蒸汽機車的出現加速了鐵路運輸的發展，但是随之而來的缺點也體現了出來，由于傳統的蒸汽機車司機室一般是在鍋爐燃燒室的後方，這就導緻了一個問題，司機的視線受到了嚴重遮擋，這對行車安全造成了一定的影響。為了解決這個問題，各國的機械工程師也在尋求解決方案。最終有兩種方案得到了确定，分别是駝背蒸汽機車和前置司機室蒸汽機車。

　　一、駝背蒸汽機車

　　駝背蒸汽機車（也稱中央司機室機車、昵稱哈伯德母親）是一種司機室橫跨鍋爐的蒸汽機車。由于寬大的司機室跨坐在鍋爐上，就像駱駝的背上的駝峰一樣故而得名，這樣配置可以減小鍋爐對司機視線的幹擾。

　　1、開發階段

　　在開發駝背機車之前，早期采用的是一種駱駝式蒸汽機車，這兩種機車是由兩個時代完全不同的鐵路機車

　　。有很多人搞不清楚駱駝式機車和駝背式機車的區别，駱駝式機車的司機室是坐落在鍋爐的頂部的，就像是一個人騎在駱駝上面。設計者羅斯·維南斯也是希望這樣可以增加動輪軸重。而且駝背機車的司機室橫跨鍋爐的，并且将司機室從原來的位置前移，另外駝背機車可以設置更大的燃燒室。而且美國的新澤西州中央鐵路和雷丁鐵路公司是配屬駝背機車最多的兩家鐵路公司。

　　2、早期運用

　　巴爾的摩和俄亥俄鐵路公司在19世紀40年代開始研發大功率蒸汽機車，并在1844年到1847期間制造了一系列綽号為“挖泥者”的機車。和早期配備與B&O公司其他機車一樣，機車采用的是正齒輪傳動，由于機車采用了0-8-0的軸列式，過長的軸列式把傳動機構給移到了機車的後方，導緻司機室高度不得不提升到了整個機車的上方。

　　1853年，挖泥者機車的設計者羅斯·維南斯制造了軸列式為0-8-0的第一台駱駝機車，這台機車設置了一座很長的司機室，而司機室坐落在煙箱和燃燒室的中間。司爐可以在一個很大的平台上工作，機車攜帶的燃料——煤，則通過一個溜槽送往燃燒室。

　　同樣在1853年，鐵路機械工程師塞缪爾·海耶斯制造了一台用于客運的駱駝機車，軸列式4-6-0。除了增加了一台雙軸導輪轉向架以外，這台機車布局基本和維南斯設計的機車相同。海耶斯的機車主要集中在19世紀70年代制造并改進，最終在19世紀90年代退役，這批機車被稱為“海耶斯十輪車”。

　　B&O公司的挖泥者機車主要燃料是煙煤，不過随着鍋爐設計的不斷改進，這款機車的大型燃燒室逐步過時，最終機車被淘汰。

　　目前B&O公司鐵路博物館修複了這台駱駝機車，并公開展覽，這台機車是自1869年離開克萊爾山車庫之後第一次以它最初的塗裝樣貌出現在公衆面前。另外館中還保存了一台編号為592号的駝背機車，這台機車是在20世紀50年代左右捐贈給博物館的。

　　3、伍頓式燃燒室

　　約翰·E·伍頓發明了伍頓式燃燒室來更有效的燃燒無煙煤廢料，這是一種成本低廉且來源豐富的燃料。伍頓設計了一個非常寬大的燃燒室，本來伍頓打算研發專門的一節車廂來分攤這個巨大的燃燒室，但是沒能成功，于是伍頓将其安裝在了機車主動輪上方。但是随之而來的問題又來了，如果司機室按照正常機車來設計，司機的視線會被巨大的燃燒室擋住。因此司機室直接被設計到橫跨在了鍋爐上面，隻不過司爐還是在原來的位置而且是露天操作，高聳的司機室讓機車仿佛像駱駝背一樣。

　　4、第一台駝背蒸汽機車

　　真正意義上的第一台駝背機車是一台軸列式為4-6-0的“十輪機車”，這台機車1877年出廠，由賓夕法尼亞鐵路公司在賓夕法尼亞州的雷丁車間制造。這台機車相當成功，每年可以節約大約價值2000美元的燃料成本（1877年的2000美元，到今天是多少美元呢？）。為了運營這款機車，賓鐵公司在自己運營區域内修建了很多的無煙煤鐵路。除此以外雷丁車間還制造了一種重型機車，軸列式0-8-8-0，是唯一一款鉸接式駝背機車。（賓鐵怪物，萬物皆可鉸接）

