【蒸汽机车科普】来自卢甘斯克的「菲利克斯·捷尔任斯基」——FD型蒸汽机车
文章作者：西瓜昌真湿基（B站和百度昵称：宁柳跨越）
提示
「圣达菲」者，蒸汽机车轮式也，其为一导轮轴两导轮、五动轮轴及十动轮，以及一从轮轴两从轮而成，这种轮式通常被命名为「San Tafe」。
概述
FD型蒸汽机车⑴是苏联铁路的一款以全俄肃反委员会创始人菲利克斯·埃德蒙多维奇·捷尔任斯基命名的干线货运型蒸汽机车，由乌克兰卢甘斯克市伏罗希洛夫格勒蒸汽机车制造厂（以下简称「卢厂」）⑵和俄罗斯联邦乌兰乌德市乌兰乌德蒸汽机车制造厂（以下简称「乌厂」）⑶于1931年到1942年期间生产，共计3213台，最高时速为85公里/小时。
制造和运用情况
苏联铁道部FD20型和FD21型（ФД20 и ФД21）
FD型蒸汽机车的制造在苏联第一个五年计划时期被摆上议事日程。1931年，卢厂花了100天的计划以及170天的研制，制造出了第一台FD型机车并送至莫斯科展示。1932年进行的机车性能试验表明该款机车性能良好。在那一年，卢厂开始大规模生产FD20型机车。截至1941年为止共制造出2925辆FD20型机车。
由于对安装在FD20型机车的Eleco-E型窄管过热器的运行结果并不完全令人满意，伏罗希洛夫格勒蒸汽机车制造厂将3辆1936年制造的FD20-894、FD20-895和FD20-939配备了L40型楚索夫式宽管过热器。这3辆机车的测试结果，消除了许多设计师对管路泄漏可能性的担忧。因此从1940年起，卢厂大量生产安装楚索夫式宽管过热器的FD型机车。为了将两种不同加热器的蒸汽机车区分开来，安装Eleco-E型窄管过热器的FD型机车被定型为FD20型，而安装楚索夫式宽管过热器的FD型机车被定型为FD21型。然而由于1941年6月苏联卫国战争爆发，卢制造厂停产蒸汽机车。最后4台FD21型机车由乌厂于1942年制造。
FD型蒸汽机车在实践中发挥了强大的牵引力，所以在苏联43条干线铁路中，有23条干线铁路使用该款机车。然而由于在1956年2月召开的苏联共产党第二十次代表大会提出「广泛推广电力机车和内燃机车」，这些机车逐步退役，部分出口给中国。
俄罗斯联邦铁路北高加索铁路局萨尔斯克机务段配属的FD20-1679号机车，经修复后动态展示。20台FD20型机车静态展示于原加盟国各地，5台FD21型机车静态展示于原加盟国各地。
中国铁道部友好型→反修型→FD型
1949年10月，中华人民共和国成立。为了解决铁路运输能力严重不足这一问题，中国铁道部于20世纪50年代从苏联引进了该款机车，共计1054台⑷，进口时定名为友好型，代号YH。但此后受中苏交恶的影响，友好型改为反修型。1971年7月，反修型按进口机车沿用原型名FD，即将俄文字母ΦД改为相应的汉语拼音字母FD。
20世纪70年代末期，这批机车陆续退役，最后一次本型机车目击记录是在1985年10月时配属于柳州铁路局桂林机务段的FD-1189号机车。在1990年取消该机车型号。
FD-1227号机车静态展示于沈阳铁路陈列馆，FD-1653号机车封存于中国铁路呼和浩特局集团有限公司，FD-1979号机车静态展示于中国铁道博物馆。
朝鲜铁道省8500型
一说中国将一批数量不明的FD型机车让渡给朝鲜铁道省，本型机车在朝鲜铁道省命名为8500型。
改造和衍生
苏联铁道部IS型→FDp型（ИС → ФДп）
西瓜昌真湿基：【铁道科普】「菲利克斯·捷尔任斯基」的兄弟——「约瑟夫·斯大林」型蒸汽机车
在1931年卢厂开始初步设计FD型蒸汽机车时，有建议将其锅炉和汽缸用于强大的客运机车。新的机车的主要要求有：动轮的直径为1850毫米且轴重不超过20吨、牵引力比Su型机车大50％、并且最大限度地与FD型机车在互换部件数量上保持一致。新的机车采用2-8-4轮式，以使用FD型机车的锅炉和汽缸。
1932年2月，苏联国〇家〇政〇治保卫总局运输部技术局完成了设计草案的制定，之后转移到了重工业人民委员会中央机车设计局进行更加详细的设计。同年4月，新型2-8-4轮式机车的工作图纸最终完稿，并运往科洛姆纳工厂（以下简称「科厂」）。
1932年10月4日，科厂在伊卓拉工厂的协助下制造出第一台2-8-4轮式机车，这台机车以约瑟夫·斯大林之名定型为IS型。到1935年，科厂共计制造出6台IS20型机车，但由于缺乏足够的生产设备，在1935年底，IS型机车的生产文件转交卢厂。1936年，卢厂制造出3台IS20型机车，但这些机车的煤水车由四轴版本变为六轴版本；到1941年因战争爆发而停产时，卢厂共制造出632台IS20型机车。
同样，在1941年制造并装有L40型过热器的IS型机车亦被定型为IS21型，但由于战争爆发，卢厂仅生产了10台IS21型机车。而在1942年，乌厂生产了最后一台IS型机车——IS21-648号机车。
随著斯大林在1953年去世后被赫鲁晓夫批判，1962年，IS型机车被重定型为FDp型。而最后运用的FDp型机车在1966年到1972年之间相继退役。
苏联铁道人民委员会FDk型（ФДк）
