火車是怎么來的?

【專家解說】：英國工程師斯蒂芬森 火車的發(fā)明 今天，當(dāng)一列列火車風(fēng)馳電掣般地從我們面前閃過，迅速地從視野消失駛向遠(yuǎn)方時(shí)，我們禁不住會(huì)發(fā)出由衷的贊嘆，發(fā)明火車的人真?zhèn)ゴ?，為后人留下這種既快又方便舒適的交通工具。 歐洲工業(yè)革命以機(jī)器大工業(yè)代替了工場(chǎng)手工業(yè)。機(jī)器大工業(yè)需要大量的燃料、原料，也要把生產(chǎn)出的產(chǎn)品送往各地。而在19世紀(jì)以前，運(yùn)輸依靠水上船舶。陸地上只能依賴馬車，這與大工業(yè)的需要是個(gè)很大的矛盾。機(jī)器大工業(yè)呼喚著現(xiàn)代運(yùn)輸工具的誕生。 16世紀(jì)下半葉，在英國和德國的礦山和采石場(chǎng)鋪有用木材做成的路軌。在軌道上行走的車是靠人力或畜力推動(dòng)的。1767年，英國的金屬大跌價(jià)，有家鐵工廠的老板看到堆積如山的生鐵，既賣不出去賺不了錢，又占用了很多地方，就令人澆鑄成長(zhǎng)長(zhǎng)的鐵條，鋪在工廠的道路上，準(zhǔn)備在鐵價(jià)上漲的時(shí)候再賣出去?？墒?，人們發(fā)現(xiàn)車輛走在鋪著鐵條的路上，既省力，又平穩(wěn)。這樣，鐵軌先于火車誕生了。 鐵條上行車畢竟不是很方便的，于是，鐵條得到了改進(jìn)，做成凹槽形的鐵軌。這種軌道可以防止車輪滑出，但容易在凹槽中積上石子、煤屑，鐵軌很容易損壞。于是，人們把鐵軌做成了上下一樣寬，中間略窄的形狀，這樣垃圾不易積起，鐵軌也不容易損壞?？墒沁@種軌道不是很穩(wěn)的，鐵軌受到?jīng)_擊容易翻倒而導(dǎo)致車輛出軌翻車。人們又把鐵軌的下面加寬，造成像漢字的“工”字形，這種形狀的軌道既穩(wěn)定又可靠，一直沿用到今天。 那個(gè)時(shí)代鐵路已誕生，可是行走在鐵路上的車大部分是用馬拉的。1783年，瓦特的學(xué)生默多克造出了1臺(tái)用蒸汽機(jī)作動(dòng)力的車子，但效果不好，沒人用。1807年，英國人特里維?？撕途S維安制造成功用蒸汽機(jī)推動(dòng)的車子，可是這車子太笨重了，難以在普通的道路上行走，而他們也沒想到把這輛車放到鐵軌上去，所以不久也就棄之不用了。直到1814年，放牛娃出身的英國工程師斯蒂芬森造出了在鐵軌上行走的蒸汽機(jī)車，正式發(fā)明了火車。 斯蒂芬森出生于1781年，父親是煤礦上的蒸汽機(jī)司爐工。母親沒有工作。一家8口全靠父親的工資收入生活，日子過得很艱難。14歲那年，斯蒂芬森也來到煤礦，當(dāng)上了一名見習(xí)司爐工。他很喜歡這個(gè)工作，別人下班了，他卻認(rèn)真地擦洗機(jī)器，清潔零部件。多次的拆拆裝裝，使他掌握了機(jī)器的結(jié)構(gòu)。他渴望掌握更多的知識(shí)，辛勤工作一天后，就去夜校上課。他從沒上過學(xué)，開始學(xué)習(xí)時(shí)困難重重，他聰明好學(xué)，勤奮鉆研，很快掌握了機(jī)械、制圖等方面的知識(shí)。一次，他用書本上學(xué)到的知識(shí)，結(jié)合工作的實(shí)際，設(shè)計(jì)了一臺(tái)機(jī)器。煤礦上的總工程師看到他設(shè)計(jì)的機(jī)器草圖，大加贊賞，這給了斯蒂芬森很大的鼓勵(lì)。他學(xué)習(xí)工作更加努力。勤奮了，不久便成了名熟練的機(jī)械修理工。 1907年，特里維?？撕途S維安造出了在普通道路上行走的蒸汽機(jī)車，但由于車子過于笨重，在普通道路上難以行駛，他們放棄了這個(gè)發(fā)明。