《从马匹到蒸汽机:工业革命中的动力变革》 New 2025-01-02 作者 C3P00 一、马匹——曾经的战场与运输主力 在那个时代,马匹是战场上和日常运输中不可或缺的重要力量。在市场上向民间养马人和代理商购买马匹是一种常见的做法。 (一)骑兵用马的价格 据官方统计,骑兵只须支付30英镑就能买到装载轻型装备的骑兵用马,花40英镑能买到可以承载重型装备的骑兵用马或拉大炮的军马。然而,民间的马匹商人却常常喊出人们愿意付出的高价。这背后反映出当时马匹对于军事和社会发展的重要性。良种马匹的价格更是高得惊人,达到了80~100英镑(相当于今天的6400英镑或9000美元)一匹。而且,干草和饲料的成本增加了一倍,这对于依赖马匹的军队或者运输商来说,无疑是一笔不小的开支。 (二)人的可替代性 一位历史学家指出,在战场上,“人比马匹更容易取代”。这句话看似残酷,却深刻地反映了当时战争的需求逻辑。士兵的生命虽然宝贵,但在大规模的战争机器面前,补充兵源相对容易一些;而培养一匹适合战场作战的马匹则需要耗费更多的时间和资源。不过,随着时代的发展,这种状况即将发生巨大的改变。 二、煤炭和铁矿石——工业化国家的新血液 那时正逢煤炭和铁矿石成为一个日益工业化国家的必需商品,无论是民用商品还是军用武器都要用到煤和铁,其运输成本显著增加。这种状况促使人们去想办法改进,并抓住这个获利丰厚的好机会。 (一)煤炭和铁矿石的重要性 煤炭为工业生产提供了能源,铁矿石则是制造各种工具、机械以及武器的关键原料。例如,钢铁厂需要大量的煤炭来冶炼铁矿石,而炼出的钢铁又会被用于制造火车轨道、轮船外壳等。由于对这些原材料需求的不断增加,运输它们的成本也水涨船高。传统的依靠马车进行运输的方式已经难以满足快速发展的工业需求,这就迫切需要一种新的运输方式出现。 (二)寻找改进方法 在这种情况下,人们开始积极寻找能够提高运输效率、降低成本的方法。一些有远见卓识的人将目光投向了新兴的动力技术,这其中就包括蒸汽机的研发。蒸汽机的应用有望彻底改变当时的运输格局,就像后来它所做到的那样。 三、特里维西克与他的蒸汽机创新 早在1790年,一位名叫小理查德·特里维西克(Richard Trevithick, Jr)的年轻工程师就已经开始研发一种不同类型的蒸汽机。 (一)特里维西克的个人魅力 特里维西克于1771年生于康沃尔(Cornwall),他的父亲是一处煤矿的工头、经销商和工程师。按照当时的标准,特里维西克是一个“巨人”,他身高6英尺2英寸(约1.88米),体格粗壮、肌肉发达。当他演示举起铁匠的芯轴——一个重达上千磅(约454公斤)的铸铁锥体时,常常吸引人群的围观。在一次公开晚宴上,他举起一位粗壮的身高有6英尺的同事,将同事的身体头朝下倒转过来,并用其靴底在天花板上印了一个脚印——这类举止为他赢得了“康沃尔巨人”的绰号。除了身躯高大强壮以外,特里维西克还擅长建造蒸汽机,通常还会结合提高效率的创新技术。 (二)早期发明成果 特里维西克发明了柱塞泵,将一个活动的木制柱塞推入铸铁管道内,迫使水流到排水管,取代了以前矿井排水系统里很容易损坏的用链条挂着水桶的结构。