在共和國初創的日子裏，工業各個部門還沒有充分的分化，流行一號機車的車體實際上是在機械廠車輛車間總裝馬車的生產線上製造的，就是在一般的2軸平板車上邊加裝魯班一號鍋駝機。而所謂魯班一號鍋駝機，也是共和國機械廠製造的第一批蒸汽機，其下部是一個蘭開夏型鍋爐，屬於煙道式鍋爐，主要部件由熟鐵製成，管道之間采用鉚接，隻能產生常壓蒸汽，熱效率很低。蒸汽機結構安裝在鍋爐上方，汽缸固定在鍋爐上部的鑄鐵底座上，蒸汽在氣缸內推動活塞運動，而通過連杆曲軸結構將活塞的往複運動轉變為主軸的轉動。主軸固定在底座的軸承上——當時還沒有滾動軸承，甚至滑動軸承上的白合金摩擦麵都沒有，隻能靠液體潤滑油脂，因而磨損是比較嚴重的。在主軸上設置兩個偏心輪，來帶動主滑閥和膨脹閥，前者控製蒸汽的進出，而後者在調節器的控製下通過調整進氣量來適應不同的負載條件。而如何將鍋駝機的動力傳到平車的車軸上是一個很困難的問題。為了不改動平車的車體結構，最後決定在平車的前軸上增加一個皮帶輪，在平車的底板上挖一個洞，傳動皮帶由此通過將鍋駝機的主軸與車軸上皮帶輪直接相連。這個結構，和百仞城工廠裏通過皮帶將動力由蒸汽機的主軸引入到機床的驅動軸上是非常相似的。今天的鐵路機車學裏邊絕對不會給出這樣一個匪夷所思的傳動方式的，但是在條件簡陋的當時，能想到這一點，也不得不讓人佩服當年首長們的智慧。

  而二軸平車的製造也並不是簡單的馬車車體換上鐵路車輪那麽簡單。經過計算，直接將共和國當時生產的紅星馬車的底架作為鐵路車輛底架，其抗拉強度偏低，因而將縱向結構的材料厚度增加了一倍，來增加車體強度。車輛同樣采用簡陋的滑動軸承結構，采用導框結構對軸箱進行定位。由於是2軸車，並不需要轉向架，因而導框直接固定在車體的底架上。本來，在設計的時候，導框和軸箱間應安裝鋼板彈簧作為懸掛機構，但是當時悲劇的現實是，能承載鐵路車輛載荷的鋼板彈簧也暫時無法生產，所以隻能用一個純剛性的鑄鐵結構來臨時代替，等到彈簧生產出來之後進行替換。不少熟悉共和國初年曆史的朋友們可能知道，當時有一種思想流派叫做“多鉚蒸剛”——多就是在作戰單位上安裝多炮塔，鉚就是采用鉚接，蒸就是蒸汽動力，剛就是指這種剛性懸掛——部分首長是這種思想的信眾，但是即便是最忠誠的“多鉚蒸剛”的支持者也不願意坐這時的鐵路車輛，想想純剛性懸掛的車輛跑在平順度一般的軌道上，那是何等骨酥肉麻的體驗？也正是因為剛性懸掛對軌道的衝擊實在很大，本來設計能夠承載軸重10噸的線路，不得不臨時限製在軸重5噸，以保證不至於經常發生斷軌事故。

  製造鐵路車輛的車軸和車輪在當時也並非易事。由於輪軸是比較關鍵的結構，采用了鋼材進行製造，車軸采用了製造炮管的工藝——將鋼坯加熱，進行鍛打，之後車削成設計的幾何尺寸，還要鏜出空心軸的結構來降低自重。而車輪是有輪輻和輪轂兩部分構成，輪輻采用輻條結構——這也是為了降低自重，采用鑄鋼法生產的，由於這部分對結構強度要求不高，鑄造產生的一些缺陷是可以容忍的。而輪轂是通過鍛壓之後進行切削製造的。在組裝時，通過加熱使得輪輻膨脹，將輪輻套在車軸的指定位置；之後對輪轂進行加熱，再將輪轂套在輪輻上。今天，我們的動車組使用的車輪和車軸都是加工的；貨車的車輪也是采用整體碾鋼工藝，都是在計算機控製下由專用機械加工而成的。而共和國機械廠在初創之時通過粗糙的通用設備加工並裝配這些需要精細幾何尺寸的工件，其心血和勞力，是值得欽佩的。

