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蒸汽火车:运输史上的里程碑

【摘要】:蒸汽火车的出现是交通运输史上的一座里程碑,它极大地促进了时代的发展,让人们之间的联系变得更加紧密。瓦特在改良蒸汽机蒸汽火车的外观和功用与如今的各种火车相差无几。气势磅礴的蒸汽火车曾以无比的巨力开启过人类历史上一个崭新的时代。

蒸汽火车 交通运输史上的里程碑

在古代,那个时候没有电话也没有飞机,人们之间的联系非常不方便,传送一封书信都要经过很长的时间,杜甫诗句“明日隔山岳,世事两茫茫”就表达了这种遗憾和无奈的情绪。蒸汽火车的出现是交通运输史上的一座里程碑,它极大地促进了时代的发展,让人们之间的联系变得更加紧密。

瓦特在改良蒸汽机

蒸汽火车的外观和功用与如今的各种火车相差无几。其运作原理是用煤烧水,然后使水变成蒸汽,从而推动活塞,使火车运行的。蒸汽火车是世界上第一代的火车,是利用煤为动力、蒸汽机为核心的最初级最古老的火车。在人们的心目中,它是有特殊意味存在的。

气势磅礴的蒸汽火车曾以无比的巨力开启过人类历史上一个崭新的时代。它的诞生必须要感谢两个人,一位是英国发明家、工程师瓦特,一位是蒸汽火车的创造者史蒂芬孙。1736年1月19日生于苏格兰小镇格里诺克的瓦特,父亲是个具有多种手艺的工匠,因此受其影响的瓦特从小就有实验的兴趣和才能。

最早的蒸汽机车原理图

最早的蒸汽机车

1768年他制成了一台单动作蒸汽机,这台蒸汽机采用了各种新措施,如用油润滑活塞、设置汽缸外绝热层等,大大降低了蒸汽消耗量,耗煤量只有纽科门机的四分之一,动作也更迅速。1776年这种机器开始在厂矿使用。1781年,他发明了行星式齿轮,将蒸汽机活塞的往复运动变为旋转运动。1782年他发明了大动力的“双动作蒸汽机”并获得专利,解决了蒸汽机运转的稳定性问题。1784年他发明了平行运动连杆机构,解决了双动作蒸汽机的结构问题。1788年他发明了离心式调速器和节汽阀,用来自动控制蒸汽机的运转速度。1790年发明了蒸汽机配套用压力计。至此他发明蒸汽机的过程才算结束。

而1781年6月9日生于诺森伯兰的威兰姆的史蒂芬孙,是一位煤矿工人的儿子,因此他从小就对矿井里用来抽水的蒸汽机非常感兴趣,经过认真而努力的研究后,他立誓要成为创造新型交通工具的发明者。(www.chuimin.cn)

经过几年的努力,他终于在1814年发明了一台蒸汽机车。这辆被人们称为“布拉策号”的蒸汽机车虽然取得了成功,但也暴露了许多问题,如蒸汽机车开动时,噪音太大,振动强烈,坐在车上的人被颠得筋疲力尽,更为危险的是,车轮摩擦铁轨时火星四溅,蒸汽机随时都有爆炸的可能。蒸汽机车在前进时不断从烟囱里冒出火来,把附近的树木都烧焦了等等,因此,人们开始称它为“火车”。

这之后,史蒂芬孙继续进行他的研究,并取得了相当大的成功。1825年9月27日,史蒂芬孙亲自驾驶自己同别人合作制造的“旅行者号”在达林敦和斯托顿之间进行铁路运输。“旅行者号”牵引着6节煤车,20节挤满乘客的车厢,载重达90吨,时速达到了15英里。这一壮观场面吸引了众多的人前来观看。铁路两旁人山人海,还有人骑着马,打着红旗走在火车前面开道。随着一声“旅行者号”的运行成功,它向全世界宣告了铁路时代的到来。

1829年,一种名为“火箭”的机车在刚建成的曼彻斯特——利物浦铁路上畅行。这种火车能牵引8辆装有30吨煤的货车,每小时行驶6千米,它在当时是世界上最早最先进的火车,而发明这辆火车的斯蒂芬孙也因此被誉为“铁路机车之父”。

蒸汽火车

1843年,魏源在《列国图志》中向中国人介绍了蒸汽火车。时隔近百年后,20世纪30年代,中国举行了世界著名的“万国机车展览会”。到1988年中国停止生产蒸气机车为止,我国一共造出了9698台蒸汽机车,其中最好的火车已经达到世界领先水平。人们对蒸汽机车有着无尽的特殊感情,即使是现在,我国依然还有被使用的蒸汽火车。

运行时速最高可达每小时350千米的“和谐号”

瓦特与蒸汽机

提起蒸汽机,就不能不说到瓦特。其实,瓦特并不是蒸汽机的发明者,在他之前,早就出现了蒸汽机,即纽科门蒸汽机,瓦特运用科学理论,逐渐发现了纽科门蒸汽机耗煤量大、效率低等问题的症结所在。从1765年到1790年,瓦特进行了一系列发明,比如汽缸外设置绝热层、用油润滑润滑活塞、行星式齿轮、平行运动连杆机构、分离式冷凝器、节气阀、离心式调速器、压力计等等,使蒸汽机的效率提高了3倍多,最终发明出了现代意义上的蒸汽机。