第二年,他又反转过来设计制造了一个由水压驱动的发动机,当高处有水源时就能派上用场:水差落下时产生的力量使泵杆上下运动,人们可以利用这种运动来做想做的事情。这些发明都为他在蒸汽机领域的进一步探索奠定了基础。 四、高压蒸汽机的研发挑战与突破 由于受到博尔顿和瓦特的指责说侵犯了他们的专利,加上特里维西克自己已经知道如何进行发明创造,他把视野跳过了人们熟悉的靠大气压力运作的低压蒸汽机,投向尚未被开发的高压蒸汽领域——去研究工程师们所说的“强蒸汽”。 (一)低压与高压蒸汽机的区别 大气压力蒸汽机通过用冷水来冷凝低压蒸汽,在活塞下方产生真空,然后靠大气的压力驱动进行工作。高压蒸汽则可以用更大的力量来直接驱动活塞,而且不需要单独的冷凝器。想要增加气压蒸汽机的容量,就要增加汽缸的尺寸:博尔顿和瓦特在1792年制造的最大的蒸汽机有一个直径为5英尺9英寸的汽缸和9英尺长的驱杆。相比之下,高压蒸汽发动机的汽缸可以做得比较小,并且通过增加蒸汽的压力还可以让汽缸做得更小——前提是其锅炉能够坚固到足以承受额外的压力而不会爆炸。 (二)解决锅炉问题 特里维西克知道,坚固的锅炉是必要的保证。那时的锅炉还有很大的改进空间,有些锅炉在用铆钉接在一起的小铁板做成的锅炉外壳之间,填充的东西是麻布。在低压下,填了东西的密封板可以防止蒸汽损失,但它们在强蒸汽的压力下漏气很严重。特里维西克直接使用高压蒸汽,所以就不再需要将蒸汽排放到另外一个单独的冷凝器中,而是可以对着空气排出。但是他需要了解:如果这样做的话,他的蒸汽机会失去什么,又能有些什么长处?但还没有谁能够给他一个解释。经过不断的研究和试验,他逐渐解决了这些问题。 五、特里维西克蒸汽机的展示与发展 特里维西克于1796年末前往伦敦,在瓦特专利诉讼中出庭,这是他第一次离开康沃尔。他遇到了29岁的戴维斯·吉迪(Davies Giddy)——一位数学家,两人成了朋友。 (一)模型展示 回到康沃尔后,吉迪记得:“有一次,特里维西克来找我,非常迫切地问我,在蒸汽力的作用下,当压力升到几个大气压时,不是靠冷凝(蒸汽),而是把蒸汽放出蒸汽机,这时机器应该是怎样一个工作状态。”特里维西克在一个月内就做出了他的第一个工作模型:一个用明亮的黄铜做成的能够放在桌面上的蒸汽机模型。吉迪和邓斯坦维尔男爵及其夫人于1797年的某一天来到了特里维西克位于坎伯恩的家中,看模型如何工作。与特里维西克同时期的一个维多利亚时代的传记作者写道:“一个锅炉,看起来就像一个结实的铁壶,放在火上,戴维斯(吉迪)掌握着火候,并吹起了风箱,邓斯坦维尔男爵夫人掌控着蒸汽机,并打开旋转阀门向第一台高压蒸汽机送进蒸汽。” (二)公路蒸汽机车的尝试 随着模型的建立和测试以及确定的牵引力,特里维西克开始建造一个由强蒸汽驱动的普通公路机车。发动机大小与现代汽车相当,但它是圆柱形的,在烟囱对面的末端从顶部进入一个垂直活塞,内部安装了锻铁燃烧室和锅炉烟道。压力为每平方英寸60磅(psi)的蒸汽驱动垂直活塞,在给水管周围排出以预热水,然后从锻铁烟囱中间离开,起到蒸汽爆破的作用,将空气吸入火中使它燃烧得更热,并且燃烧掉烟雾(蒸汽机车头冒出的黑烟是煤烟,白烟是蒸汽)。 特里维西克被康沃尔当地人叫作“迪克上尉”。