先鋒者微風號列車

先鋒者微風號列車，締造了當時世界上鐵路車輛最高速度的世界紀錄。先鋒者微風號列車於1934年11月11日起在內布拉斯加州林肯和密蘇裡州堪薩斯城之間投入營運，後來又先後被派往沃斯堡至休斯頓、聖路易斯至堪薩斯城、聖路易斯至伯靈頓、丹佛至夏延、蓋爾斯堡至聖約瑟夫等路線服務。1960年，先鋒者微風號列車在行駛超過320萬英里等列車的面世掀開了序幕。發展歷史.開發背景.先鋒者微風號列車的誕生和成功，不僅建基於1930年代美國的社會經濟環境和漫長的工業技術研究和發展，更重要的是來自三家優秀企業的緊密合作，他們分別是以芝加哥為基地的芝加哥、伯靈頓和昆西鐵路，三家公司在特定時空下彙集在一起並攜手共同創造出這輛一代名車。當時的伯靈頓鐵路雖然不是美國國內規模最大的鐵路客運業者，與賓夕法尼亞鐵路和紐約中央鐵路等鐵路客運巨頭相比更是小巫見大巫，但它掌握著科羅拉多州丹佛至伊利諾伊州芝加哥這條客流較大的長途客運路線，以及芝加哥至明尼阿波利斯、聖保羅、奧馬哈等地的地區性中短途客運路線，使其在鐵路客運系統中仍然佔有一席之位。然而，來自其他鐵路公司的威脅亦在逐步增加，長途客運路線上受到巖島鐵路、聖塔菲鐵路、芝加哥和西北鐵路、聯合太平洋鐵路的競爭，而芝加哥和西北鐵路、密爾沃基鐵路、巖島鐵路也希望從其中短途客運路線分一杯羹。1932年元旦，原總裁，但他到來的時機卻是美國經濟最不景氣的時候。1930年代初期，美國正陷入了經濟大蕭條的泥淖之中。這場由1929年華爾街股災引發的經濟危機，造成1300萬美國人即近全國四分之一勞動人口面臨失業，鐵路運輸行業亦首當其衝受到衝擊。與1920年相比，1933年的美國鐵路客運週轉量由470億人·公里大幅下滑至160億人·公里，跌至第一次世界大戰以來的最低點。伯靈頓鐵路的淨收入由1931年的1300萬美元，陡降至1932年的150萬美元。拉爾夫·巴德不斷思考該如何帶領公司走出困局，而最重要的問題是怎樣令搭乘火車變得更具吸引力。他認為在經濟蕭條的情況下，鐵路貨運業務短期內仍難有起色，因而首先寄望於復興鐵路客運業務。他意識到經濟大蕭條並不是鐵路客運衰落的唯一原因，事實上美國鐵路客運早於咆哮的二十年代已經顯示出衰退的趨勢，真正原因是私人汽車的迅速普及和國家公路網的修建，使得越來越多人選擇使用靈活便捷的汽車出行。因此，若要挽回鐵路在旅客運輸市場的劣勢，火車就必須擁有更快的速度和令人耳目一新的外觀，鐵路公司的確需要一些新型車輛來刺激大眾旅行，並且在經濟衰退中為大家帶來對未來的希望。概念萌芽.與此同時，拉爾夫·巴德得知賓夕法尼亞州的一家公司正在利用不鏽鋼試製新型鐵路車輛。1932年9月，拉爾夫·巴德造訪位於費城的愛德華·巴德製造公司，與該公司創辦人及總裁會面，成為了不鏽鋼發展歷史上第一個的標準牌號。1928年，美國鋼鐵公司和獲得了德國克虜伯公司的授權許可，開始在美國工業化生產18/8奧氏體不鏽鋼。巴德公司很快就認識到不鏽鋼在運輸機械領域有巨大的利用價值，卻在不鏽鋼的焊接工藝上遇到了一個棘手難題。