　　5、後期

　　到了20世紀20年代，依然有很多十輪機車在服役，這些機車的鍋爐壓力為200磅/平方英寸（約1.39兆帕）。主要在萊海河谷、費城和雷丁及新澤西中央鐵路牽引客運列車。由于機車體積小、動力強勁、加速度猛而且速度維持性好，可以以90英裡/小時的速度運行，特别是在雷丁的大西洋城鐵路上，有些機車一直服役到了20世紀50年代。

　　6、安全隐患

　　駝背機車橫跨司機室的設計引起了一部分司機的關注，由于司機室的位置剛好在機車驅動杆上方，如果驅動杆構件脫落斷裂，司機室将是第一個遭殃的地方。另外司爐在後方的露天作業環境也是非常惡劣的。因此州際商務委員會最終禁止駝背蒸汽機車繼續制造，但是允許正在生産中的機車制造完工。1927年，這一命令成為了禁令，駝背蒸汽機車徹底停産。費城和雷丁的員工将這些機車昵稱為哈伯德母親。而B&O鐵路公司，将駝背機車稱為“鲷魚”，意思就是暗指折斷的連杆有可能會因慣性甩進司機室。後來很多駝背機車被改造成了端部司機室機車，通過加煤機将燃料送進燃燒室，這樣司機室的地闆高度才回到了機車車架的高度，這樣對司機的安全是有幫助的。

　　7、現存機車

　　新澤西州中央鐵路公司4-4-2，592号車，目前存放于馬裡蘭州巴爾的摩和俄亥俄州鐵路博物館。

　　巴爾的摩和俄亥俄鐵路4-6-0，173号車，目前存放于聖路易斯交通博物館。

　　巴爾的摩和俄亥俄鐵路4-6-0，305号車（原217号），存放于馬裡蘭州巴爾的摩和俄亥俄鐵路博物館。

　　特拉華州、拉卡瓦納及西部鐵路公司4-4-0，952号車，目前保存于密蘇裡州聖路易斯交通博物館。

　　雷丁公司4-4-0，1187号車，目前存放于俄亥俄州糖溪蒸汽博物館的蒸汽時代環形鐵路上，并計劃修複。

　　二、司機室前置機車

　　cab forward是一種專業術語，泛指一種鐵路和公路車輛設計，将駕駛室放置在比通常位置更靠前一種設計思路。本文隻介紹司機是前置蒸汽機車。

　　在蒸汽機車的傳統設計中，司機室一般會放置在鍋爐燃燒室和煤水車中間，這樣方便機車乘務員的操控以及燃料傳輸。而司機室前置機車則是将機車整個結構倒置，司機室放在最前方其次是燃燒室、鍋爐，然後與煤水車相連。在燃煤機車上，司爐的位置一般位于機車鍋爐到煤水車之間的平台上，這樣方便操作輸煤機；而在燃油機車上，司爐一般在司機室内。這種類型的機車在上世紀前半葉在廣泛運用，在歐洲人們會用外殼将整台機車包裹起來形成一種流線型或者封閉式車身設計。

　　這樣的結構設計，司機室能見度大大提高，在機車進入隧道時，由于煙囪在後方，這樣煙霧也不會飄進司機室。隻不過發生事故的時候，司機室會第一個遭殃，另外由于燃煤機車的司爐在機車後方，這樣很難和司機直接溝通，導緻工作配合度下降。

　　1、德意志聯邦共和國

　　1937年，德國柏林的博西格工廠制造了一台流線型司機室前置DRG05型蒸汽機車，車号05003，軸列式4-6-4，但是由于二戰的開始，這一生産計劃被迫打斷，這款車就此停産。機車以煤粉作為燃料，機車動輪直徑2300mm（估計這是世界上動輪最大的蒸汽機車了），設計速度175公裡/小時（109英裡/小時），DRG05型機車隻有05003号車是司機室前置機車，在他前面的兩台DRG05型機車均為傳統的蒸汽機車，其中05002号車在1936年5月11日創造了當時的蒸汽機車世界速度記錄，機車在柏林到漢堡的鐵路上牽引了197噸的車廂跑到了200.4公裡/小時（124.5英裡/小時），這一紀錄一直到兩年後才被英國的英鐵A4型4468野鴨号蒸汽機車打破。1944年，DRG05型05003号車的流線型外殼被拆除，然後被送回工廠改造，出廠後的05003号車的司機室被還原到了傳統蒸汽機車布局，戰後，該車一直在西德牽引快車，一直到1958年停運，1960年機車被廢棄。

