本文作者:西瓜昌真湿基(B站和百度昵称:宁柳跨越)
IS型①蒸汽机车,是苏联铁路运用过的一款2-8-4轮式干线客运用途的蒸汽机车。这款蒸汽机车在推出时是欧洲最强大的客运机车,并在1937年巴黎世界博览会上获得大奖赛。在设计上,IS型蒸汽机车与FD型蒸汽机车在很多细节上有很大的统一。
背景
在20世纪20年代初苏维埃俄国基本上控制了国内局势后不久,客流量开始增加,但以2-6-0轮式N型机车和2-6-2轮式S型机车为主的干线客运蒸汽机车难以应对之。因此,提升旅客列车的运行速度和牵引定数已势在必行。


1923年,彼得格勒红色普蒂洛夫工厂②开始设计一款采用三汽缸的2-8-0轮式M型蒸汽机车,并于1926年开始投入生产。但在实际运用中被发现许多缺点与第三汽缸的性能不佳有关。结果,只生产了该系列的100台机车。

与此同时,科洛姆纳工厂(以下简称“科厂”)于1924年在S型蒸汽机车的基础上,推出改进型——Su型蒸汽机车,但黏着重量依然不支持提高旅客列车的牵引定数。

历史
1931年,在卢甘斯克伏罗希洛夫格勒蒸汽机车制造厂(以下简称“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,旋即被编号为IS20-1③。不久,IS20-1号机车进行了测试,并在11月7日建国十五周年国庆日在莫斯科展出。同年12月20日,IS20-2号机车亦制造出厂,并于次年先后在南方铁路局、第聂伯罗波得罗夫斯克铁路局以及十月铁路局进行测试。在这些测试中,这台机车输出2500马力的功率,这是Su型机车的两倍多;在某些情况下,这台机车的功率值甚至达到3200马力。此外机车锅炉压力高达80千克力/平方米×每小时,高于之前的所有苏联蒸汽机车,包括FD型④。

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(IS20-8~IS20-10⑤),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。


改进
流线式车体
1936年9月,卢厂完成了流线型IS型机车的设计,并制定了其建造计划。计划于1936年11月15日建造它,作为第八届全联盟苏维埃代表大会的献礼。但直到1937年,卢厂在IS20-16号机车安装了流线式车体进行试验。试验结果表明,在速度超过100公里/小时的情况下,由于空气阻力减小,使用流线式车体可以提供200-250马力的功率增益。此外,试验还证实了机车在高速时的有害阻力显著降低,由此IS20-16号机车可以加速到155公里/小时的速度。随后,这些结果被用于创建2-3-2轮式蒸汽机车。同样在1937年,IS20-241号机车在巴黎世界博览会上展出,在那里它赢得了大奖赛奖项。


IS21型机车
由于Elesko-E型过热器的运用效果并不完全令人满意,作为试验,于1936年制造的FD20-894、FD20-895和FD20-939号机车配备了L40型过热器。试验结果消除了许多设计师对火管泄漏可能性的担忧,因此从1940年年中开始,卢厂开始大规模生产装有L40型过热器的FD型机车。而这些装备L40型过热器的机车,被定型为FD21型。同样,在1941年制造的装有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,位于布里亚特自治共和国的乌兰乌德蒸汽机车修理厂⑥生产了最后一台IS型机车——IS21-648号机车。
运用
IS型机车最初配属于十月铁路局,负责莫斯科到列宁格勒区间的旅客列车交路。1936年数台IS型机车转配到南方铁路局哈尔科夫机务段,负责往返于莫斯科到西涅利尼科沃之间的的旅客列车交路。
然而由于当时苏联国内数条铁路线技术条件较差,无法支持IS型机车的20吨轴重,因此当时有明确规定禁止IS型机车运行于IIIа级(或者更轻便的铁路线)铁路,仅在Iа级铁路可以按最高运行速度运行。但随着铁路载重的不断加强,IS型机车从1937年开始配属于十月、莫斯科、东南、西南等铁路局。

随着1941年德国的入侵开始后,有部分IS型机车被转移到苏联东部地区的铁路线,但由于20吨轴重影响,使这些机车难以在西伯利亚铁路投入运用。此外在战争结束后,并非所有重建的铁路轨道都设计用于运行20吨轴重的机车。正因为如此,20世纪40年代后半期的IS型机车只配属于西南、南方和东南三个铁路局。

1950年,科厂推出了采用4-8-4轮式的P36型蒸汽机车,它的输出功率与IS型机车相似,但轴重不超过18吨,因此它甚至可以在IIIa级铁路上运行,取代了Su型机车。此外,向内燃机车和电力机车牵引的大规模过渡进一步限制了IS型机车的运用。

随着斯大林去世后被赫鲁晓夫批判,在1962年,IS型机车被重定型为FDp型⑦。这些FDp型机车的最后运用地点是高尔基铁路局基洛夫机务段以及第聂伯河沿岸铁路局梅尔托波尔和西涅利尼科沃机务段,在1966年到1972年之间相继退役。

IS型机车中唯一已知的整车静态展示是位于乌克兰首都基辅的西南铁路局基辅客运站的IS20-578号机车。

后记
作为苏联铁路史上第一款大功率干线客运蒸汽机车,IS型机车原本是为了提升旅客列车的牵引定数而设计,却因其轴重过重,不得不运用于少数条件较好的铁路线,给后人留下了一些思考。
技术数据

注释
①俄语:ИС(Иосиф Сталин)。
②俄语:Красный Путиловец。即今天的基洛夫工厂。
③“20”是指动轮轴重为20吨,“1”是指第一台机车。
④FD型蒸汽机车的锅炉压力最高值为65千克力/平方米×每小时。
⑤IS20-7号机车实际上并未制造。
⑥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)。实际上在德国入侵苏联后,卢厂以及哈尔科夫马雷舍夫工厂的生产设备以及半成品机车亦被转移至乌兰乌德蒸汽机车修理厂。
⑦俄语:ФДп(Пассажирская разновидность «Феликс Дзержинский»)。
参考
《ИС (паровоз) - Википедия》:https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%A1_(%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B7)
《ФД - Википедия》:https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%94
《Конструкция_паровозов ФД и ИС - Википедия》:https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BD%D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%8F_%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B7%D0%BE%D0%B2_%D0%A4%D0%94_%D0%B8_%D0%98%D0%A1