驾驶室前置蒸汽机车（远看就像脑壳安反了一样）

蒸汽机车的出现加速了铁路运输的发展，但是随之而来的缺点也体现了出来，由于传统的蒸汽机车司机室一般是在锅炉燃烧室的后方，这就导致了一个问题，司机的视线受到了严重遮挡，这对行车安全造成了一定的影响。为了解决这个问题，各国的机械工程师也在寻求解决方案。最终有两种方案得到了确定，分别是驼背蒸汽机车和前置司机室蒸汽机车。

一、驼背蒸汽机车

驼背蒸汽机车（也称中央司机室机车、昵称哈伯德母亲）是一种司机室横跨锅炉的蒸汽机车。由于宽大的司机室跨坐在锅炉上，就像骆驼的背上的驼峰一样故而得名，这样配置可以减小锅炉对司机视线的干扰。

1、开发阶段

在开发驼背机车之前，早期采用的是一种骆驼式蒸汽机车，这两种机车是由两个时代完全不同的铁路机车

。有很多人搞不清楚骆驼式机车和驼背式机车的区别，骆驼式机车的司机室是坐落在锅炉的顶部的，就像是一个人骑在骆驼上面。设计者罗斯·维南斯也是希望这样可以增加动轮轴重。而且驼背机车的司机室横跨锅炉的，并且将司机室从原来的位置前移，另外驼背机车可以设置更大的燃烧室。而且美国的新泽西州中央铁路和雷丁铁路公司是配属驼背机车最多的两家铁路公司。

2、早期运用

巴尔的摩和俄亥俄铁路公司在19世纪40年代开始研发大功率蒸汽机车，并在1844年到1847期间制造了一系列绰号为“挖泥者”的机车。和早期配备与B&O公司其他机车一样，机车采用的是正齿轮传动，由于机车采用了0-8-0的轴列式，过长的轴列式把传动机构给移到了机车的后方，导致司机室高度不得不提升到了整个机车的上方。

1853年，挖泥者机车的设计者罗斯·维南斯制造了轴列式为0-8-0的第一台骆驼机车，这台机车设置了一座很长的司机室，而司机室坐落在烟箱和燃烧室的中间。司炉可以在一个很大的平台上工作，机车携带的燃料——煤，则通过一个溜槽送往燃烧室。

同样在1853年，铁路机械工程师塞缪尔·海耶斯制造了一台用于客运的骆驼机车，轴列式4-6-0。除了增加了一台双轴导轮转向架以外，这台机车布局基本和维南斯设计的机车相同。海耶斯的机车主要集中在19世纪70年代制造并改进，最终在19世纪90年代退役，这批机车被称为“海耶斯十轮车”。

B&O公司的挖泥者机车主要燃料是烟煤，不过随着锅炉设计的不断改进，这款机车的大型燃烧室逐步过时，最终机车被淘汰。

目前B&O公司铁路博物馆修复了这台骆驼机车，并公开展览，这台机车是自1869年离开克莱尔山车库之后第一次以它最初的涂装样貌出现在公众面前。另外馆中还保存了一台编号为592号的驼背机车，这台机车是在20世纪50年代左右捐赠给博物馆的。

3、伍顿式燃烧室

约翰·E·伍顿发明了伍顿式燃烧室来更有效的燃烧无烟煤废料，这是一种成本低廉且来源丰富的燃料。伍顿设计了一个非常宽大的燃烧室，本来伍顿打算研发专门的一节车厢来分摊这个巨大的燃烧室，但是没能成功，于是伍顿将其安装在了机车主动轮上方。但是随之而来的问题又来了，如果司机室按照正常机车来设计，司机的视线会被巨大的燃烧室挡住。因此司机室直接被设计到横跨在了锅炉上面，只不过司炉还是在原来的位置而且是露天操作，高耸的司机室让机车仿佛像骆驼背一样。

4、第一台驼背蒸汽机车

真正意义上的第一台驼背机车是一台轴列式为4-6-0的“十轮机车”，这台机车1877年出厂，由宾夕法尼亚铁路公司在宾夕法尼亚州的雷丁车间制造。这台机车相当成功，每年可以节约大约价值2000美元的燃料成本（1877年的2000美元，到今天是多少美元呢？）。为了运营这款机车，宾铁公司在自己运营区域内修建了很多的无烟煤铁路。除此以外雷丁车间还制造了一种重型机车，轴列式0-8-8-0，是唯一一款铰接式驼背机车。（宾铁怪物，万物皆可铰接）

