【蒸汽機車科普】來自盧甘斯克的「菲利克斯·捷爾任斯基」——FD型蒸汽機車
文章作者：西瓜昌真濕基（B站和百度昵稱：寧柳跨越）
提示
「聖達菲」者，蒸汽機車輪式也，其為一導輪軸兩導輪、五動輪軸及十動輪，以及一從輪軸兩從輪而成，這種輪式通常被命名為「San Tafe」。
概述
FD型蒸汽機車⑴是蘇聯鐵路的一款以全俄肅反委員會創始人菲利克斯·埃德蒙多維奇·捷爾任斯基命名的幹線貨運型蒸汽機車，由烏克蘭盧甘斯克市伏羅希洛夫格勒蒸汽機車製造廠（以下簡稱「盧廠」）⑵和俄羅斯聯邦烏蘭烏德市烏蘭烏德蒸汽機車製造廠（以下簡稱「烏廠」）⑶於1931年到1942年期間生產，共計3213台，最高時速為85公里/小時。
製造和運用情況
蘇聯鐵道部FD20型和FD21型（ФД20 и ФД21）
FD型蒸汽機車的製造在蘇聯第一個五年計劃時期被擺上議事日程。1931年，盧廠花了100天的計劃以及170天的研製，製造出了第一台FD型機車並送至莫斯科展示。1932年進行的機車性能試驗表明該款機車性能良好。在那一年，盧廠開始大規模生產FD20型機車。截至1941年為止共製造出2925輛FD20型機車。
由於對安裝在FD20型機車的Eleco-E型窄管過熱器的運行結果並不完全令人滿意，伏羅希洛夫格勒蒸汽機車製造廠將3輛1936年製造的FD20-894、FD20-895和FD20-939配備了L40型楚索夫式寬管過熱器。這3輛機車的測試結果，消除了許多設計師對管路泄漏可能性的擔憂。因此從1940年起，盧廠大量生產安裝楚索夫式寬管過熱器的FD型機車。為了將兩種不同加熱器的蒸汽機車區分開來，安裝Eleco-E型窄管過熱器的FD型機車被定型為FD20型，而安裝楚索夫式寬管過熱器的FD型機車被定型為FD21型。然而由於1941年6月蘇聯衛國戰爭爆發，盧製造廠停產蒸汽機車。最後4台FD21型機車由烏廠於1942年製造。
FD型蒸汽機車在實踐中發揮了強大的牽引力，所以在蘇聯43條幹線鐵路中，有23條幹線鐵路使用該款機車。然而由於在1956年2月召開的蘇聯共產黨第二十次代表大會提出「廣泛推廣電力機車和內燃機車」，這些機車逐步退役，部分出口給中國。
俄羅斯聯邦鐵路北高加索鐵路局薩爾斯克機務段配屬的FD20-1679號機車，經修復後動態展示。20台FD20型機車靜態展示於原加盟國各地，5台FD21型機車靜態展示於原加盟國各地。
中國鐵道部友好型→反修型→FD型
1949年10月，中華人民共和國成立。為了解決鐵路運輸能力嚴重不足這一問題，中國鐵道部於20世紀50年代從蘇聯引進了該款機車，共計1054台⑷，進口時定名為友好型，代號YH。但此後受中蘇交惡的影響，友好型改為反修型。1971年7月，反修型按進口機車沿用原型名FD，即將俄文字母ΦД改為相應的漢語拼音字母FD。
20世紀70年代末期，這批機車陸續退役，最後一次本型機車目擊記錄是在1985年10月時配屬於柳州鐵路局桂林機務段的FD-1189號機車。在1990年取消該機車型號。
FD-1227號機車靜態展示於瀋陽鐵路陳列館，FD-1653號機車封存於中國鐵路呼和浩特局集團有限公司，FD-1979號機車靜態展示於中國鐵道博物館。
朝鮮鐵道省8500型
一說中國將一批數量不明的FD型機車讓渡給朝鮮鐵道省，本型機車在朝鮮鐵道省命名為8500型。
改造和衍生
蘇聯鐵道部IS型→FDp型（ИС → ФДп）
