火车是怎样发明的

火车是怎样发明的

火车是我们现在司空见惯的交通工具,那么,它又是怎么发明的呢?

欧洲的工业革命以机器大工业代替了工场手工业。机器大工业需要大量的燃料、原料,也要把生产出的产品送往各地。而在19世纪以前,运输主要依靠水上的船舶和陆地上的马车,这远远不能满足大工业生产的需要。机器大工业呼唤着现代运输工具的诞生。

1814年,放牛娃出身的英国工程师斯蒂芬森造出了在铁轨上行走的蒸汽机车,人类社会进入了火车时代。

斯蒂芬森出生于1781年,父亲是煤矿上的蒸汽机司炉工,母亲没有工作。一家八口全靠父亲的工资收入生活,日子过得很艰难。14岁那年,斯蒂芬森也来到煤矿,当上了一名见习司炉工。他很喜欢这个工作,别人下班后,他还认真地擦洗机器,清洁零部件。多次的拆拆装装,使他掌握了机器的结构。

为了掌握更多的知识,斯蒂芬森在辛勤工作之余,还去夜校上课。他从没上过学,开始学习时困难重重,但靠着勤奋钻研,很快掌握了机械、制图等方面的知识。

一次,他用书本上学到的知识,结合工作的实际,设计了一台机器。煤矿上的总工程师看到他设计的机器草图,非常赞赏,这给了斯蒂芬森很大的鼓励。他学习和工作更加努力了,不久他便成了一名熟练的机械修理工。

斯蒂芬森总结了前辈失败的教训,开始研制蒸汽机车。他改进了产生蒸气的锅炉,把立式锅炉改成卧式锅炉,并作出了一个极有远见的重大决断,就是决定把蒸汽机车放在轨道上行驶。他在车轮的边上加了轮缘,以防止火车出轨,又在承重的两条路轨间加装了一条有齿的轨枕。因为当时考虑蒸汽机车在轨道上行驶,虽可避免在一般道路上因自身太重而难以行走的缺点,可在轨道上也会产生车轮打滑的问题,所以,他在机车上装上棘轮,让它在有齿的第三轨上滚动而带动机车向前行驶。

1814年,斯蒂芬森的蒸汽机车火车头问世了。他发明的这个铁家伙约有5吨重,车头上有一个巨大的飞轮。这个飞轮可以利用惯性帮助机车运动,斯蒂芬森为他的发明取了个名字叫“布鲁克”。这个布鲁克可以带动总重约30吨的8个车厢。在以后的10年中,他又造了11个与布鲁克相似的火车头。

斯蒂芬森的新发明也有很多缺点,首先是震动太大,有一次甚至震翻了车;其次是速度不快。因此他并不以此为满足,继续研究提高机车功率的方法,他采用了蒸气鼓风法,把废气导引向上喷出烟囱,带动后面的空气,从而加强了通风。这个新设计使蒸汽机车进入实用阶段。这时人们给它取了一个名字叫“火车”。

1825年9月27日,英国的斯托克顿附近挤满了4万余名观众,铜管乐队也整齐地站在了铁轨旁边,人们翘首以待,共同见证那激动人心的一刻。这时人们忽然听到一声响亮的汽笛声,斯蒂芬森亲自驾驶世界上第一列火车喷云吐雾般疾驶而来。火车头后面拖着12节煤车,另外还有20节车厢,乘着约450名旅客。火车渐渐驶近了,人们感觉到大地在微微颤动。

火车缓缓地停稳,人群中爆发出一阵雷鸣般的欢呼声。铜管乐队奏出了激昂的乐曲,七门礼炮同时发放。这列火车以每小时24千米的速度,从达灵顿驶到了斯托克顿,铁路运输事业从此开始。

1828年2月,塞甘从英国引进了两台斯蒂芬森机车,在里昂到圣艾蒂安路段上使用。但他对这种机车并不十分满意。1829年,他着手制造自己发明的管式锅炉机车。这种机车的牵引力大大超过了斯蒂芬森机车,但时速也只有10千米。因此,在制造十来台以后,便停止了生产。但后来,斯蒂芬森自己又采用了塞甘锅炉作为他新改进火车的原动力。

1829年曾举行了一次机车比赛,斯蒂芬森的新机车“火箭”号,以每小时58千米的速度获胜。以后,铁路建设在英国、欧洲和北美洲迅速展开,斯蒂芬森成为这种革命性的运输工具的主要发明者,从此陆路运输的难题便得以解决。