1939年初，卢厂制造出两台装有冷凝煤水车的FDk20-1546号机车和FDk20-2475号机车。与其他FD20型机车相比，两台FDk20型机车的整备重量从137吨增加到145吨，黏著重量达到110吨。但在测试期间，发现了这两台机车有许多结构性的缺陷：排烟器的风扇叶片在1400到1600公里的运行之后磨损，22吨轴重导致轨道磨损；此外，事实证明六轴冷凝煤水车的冷却表面积不足以用于这种强大的机车，这需要进一步增加冷却表面积。这两台FDk20型机车被改造为FD20型机车。
苏联铁道人民委员会/部FDr型和UU23型（ФДр и УУ23）
1941年6月德国入侵苏联后，卢厂和哈尔科夫马雷舍夫工厂的制造设备和未完工的机车被疏散到乌厂，而已经制造出厂的FD20型和FD21型机车也向东转移。
然而，由于FD型机车轴重至少为20吨，而乌拉尔山以东的线路因为较轻的钢轨铺设，无法支撑FD型机车。铁道人民委员会机车经济中央管理局提出了一项建议，即通过设置额外的从轮轴，使机车轮式从2-10-2变为2-10-4「得克萨斯」轮式，机车轴重亦从20吨减到18吨。根据这个提议，1943年7月，乌厂将部分FD型机车的单轴从轮轴替换为两轴从轮轴，这些机车因此被定型为FDr型。
1944年，由于FD型机车开始返回西部解放区并为战后重建做准备，因此在乌厂停止改造时，85台FD型机车被改造为FDr型，而这85台FDr型机车后来也改造回FD型。
1949年，乌厂研制出采用「得克萨斯」轮式的UU23型机车，该型机车的一个特征是23吨轴重。后送往乌克兰顿涅茨克铁路局红利曼机务段进行测试，直到1960年。
苏联铁道部FDm型（ФДм）
1951年到1952年，卢厂将FD21-3128号机车改造为装有谢尔盖·彼得罗维奇·塞罗姆雅特尼科夫式锅炉⑸的FD21-3128M号机车。
与FD21型机车相比，FD21-3128M号机车的锅炉蒸发面积从247.7平方米减少到121.9平方米，烟管数量从98根增加到251根，火焰管被移除，炉篦面积从7.04平方米减少到6.61平方米，但过热区面积从123.5平方米增加到157.2平方米。机车的整备质量增加到142吨，黏著重量达到107.5吨。670毫米气缸缸径、770毫米活塞行程、15千克力/平方厘米锅炉压力、1500毫米动轮直径，以及85公里/小时设计速度保持不变。
与FD21型机车相比，FD21-3128M号机车可以节省7到18％的燃料。由于苏联铁道部开始向内燃化和电气化过渡，FD21-3128M号机车测试运行就此停止，并且在1957年退役。
技术数据
FD型蒸汽机车采用2-10-2「圣达菲」轮式，其导轮直径为900毫米，动轮直径为1500毫米，从轮直径为1050毫米。
FD20型机车轴重为20吨，黏著重量为100吨，机车空重为118.87吨，整备重量为134.4吨，长度为15877毫米。机车锅炉压力为15公斤力/平方厘米，全蒸发面积为295.16平方米，过热面积为148.4平方米，火箱面积为7.04平方米。机车每侧设置两个汽缸，每个汽缸的直径为670毫米，行程为770毫米。机车功率高达3100马力，牵引力为207.9千牛到228.49千牛不等。
而FD21型机车的黏著重量为103.5吨，整备重量为145吨，长度为15905毫米。锅炉由于采用L40型楚索夫式宽管过热器，其全蒸发面积为247.7平方米，过热面积为123.5平方米。
简评
作为苏联在战间期研制的干线蒸汽机车，FD型机车不仅见证了战火纷飞的卫国战争，亦见证了苏联铁路运输由蒸汽化向内燃化和电气化的过渡。而战后出口到中国的FD型机车，又见证了中苏关系的跌宕起伏，以及中国铁路运输由蒸汽化向内燃化和电气化的过渡。
「迎来胜利的一天，硝烟飘散，迎来佳节，两鬓白发斑斑。迎来狂欢，不禁泪珠涟涟。胜利的一天！胜利的一天！胜利的一天！」
注释
⑴俄语：Паровоз ФД，其中「ФД」是苏联早期领导人捷尔任斯基（Феликс Эдмундович Дзержинский；Feliks Edmundowicz Dzier?yński）的两个俄文首字母。
⑵俄语：Ворошиловградский завод имени Октябрьской революции，直译为「以十月革-命命名的伏罗希洛夫格勒工厂」。
⑶俄语：УУПРЗ（Улан-Удэнский паровозоремонтный завод），即今天的乌兰乌德机车车辆修理厂（Улан-Удэнский локомотивовагоноремонтный завод）。
⑷编号为1001~2004以及2201~2250。
⑸俄语：Сергей Петрович Сыромятников（1891-1951），苏联蒸汽机车热学工程师。根据塞罗姆雅特尼科夫设计，缩短机车锅炉的烟管部分，并安装横流式蒸汽过热器以及管式空气加热器，这样使得过热蒸汽的温度升高到450°C，机车效率会显著提高。
参考
ФД (Феликс Дзержинский) - грузовой паровоз
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