奧氏體不鏽鋼雖然具有良好的防腐蝕效能和冷加工效能，但不鏽鋼中的奧氏體組織在高溫下會變得極不穩定，如果採用一般的電弧焊對不鏽鋼進行熔焊，當中的鉻元素會產生碳化物析出的現象，因而破壞焊縫附近材料的耐鏽性，在與焊縫相鄰的熱影響區產生焊縫腐蝕。1931年，巴德公司工程師厄爾·J·拉格斯代爾。1933年6月17日，拉爾夫·巴德再次來到費城與巴德公司討論訂購新型列車事宜。他告訴愛德華·巴德，他希望購買一列擁有三節車廂的不鏽鋼車體列車，並以一臺通用汽車公司的溫頓201型柴油機作為動力，而客室內部設計將完全交給巴德公司完成。隨後伯靈頓鐵路和巴德公司迅速簽署了合同，而新列車的總體設計框架亦塵埃落定。拉爾夫·巴德非常慎重的思考如何命名這列新的火車，他希望以英文字母「Ｚ」為開頭來為此列車命名，因為他希望這列火車能夠代表最新潮的鐵路客運方式。微風問世.列車外形設計由航空工業工程師阿爾伯特·加德納·迪恩則負責轉向架的設計，為了儘可能減輕列車組的整體重量，伯靈頓微風號採用了鉸接式轉向架，轉向架位於相鄰兩節車廂的連線處，這樣整列三輛編組的列車只需使用四個轉向架；相較於傳統客車在每節車廂都有前後兩個轉向架，鉸接式轉向架不僅減少了轉向架的數量，同時也取代了連結器和車鉤緩衝裝置，並提高了整列列車的執行穩定性。微風號的動力一臺通用汽車公司製造的溫頓8-201A型柴油機，也就是聞名遐邇的易安迪567系列柴油機之前身。1920年代，位於俄亥俄州克利夫蘭的電氣動力公司和溫頓發動機公司已經向市場推出一系列汽油軌道客車產品，當時這兩家公司並沒有完整的鐵路車輛生產能力，電氣動力公司僅負責車輛設計、推廣及銷售業務，發動機及傳動裝置等部件則由溫頓發動機公司和通用電氣公司等提供，而整車組裝則被外包給其他較大的鐵路車輛製造商來完成。1930年，通用汽車公司先後收購了溫頓發動機公司和電氣動力公司。同時，隨著當時汽油需求及價格不斷上漲，通用汽車公司決定放棄發展汽油客車，開始研製適合作為鐵路牽引動力的新一代柴油機，並選擇了功率重量比及輸出功率範圍較大的二衝程柴油機作為發展方向。1932年12月，完成試製六氣缸的溫頓201型柴油機原型機。1933年初，八氣缸的溫頓8-201型柴油機研製成功，並在同年舉辦的中進行示範運轉，兩臺600馬力柴油機為雪佛蘭汽車的整條示範生產線供應電力。這次博覽會的其中一位參觀者便是伯靈頓鐵路公司總裁拉爾夫·巴德，正在為構思中新型列車尋找動力他對該型柴油機表示出極大興趣，併成功說服了原本持懷疑態度的通用汽車公司，使其答應為他的流線型列車提供動力裝置。車廂內飾設計則由賓夕法尼亞大學建築學院院長保羅·菲利普·克雷特及另一位著名室內設計師負責。為了使列車內部能夠展示出與流線型外觀相對應的最高水平，伯靈頓微風號一舉拋棄了以往沉悶而呆板的設計，車廂內飾板採用淡綠色、藍色和淺棕色等柔和的顏色，並且採用了簡潔明亮的間接照明和弧形車頂以提升空間舒適度；為了保持客室內部線條簡潔的觀感，座椅上放並沒有設定行李架，而是在車廂內另設有獨立的行李間。車尾的瞭望車上設有長毛絨扶手椅、珍珠紗窗簾和高檔地毯。在巴德公司和伯靈頓鐵路的通力合作之下，第一列伯靈頓微風號列車於1934年4月7日正式出廠，僅用九個半月時間就完成整列列車的設計及建造，比預期交貨時間提早了近兩個半月。