【考證】同根同生！法國(guó)國(guó)家鐵路CC 7107號(hào)電力機(jī)車的荷蘭探親之旅！（上）
文章作者：Forever Changzhensky（AcFun、Bilibili、百度、頭條、微博和知乎昵稱：寧柳跨越）
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為了我們大家
縮寫提示
法國(guó)巴黎-奧爾良鐵路公司在本文均簡(jiǎn)稱“PO”⑴，法國(guó)南方-加龍河沿岸運(yùn)河鐵路公司簡(jiǎn)稱“MIDI”⑵，法國(guó)西部國(guó)家鐵路管理局簡(jiǎn)稱“ETAT”⑶，巴黎-里昂-地中海鐵路公司簡(jiǎn)稱“PLM”⑷，法國(guó)國(guó)家鐵路公司簡(jiǎn)稱“SNCF”⑸，荷蘭鐵路公共有限責(zé)任公司簡(jiǎn)稱“NS”⑹；法國(guó)電氣牽引設(shè)備公司簡(jiǎn)稱“MTE”，法國(guó)機(jī)電公司簡(jiǎn)稱“CEM”。
引子
我曾經(jīng)看過(guò)這么一組圖片：
圖片中，左側(cè)是一臺(tái)綠色涂裝的電力機(jī)車，右側(cè)是一臺(tái)黃色涂裝的電力機(jī)車。它們逐漸接近直至?xí)?，然后連掛在一起，一同牽引專列。
據(jù)考證，綠色涂裝電力機(jī)車是CC 7107號(hào)機(jī)車，于1955年3月28日在法國(guó)創(chuàng)下326 km/h世界電力機(jī)車速度紀(jì)錄；而黃色涂裝電力機(jī)車是1309號(hào)機(jī)車，是CC 7107號(hào)機(jī)車在荷蘭的表親。那么問(wèn)題來(lái)了，它們因何相會(huì)？因何連掛在一起？
概述
CC 7001-7002型電力機(jī)車是法國(guó)Alstom公司于1949年交付SNCF的一款技術(shù)驗(yàn)證性電力機(jī)車，為法國(guó)第一種采用Alstom架承式結(jié)構(gòu)的電力機(jī)車。這2臺(tái)機(jī)車在巴黎—波爾多鐵路投入運(yùn)行試驗(yàn)，最高運(yùn)營(yíng)速度150 km/h，最高試驗(yàn)速度達(dá)180 km/h。
如果說(shuō)SNCF鑒于CC 7001-7002型機(jī)車運(yùn)行表現(xiàn)良好，決定從Alstom、Fives-Lille和CEM采購(gòu)CC 7100型電力機(jī)車的話，那么NS則從Alstom采購(gòu)1300型電力機(jī)車。
謹(jǐn)以本文紀(jì)念SNCF成立84周年，暨NS成立84周年！2022年新年快樂！ Happy New Year 2022! Bonne année 2022! С новым 2022 годом!
