關(guān)于火車或列車的歷史

【專家解說】：">火車的發(fā)展史——
　　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，而且煤的成本又較低，來源豐富，因而蒸汽機一直延用了很長時間。
　　作為工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展產(chǎn)物的蒸汽機車，自然就要受到一些工業(yè)發(fā)達國家的重視。它們紛紛修鐵路，造火車，很快便使蒸汽機車風靡全世界。到19世紀中葉，這股筑路造車風掀起了熱潮，英、美、日、德等國除了自己制造蒸汽機車外，感到修筑鐵路有利可圖，便向世界各地宣傳推銷，承攬修路造車工程，從而使火車得到日益廣泛的應(yīng)用。
　　火車與鐵路
　　火車和鐵路在今天是一對分不開的“兄弟”。
　　火車頭，即蒸汽機車是英國發(fā)明家斯蒂芬遜于1825年發(fā)明的。有了火車頭，才有火車。可是你知道嗎，說起鐵路的發(fā)明，比火車還要早半個多世紀哩！
　　早在16世紀中葉，英國的鋼鐵工業(yè)興起，到處都搞采礦?？墒牵敃r礦山的運輸還很落后。鐵礦石全靠馬拉、人背，勞動效率很低。有個公司的老板，為了多運鐵礦石，想了一個法子：從山上向坡下平放兩股圓木，讓中間的距離相同，一根接一根地擺到山下。當裝滿礦石的斗車，順著兩股圓木下滑的時候，山上的人大聲喊叫著：“注意，車下來啦。”山下的人也大聲回答道：“車到啦，好！”
　　這就是初期的木頭軌道。
　　木頭軌道制作簡單，由上向下運送重物也很省力，一時受到歡迎。不過，如果在平地上使用木頭軌道效果不大，省力不多。而且，這種木頭軌道不耐用，磨損大。
　　到了1767年，有人試著拿生鐵來做軌道，以取代木頭軌道。人們便稱呼為鐵路了。鐵軌比木頭軌道的體積小許多，它直接放在地面上，斗車的輪子也是鐵制的，推起來當當直響，運煤、送貨也省勁。但是，斗車內(nèi)裝的東西不能過重。有一回，一輛車子裝貨多了，把鐵軌壓到了地面里，結(jié)果車翻貨出，差點壓傷了人。
　　怎么辦？看來，必須解決地面的承受力問題，同時還要考慮鐵軌的長度問題。就是在解決這些問題的過程中，逐漸產(chǎn)生了后來的鐵路。
　　火車很重，有人說如果把這個重量分散到枕木上，再由枕木分散到“道床”上，道床所受的力再均勻地分散到路基上，這個力量就變得小了許多。經(jīng)過這樣的傳遞過程，接觸面積逐漸增大，單位面積的壓力就相應(yīng)降低，路基就不會被壓壞了。
　　這個設(shè)計的思路是很科學的，可以說，今天的鐵路仍然是根據(jù)這個道理建成的?？墒蔷唧w地說，道床應(yīng)該用什么材料？造成什么樣子？枕木多大最好？一系列問題需要解決。19世紀初，英國鐵路公司征求新的軌道設(shè)計方案，并設(shè)置數(shù)萬英磅重獎。一時間，英國、法國、比利時的應(yīng)征者，蜂擁而來。圖紙、模型堆積似小山。經(jīng)過專家們評選，形成最優(yōu)方案；把鐵軌釘在枕本上，枕木鋪在用小石子堆成的道床上。這樣一來，道床上的小石子可以調(diào)整鐵軌頂面的高低不平，防止枕木移動，利于排水，保護路基。
　　1830年，這一年有兩項重要的發(fā)明：斯蒂芬遜新設(shè)計成功的蒸汽機車和火車行走的鐵路——首次結(jié)合成功了。事實說明：從英國倫敦到愛丁堡的旅行時間，由原來的10～12天，縮短到只需要2天多（50小時）。人類可以創(chuàng)造比馬跑得更快的旅行速度！
　　火車頭牽引的車廂越多，載重越大。原來制作的生鐵軌承受力量不足。有人軋制熟鐵軌來代替。這種新鐵軌比較舊的好，它不發(fā)脆，在重壓下不致斷裂。因此，鐵軌的制作又有新的改進，雖然形狀未改，可強度大為提高。
　　火車行駛的路很長，鐵軌不可能無限長。一般是12～25米。最早的鐵軌是一根緊接一根，沒有一點空隙。誰知夏天酷熱，鐵軌受熱膨脹，把筆直的鐵路“頂”得彎成個凸肚子，火車怎么行駛？冬天寒冷，鐵軌又收縮，發(fā)生斷裂了。這樣的事故教育了鐵路建筑者，他們想：如果在鐵軌的接頭之間留點“縫隙”，還怕它熱脹冷縮嗎！
　　舊的矛盾解決了，又出現(xiàn)新的矛盾：鐵軌的縫隙接頭越多，火車運行中的震動越多，發(fā)出的噪聲也越大。而且鐵軌的裂損有60%是產(chǎn)生在接頭處。人們開動腦子設(shè)法改進縫隙，于是無縫鋼軌誕生了。