　　2、意大利

　　意大利費羅維·德洛·斯塔托國有鐵路公司有幾台司機室前進機車，分别是670型、671型、672型。這批機車軸列式都是4-6-0并且挂着一台3軸煤水車。機車造于1902年，最高速度110公裡/小時，被人們昵稱為“牛”，機車主要在米蘭到威尼斯的鐵路上牽引旅客列車。

　　3、美國

　　（1）福尼設計公司

　　馬迪亞斯·N·福尼在19世紀60年代末設計了一款新型機車并取得專利。他緻力于提高機車黏着系數，将鍋爐的重量能夠更多的分攤到動輪上，因此省略掉了機車的前導輪。這樣的設計存在缺陷，機車高速運行的時候，穩定性較差，為了解決這個方案，福尼将車架延伸到了司機室的後方并在水櫃和煤倉下設置了一台兩軸轉向架，機車本來軸列式為0-4-4T，但是由于這組轉向架被安裝到了機車後方，因此機車實際變成的後退式運行，軸列式就變成了4-4-0T，後來發現這樣改進雖然讓機車倒着行駛，但是新增的轉向架大大增加了機車後退時的穩定性，另外司機的能見度也有效提高且不會受到煙霧和蒸汽的影響。（無心插柳的改進）

　　事實證明，福尼的設計非常适合高架鐵路或者通勤鐵路（輕軌和地鐵的雛形），因為這款機車速度快且小而靈活，因此他将專利設計授權給了許多制造商。紐約、波士頓、芝加哥以及主要地區都配置了大量的福尼地鐵，不過在19世紀末，這批蒸汽機車被電氣化輕軌和地鐵取代。

　　後來福尼又授權生産了一批被命名為阿裡爾帕克的司機室前置機車，軌距為2英尺（610mm），由位于波士頓的辛克萊機車制造廠于1877年制造，這批機車主要在比勒瑞卡到貝德福德的鐵路上運行。

　　（2）南太平洋鐵路公司

　　美國最著名的司機室前置機車基本都集中在南太平洋鐵路公司，而且該公司也形成了一系列“南太反向”特色機車，通過簡單的改造将機車轉動180°，由于構造上的變化，南太平洋所有的反向機車都是燃油機車。

　　南太平洋早期配屬了大量的傳統蒸汽機車，不過在實際運用中出現了一些問題。例如内華達山脈地區的鐵路，該線路全線有39座長隧道以及合計40英裡（64公裡）長的棚洞，由于這些隧道建築導緻排煙不暢，機車排出的廢棄回流到了司機室内，在發生了一系列機車乘務員窒息事故之後，鐵路公司決定該區段機車全部采用退行牽引，表象問題是解決了，但是新的問題随之而來，由于煤水車非常高大，司機視線被嚴重遮擋。另外由于機車退行，司機室也變成了反向，這樣也無法看到信号顯示。最主要的是煤水車本來也不是設計朝前運行的，因此還限制了機車的運行速度。最終南太平洋委托鮑德溫機車工廠制造了一款反向司機室的原型車，并以此為基礎訂購了更多的機車。

　　所有的司機室前置機車都是燃油機車，因此對于燃料輸送這塊基本沒有什麼問題，而且為了方便在坡道上也能正常輸送，燃油箱和水箱都有加壓設備。司機室的瞭望條件非常好，一名司機就可以同時觀察到前方軌道兩側的情況。不過随着在加州赫隆的莫多克線上發生了一起機車與平闆車的相撞事故之後，人們開始擔憂，在相撞事故中，由于司機是前置機車對于乘務人員幾乎沒有保護，那麼對于這些工作人員來說，是否發生人員傷亡完全是無法預估的。另外設計中還有一個缺陷，那就是輸油管線的布置，由于是反向機車，燃燒室處于機車動輪的前方（傳統機車是在動輪後方），一旦燃燒室漏油并且滴落到鋼軌上則會導緻動輪摩擦下降發生空轉。這也是一個相當麻煩的事情，并且曾經發生過至少一起傷亡事故。1941年，在洛杉矶附近的聖蘇珊娜山口隧道發生了一起事故，由于該隧道修建在了坡道上，一列緩慢行駛的列車通過隧道，洩露到軌道上的油導緻機車空轉，緻使列車坡停。坡停後列車因為軌道打滑開始反向滑動，其中一節車廂的鈎舌斷裂，制動主管被拉斷，列車非常制動。最終機車停在了隧道内，廢氣和蒸汽充滿了整個隧道，滴落在軌道上的油又被燃燒室落下來的高溫油渣點燃，很快火焰蔓延到了司機室（燃燒室和司機室是挨在一起的），這場事故導緻機車上的乘務人員死亡（模拟火車唐那山口鐵路有一個任務就是類似這個事故，機車在下坡的時候因為軌道上洩露的油完全不受控制）。