一位亲身参与者记得:“特里维西克在1801年圣诞节前夕对他的公路蒸汽机车进行了测试。”另一位与会者回忆说:“在马路上……当我们看到迪克上尉要启动蒸汽机时,很多人都跳起来看,也许我们有七八个人这样跳着看。从韦斯一直到坎伯恩灯塔是一座蜿蜒曲折的小山,但那蒸汽机就像一只小鸟一样蹦蹦跳跳地开走了。”“车子就像一只小鸟一样朝着邓斯坦维尔勋爵的房子开去,但是在绕过一堵墙时,撞进一条沟里翻了车。没有人员伤亡的报道。”车厢被推到某处停放,大家都聚到一个旅馆里,并用烤鹅配酒来安慰他们那受惊的心脏,但他们忘了照看蒸汽机——机器里的水被煮干,铁烧得通红,结果除了一些钢铁部件外,蒸汽机和(停放间)都被烧了个一干二净。 尽管遭遇了这样的挫折,特里维西克和维维安毫不气馁,两周后,他们于1802年1月中旬拿着邓斯坦维尔勋爵和吉迪的介绍信前往伦敦,去申请联合专利。这些信件让他们有机会见到化学家汉弗莱·戴维(Humphry Davy)、美国出生的物理学家本杰明·汤普森(Benjamin Thompson,即拉姆福德伯爵,Count Rumford)及其他知名人士。有人(可能是他们的专利律师)建议他们制造一辆蒸汽驱动的车并在伦敦展出。该专利颁发于1802年3月24日,目的是“用于改进蒸汽机结构的方法及用于驱动车辆和其他用途的应用”。 六、特里维西克蒸汽机车在伦敦的亮相 那年夏天,特里维西克在柯尔布鲁克代尔设计并制造了一台蒸汽机,其运行压力不低于每平方英寸145磅,这样的锅炉压力远高于任何曾经想进行尝试的人所做到的。特里维西克在1802年8月写信给吉迪说:“铸铁锅炉的直径只有4英尺,但厚度为1.5英寸,其汽缸直径仅为7英寸。”他嘲笑道:“这个地方的工程师都说,这么小的汽缸不可能将水抽到水泵顶部……他们不断地来看,因为他们都说除非亲眼所见,否则他们永远也不会相信——当然,这里的人本来就不轻信别人的发誓。”他们来了,他们看到了,然后“他们很快就面无表情、一句话不说地走了”。 在1803年2月的时候,一家铸造厂为特里维西克和维维安设想在伦敦作演示的三轮车铸造了一个锻铁缸和锅炉。它的汽缸直径只有5英寸,水平而不是垂直固定,从而更方便人们乘坐。锅炉不大于水壶桶,而且用锻造而非铸铁零件,整个发动机的重量只有600磅。在伦敦,雷瑟街的客车制造商威廉·费尔顿(William Felton)正在建造舒适的客车,在长达8英尺的驱动轮之间设置了板簧,该设计可容纳8~10人。发动机和锅炉于8月从法尔茅斯运到伦敦,在费尔顿的工厂里组装。 在秋季的某个时候,理查德·特里维西克的蒸汽动力无马车组装完成并经过了测试,总成本为207英镑(相当于今天的1.7万英镑或2.5万美元)。在接下来的6个月中,该蒸汽动力车在城市街道上开来开去,使普通的伦敦人感到兴奋,让路过的马匹受到惊吓。汉弗莱·戴维给蒸汽动力车取了名字:“特里维西克的龙车”(Trevithick’s Dragon)。 有关伦敦的第一辆蒸汽机车的故事留下来的很少。奇怪的是,那时的报纸没有报道该车的情况,让人们只能依靠回忆。制造车辆的费尔顿和他的儿子们在车子开出工厂的第一天就坐在车上,这是对他们做出车辆的进一步奖励。