5、后期

到了20世纪20年代，依然有很多十轮机车在服役，这些机车的锅炉压力为200磅/平方英寸（约1.39兆帕）。主要在莱海河谷、费城和雷丁及新泽西中央铁路牵引客运列车。由于机车体积小、动力强劲、加速度猛而且速度维持性好，可以以90英里/小时的速度运行，特别是在雷丁的大西洋城铁路上，有些机车一直服役到了20世纪50年代。

6、安全隐患

驼背机车横跨司机室的设计引起了一部分司机的关注，由于司机室的位置刚好在机车驱动杆上方，如果驱动杆构件脱落断裂，司机室将是第一个遭殃的地方。另外司炉在后方的露天作业环境也是非常恶劣的。因此州际商务委员会最终禁止驼背蒸汽机车继续制造，但是允许正在生产中的机车制造完工。1927年，这一命令成为了禁令，驼背蒸汽机车彻底停产。费城和雷丁的员工将这些机车昵称为哈伯德母亲。而B&O铁路公司，将驼背机车称为“鲷鱼”，意思就是暗指折断的连杆有可能会因惯性甩进司机室。后来很多驼背机车被改造成了端部司机室机车，通过加煤机将燃料送进燃烧室，这样司机室的地板高度才回到了机车车架的高度，这样对司机的安全是有帮助的。

7、现存机车

新泽西州中央铁路公司4-4-2，592号车，目前存放于马里兰州巴尔的摩和俄亥俄州铁路博物馆。

巴尔的摩和俄亥俄铁路4-6-0，173号车，目前存放于圣路易斯交通博物馆。

巴尔的摩和俄亥俄铁路4-6-0，305号车（原217号），存放于马里兰州巴尔的摩和俄亥俄铁路博物馆。

特拉华州、拉卡瓦纳及西部铁路公司4-4-0，952号车，目前保存于密苏里州圣路易斯交通博物馆。

雷丁公司4-4-0，1187号车，目前存放于俄亥俄州糖溪蒸汽博物馆的蒸汽时代环形铁路上，并计划修复。

二、司机室前置机车

cab forward是一种专业术语，泛指一种铁路和公路车辆设计，将驾驶室放置在比通常位置更靠前一种设计思路。本文只介绍司机是前置蒸汽机车。

在蒸汽机车的传统设计中，司机室一般会放置在锅炉燃烧室和煤水车中间，这样方便机车乘务员的操控以及燃料传输。而司机室前置机车则是将机车整个结构倒置，司机室放在最前方其次是燃烧室、锅炉，然后与煤水车相连。在燃煤机车上，司炉的位置一般位于机车锅炉到煤水车之间的平台上，这样方便操作输煤机；而在燃油机车上，司炉一般在司机室内。这种类型的机车在上世纪前半叶在广泛运用，在欧洲人们会用外壳将整台机车包裹起来形成一种流线型或者封闭式车身设计。

这样的结构设计，司机室能见度大大提高，在机车进入隧道时，由于烟囱在后方，这样烟雾也不会飘进司机室。只不过发生事故的时候，司机室会第一个遭殃，另外由于燃煤机车的司炉在机车后方，这样很难和司机直接沟通，导致工作配合度下降。

1、德意志联邦共和国

1937年，德国柏林的博西格工厂制造了一台流线型司机室前置DRG05型蒸汽机车，车号05003，轴列式4-6-4，但是由于二战的开始，这一生产计划被迫打断，这款车就此停产。机车以煤粉作为燃料，机车动轮直径2300mm（估计这是世界上动轮最大的蒸汽机车了），设计速度175公里/小时（109英里/小时），DRG05型机车只有05003号车是司机室前置机车，在他前面的两台DRG05型机车均为传统的蒸汽机车，其中05002号车在1936年5月11日创造了当时的蒸汽机车世界速度记录，机车在柏林到汉堡的铁路上牵引了197吨的车厢跑到了200.4公里/小时（124.5英里/小时），这一纪录一直到两年后才被英国的英铁A4型4468野鸭号蒸汽机车打破。1944年，DRG05型05003号车的流线型外壳被拆除，然后被送回工厂改造，出厂后的05003号车的司机室被还原到了传统蒸汽机车布局，战后，该车一直在西德牵引快车，一直到1958年停运，1960年机车被废弃。