機(jī)車研發(fā)背景
早在1923年，PLM就計(jì)劃對(duì)“帝國(guó)動(dòng)脈”巴黎-里昂—馬賽圣夏爾鐵路進(jìn)行電氣化改造。1938年元旦成立并繼承PLM的SNCF，接手了這份電氣化改造計(jì)劃。但第二次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)，使該計(jì)劃一度被凍結(jié)。由于機(jī)車制造技術(shù)的發(fā)展，SNCF于1942年重啟這份電氣化改造計(jì)劃，并發(fā)起了一種制造技術(shù)驗(yàn)證性電力機(jī)車的競(jìng)賽。
在響應(yīng)這一競(jìng)賽的公司中，Alstom經(jīng)過(guò)內(nèi)部討論，決定采用功率強(qiáng)大但重量輕（重量為100 t）的機(jī)車。他們的設(shè)計(jì)設(shè)想是，機(jī)車配備2個(gè)三軸轉(zhuǎn)向架（Co-Co軸式），所有軸均裝用牽引電動(dòng)機(jī)。這種配置有很多優(yōu)點(diǎn)：
在當(dāng)時(shí)仍然按重量購(gòu)買機(jī)車的時(shí)候，重量輕使得機(jī)車對(duì)軌道的沖擊小，而且購(gòu)買成本較低；
Co-Co軸式有利于機(jī)車在軌道曲線上的對(duì)齊，允許更高的運(yùn)行速度；
走行部全部為動(dòng)軸，降低了起動(dòng)時(shí)空轉(zhuǎn)的風(fēng)險(xiǎn)，并允許增加牽引力。
這些特性，使得Co-Co軸式機(jī)車可以在所有方面彌補(bǔ)戰(zhàn)前2-Do-2軸式機(jī)車暴露出的缺陷。
作為回應(yīng)，SNCF做出了2個(gè)選擇：
從Fives-Lille和CEM采購(gòu)（戰(zhàn)前PO采購(gòu)）2D2 5500型機(jī)車的終極進(jìn)化——35臺(tái)2D2 9100型機(jī)車；
從Alstom采購(gòu)了2臺(tái)Co-Co軸式機(jī)車——CC 7001號(hào)和CC 7002號(hào)機(jī)車。
架承式全懸掛簡(jiǎn)介
在20世紀(jì)40年代以前，由于當(dāng)時(shí)電力機(jī)車速度一般僅達(dá)到100～120 km/h，牽引電動(dòng)機(jī)通常采用軸懸式半懸掛，即牽引電機(jī)的一端通過(guò)抱軸軸承剛性地支承在車軸上，另一端彈性地懸掛在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上，并通過(guò)剛性或彈性齒輪傳動(dòng)，但在列車運(yùn)行時(shí)輪對(duì)所產(chǎn)生的沖擊振動(dòng)會(huì)直接傳給牽引電動(dòng)機(jī)，不利于進(jìn)一步提高速度。
至20世紀(jì)40年代末，架承式全懸掛面世，牽引電動(dòng)機(jī)固定懸掛在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上，在牽引電動(dòng)機(jī)軸端和小、大齒輪之間加入各種彈性連接元件，以減小沖擊振動(dòng)的影響；這種方式由于簧下質(zhì)量較小，輪軌垂向動(dòng)荷載較小，有利于機(jī)車高速運(yùn)行。法國(guó)在電力動(dòng)車組上率先進(jìn)行了軸承式和架承式的對(duì)比試驗(yàn)，證明了架承式的許多優(yōu)點(diǎn)。
CC 7001-7002型（CC 7001號(hào)~CC 7002號(hào)）
1949年，Alstom向SNCF交付了2臺(tái)CC 7001-7002型電力機(jī)車（CC 7001號(hào)~CC 7002號(hào)），為法國(guó)第一種采用Alstom架承式結(jié)構(gòu)的電力機(jī)車，同時(shí)也是法國(guó)第一批準(zhǔn)高速電力機(jī)車。但由于研制時(shí)間緊迫，這2臺(tái)機(jī)車沒有加裝重聯(lián)裝置。
如果說(shuō)，CC 7001-7002型機(jī)車的車體是由Alstom設(shè)計(jì)的，那么車體上的涂裝和條紋是由工業(yè)設(shè)計(jì)師Paul Arzens⑺設(shè)計(jì)的。但有說(shuō)法稱，他很可能早在1944年時(shí)就非正式地參與了機(jī)車涂裝的設(shè)計(jì)，直至1948年才正式受Alstom委托，設(shè)計(jì)CC 7001-7002型機(jī)車的涂裝。根據(jù)Paul Arzens的設(shè)計(jì)，機(jī)車車體下部涂成深綠色，上部涂成淺綠色，中間有2條平行的金屬條紋（之間涂有藍(lán)色涂裝）。這種涂裝后來(lái)也應(yīng)用于CC 7100型機(jī)車上，但有一些細(xì)微差別，多年來(lái)一直沒有改變。