维维安回忆起车子第一次上路,“龙车”从“雷瑟街……穿过酒水池街进入格雷旅馆路,经过公爵板球场到帕丁顿和伊斯灵顿,再回到雷瑟街”。尽管车辆装了弹簧,但是坐在车上仍然很不平稳。大驱动轮上无法加装减震措施,因为如果那样做的话容易让齿轮脱开。即使是最佳路况的地段,也只是鹅卵石铺的路面。 一位名叫亨伯尔斯通的女士记得看到“龙车”穿过牛津街的场景,显然那是一次有组织的公开演示。路边的商店都已关闭,街道上没有其他马车。沿途的人们欢呼并挥舞着手帕。然而,伦敦的拉车伙计和赶马车的人并没有欢呼,他们意识到了这项新技术对他们的职业的威胁。亨伯尔斯通夫人回忆说:“他们用白菜帮子和臭鸡蛋砸向蒸汽机车子。” 七、铁路建设的影响 这个问题后来不断地被人提起,铁路创新者必须向潜在的投资者证明铁轮对于铁道的系统确实有效。这一证明影响了英国后来几十年的铁路建设:英国铁路的斜坡等级比后来依据美国崎岖地形建造的美国的铁路要平缓,转弯曲线也比较大。即使现代在由柴油电动发动机驱动的铁路上,还在驾驶室的前端安装了一个用来撒粗砂的漏斗(“漏砂机”),让火车司机在需要加强牵引力时,将砂砾撒在驱动轮前方的轨道上。 (一)早期铁路建设的特点 这种较平缓的斜坡等级和较大的转弯曲线是为了确保早期蒸汽机车的安全行驶。由于当时的蒸汽机车功率有限,如果斜坡过于陡峭或者转弯半径过小,可能会导致机车爬坡困难或者在转弯时发生脱轨事故。例如,在一些山区修建铁路时,工程师们会精心规划线路,尽量避免过大的坡度变化,以适应当时蒸汽机车的能力。 (二)现代铁路技术的延续 如今,虽然现代铁路的技术已经取得了巨大的进步,但一些早期为了适应蒸汽机车而形成的设计理念仍然保留了下来。比如漏砂机的设置,它可以在特殊情况下提供额外的摩擦力,确保列车在复杂路况下的安全运行。这体现了铁路建设技术传承与发展的特点。 总之,从马匹作为主要的动力来源,到特里维西克开创性的蒸汽机研发,再到蒸汽机车在伦敦的亮相以及对铁路建设的影响,这一系列的发展历程见证了人类在追求更高效、更强大的动力过程中所经历的艰辛与智慧。🧐
一、马匹——曾经的战场与运输主力
在那个时代,马匹是战场上和日常运输中不可或缺的重要力量。在市场上向民间养马人和代理商购买马匹是一种常见的做法。
(一)骑兵用马的价格
据官方统计,骑兵只须支付30英镑就能买到装载轻型装备的骑兵用马,花40英镑能买到可以承载重型装备的骑兵用马或拉大炮的军马。然而,民间的马匹商人却常常喊出人们愿意付出的高价。这背后反映出当时马匹对于军事和社会发展的重要性。良种马匹的价格更是高得惊人,达到了80~100英镑(相当于今天的6400英镑或9000美元)一匹。而且,干草和饲料的成本增加了一倍,这对于依赖马匹的军队或者运输商来说,无疑是一笔不小的开支。
(二)人的可替代性
一位历史学家指出,在战场上,“人比马匹更容易取代”。这句话看似残酷,却深刻地反映了当时战争的需求逻辑。士兵的生命虽然宝贵,但在大规模的战争机器面前,补充兵源相对容易一些;而培养一匹适合战场作战的马匹则需要耗费更多的时间和资源。不过,随着时代的发展,这种状况即将发生巨大的改变。
二、煤炭和铁矿石——工业化国家的新血液
