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火车的诞生

2015-05-21

小学科学 2015年4期
关键词:放牛娃蒸汽机车布鲁克

在火车诞生的地方,人们为了纪念斯蒂芬森,为他建造了巨大的雕像

沿用至今的“工”字形

最初的铁轨,就是一根规整的铁条,车轮在上面转动是没什么问题,但经常容易打滑、出轨。于是,铁轨很快得到了改进,被做成凹槽形。凹槽形轨道可以有效防止车轮滑出,但容易在凹槽中积聚石子、煤屑。于是,它又“进化”了一次,被造成横截面像汉字的“工”字形,这种形状的轨道既稳定又可靠,一直沿用到今天。

话说18世纪,随着蒸汽机等工业机械的发明,机器大工业代替了工场手工业,大量的工业产品被源源不断地制造出来。机器大工业需要大量的燃料、原料,也需要把生产出的产品送往各地进行销售。那时候,运输主要依靠水运和陆地上的马车运输,效率很低,完全满足不了社会需求,每个工厂主都在期待着一种崭新的交通工具的诞生。

没有车先有轨

火车是一种奔驰在铁轨上的交通工具,铁轨是火车不可或缺的组成部分,但是要说起来,铁轨可比火车的资历老得多!

16世纪下半叶,在英国和德国的矿山和采石场,铺有一种用木材做成的路轨,在轨道上行走的车是靠人力或畜力推动的。1767年,英国的金属大跌价,有家铁工厂的老板为了处理堆积如山的生铁,便令人将生铁浇铸成长长的铁条,铺在工厂的道路上,准备在铁价上涨的时候再卖出去。

可是,人们发现车辆走在铺着铁条的路上,既省力又平稳。于是,铁轨先于火车误打误撞地诞生了。

放牛娃斯蒂芬森

铁轨已经诞生了,火车什么时候才能出现呢?别急,历史在等待一位名叫斯蒂芬森的放牛娃。

乔治·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8口全靠父亲的工资收入生活,日子过得很艰难。斯蒂芬森从小过着放牛娃的生活,直到14岁那年来到煤矿,当上了一名见习司炉工。凭借着吃苦耐劳的精神,斯蒂芬森不久便成了名熟练的机械修理工。

此时,火车实际上已经有了雏形。1807年,英国人特里维希克和维维安造出了在普通道路上行走的蒸汽机车,但是由于车子过于笨重,在普通道路上难以行驶,他们放弃了这个发明。斯蒂芬森总结他们失败的教训,开始研制蒸汽机车,他改进了产生蒸汽的锅炉,把立式锅炉改成卧式锅炉。为了让机车在铁轨上行使得更稳当,斯蒂芬森在车轮的边上加了轮缘,以防止火车出轨。

思量再三,斯蒂芬森决定把蒸汽机车放在铁轨上行驶,这样一来,就解决了笨重的机车缺乏可以行使道路的难题。

“怪物”布鲁克

1814年,斯蒂芬森的蒸汽机车火车头问世了。他发明的这个“钢铁怪兽”有5吨重,被命名为“布鲁克”。布鲁克可以带动总重约30吨的8节车厢。

但是,布鲁克还不能算是成熟的发明,因为它行动起来震动太大,甚至大到能把自己给震翻了。另外,如果能够更快一点儿,布鲁克也就更容易得到人们的喜爱。斯蒂芬森当然知道这些,他还在不断地改进着。在以后的10年中,斯蒂芬森又造了11个与布鲁克相似的火车头,一次比一次更完善。

开启火车纪元

1821年,一位名叫皮斯的先生筹划铺设从英国的斯托克顿到达灵顿的供马拉车用的铁轨,皮斯听了斯蒂芬森的建议,就委托他制造一台火车头。斯蒂芬森受委托后,竭尽所能,制造出一辆新的更先进的蒸汽机车,他将它命名为“旅行”号。

1825年9月27日,斯托克顿附近挤满了4万多名观众,铜管乐队也整齐地站在铁轨边,人们翘首以待新型机车的表现。忽然,人们听到一声激昂的汽笛声,斯蒂芬森亲自驾驶世界上第一列火车喷云吐雾地疾驶而来。机车后面拖着12节煤车和20节车厢,车厢里还乘坐着约450名旅客。

火车驶近了,大地在微微颤动。观众惊呆了,简直不敢相信自己的眼睛。火车缓缓地停稳,人群中爆发出一阵雷鸣般的欢呼声。铜管乐队奏出激昂的乐曲,7门礼炮同时发放,庆祝世界上诞生了火车这样一项伟大的发明。

这一天,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,跑完了40多千米的路程。人类铁路运输事业也就从这天正式开始,随即便在英国和美国掀起了一个修筑铁路、建造机车的热潮。仅1832年这一年,美国就修建了17条铁路。斯蒂芬森也因为卓越的发明而被誉为“火车之父”。

火车的纪元,正式开启了。

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