1948年春，CC 7001號(hào)機(jī)車只配備了機(jī)械設(shè)備和與電氣設(shè)備相當(dāng)?shù)逆?zhèn)流器（當(dāng)時(shí)尚未制造完成），并在2D2 5500型機(jī)車牽引下，于巴黎-奧斯特利茨—圖爾區(qū)段以高達(dá)160 km/h的速度進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試，累計(jì)運(yùn)行近10000 km。1949年5月，CC 7001號(hào)機(jī)車制造完成，交付SNCF，配屬于巴黎-西南機(jī)務(wù)段，并開始在巴黎-奧斯特里茨—波爾多-圣讓—圖盧茲-馬塔比歐區(qū)段投入運(yùn)行試驗(yàn)，最高運(yùn)營(yíng)速度150 km/h，最高試驗(yàn)速度達(dá)180 km/h。同年6月起，CC 7001號(hào)機(jī)車正式在這個(gè)區(qū)段擔(dān)當(dāng)干線客運(yùn)運(yùn)輸任務(wù)。
CC 7002號(hào)機(jī)車于1949年11月上旬交付SNCF，配屬于巴黎-西南機(jī)務(wù)段。經(jīng)過(guò)短暫的測(cè)試后，CC 7002號(hào)機(jī)車于當(dāng)月21日開始在巴黎-奧斯特里茨—波爾多-圣讓—圖盧茲-馬塔比歐區(qū)段擔(dān)當(dāng)干線客運(yùn)運(yùn)輸任務(wù)。
然而，BB 9200型和CC 6500型機(jī)車的到來(lái)，讓CC 7001號(hào)和CC 7002號(hào)機(jī)車轉(zhuǎn)入牽引郵政列車。為了讓它們更好地適應(yīng)新型機(jī)車到位后旅客列車的排圖，巴黎-西南機(jī)務(wù)段于1973年將CC 7001號(hào)和CC 7002號(hào)機(jī)車的最高運(yùn)行速度提高到160 km/h，但這種提高并不令人滿意，它們最終于1975年被限制在140 km/h。
1976年5月，CC 7001號(hào)和CC 7002號(hào)機(jī)車轉(zhuǎn)移配屬到阿維尼翁機(jī)務(wù)段直至退役。
CC 7100型（CC 7101號(hào)~CC 7158號(hào)）
隨著巴黎—里昂鐵路于1952年完成電氣化，鑒于CC 7000型機(jī)車運(yùn)行表現(xiàn)良好，SNCF從Alstom、Fives-Lille和CEM采購(gòu)43臺(tái)CC 7100型機(jī)車（于1952年到1954年間交付），隨后又在1954年至1955年間增購(gòu)了15臺(tái)CC 7100型機(jī)車。
與技術(shù)驗(yàn)證性CC 7000型機(jī)車相比，投入批量生產(chǎn)的CC 7100型機(jī)車在結(jié)構(gòu)上基本與前者相同，但機(jī)車總重由102 t增加到107 t，機(jī)車單位功率重量由31 kW/t提高到33 kW/t。CC 7100型機(jī)車的出現(xiàn)令巴黎與里昂之間的直達(dá)特快列車運(yùn)行時(shí)間縮短到4 h 10 min，全程平均速度達(dá)123 km/h。
在PLM故地，CC 7100型機(jī)車先后配屬于巴黎-夏洛萊、巴黎-里昂、里昂-拉穆什、圣喬治新城、尚貝里以及阿維尼翁機(jī)務(wù)段；而在PO-MIDI故地，亦有CC 7100型機(jī)車與CC 7001-7002型機(jī)車配屬于巴黎-西南機(jī)務(wù)段。它們牽引了包括“Mistral”號(hào)列車在內(nèi)的各類旅客列車。
1300型（1301號(hào)～1316號(hào)）
1948年，作為鐵路網(wǎng)重建和電氣化改造工程的一部分，NS從Alstom訂購(gòu)了60臺(tái)基于ВB 8100型電力機(jī)車設(shè)計(jì)的1100型電力機(jī)車。前50臺(tái)1100型機(jī)車于1948年~1952年間，由Alstom制造。1956年，Alstom又交付10臺(tái)1100型機(jī)車給NS。