2、意大利

意大利费罗维·德洛·斯塔托国有铁路公司有几台司机室前进机车，分别是670型、671型、672型。这批机车轴列式都是4-6-0并且挂着一台3轴煤水车。机车造于1902年，最高速度110公里/小时，被人们昵称为“牛”，机车主要在米兰到威尼斯的铁路上牵引旅客列车。

3、美国

（1）福尼设计公司

马迪亚斯·N·福尼在19世纪60年代末设计了一款新型机车并取得专利。他致力于提高机车黏着系数，将锅炉的重量能够更多的分摊到动轮上，因此省略掉了机车的前导轮。这样的设计存在缺陷，机车高速运行的时候，稳定性较差，为了解决这个方案，福尼将车架延伸到了司机室的后方并在水柜和煤仓下设置了一台两轴转向架，机车本来轴列式为0-4-4T，但是由于这组转向架被安装到了机车后方，因此机车实际变成的后退式运行，轴列式就变成了4-4-0T，后来发现这样改进虽然让机车倒着行驶，但是新增的转向架大大增加了机车后退时的稳定性，另外司机的能见度也有效提高且不会受到烟雾和蒸汽的影响。（无心插柳的改进）

事实证明，福尼的设计非常适合高架铁路或者通勤铁路（轻轨和地铁的雏形），因为这款机车速度快且小而灵活，因此他将专利设计授权给了许多制造商。纽约、波士顿、芝加哥以及主要地区都配置了大量的福尼地铁，不过在19世纪末，这批蒸汽机车被电气化轻轨和地铁取代。

后来福尼又授权生产了一批被命名为阿里尔帕克的司机室前置机车，轨距为2英尺（610mm），由位于波士顿的辛克莱机车制造厂于1877年制造，这批机车主要在比勒瑞卡到贝德福德的铁路上运行。

（2）南太平洋铁路公司

美国最著名的司机室前置机车基本都集中在南太平洋铁路公司，而且该公司也形成了一系列“南太反向”特色机车，通过简单的改造将机车转动180°，由于构造上的变化，南太平洋所有的反向机车都是燃油机车。

南太平洋早期配属了大量的传统蒸汽机车，不过在实际运用中出现了一些问题。例如内华达山脉地区的铁路，该线路全线有39座长隧道以及合计40英里（64公里）长的棚洞，由于这些隧道建筑导致排烟不畅，机车排出的废弃回流到了司机室内，在发生了一系列机车乘务员窒息事故之后，铁路公司决定该区段机车全部采用退行牵引，表象问题是解决了，但是新的问题随之而来，由于煤水车非常高大，司机视线被严重遮挡。另外由于机车退行，司机室也变成了反向，这样也无法看到信号显示。最主要的是煤水车本来也不是设计朝前运行的，因此还限制了机车的运行速度。最终南太平洋委托鲍德温机车工厂制造了一款反向司机室的原型车，并以此为基础订购了更多的机车。

所有的司机室前置机车都是燃油机车，因此对于燃料输送这块基本没有什么问题，而且为了方便在坡道上也能正常输送，燃油箱和水箱都有加压设备。司机室的瞭望条件非常好，一名司机就可以同时观察到前方轨道两侧的情况。不过随着在加州赫隆的莫多克线上发生了一起机车与平板车的相撞事故之后，人们开始担忧，在相撞事故中，由于司机是前置机车对于乘务人员几乎没有保护，那么对于这些工作人员来说，是否发生人员伤亡完全是无法预估的。另外设计中还有一个缺陷，那就是输油管线的布置，由于是反向机车，燃烧室处于机车动轮的前方（传统机车是在动轮后方），一旦燃烧室漏油并且滴落到钢轨上则会导致动轮摩擦下降发生空转。这也是一个相当麻烦的事情，并且曾经发生过至少一起伤亡事故。1941年，在洛杉矶附近的圣苏珊娜山口隧道发生了一起事故，由于该隧道修建在了坡道上，一列缓慢行驶的列车通过隧道，泄露到轨道上的油导致机车空转，致使列车坡停。坡停后列车因为轨道打滑开始反向滑动，其中一节车厢的钩舌断裂，制动主管被拉断，列车非常制动。最终机车停在了隧道内，废气和蒸汽充满了整个隧道，滴落在轨道上的油又被燃烧室落下来的高温油渣点燃，很快火焰蔓延到了司机室（燃烧室和司机室是挨在一起的），这场事故导致机车上的乘务人员死亡（模拟火车唐那山口铁路有一个任务就是类似这个事故，机车在下坡的时候因为轨道上泄露的油完全不受控制）。