當時該列車的造價約為26萬美元，按通脹調整後相當於2008年的364萬美元。同年4月9日，微風號在負責管轄及檢修的路段進行第一次上線試執行，列車完成了從費城往返帕基奧曼樞紐站的25英里路程，並在短時間內達到104英里/小時的速度。1934年的4月18日上午10時正，列車的官方命名典禮在費城市政廳對面的賓夕法尼亞鐵路舉行，這也是伯靈頓微風號列車首次向公眾露面，拉爾夫·巴德透過電臺向美國大眾宣稱“伯靈頓微風號是進步的象徵”之後，接著下來第二天就有逾24000名市民前往車站，慕名而來只為一睹伯靈頓微風號的風采。世界紀錄.與此同時，恰逢第二季度的“進步的世紀”世界博覽會將於1934年5月25日在芝加哥開幕，其中一項便是名為“世紀之翼”的交通運輸主題展覽，將展示美國交通運輸史從印第安人時代到現代蒸汽機車等各方面的發展。為了使伯靈頓微風號成為全國的焦點，拉爾夫·巴德把握芝加哥舉辦世界博覽會的機會，決心要讓伯靈頓微風號登上博覽會的舞臺。由於“世紀之翼”展覽將於5月26日晚上正式開放，拉爾夫·巴德想出了“從黎明到黃昏”的不停站執行，在黃昏時分抵達伊利諾伊州芝加哥，正好可以趕上晚上9時正的展覽開幕式。1934年5月24日，伯靈頓微風號抵達丹佛聯合車站並開放予市民參觀，當地報章以“銀色列車閃現銀礦之州”為題作出報道。5月25日，充滿好奇的參觀者繼續絡繹不絕來到車站，當中不乏聞風而來的社會名流和政治人物，直到傍晚列車才被回送車輛段進行檢查。此時，特別列車的85個座位早被預定一空，其中更包括了在行李間臨時增加的13張摺疊桌椅，以供來自伯靈頓鐵路公司、通用汽車公司、巴德公司的代表和新聞記者一同乘坐。除此之外，列車上還有一位名為“Zeph”的幸運兒。在出發時間的前一天晚上，丹佛《》的編輯致電伯靈頓鐵路副總裁愛德華·弗林，作為這次鐵路旅程的吉祥物以及送往世界博覽會的禮物 ，所以鐵路公司一開始只是幫它準備了一個鳥籠；但實際上報社向鐵路公司開了一個玩笑，因為“Zeph”其實是一頭小驢子，因此當鐵路公司發現這吉祥物並不是一隻鳥的時候，只好急忙地派人在行李間劃出了一個空間並鋪了一些乾草給牠休息。 當有人問到拉爾夫·巴德關於這隻驢子的問題，他爽快地回應：“為什麼不行？這趟旅行多一隻驢子又不會帶來什麼麻煩”。為了確保微風號的這次旅程萬無一失，拉爾夫·巴德要求鐵路沿線所有細節都要做好充足準備。伯靈頓鐵路公司事先已通知所有員工對列車經過的所有路段進行軌道安全檢查，並在某些較危險的區間旁豎立起臨時的速限標誌，以免微風號在限速路段超速行駛。此外，全線1689個平交道口都有指派至少一名由鐵路公司員工、當地警察或退伍軍人擔任的旗手，確保火車透過的時候沒有人或汽車違規闖越平交道，而沿途所經的各個火車站也都派駐有當地的警察、民兵部隊或童軍來確保列車經過時的安全。各地的鐵路排程員也要確保伯靈頓微風號有最高的優先順序，在微風號到來之前將沿線其他列車都被暫時引導到附近的側線進行待避，所有道岔亦會預先切換到微風號的預定路線上。就在微風號出發的前夜，正在為列車作最後檢查的隨車機械師發現一個開裂的電樞軸承。