量輕的鎳鉻鋼製成；但是，由於後來發生破損事故，走行部連桿後來改用大截面的釩鋼。
制動機
在製造初期，考慮到日後更換為空氣制動以及自動車鉤以增加列車的重量，D50型機車司機室安裝了美國西屋公司K14型自動空氣制動機，為此所需的蒸汽壓縮機和總風缸也安裝在鍋爐右側和左側的走道板周圍；另一方面，由於僅配備真空制動機的車輛一直運用到20世紀30年代早期，所以用於真空制動器的裝置也被安裝在一起直到這些車輛結束運用。
煤水車
D50型機車的煤水車水箱容量為20.3立方米，煤倉容量為8.13噸。
與吉長鐵路500型機車的差異
吉長鐵路500型機車的外形接近D50型機車，但由於規格和限界的不同，每個部件的設計號尺寸如鍋爐中心的高度、過熱器有無等均存在差異，而這些差異也讓日後中國鐵道部將兩款機車各自編為MK5型和MK16型。
改造
日本國有鐵道D60型
西瓜昌真濕基：【鐵道科普】日本國有鐵道的「伯克希爾」——D60型、D61型和D62型三款蒸汽機車
日本國有鐵道在1951年到1956年間將78臺D50型蒸汽機車進行軸重輕量化改造，推出D60型蒸汽機車。這些改造完成後的D60型機車在初期配屬於池田、橫手、黑澤尻、郡山、紀伊天邊、濱田、津和野、直方、大分等機務段，運用於根室本線、北上線、磐越東線、紀勢本線、山陰本線、山口線、築豐本線、伊田線、久大本線等線路。
國有鐵道從1966年開始逐步報廢D60型機車，而配屬於若松機務段並運用於築豐本線牽引運煤列車的此型機車，則是最後使用的D60型機車。D60 61號機車於1974年8月退役，成為最後一臺退役的D60型機車。D60 1號、D60 27號、D60 46號以及D60 61號機車靜態展示於福岡縣周邊。
一之關機務段D50 267號和D50 346號機車
配屬於一之關機務段的D50 267號和D50 346號機車用於在築豐本線牽引煤炭列車，並被用於牽引大船渡線一之關到陸中松川區間的貨運列車。由於當時陸中松川站沒有設置轉盤，兩臺D50型機車不得不以煤水車在前的形式逆向牽引列車。 因此，為了在逆向牽引列車時保證後部瞭望，一之關機務段將兩臺D50型機車的各自煤水車的高度進行了大幅度降低。結果，兩臺D50型機車各自的煤倉裝載量與水櫃式機車相當。
評價
D50型機車推出後，日本鐵道省根據D50型機車的牽引定數確定幹線貨運列車的牽引定數，並從中確定了火車站到發線有效長度以及其他鐵路設施的標準；而這些設計標準又為今天的JR集團繼承。毫無疑問，D50型機車是日本蒸汽機車技術發展史上產生重大突破的重要機車之一。
參考
- ^日語：國鉄D50形蒸気機関車。
- ^日語：鉄道省。該部門由內閣鐵道院該組而成，是日本在大正及昭和時期存在過的政府機關（1920年5月15日－1943年11月1日），其職權是經營省營鐵路（省線與及在戰後的國有鐵路）以至指揮監督地方鐵路（私營鐵路），是二戰後的運輸省及日本國有鐵道的前身。
- ^日語：國鉄9700形蒸気機関車。私營日本鐵道公司於1897年從美國鮑爾溫機車廠購置的20臺「天皇」輪式蒸汽機車。初定型為Bt4/6型，車號範圍為530號到549號。1906年，日本頒布《鐵道國有法》，私營日本鐵道公司被收歸國有。這20臺Bt4/6型機車其後被內閣鐵道院重新編為9700型。1922年本型機車退役，但沒有實車留存。
- ^依南滿州鐵道機車形式命名規則（適用於南滿州鐵道公司及該公司實際經營、控制之「國有鐵道」及華北交通公司），ミカ（發音為Mika）係指Mikado型（車軸配置2-8-2）之蒸汽機車。並以日文片假名イ（i）、ニ（ni）、サ（sa）、シ（si）、コ（ko）、ロ（ro）、ナ（na）、ハ（ha）、ク（ku）（為日文數字之發音或發音之字首）依序代表1～9號。例如：Mikana（ミカナ）為Mikado型機車第7型，之前之後以此類推。
- ^1938年後「國有鐵道」Mikana型機車亦包括兩款車型：在1933年到1938年被編為Mikasa型的原吉海鐵路200型機車，戰後被中國鐵道部編為MK15型；在1933年到1938年被編為Mikai型但原配屬不明的機車，戰後被中國鐵道部編為MK18型。
- ^注音：ㄇㄎ5。作家小熊米雄在《鉄道ファン》1963年4月號投稿的文章《満州のD50―吉長、吉敦鉄路の500形について》中稱原吉長鐵路500型機車在戰後的消息不明。
- ^ab中華人民共和國中央人民政府鐵道部1951年2月版《機車概要表》。
- ^D50 193號機車是1927年日立製作所製造的一臺工廠內編號為262號、交付初期為19992號的機車。1939年2月時，D50 193號機車配屬於東京鐵道局田端機務段，後在大宮工場進行標準軌改造後，送往中國。
- ^《??????よく走る! <機関車???????? D50 : D50193>》 http://m.d51498.com/db/D50/D50193
- ^注音：ㄇㄎ16。但中華人民共和國中央人民政府鐵道部1951年2月版《機車概要表》內說法是MK16型機車來自於華北交通公司。
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