文章作者：西瓜昌真濕基（B站和百度昵稱：寧柳跨越）

前言

4-12-4輪式者，蒸汽機車輪式也，其為兩導輪軸四導輪、七動輪軸及十四動輪，以及兩從輪軸四從輪而成。

此款輪式的實踐是蘇聯鐵路AA型蒸汽機車⑴，且僅此一款。蘇聯在創(chuàng)建AA型機車的過程中，主要受到德國原皇家符騰堡國家鐵路K型蒸汽機車⑵和美國聯合太平洋鐵路9000型蒸汽機車的影響。

背景

到1930年時，蘇聯鐵路對列車速度和牽引定數的要求顯著提高。然而現有的E型蒸汽機車和Ye型蒸汽機車，其黏著重量不超過85噸，無法完全應對增加的交通量。蘇聯迫切需要用更強大的蒸汽機車代替它們。

不同的專家組提供了不同的解決方案。一些專家建議在蒸汽機車上留下五對動輪，只增加從輪，同時加強鋼軌；另一些專家堅持將動輪軸重保持在20噸以內，同時增加其數量。但他們沒有考慮到，當時的蒸汽機車，大多配有螺旋車鉤⑶，它無法承受超過20噸力的拉力。

制造

1931年，莫斯科國立交通大學的一組年輕的工程師們制訂出初步的草案——機車輪式采用2-14-4，動輪重量不超過20噸；直徑為1550毫米的動輪位于一個剛性框架中，黏著重量為140噸；氣缸直徑為735毫米，活塞行程為812毫米；火箱面積為10平方米，鍋爐的蒸發(fā)加熱面積為445平方米。

理論上，由于可能使用低等級煤并避免使用鉸接式蒸汽機車，因此這種機車應該能夠確保最大的承載能力并顯著降低運輸成本。同時，軌道上的負重在不超出標準的情況下將允許使用這種機車而不需要太多的軌道加強。

新型蒸汽機車的圖紙已經在位于烏克蘭東部盧甘斯克市的伏羅希洛夫格勒蒸汽機車廠（以下簡稱“盧廠”）編制，鐵道人民委員部向盧廠發(fā)出了制造這種類型的兩臺蒸汽機車的任務。然而，盧廠在詳細設計中發(fā)現當機車使用2-14-4輪式時，無法控制重量限制，因此決定改為4-14-4輪式。

除了改變機車輪式外，該機車項目還經歷了許多其他變化——汽缸的直徑從735毫米增加到740毫米，火箱面積從10平方米增加到12平方米，鍋爐中的蒸汽壓力調整為17千克力/平方厘米。此外，蒸汽機車還配備了楚索夫系統(tǒng)的徑向鍋爐爐膛、方形框架和蒸汽過熱器。

由于盧廠同時還要批量生產FD型機車，制造新型機車的速度很慢，最終盧廠決定放棄制造第二臺新型機車。新造的這一臺新型機車于1934年底出廠并被定型為AA20型⑷。

設計

AA型機車是世界歷史上第一款也是唯一一款在一個剛性框架中有七個動輪軸的蒸汽機車。機車鍋爐亦是歐洲最大的機車鍋爐之一。由于機車的巨大尺寸，盧廠采取了許多措施來改善機車在彎道中的配合。

而且，AA型機車采用了特殊的傳動系統(tǒng)——在普通蒸汽機車車上，牽引力傳遞到其中一根動輪軸，并通過牽引桿直接傳遞到其他的動輪軸；而在AA型機車上，牽引力傳遞到前四根動輪軸，該軸還通過偏心桿連接到第五動輪軸，并且第六動輪軸和第七動輪軸直接從第五動輪軸開始運動。

技術數據

• 機車輪式 ：4-14-4

• 機車軌距：1524毫米

• 機車長度：20655毫米

• 最高運行速度：70公里/小時

• 可通過的最小半徑曲線：120米

• 機車空重：184.3噸

• 機車整備重量：208噸

• 鍋爐加熱面積：448.08平方米

• 鍋爐壓力：17千克/平方厘米

• 火箱面積：12平方米

• 汽缸尺寸：740毫米×810毫米

• 輸出功率：3700馬力

測試

1935年1月1日，AA20-1號機車被送往莫斯科進行測試。測試表明機車的輸出功率高達3700馬力，牽引力高達313.8千牛。然而，在測試期間亦發(fā)現機車并沒有很好地適應彎道。此外，AA20-1號機車無法在轉盤換向。由于這些原因，在1935年，機車只進行了幾次測試，之后在停用25年后，于1960年被拆解。

后記

雖然AA20-1號機車的測試并不成功，然而，人們應該對年輕的蘇聯設計師們的沖動性創(chuàng)造表示敬意，他們在一些技術限制下，真誠無私地尋求創(chuàng)造一種能夠提高主要干線運輸能力和降低運輸成本的機車。

注釋

⑴俄語：паровоз АА。

⑵德語：Württembergische K。本型機車是德國唯一一款有十二動輪的蒸汽機車。在1920年皇家符騰堡國家鐵路被德意志國鐵路接收后，本型機車改稱59型。

⑶1934年起，蘇聯鐵路開始推廣SA-3型自動車鉤，并于1957年全面取代螺旋車鉤。

⑷“AA”以紀念1931年至1935年擔任蘇聯鐵道人民委員部人民委員職務的安德烈·安德烈耶維奇·安德烈耶夫（Андрей Андреевич Андреев；1895-1971）；“20”指動輪軸重為20噸。

參考

• 《АА20-1 - опытный грузовой паровоз》：http://pro-parovoz.ru/index.php/sitemap/936-aa20-1-opytnyj-gruzovoj-parovoz.html