由於在丹佛當地未能找到替代品，因此只好求助於鄰近的聯合太平洋鐵路，最終在內布拉斯加州奧馬哈發現了一個替代軸承。這個軸承首先被空運到懷俄明州夏延，然後使用臨時租用的包機送抵丹佛，而此時已經是25日的午夜。當天晚上，拉爾夫·巴德透過全國廣播公司向全美國人民講話：“明天黎明時分我們即將展開旅程”，並呼籲沿途民眾“出來看看那飛馳而過的列車”。1934年的5月26日丹佛當地時間5時04分——此刻則安坐在車尾的瞭望車廂談笑風生。大約每隔一個小時其中一名司機便會走到車尾交給拉爾夫·巴德一張紙條，說明當前列車的行駛里程和速度。當列車到達距離丹佛483英里的內布拉斯加州林肯時，車上的計時器顯示列車已經運行了6小時07分鐘；此時鐵路公司正式宣佈，微風號已打破了英國的於1928年創下的不停站執行距離紀錄；而當時同樣在丹佛和芝加哥之間營運的貴族號列車全程執行時間長達26小時，相比之下微風號僅僅需要其一半的時間。拉爾夫·佈德在這次旅程結束後對此作出總結：“這次旅程的前期準備和順利執行，證明了伯靈頓鐵路公司全體上下的員工士氣，其次是展現出鐵路在營運效率方面的優越性，第三是列車的表現完全達到了我們的期望。”1934年5月28日，微風號被用來作為芝加哥交通俱樂部的包車，在芝加哥和奧羅拉之間完成了六個往返。1934年6月16日，由興建、位於科羅拉多州的多塞羅捷徑線的拍攝。投入營運.1934年的11月11日，微風號首次投入定期商業營運，擔當內布拉斯加州林肯，微風號於1935年6月擴編為4節編組，使列車載客量增加至112人。微風號列車運用效率高、燃料費用低、維修簡便的種種優勢，使其名正言順的成為了伯靈頓鐵路的搖錢樹；微風號的燃料成本僅為每英里3.9美分，而蒸汽機車則為每英里13.8美分，而包括檢修成本和人力成本在內總營運費用方面，微風號為每英里34美分，蒸汽機車則為每英里64美分。微風號投入營運首年就實現了97,000美元盈利，並且僅用了二十個月就收回了當初購置列車的投資。1936年11月10日，隨著雙子城微風號改造為行李車，以滿足不斷增長的行包快運業務。此時，先鋒者微風號設有72個普通座席、12個瞭望廳座席和8個餐車座席，餐車的加入使得該列車能夠為旅客提供較全面的正餐服務。1938年10月24日，先鋒者微風號改為運行於聖路易斯和堪薩斯城之間，至1939年5月2日恢復原來的路線。1940年至1942年間，先鋒者微風號多次被調往不同的路線服務，包括沃斯堡至休斯頓、聖路易斯至堪薩斯城、聖路易斯至伯靈頓、林肯至麥庫克等路線。1948年7月1日至10月4日，為了紀念芝加哥第一條鐵路。歷史影響.微風號列車的成功帶動了各家鐵路公司推出流線型列車的潮流，除了伯靈頓鐵路公司自家的雙子城微風號、馬克·吐溫微風號、丹佛微風號列車之外，以及亦訂購了相似的飛行的揚基人號列車試製了兩臺實驗性質的1800馬力幹線客運柴油機車，每臺機車裝用兩臺900馬力的溫頓12-201A型柴油機，兩臺機車可重聯組成3600馬力的機車組，足以替換一臺相同功率等級的客運蒸汽機車，為1937年投入批次生產的易安迪E系列客運柴油機車奠定了基礎。