西瓜昌真濕基：【鐵道科普】「菲利克斯·捷爾任斯基」的兄弟——「約瑟夫·斯大林」型蒸汽機車
在1931年盧廠開始初步設計FD型蒸汽機車時，有建議將其鍋爐和汽缸用於強大的客運機車。新的機車的主要要求有：動輪的直徑為1850毫米且軸重不超過20噸、牽引力比Su型機車大50％、並且最大限度地與FD型機車在互換部件數量上保持一致。新的機車採用2-8-4輪式，以使用FD型機車的鍋爐和汽缸。
1932年2月，蘇聯國〇家〇政〇治保衛總局運輸部技術局完成了設計草案的制定，之後轉移到了重工業人民委員會中央機車設計局進行更加詳細的設計。同年4月，新型2-8-4輪式機車的工作圖紙最終完稿，並運往科洛姆納工廠（以下簡稱「科廠」）。
1932年10月4日，科廠在伊卓拉工廠的協助下製造出第一台2-8-4輪式機車，這台機車以約瑟夫·斯大林之名定型為IS型。到1935年，科廠共計製造出6台IS20型機車，但由於缺乏足夠的生產設備，在1935年底，IS型機車的生產文件轉交盧廠。1936年，盧廠製造出3台IS20型機車，但這些機車的煤水車由四軸版本變為六軸版本；到1941年因戰爭爆發而停產時，盧廠共製造出632台IS20型機車。
同樣，在1941年製造並裝有L40型過熱器的IS型機車亦被定型為IS21型，但由於戰爭爆發，盧廠僅生產了10台IS21型機車。而在1942年，烏廠生產了最後一台IS型機車——IS21-648號機車。
隨著斯大林在1953年去世後被赫魯曉夫批判，1962年，IS型機車被重定型為FDp型。而最後運用的FDp型機車在1966年到1972年之間相繼退役。
蘇聯鐵道人民委員會FDk型（ФДк）
1939年初，盧廠製造出兩台裝有冷凝煤水車的FDk20-1546號機車和FDk20-2475號機車。與其他FD20型機車相比，兩台FDk20型機車的整備重量從137噸增加到145噸，黏著重量達到110噸。但在測試期間，發現了這兩台機車有許多結構性的缺陷：排煙器的風扇葉片在1400到1600公里的運行之後磨損，22噸軸重導致軌道磨損；此外，事實證明六軸冷凝煤水車的冷卻表面積不足以用於這種強大的機車，這需要進一步增加冷卻表面積。這兩台FDk20型機車被改造為FD20型機車。
蘇聯鐵道人民委員會/部FDr型和UU23型（ФДр и УУ23）
1941年6月德國入侵蘇聯後，盧廠和哈爾科夫馬雷舍夫工廠的製造設備和未完工的機車被疏散到烏廠，而已經製造出廠的FD20型和FD21型機車也向東轉移。
然而，由於FD型機車軸重至少為20噸，而烏拉爾山以東的線路因為較輕的鋼軌鋪設，無法支撐FD型機車。鐵道人民委員會機車經濟中央管理局提出了一項建議，即通過設置額外的從輪軸，使機車輪式從2-10-2變為2-10-4「得克薩斯」輪式，機車軸重亦從20噸減到18噸。根據這個提議，1943年7月，烏廠將部分FD型機車的單軸從輪軸替換為兩軸從輪軸，這些機車因此被定型為FDr型。
1944年，由於FD型機車開始返回西部解放區並為戰後重建做準備，因此在烏廠停止改造時，85台FD型機車被改造為FDr型，而這85台FDr型機車後來也改造回FD型。
1949年，烏廠研製出採用「得克薩斯」輪式的UU23型機車，該型機車的一個特徵是23噸軸重。後送往烏克蘭頓涅茨克鐵路局紅利曼機務段進行測試，直到1960年。
蘇聯鐵道部FDm型（ФДм）
1951年到1952年，盧廠將FD21-3128號機車改造為裝有謝爾蓋·彼得羅維奇·塞羅姆雅特尼科夫式鍋爐⑸的FD21-3128M號機車。