整个北美地区没有其他的铁路公司订购过这种反向机车，虽然西太平洋曾经有过考虑，但是最终还是没有订购。主要原因还是反向机车主要是应付困难地形而专门建造的，因此反向机车成为了南太平洋的一个象征。另外所有的南太平洋反向机车全是铰接式蒸汽机车，累计制造了256台，一共有三种不同的轴列式多达17个型号，这些机车全部配属在南太平洋铁路公司，其中4294号车，保存在加州萨克拉门托的加州州立铁路博物馆，这台机车是一台轴列式为4-8-8-2的AC12型蒸汽机车，也是唯一一台没有被报废的反向机车。而且这台车也是南太平订购的最后一台蒸汽机车，1944年出厂。

早在南太平洋购置第一台反向机车10年以前，北太平洋铁路公司（后来被南太平洋铁路公司兼并，成为了南太旗下的北太平洋海岸铁路公司），将一台1875年制造的4-4-0的燃油机车进行了改造，这台出厂于1875年的机车是北太平洋5号车，被命名为博德加号机车，1897年这台车在事故中损毁。改造者是北太平洋著名总机械师威廉（比尔）托马斯制造的，此人有多项专利。1897年托马斯将这台损毁机车的走形部和车架拆了下来，利用已有零件制造了一台21号车，被改造的21号车变成了司机是前置机车，这一独特的创造让托马斯获得了机车设计专利，机车的蒸汽压力很棒，但是排出来的废气很黑，而且工作人员发现机车操作起来很困难，另外司机室前置缺乏保护，他们担心机车发生碰撞之后会导致人员伤亡，因此机车被命名为“怪胎”。最终由于一位司炉的疏忽，导致水位过低锅炉烧坏，机车被废弃没有修复。

（3）普鲁士

1904年，普鲁士国家铁路公司接收了一台实验机车，这台机车是一台双前端司机室蒸汽机车（类似现在的机车，两端都是司机室），机车被称为T 16 bezeichnete，主要用于坡道试验。

这台机车是由亨舍尔公司研发的，车号埃尔福特1980，这台机车在图林根州的坡道线路上试运行，它可以牵引200吨的列车以75公里/小时的速度在这段10英里长的坡道上行驶，如果是在平原上运行，可以达到90公里/小时。这台机车是普鲁士最早采用4-6-4轴列式的机车之一，这样也保证了它双向高速运行下的稳定性。由于是双向机车，因此该机车除了正向牵引以外也可以不用调头直接反向牵引。但是由于机车的供暖设备（机供暖器设备）只有一个司机室有，所以在换向牵引的时候必须安排第三个人来观察前方线路。

然而，这台机车的轴重达到了20吨，对于当时的普鲁士铁路来

说实在是太重了，因此机车很难运用，这台机车的概念整整领先了20年，因此机车运用了一段时间就被送回了亨舍尔，最终亨舍尔拆解了这台车。八年后，这台机车有了继任者，一台T18型机车，轴列式依然是4-6-4，而T16这个型号命名被分配到了一台构造完全不同的E系列机车上。

（4）英国：南部铁路公司

该公司有一台双端司机室机车（和T16类似），机车被命名为奥利弗·布勒德，这台机车没有太多资料。

三、结束语

其实铁路机车的进化就是人们对机车运用方式的不断改进和探索，这当中也许有一些血的事故，但是大家也看到，很多一个世纪之前提出的模型和概念已经直接或者简介影响到了我们现代铁路。由于南太平洋反向蒸汽机车太过经典，下个章节开始，我们将陆续介绍南太平洋反向蒸汽机车的各种型号的详细情况。

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