　　鐵路，不知道花去了多少人的心血，集中了多少人的智慧，總結(jié)了多少次經(jīng)驗和教訓，才成為今天這個樣子，千萬不要小看它。
　　地下長龍
　　現(xiàn)在，世界上很多國家都有了地下鐵路 （人們簡稱地鐵）。我國也在北京、上海、天津等城市建設(shè)了地鐵，還有一些城市正準備承建。這說明，建造地鐵是城市現(xiàn)代交通發(fā)展的趨向之一。
　　地鐵列車不僅緩和了城市交通日益擁擠的情況，而且乘坐舒適，載客量大，運行準時，不受其他車輛干擾，可以高速行駛等，因而受到了廣大乘客的青睞。雖然乘坐地鐵的人很多，但是真正知道地鐵是怎樣問世的卻不多。
　　地鐵的發(fā)祥地是英國。
　　1830年以后，鐵路在歐洲和美國得到了迅速的發(fā)展。那時使用的機車是燒煤炭的蒸汽機車。這種機車行駛時，濃煙滾滾，灰渣飛舞，污染了城市環(huán)境。另一方面，由于大城市里各種交通工具相互混雜，道路擁擠，火車也無法高速行駛。
　　解決這一難題的辦法有兩種，一是建高架鐵路；二是建設(shè)地鐵。但是，建設(shè)高架鐵路投資大，而且還要占據(jù)地面相當大的空間。因此，人們還是對建造地鐵感興趣。
　　英國在世界上首先建設(shè)了地鐵。那是在 1860年正式開工建造地下鐵路的。但是，英國最早的地鐵實際上應(yīng)屬于1822年建成的1.8千米地下隧道。
　　1822年，英國人斯蒂芬遜決定在利物浦和曼徹斯特之間敷設(shè)鐵路，供“火箭號”機車行駛。但是，鐵路沿線居民和害怕被火車搶走生意的馬車主強烈反對修建這條鐵路。因此，鐵路不得不改變線路，繞遠在沼澤地上通過。尤其是在利物浦市，反對修建鐵路的人更多。由于不能在市內(nèi)修建，不得不開挖1.8千米的地下隧道供火車行駛。
　　這一段供火車通過的地下隧道，雖然算不上真正的地鐵，但是在地鐵的發(fā)展史上還是占有一定位置的。正是由于這件事，才使發(fā)明地鐵的英國人認識到，火車在地下行駛完全是行得通的，它為火車開辟了新的通路。
　　那時，英國也為地鐵施工創(chuàng)造了條件。當時有個叫布魯納的英國人，在倫敦的泰晤士河下面開挖了隧道，采用的是一種“盾構(gòu)法”施工的，即通過在地下深處安裝圓管不斷掘進的辦法。這條隧道是1825年竣工的。1860年倫敦地下鐵路開工時，人們也準備用盾構(gòu)法修建地下鐵路。
　　1863年，英國的地鐵工程首先完成了從倫敦的福靈斯頓站到畢曉普站的6千米區(qū)段。那時，還沒有發(fā)明電力機車，所以地鐵也用的是燒煤的蒸汽機車。
　　這種蒸汽機車在行駛時，搞得地鐵隧道里煙霧彌漫，不僅熏黑了車站和車廂，乘客們也滿身煙塵。盡管如此，倫敦市民還是愿意乘地鐵。他們認為，地鐵方便，速度快。因此，倫敦的地鐵利用率很高，并促使地鐵線路不斷擴展。到1883年，倫敦已建成了32千米的環(huán)形線地鐵。
　　到了1890年，德國和美國先后制成了性能優(yōu)良的電力機車。隨后，電力機車很快用于地鐵。法國巴黎由于也為城市交通問題所困擾，便立即投入修建使用電力機車的地鐵。當時，為了迎接1900年萬國博覽會在巴黎舉辦，便加速施工。結(jié)果，在博覽會舉辦時，巴黎地鐵如期通車。這是世界上最早使用電力機車的地鐵。與巴黎幾乎同時，德國也在柏林開挖地鐵，并于 1900年竣工。
　　美國在制成電力機車后，于1898年開始在波士頓修建地鐵，并于1904年通車，從而代替了喧鬧的高架鐵道和不合時宜的鐵道馬車。
　　紐約和巴黎在地鐵施工中，由于地下都是堅硬的巖石的地質(zhì)構(gòu)造，所以不能使用英國的盾構(gòu)施工法，而采用先在巖石上開小洞，再進行擴大的施工辦法。而德國柏林卻是松軟的砂土地質(zhì)構(gòu)造，因此先開挖路面，再采用沉箱法施工。
　　到了20世紀初期，世界上已有19個城市開通了地下鐵路。此后，有許多國家都在籌建地鐵。例如，前蘇聯(lián)的地鐵建設(shè)雖然起步較晚，但有利之處是，可吸收各國經(jīng)驗，研究各種不同的地鐵施工技術(shù)，采用適合自己的方法進行施工。于1932年開工修建的莫斯科地鐵，在第二次世界大戰(zhàn)期間，為了當防空洞使用，仍在繼續(xù)施工，完成了6千米。如今的莫斯科地鐵，是世界上最豪華地鐵之一。
　　世界上最早建成地鐵的英國倫敦，現(xiàn)已有地鐵400多千米，居世界首位。其次是紐約，有380多千米。第三是巴黎，有近200千米。