與FD21型機車相比，FD21-3128M號機車的鍋爐蒸發麵積從247.7平方米減少到121.9平方米，煙管數量從98根增加到251根，火焰管被移除，爐篦面積從7.04平方米減少到6.61平方米，但過熱區面積從123.5平方米增加到157.2平方米。機車的整備質量增加到142噸，黏著重量達到107.5噸。670毫米氣缸缸徑、770毫米活塞行程、15千克力/平方厘米鍋爐壓力、1500毫米動輪直徑，以及85公里/小時設計速度保持不變。
與FD21型機車相比，FD21-3128M號機車可以節省7到18％的燃料。由於蘇聯鐵道部開始向內燃化和電氣化過渡，FD21-3128M號機車測試運行就此停止，並且在1957年退役。
技術數據
FD型蒸汽機車採用2-10-2「聖達菲」輪式，其導輪直徑為900毫米，動輪直徑為1500毫米，從輪直徑為1050毫米。
FD20型機車軸重為20噸，黏著重量為100噸，機車空重為118.87噸，整備重量為134.4噸，長度為15877毫米。機車鍋爐壓力為15公斤力/平方厘米，全蒸發麵積為295.16平方米，過熱面積為148.4平方米，火箱面積為7.04平方米。機車每側設置兩個汽缸，每個汽缸的直徑為670毫米，行程為770毫米。機車功率高達3100馬力，牽引力為207.9千牛到228.49千牛不等。
而FD21型機車的黏著重量為103.5噸，整備重量為145噸，長度為15905毫米。鍋爐由於採用L40型楚索夫式寬管過熱器，其全蒸發麵積為247.7平方米，過熱面積為123.5平方米。
簡評
作為蘇聯在戰間期研製的幹線蒸汽機車，FD型機車不僅見證了戰火紛飛的衛國戰爭，亦見證了蘇聯鐵路運輸由蒸汽化向內燃化和電氣化的過渡。而戰後出口到中國的FD型機車，又見證了中蘇關係的跌宕起伏，以及中國鐵路運輸由蒸汽化向內燃化和電氣化的過渡。
「迎來勝利的一天，硝煙飄散，迎來佳節，兩鬢白髮斑斑。迎來狂歡，不禁淚珠漣漣。勝利的一天！勝利的一天！勝利的一天！」
注釋
⑴俄語：Паровоз ФД，其中「ФД」是蘇聯早期領導人捷爾任斯基（Феликс Эдмундович Дзержинский；Feliks Edmundowicz Dzier?yński）的兩個俄文首字母。
⑵俄語：Ворошиловградский завод имени Октябрьской революции，直譯為「以十月革-命命名的伏羅希洛夫格勒工廠」。
⑶俄語：УУПРЗ（Улан-Удэнский паровозоремонтный завод），即今天的烏蘭烏德機車車輛修理廠（Улан-Удэнский локомотивовагоноремонтный завод）。
⑷編號為1001~2004以及2201~2250。
⑸俄語：Сергей Петрович Сыромятников（1891-1951），蘇聯蒸汽機車熱學工程師。根據塞羅姆雅特尼科夫設計，縮短機車鍋爐的煙管部分，並安裝橫流式蒸汽過熱器以及管式空氣加熱器，這樣使得過熱蒸汽的溫度升高到450°C，機車效率會顯著提高。
參考
ФД (Феликс Дзержинский) - грузовой паровоз
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