在采購(gòu)1100型機(jī)車的同時(shí)，NS于1949年12月31日，向Alstom采購(gòu)了10臺(tái)1300型機(jī)車，每臺(tái)機(jī)車的價(jià)格為785000荷蘭盾。這些機(jī)車同樣由Alstom法國(guó)貝爾福工廠制造，總體結(jié)構(gòu)與CC 7100型電力機(jī)車相同，電流制式均為1.5 kV直流電，最高速度130 km/h，持續(xù)功率3159 kW。1300型電力機(jī)車的第一次使用是在茲沃勒—格羅寧根區(qū)段電氣化改造完成之際。
1953年6月，投入運(yùn)行不到1年的1303號(hào)機(jī)車因事故報(bào)廢除籍（見下文）。事后，NS向Alstom采購(gòu)1311號(hào)機(jī)車，作為1303號(hào)機(jī)車的替補(bǔ)者，使當(dāng)時(shí)1300型機(jī)車可用數(shù)量保持在10臺(tái)。
1954年，NS向Alstom采購(gòu)了5臺(tái)1300型機(jī)車，并于1956年投入運(yùn)行。直到“破鼻子”1600型機(jī)車于1981年投入運(yùn)行，1300型機(jī)車是NS最強(qiáng)大的機(jī)車，它們可以用于干線客貨運(yùn)輸，但它主要牽引貨運(yùn)列車。
世界速度記錄
SNCF自20世紀(jì)50年代起多次進(jìn)行高速試驗(yàn)以收集數(shù)據(jù)。1954年2月21日，未經(jīng)任何改造的CC 7121號(hào)機(jī)車牽引定額111 t的3節(jié)試驗(yàn)車，在“帝國(guó)動(dòng)脈”第戎城—博訥區(qū)段的最高試驗(yàn)速度達(dá)到243 km/h。
這次成功更進(jìn)一步鼓勵(lì)SNCF于1955年初進(jìn)行另外一系列高速試驗(yàn)。同年3月26日，由Jeumont-Schneider公司制造的BB 9004號(hào)機(jī)車與3節(jié)改造為流線設(shè)計(jì)的DEV U46型試驗(yàn)車連掛（最后1節(jié)客車尾部加裝整流罩），在波爾多-圣讓—伊倫鐵路法克蒂爾-比加諾斯——莫爾?？怂箙^(qū)段最高試驗(yàn)速度達(dá)到276 km/h。
同年3月28日，CC 7107號(hào)機(jī)車牽引定額103.5 t的3節(jié)DEV U46型試驗(yàn)車，在將接觸網(wǎng)網(wǎng)壓由1.5 kV提高到1.9 kV、傳動(dòng)齒輪比由2.606修改為1.145、加裝輪盤制動(dòng)、提高機(jī)車牽引功率的條件下，于相同區(qū)段以瞬時(shí)速度326 km/h再次刷新了世界電力機(jī)車速度紀(jì)錄，瞬間峰值功率達(dá)到8900 kW。
然而，由于當(dāng)時(shí)的鐵路技術(shù)對(duì)機(jī)車高速運(yùn)行時(shí)的受電弓—接觸網(wǎng)關(guān)系并沒有太多認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致機(jī)車在高速試驗(yàn)期間出現(xiàn)嚴(yán)重弓網(wǎng)拉弧，并在沖擊最高速度之后發(fā)生受電弓弓頭、滑板脫落的事故，但幸運(yùn)地并沒有對(duì)架空接觸網(wǎng)造成破壞。
3月29日，BB 9004號(hào)機(jī)車也在相同區(qū)段上達(dá)到了331 km/h的最高試驗(yàn)速度，成為當(dāng)時(shí)世界上速度最快的電力機(jī)車。期間，機(jī)車后部受電弓在運(yùn)行速度超過(guò)250 km/h時(shí)開始磨損，到290 km/h時(shí)發(fā)生與CC 7107號(hào)機(jī)車相近的事故，所幸前端受電弓成功及時(shí)升起并繼續(xù)運(yùn)行。
但是，由于記錄實(shí)際速度的手段、氣象學(xué)和輸電技術(shù)等問(wèn)題，特別是為了平衡各制造商的利益，SNCF在BB 9004號(hào)和CC 7107號(hào)2臺(tái)機(jī)車各自的速度紀(jì)錄銘牌上，均標(biāo)記為“331 km/h”。
加裝集電靴
為了增強(qiáng)“莫列訥線”屈洛茲—莫達(dá)訥鐵路的運(yùn)力，SNCF于1948年~1950年間，從PO故地調(diào)撥28臺(tái)BB 1-80型電力機(jī)車到尚貝里機(jī)務(wù)段。由于“莫列訥線”圣皮埃爾達(dá)爾比尼—莫達(dá)訥區(qū)段當(dāng)時(shí)采用第三軌供電，SNCF此后又將其中的22臺(tái)機(jī)車加裝重聯(lián)裝置以及集電靴。它們?cè)谧畲笃露葹?0‰的坡道上以47 km/h的速度牽引430 t重的列車。