除此之外，微風號不僅促使了不鏽鋼客車的普及，亦大幅提升了當代鐵路客車的設計製造水平。不鏽鋼客車不但車體鋼結構自重遠輕於碳鋼客車，不鏽鋼的耐用性和極低的維修費用使它成為經濟上的最佳選擇。伯靈頓鐵路的微風號投入服務之後，其它鐵路公司紛紛效仿及訂購不鏽鋼客車。但由於採用鉸接式轉向架的列車必須返廠解編，亦無法與其他既有的鐵路客車自由編組，使其列車編組的運用靈活性受到一定限制。1936年初，巴德公司向聖塔菲鐵路交付了第一輛採用非鉸接式普通轉向架的不鏽鋼客車、日本東急車輛製造先後引進了巴德公司的不鏽鋼車體制造技術，閃亮的不鏽鋼客車從此遍佈世界各地。此外，伯靈頓微風號的車輛內飾、空調裝置、播音系統等方面亦被以後的鐵路客車所借鑑。車輛儲存.1960年5月26日，在微風號列車完成“從黎明到黃昏”創舉二十六週年紀念之際，伯靈頓鐵路公司決定將先鋒者微風號列車最初的編組捐贈予芝加哥科學與工業博物館。博物館數十年來一直將微風號列車放置於戶外展出。直到1994年，隨著在旁展示的聖塔菲鐵路2903號蒸汽機車被贈予伊利諾伊鐵道博物館，使博物館開始考慮為微風號列車尋找一個免受日曬雨淋的展示地點。最終，科學與工業博物館決定趁著興建地下停車場的機會，將微風號列車轉移到地下樓層的展示區。1998年，微風號列車在位於威斯康辛州密爾瓦基的北方鐵路車輛公司完成外觀復原工程後，被放置於博物館地下層大廳作永久展示，即地下停車場與博物館地下入口之間。2019年11月起，博物館暫時關閉先鋒者微風號的展覽以進行列車翻新工程，並新增新的互動元素以提升參觀者的體驗，列車預計將在2020年春季重新開放。而在1938年為先鋒者微風號增購的40座餐車座席合造車仍然被放置於蓋威鐵路服務公司廠房區域內。技術特點.總體佈置.先鋒者微風號列車是用於快速客運的動力集中式柴油動車組，列車交付運用初期的編組形式由一節動力車和兩節拖車組成，整列列車共設有72個乘客座席，並最多可裝載25噸的行李包裹，所有車廂皆設有空調裝置。第一節車廂為定員52人的座席瞭望合造車，客車前半部分為非吸菸區開敞式客室，40個座席採用2+2方式佈置，設有20對雙人長毛絨座椅，其中九排座椅面向行車方向，其餘一排背向行車方向；後半部分為圓弧形觀景窗設計的瞭望廳，其中設有12個長毛絨扶手椅；客車中部設有車門走道和兩個廁所。由於整列列車只有第一節車廂設有司機室，因此伯靈頓微風號只能單方向行駛，到達終點站後便需要藉助三角線進行掉頭。車體結構.先鋒者微風號列車的車體是當時世界上體積最大的不鏽鋼鋼結構，整列列車總共使用了23噸由阿勒格尼鋼鐵公司生產的SAE 301奧氏體不鏽鋼。車體是一個由脈衝點焊技術焊接而成的薄壁筒形整體承載結構，車體底架、側牆和車頂構成一體共同承受載荷，並以將側牆視為桁架的方法進行輕量化設計計算。不鏽鋼車體由於具有防腐蝕和高強度的特點，因此板材厚度可減小到最低限度而不必留有腐蝕餘量，車體表面亦無須塗漆著色。先鋒者微風號車體使用的不鏽鋼板最薄處只有0.012英寸。動力裝置.先鋒者微風號的動力裝置是一臺通用汽車公司製造的溫頓8-201A型柴油機。