火車的發(fā)明
火車和所有其他發(fā)明一樣,都是為了滿足社會需要而問世的。18世紀初,隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展,人們急需一種比馬車裝得多、跑得快的新型車輛。在這種情況下,英國人瓦特發(fā)明了蒸汽機。這種機器比馬的力氣可大多了,它一問世就引起了人們的注意。有些人就想將“大力士”蒸汽機裝在車上,代替人力或者畜力來使車輛前進。
說來有趣,這種大膽設(shè)想首先在軍事上得到實現(xiàn)。當時,歐洲各國的軍隊為了滿足作戰(zhàn)需要,紛紛采用口徑和射程越來越大的大炮。由于炮的重量不斷增加,用人推馬拉的辦法很難保證大炮能及時跟隨部隊作戰(zhàn)。法國一位名叫居尼奧的炮兵軍官,針對這一問題就研制成用蒸汽機推動的“蒸汽汽車”來牽拉,從而開辟了以機器為動力的現(xiàn)代車輛蓬勃發(fā)展的道路,也為火車的誕生打下了基礎(chǔ)。
這種將蒸汽機裝在車子上的機械車是怎樣推動車輛行駛的呢?我們從它的外形上可以看到,蒸汽機有一個大鍋爐,裝在車架的前端。在鍋爐下面燒著煤火,用來將鍋爐里面的水加熱成蒸汽。由鍋爐上的一根管子將蒸汽引入車子前輪上方的汽缸里,蒸汽的力氣很大,便推著汽缸里的活塞向前移動,而活塞通過連桿和曲軸與前輪連在一起,于是隨著曲軸的轉(zhuǎn)動,車輪就跟著轉(zhuǎn)起來,從而使車子前進了。
此后不久,這種冒著黑煙、喘著粗氣的車子先后在英國和德國出現(xiàn)了,如英國1804年制成的蒸汽機車。不過,它的模樣和先前不大一樣了:有的將鍋爐移到車子的中間,并罩上罩子,兩頭還裝上幾排座位;有的把鍋爐移到車后部,而在前面坐人的地方裝了一個車廂,等等。蒸汽車有點近代車的氣派了。
與大多數(shù)新事物出現(xiàn)所受的遭遇一樣,在當時馬車占主要地位的歐洲各國,蒸汽車處處受到非難和排擠。
就說英國吧,那時各城市的郵政廳都使用大量的馬車來運送郵件。為了維護自身的利益,郵政廳便和大大小小的馬車主聯(lián)合起來共同對付新出世的蒸汽車,并要求政府對蒸汽車加以種種限制。
后來,英國政府也站在馬車主一邊來反對蒸汽車,并規(guī)定了許多條條框框。例如,對蒸汽車下了這樣的命令:蒸汽車在行駛時,必須有手持小紅旗的人在車前55米處跑步前進,以招呼行人避讓;在有馬的地方,不許蒸汽車的鍋爐放氣;不許蒸汽車在街上鳴汽笛;蒸汽車在農(nóng)村路上行駛,車的時速不得超過6千米,在城市不得超過3千米……這簡直比老牛車還慢呢!現(xiàn)在看起來確實令人發(fā)笑。
后來,盡管人們對蒸汽車進行了改進,但是由于它有著先天不足的弱點,例如車上裝的那又大又重的蒸汽機,既要經(jīng)常停下來添煤加水,操作很不方便,又大量排出濃煙和蒸汽,而且還占了車上很大地方,裝運不了多少貨物,所以人們逐漸對它失望起來。
就在人們?yōu)檎羝嚨那巴緭牡臅r候,有人就想到了16世紀中期在礦山上用木頭做軌道,以人力和畜力拉動的車子,提出也給蒸汽車鋪上軌道 (木頭軌道顯然不行,需要用鐵軌),讓它拖帶幾節(jié)車廂在鐵軌上行駛的設(shè)想。這可是個好主意,不僅使車廂里可裝很多的貨物和人員,而且可發(fā)揮蒸汽機力氣大的特長,使車子跑得快。
1825年9月27日,從英國斯多克頓到達林頓的世界上第一條鐵路正式通車了。由蒸汽汽車改制成的蒸汽機車 (我們平常所說的火車頭)開始大顯身手了,蒸汽機從此派上了大用場。這同時也宣告了世界上第一列火車正式問世。那天上午,由斯蒂芬遜制造并駕駛的“運動號”蒸汽機車拖帶著33節(jié)車廂,從斯多克頓出發(fā)了。車廂里裝載煤和乘客,而看熱鬧的人站滿了鐵道的兩旁。人們有的步行,有的騎馬,追追跑跑,簇擁著這長蛇般的龐大怪物在緩緩行駛。
1828年,期蒂芬遜和他的兒子共同制造了“火箭號”蒸汽機車,并參加了一次比賽。當時有3臺機車參加比賽,其中一臺在比賽開始不久,鍋爐接縫的地方便破裂了;另一臺走了40多千米因汽缸破損而停駛;只有“火箭號”機車以每小時22千米的平均速度,牽引著10多噸的貨物,跑完了112.6千米的路程,順利地到達終點,獲得了冠軍。此后,火車便受到人們的重視,在世界各國相繼發(fā)展起來。
火車剛出世不久,跑得比較慢,本來就對火車冷眼相待的一些馬車主,更加傲氣起來,經(jīng)常要跟火車比個高低,以顯示他的馬車跑得快。然而,馬車有時的確會揚揚得意地跑在火車的前頭,這就進一步促使人們對火車進行不斷改進。
早期的蒸汽機車,外形各種各樣:有的像個壓路機,有的與四輪馬車相似 (如英國“一號蒸汽機車”),有的和原始的汽車類同……這些機車的運載能力都還不大,跑得比馬車快不了多少。由于它們都是用煤炭或木材做燃料,行駛時鍋爐里的火焰熊熊,煙氣沖天,所以人們習慣上把它稱做“火車”。它雖然“吃”的是“粗糧”——煤,但力氣很大,而且煤