　　整個北美地區沒有其他的鐵路公司訂購過這種反向機車，雖然西太平洋曾經有過考慮，但是最終還是沒有訂購。主要原因還是反向機車主要是應付困難地形而專門建造的，因此反向機車成為了南太平洋的一個象征。另外所有的南太平洋反向機車全是鉸接式蒸汽機車，累計制造了256台，一共有三種不同的軸列式多達17個型号，這些機車全部配屬在南太平洋鐵路公司，其中4294号車，保存在加州薩克拉門托的加州州立鐵路博物館，這台機車是一台軸列式為4-8-8-2的AC12型蒸汽機車，也是唯一一台沒有被報廢的反向機車。而且這台車也是南太平訂購的最後一台蒸汽機車，1944年出廠。

　　早在南太平洋購置第一台反向機車10年以前，北太平洋鐵路公司（後來被南太平洋鐵路公司兼并，成為了南太旗下的北太平洋海岸鐵路公司），将一台1875年制造的4-4-0的燃油機車進行了改造，這台出廠于1875年的機車是北太平洋5号車，被命名為博德加号機車，1897年這台車在事故中損毀。改造者是北太平洋著名總機械師威廉（比爾）托馬斯制造的，此人有多項專利。1897年托馬斯将這台損毀機車的走形部和車架拆了下來，利用已有零件制造了一台21号車，被改造的21号車變成了司機是前置機車，這一獨特的創造讓托馬斯獲得了機車設計專利，機車的蒸汽壓力很棒，但是排出來的廢氣很黑，而且工作人員發現機車操作起來很困難，另外司機室前置缺乏保護，他們擔心機車發生碰撞之後會導緻人員傷亡，因此機車被命名為“怪胎”。最終由于一位司爐的疏忽，導緻水位過低鍋爐燒壞，機車被廢棄沒有修複。

　　（3）普魯士

　　1904年，普魯士國家鐵路公司接收了一台實驗機車，這台機車是一台雙前端司機室蒸汽機車（類似現在的機車，兩端都是司機室），機車被稱為T 16 bezeichnete，主要用于坡道試驗。

　　這台機車是由亨舍爾公司研發的，車号埃爾福特1980，這台機車在圖林根州的坡道線路上試運行，它可以牽引200噸的列車以75公裡/小時的速度在這段10英裡長的坡道上行駛，如果是在平原上運行，可以達到90公裡/小時。這台機車是普魯士最早采用4-6-4軸列式的機車之一，這樣也保證了它雙向高速運行下的穩定性。由于是雙向機車，因此該機車除了正向牽引以外也可以不用調頭直接反向牽引。但是由于機車的供暖設備（機供暖器設備）隻有一個司機室有，所以在換向牽引的時候必須安排第三個人來觀察前方線路。

　　然而，這台機車的軸重達到了20噸，對于當時的普魯士鐵路來

　　說實在是太重了，因此機車很難運用，這台機車的概念整整領先了20年，因此機車運用了一段時間就被送回了亨舍爾，最終亨舍爾拆解了這台車。八年後，這台機車有了繼任者，一台T18型機車，軸列式依然是4-6-4，而T16這個型号命名被分配到了一台構造完全不同的E系列機車上。

　　（4）英國：南部鐵路公司

　　該公司有一台雙端司機室機車（和T16類似），機車被命名為奧利弗·布勒德，這台機車沒有太多資料。

　　三、結束語

　　其實鐵路機車的進化就是人們對機車運用方式的不斷改進和探索，這當中也許有一些血的事故，但是大家也看到，很多一個世紀之前提出的模型和概念已經直接或者簡介影響到了我們現代鐵路。由于南太平洋反向蒸汽機車太過經典，下個章節開始，我們将陸續介紹南太平洋反向蒸汽機車的各種型号的詳細情況。

　　,

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!