它是一款二衝程、、、無增壓、直接噴射、直流掃氣的中速柴油機，氣缸直徑為8英寸，功率重量比達到21磅/馬力，是當時世界上功率重量比最高的柴油機之一，使之成為鐵路牽引和船艦推進動力的最佳選擇。先鋒者微風號是第一列裝用溫頓201系列柴油機的鐵路車輛，而採用氣缸配置的16-201A型柴油機則首先被用於美國海軍和巖島鐵路。1938年，通用汽車公司在溫頓201系列柴油機的基礎上，成功研製了專為柴油機車而設計的易安迪567系列柴油機，大幅提升了柴油機的可靠性和使用壽命。傳動系統.先鋒者微風號的傳動系統採用直—直流電傳動裝置，全套電傳動系統由通用電氣公司提供。柴油機直接驅動一臺通用電氣GT-534型直流牽引發電機，發出的直流電供給動力轉向架上的兩臺通用電氣GE-716型直流牽引電動機。牽引電動機採用軸懸式驅動方式，傳動齒輪比為52：25，設計最高速度為117英里/小時。列車的輔助傳動系統包括一臺由皮帶驅動的GT1177A-1輔助發電機、三臺由電動機驅動的空氣壓縮機、以及兩臺散熱器冷卻風扇。由於這些輔助傳動系統和列車空調裝置等負載將消耗柴油機大約60馬力的功率，因此牽引發電機的輸入功率大約為600馬力。動力車上載有600加侖燃料、80加侖潤滑油、140加侖冷卻水和12立方英尺的砂。制動系統.先鋒者微風號裝有的SME-3型空氣制動系統，該系統由一套列車常用的直通空氣制動裝置、一套供列車與其他車輛連掛時或緊急制動情況下使用的自動空氣制動裝置，以及一套將兩套制動裝置實現電—空聯鎖的安全控制系統。安全控制系統設有駕駛失能警惕功能，當列車行駛時司機必須一直按住制動閥手柄或腳踏，一旦司機因疏忽或睡著而鬆開制動閥，安全系統將自動切斷列車動力並施行緊急制動。由於裝有驅動裝置的動力車前轉向架的輪徑為36英寸，而動力車後轉向架和其他無動力轉向架的輪徑為30英寸，加上柴油發電機組的位置位於動力車前部，因此動力車前後兩個轉向架有十分懸殊的軸重差異，前後轉向架分別承載大約為98,000磅和30,000磅，因此制動系統的設計亦考慮到軸重不平衡的問題，動力車前後轉向架採用了不同規格的制動缸和槓桿裝置。大眾文化.微風號列車“從黎明到黃昏”的創舉啟發了1934年所拍攝的一部電影《》的成名作，劇情以一列從美國西海岸開到芝加哥火車上發生的謀殺案為背景。這部電影並非使用已經退役的微風號來當主角，而是借用加拿大太平洋鐵路的鐵路客車來拍攝，但都是如同 「銀色閃電」一般的不銹鋼車身。除此之外，微風號列車的知名度還使“微風”成為席捲全國的潮流，從體育隊伍到商業產品都紛紛以“微風”命名。1934年，位於威斯康星州的受到微風號列車“從黎明到黃昏”的啟發，令該校校長選擇以“微風”。比例模型.由於先鋒者微風號列車在美國鐵路史上的重要地位，先鋒者微風號的比例模型亦成為不少鐵路迷的收藏物件，很多鐵路模型製造商都分別設計與製作了不同版本的列車模型，其中大多數製造商都是販售完成品的列車模型，另外亦有供模型愛好者自行拼裝的組裝套件。以下列表是以產品推出時間來排序：參看."），為德意志國鐵路設計製造的流線型列車，採用輕量化鋼制車體和鉸接式轉向架，動力傳動系統採用邁巴赫柴油發動機和電力傳動裝置。