  在各種簡易當中，為數不多的和我們當代鐵路車輛近似的結構當屬自動車鉤。自動車鉤由由鉤頭，鉤身、鉤尾三個部分組成、車鉤前端粗大的部分稱為鉤頭，在鉤頭內裝有鉤舌、鉤舌銷，鎖提銷，鉤舌推鐵和鉤鎖鐵。車鉤後部稱為鉤尾，在鉤尾上開有垂直扁鎖孔，以便與鉤尾框聯結。為了實現掛鉤或摘鉤，使車輛連接或分離，車鉤具有以下三種位置，也就是車鉤三態：鎖閉位置——車鉤的鉤舌被鉤鎖鐵擋住不能向外轉開的位置。兩個車輛連掛在一起時車鉤就處在這種位置。開鎖位置——即鉤鎖鐵被提起，鉤舌隻要受到拉力就可以向外轉開的位置。摘鉤時，隻要其中一個車鉤處在開鎖位置，就可以把兩輛連掛在一起的車分開。全開位置——即鉤舌已經完全向外轉開的位置。當兩車需要連掛時，隻要其中一個車鉤處在全開位置，與另一輛車鉤碰撞後就可連掛。其中除了銷部件是鋼材料，剩下都是鑄鐵製造的。車鉤通過螺栓安裝在車輛底架的端部。

  其實，可能最令人驚訝的，還是車輛本身是沒有製動機構的，隻有機車上安裝了製動機構——其結構也是非常簡單，在機車鍋駝機邊上安裝了兩個手把，下部通過連杆直接連接閘瓦，對應於機車的前軸和後軸。在需要製動的時候，司機和司爐將兩個手把向後拉，閘瓦就貼上車輪的踏麵，產生製動力，製動力的大小取決於手把上的拉力，尤其是在緊急製動時，司機和司爐要拚命用力拉才可以。而製動緩解，隻需要將手把向前推即可。這也是在沒有鋼圈彈簧的情況下不得也為之的方法。經過計算，在當時鐵路的限製坡度和牽引定數的情況下，僅僅依靠機車的製動力還是可以保證安全的。但是，在停車後，必須向車輪下塞用於止輪的鐵鞋，否則很容易發生溜逸事故。

  共和國鐵道的這批車輛的長度為5米——這個長度被成為是“換長”，也就是說，對於編組為10輛車的列車，通過換長就可以簡單的計算出列車的總長度為50米。隨著共和國鐵道車輛種類的豐富，顯然不同車輛的長度是不一樣的。比如第二年生產的大件平車，其長度是12.5m，折算之後就是2.5個換長。如果3輛這樣的大件平車編組，整列車的“計長”就是7.5，同樣能很容易的算出實際長度是37.5米。您可能認為多此一舉，但是實際上換長起到了一個“標準車”的作用——通過這個可以估算鐵路的到發線和列車能容納多少輛標準車，從而估計鐵路的運能或者列車的重量等。實際上自此往後，共和國鐵道的通用車輛基本上都是等長和等重的，而隨著鐵路技術的進步，通用車輛的長度也經過幾次大的調整，相應的，“換長”這個單位表示的長度也進行了調整。與車輛長度相對應，車輛的軸距，也就是兩個車軸之間的距離，確定為2.6m——軸距太短，車輛的穩定性會收到影響；車輛在通過曲線的之後，車輪的輪緣會與軌道形成一個夾角，叫做“攻角”，軸距太大，攻角就比較大，容易導致輪緣爬上軌道而發生顛覆事故。這個軸距是考慮到這兩個因素之後進行的平衡。

  鐵路機車車輛的車輪、車軸是在兵工廠製造的，車體的主要配件是在機械廠的零配件車間製造的，蒸汽機是在國家工業和科技委員會直屬的車間製造的（多少首長在一起經曆了很多個晝夜），車輛的總裝是在機械廠的車輛車間進行的。同共和國初期光輝偉大的854造船工程相比，鐵路的機車車輛對加工製造、材料、設計能力等生產力要素的拉動力並不是那麽明顯，但是，如果除開854工程而和其他項目相比，共和國鐵道的機車車輛製造仍然是數一數二的大項目，直接考驗了跨部門的協作和組織能力。得益於共和國偉大的計劃經濟體製，所涉及的各個部門基本達到了預期的目標，但隨著鐵路的不斷發展，在部分首長的推動下，共和國鐵道的相關工業逐漸從通用製造部門分離，形成了一個相對獨立的部門。

  在負責機械工業的首長們帶領工程師和工人為機車車輛嘔心瀝血的同時，負責鐵路線路建設的共和國建築總公司遇到了更大的麻煩。共和國總統杜化芯先生親自確定了要將鐵軌嵌入到地坪的混凝土中的方案，顯然，這樣能夠避免軌道成為其他官道車輛——當時主要是手推車、牛車等，通過的障礙，但是直接將軌道排成軌距後澆混凝土是不行的，這樣根本無法有效的進行固定，很快混凝土就會在應力作用下開裂破碎，而必須采用特殊的結構設計。