1959年10月~1969年間，SNCF將CC 7124號(hào)、CC 7128號(hào)、CC 7133號(hào)、CC 7135號(hào)、CC 7138號(hào)以及CC 7140號(hào)電力機(jī)車部署到尚貝里機(jī)務(wù)段，這些機(jī)車同樣備有集電靴。
2CC2 3402號(hào)機(jī)車于1974年4月26日退役，標(biāo)志著“莫列訥線”上繼承自PLM的古早電力機(jī)車全數(shù)退役。在這些古早電力機(jī)車相繼退役后，SNCF于1976年正式將“莫列訥線”第三軌供電區(qū)段所用的供電軌揚(yáng)掉，以接觸網(wǎng)取代。上述加裝集電靴的CC 7100型機(jī)車后來(lái)也移除集電靴。
（未完待續(xù)）
注釋
⑴法語(yǔ)：Compagnie du chemin de fer de Paris à Orléans。
⑵法語(yǔ)：Compagnie des chemins de fer du Midi et du Canal latéral à la Garonne。
⑶法語(yǔ)：Administration des chemins de fer de l'état。
⑷法語(yǔ)：Compagnie des chemins de fer de Paris à Lyon et à la Méditerranée。
⑸法語(yǔ)：Société Nationale des Chemins de fer Fran?ais。
⑹荷蘭語(yǔ)：Nederlandse Spoorwegen。
⑺（1903年8月28日~1990年2月2日），法國(guó)工業(yè)設(shè)計(jì)師。從20世紀(jì)40年代中的電力機(jī)車項(xiàng)目，到20世紀(jì)60年代末的第一批高速動(dòng)車組項(xiàng)目，Paul Arzens在設(shè)計(jì)和施工、裝飾上先后與Alstom和SNCF合作。
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參考文獻(xiàn)
《大功率交流傳動(dòng)貨運(yùn)機(jī)車整體驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究》，陳崇 著
參考鏈接
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http://openarchives.sncf.com/archive/0855lm0013
http://trainsdumonde.chez-alice.fr/CC7100.htm
http://www.trains-europe.fr/sncf/locomotives/7100.htm
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https://treinenvannederland-nl.webnode.nl/ns-1300/
https://nos.nl/artikel/2167818-goederenvervoerder-per-direct-van-het-spoor-gehaald-door-inspectie.html
https://www.spoorpro.nl/goederenvervoer/2017/04/12/inspectie-haalt-goederenvervoerder-van-het-spoor-vanwege-veiligheid/?gdpr=accept
https://www.spoorwegmuseum.nl/ontdek/de-collectie/onze-treinen/ns-13021312/
https://www.railwiki.nl/index.php?title=1300_-_Elektrische_locomotieven_serie_1300
http://herge.eklablog.com/cc-7100-a113975822
https://docrail.fr/le-record-du-monde-de-vitesse-du-28-et-29-mars-1955/
https://trainsso.pagesperso-orange.fr/CC7100.pdf
A0級(jí)發(fā)表時(shí)間：2019年7月6日
B0級(jí)發(fā)表時(shí)間：2020年9月9日
C0級(jí)完稿時(shí)間：2021年12月29日
C0級(jí)發(fā)表時(shí)間：2022年1月1日