斯蒂芬森總結(jié)他們失敗的教訓(xùn)，開始研制蒸汽機(jī)車，他改進(jìn)了產(chǎn)生蒸汽的鍋爐，把立式鍋爐改成臥式鍋爐；并作出了一個(gè)極有遠(yuǎn)見的重大決斷，決定把蒸汽機(jī)車放在軌道上行駛；在車輪的邊上加了輪緣，以防止火車出軌；又在承重的兩條路軌間加裝了一條有齒的軌道。因?yàn)楫?dāng)時(shí)考慮蒸汽機(jī)車在軌道上行駛，雖可避免在一般道路上因自身太重而難以行走的缺點(diǎn)，可在軌道上也會(huì)產(chǎn)生車輪打滑的問題，所以，在機(jī)車上裝上棘輪，讓它在有齒的第三軌上滾動(dòng)而帶動(dòng)機(jī)車向前行駛。 1814年，斯蒂芬森的蒸汽機(jī)車火車頭問世了。他發(fā)明的這個(gè)鐵家伙有5噸重，車頭上有一個(gè)巨大的飛輪。這個(gè)飛輪可以利用慣性幫助機(jī)車運(yùn)動(dòng)，斯蒂芬森為他的發(fā)明取了個(gè)名字叫“布魯克”。這個(gè)布魯克可以帶動(dòng)總重約30噸的8個(gè)車廂。在以后的10年中，他又造了11個(gè)與布魯克相似的火車頭。 斯蒂芬森的新發(fā)明也有很多缺點(diǎn)，首先是震動(dòng)太大。有一次，甚至震翻了車；其次是速度不快。因此，斯蒂芬森經(jīng)過改進(jìn)，重新設(shè)計(jì)了一輛火車。在設(shè)計(jì)制造火車的同時(shí)，他說服了皮斯先生。當(dāng)時(shí)，1821年，皮斯先生正在籌劃鋪設(shè)從斯托克頓到達(dá)靈頓供馬拉車用的鐵軌，皮斯聽了斯蒂芬森的建議，就委托他制造一臺(tái)火車頭。斯蒂芬森受委托后，加緊了工作的步驟。終于造出了一輛新的更先進(jìn)的蒸汽機(jī)車，他將它命名為“旅行號(hào)”。 1825年9月27日，在英國的斯托克頓附近擠滿了4萬余名觀眾，銅管樂隊(duì)也整齊地站在鐵軌邊，人們翹首以待，望著那臥榻碗蜒而去的鐵路。鐵路兩旁也擁擠著前來觀看的人群。忽然人們聽到一聲激昂的汽笛聲，一臺(tái)機(jī)車噴云吐霧地疾駛而來。機(jī)車后面拖著12節(jié)煤車，另外還有20節(jié)車廂，車廂里還乘著約450名旅客。斯蒂芬森親自駕駛世界上第一列火車?；疖囻偨耍蟮卦谖⑽㈩潉?dòng)。觀眾驚呆了，簡(jiǎn)直不相信自己的眼睛，不相信眼前的這鐵家伙竟有這么大的力氣。火車緩緩地停穩(wěn)，人群中爆發(fā)出一陣?yán)坐Q般的歡呼聲。銅管樂隊(duì)奏出激昂的樂曲，七門禮炮同時(shí)發(fā)放，人們?cè)趹c祝世界上誕生了火車。這列火車以每小時(shí)24公里的速度，從達(dá)靈頓駛到了斯托克頓，鐵路運(yùn)輸事業(yè)從這天開始。 到此時(shí)，火車的優(yōu)越性已充分體現(xiàn)出來了，它速度快、平穩(wěn)、舒適、安全可靠。隨即在英國和美國掀起了一個(gè)修筑鐵路、建造機(jī)車的熱潮。僅1832年這1年，美國就修建了17條鐵路。蒸汽機(jī)車也在這段時(shí)間前后有了很大的改進(jìn)，從最初斯蒂芬森建造的兩對(duì)輪子的機(jī)車，一直發(fā)展到5對(duì)，甚至6對(duì)輪子。而斯蒂芬森繼續(xù)作為這個(gè)革命性運(yùn)輸工具的發(fā)明者和倡導(dǎo)者，解決了火車鐵路建筑、橋梁設(shè)計(jì)、機(jī)車和車輛制造的許多問題。他還在國內(nèi)和國外許多鐵路工程中擔(dān)任顧問。就這樣，火車在世界各地很快發(fā)展起來了。直到今天，火車仍然是世界上重要的運(yùn)輸工具，在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮巨大的作用。