  共和國鐵道最早的無砟軌道就是在這樣的情況下誕生的。現在有些對曆史不甚了了的唯高速鐵路愛好者認為，在高速鐵路上廣泛使用的無砟軌道就是“高人一等”，是先進的代表，不是很多貨運線路上鋪設的有砟軌道能夠相比的，這種看法是錯誤的。實際上，正如當年很多致力於科技的首長指出的：不同的技術路線並沒有絕對的優劣之分，采用何種，要綜合考慮環境條件、性能需求、成本等因素進行確定。正是基於這種考慮，經過建築總公司與鐵道、工業等部門的首長進行協商之後，決定采用長枕埋入式無砟軌道結構，軌枕采用中空方形鑄造熟鐵，在安裝軌道的位置有兩個突出的底座，鐵軌直接通過鋼製的扣件和螺栓固定在長軌上。

  在澆築地坪的時候，在需要鋪設軌道的地方預留出來，鋪入用於加強的鐵筋或者竹筋，將安裝了長枕的長度為10米的短軌軌排依次放入，用魚尾板和螺栓將鐵軌接頭進行連接，並調整軌道的平麵形狀使之平順，並且軌麵高度和地坪表麵一致，塞入木楔固定線路位形，並逐段進行澆築。澆築時留出軌道內側容納輪緣通過的槽道。這種工法很好的實現了之前提出來的將鋼軌嵌入到混凝土中的方案，其缺點在於調整軌道的位形比較繁瑣，加上初期招聘的工人，或者按照之後提出來的一個專有名詞，“農民工”的勞動素質較差，在施工的初期負責鐵道和建築的首長親自在工地進行了手把手式的幫教，終於使得這些工人能夠進行合格的施工。另一方麵就是由於采用鐵質長軌，對熟鐵的消耗量較大，不過尚在企劃院能夠容忍的範圍內。這種方案還有一個問題，就是混凝土將固定的扣件、螺栓都覆蓋了，一旦需要更換軌道，必須對鐵軌附近的混凝土進行鑿除，更換鐵軌之後再對混凝土進行恢複，不過在當時的技術條件下，也隻能容忍了這個問題。

  軌道出了車間後就改為有砟的形式。將地麵夯實作為路基，在路基上鋪設采石場生產的道砟——也就是粒徑在一定範圍內的碎石，來構成梯形的道床，在到床上鋪設軌枕和鐵軌。軌枕是圓木做成的，采用的圓木是挑選出來的，直徑在25之間。太細的圓木作為軌枕不足以承重，太粗的另有其他用途，用來做軌枕浪費材料，而且會使得下部剛度變化大，造成鐵軌內部的應力集中，容易引發斷軌。圓木被在長度方向上截成2.4米長的木段，之後上下個切兩刀，形成上下兩個表麵，之間的高度為15cm。將軌枕抬到道床上擺好，間距為0.67m，也就是每兩米放3根軌枕。之後將鐵軌抬到線路上，定好軌距，在枕木上安放墊板，用道釘將鋼軌和墊板進行固定，使用魚尾板將各節鐵軌連在一起。之後用橇杠等工具對線路的幾何位置形態進行調整，同時，對道床進行搗固。搗固是工人手拿鋼釺反複插入道床並晃動，使得虛浮的道砟下落，形成較為穩定密實的堆積狀態，以有效承重。

  當時，共和國的鋼鐵工業還並不完整，甚至沒有獨立的生鐵冶煉的能力，隻能從前明國廣東地區進口生鐵，並獨立將生鐵進一步冶煉成熟鐵和鋼。此時鋼產量非常有限，而需要用鋼材的地方比比皆是，而相比鋼，熟鐵要富裕得多。因而經過權衡，采用了熟鐵作為製造軌道的材料，所以上文，我稱之為鐵軌，而不是現在普遍的稱呼“鋼軌”。鐵軌采用鑄造工藝生產，其橫截麵與今天的鋼軌類似，都是經過圓角處理的變體工字形，每米重30公斤，每段軌道5m，在軌道兩端鑽孔，用來和魚尾板相連接；中間也有鑽孔，工人在抬軌道的時候便於穿繩固定。因為鐵軌的接頭處會收到車輪的衝擊，因而對局部采用淬火工藝，加強軌頭的硬度。鐵軌之間用魚尾板和螺栓相連接。相比今天的鋼軌，鐵軌的承重能力是很差的，對這一點當時首長頗有怒其不爭的感情。經過實地實驗，確定這種軌道能承受軸重10噸的車輛以20公裏的速度行駛；然而正如前文所說，考慮車輛是全剛性懸掛，所以還是限速到軸重5噸。

  就這樣曆史上的第一台火車頭在南華誕生，雖然粗大緩慢醜陋，但是它有著廣闊的未來。