那时正逢煤炭和铁矿石成为一个日益工业化国家的必需商品,无论是民用商品还是军用武器都要用到煤和铁,其运输成本显著增加。这种状况促使人们去想办法改进,并抓住这个获利丰厚的好机会。
(一)煤炭和铁矿石的重要性
煤炭为工业生产提供了能源,铁矿石则是制造各种工具、机械以及武器的关键原料。例如,钢铁厂需要大量的煤炭来冶炼铁矿石,而炼出的钢铁又会被用于制造火车轨道、轮船外壳等。由于对这些原材料需求的不断增加,运输它们的成本也水涨船高。传统的依靠马车进行运输的方式已经难以满足快速发展的工业需求,这就迫切需要一种新的运输方式出现。
(二)寻找改进方法
在这种情况下,人们开始积极寻找能够提高运输效率、降低成本的方法。一些有远见卓识的人将目光投向了新兴的动力技术,这其中就包括蒸汽机的研发。蒸汽机的应用有望彻底改变当时的运输格局,就像后来它所做到的那样。
三、特里维西克与他的蒸汽机创新
早在1790年,一位名叫小理查德·特里维西克(Richard Trevithick, Jr)的年轻工程师就已经开始研发一种不同类型的蒸汽机。
(一)特里维西克的个人魅力
特里维西克于1771年生于康沃尔(Cornwall),他的父亲是一处煤矿的工头、经销商和工程师。按照当时的标准,特里维西克是一个“巨人”,他身高6英尺2英寸(约1.88米),体格粗壮、肌肉发达。当他演示举起铁匠的芯轴——一个重达上千磅(约454公斤)的铸铁锥体时,常常吸引人群的围观。在一次公开晚宴上,他举起一位粗壮的身高有6英尺的同事,将同事的身体头朝下倒转过来,并用其靴底在天花板上印了一个脚印——这类举止为他赢得了“康沃尔巨人”的绰号。除了身躯高大强壮以外,特里维西克还擅长建造蒸汽机,通常还会结合提高效率的创新技术。
(二)早期发明成果
特里维西克发明了柱塞泵,将一个活动的木制柱塞推入铸铁管道内,迫使水流到排水管,取代了以前矿井排水系统里很容易损坏的用链条挂着水桶的结构。第二年,他又反转过来设计制造了一个由水压驱动的发动机,当高处有水源时就能派上用场:水差落下时产生的力量使泵杆上下运动,人们可以利用这种运动来做想做的事情。这些发明都为他在蒸汽机领域的进一步探索奠定了基础。
四、高压蒸汽机的研发挑战与突破
由于受到博尔顿和瓦特的指责说侵犯了他们的专利,加上特里维西克自己已经知道如何进行发明创造,他把视野跳过了人们熟悉的靠大气压力运作的低压蒸汽机,投向尚未被开发的高压蒸汽领域——去研究工程师们所说的“强蒸汽”。
(一)低压与高压蒸汽机的区别
大气压力蒸汽机通过用冷水来冷凝低压蒸汽,在活塞下方产生真空,然后靠大气的压力驱动进行工作。高压蒸汽则可以用更大的力量来直接驱动活塞,而且不需要单独的冷凝器。想要增加气压蒸汽机的容量,就要增加汽缸的尺寸:博尔顿和瓦特在1792年制造的最大的蒸汽机有一个直径为5英尺9英寸的汽缸和9英尺长的驱杆。相比之下,高压蒸汽发动机的汽缸可以做得比较小,并且通过增加蒸汽的压力还可以让汽缸做得更小——前提是其锅炉能够坚固到足以承受额外的压力而不会爆炸。
(二)解决锅炉问题
特里维西克知道,坚固的锅炉是必要的保证。那时的锅炉还有很大的改进空间,有些锅炉在用铆钉接在一起的小铁板做成的锅炉外壳之间,填充的东西是麻布。在低压下,填了东西的密封板可以防止蒸汽损失,但它们在强蒸汽的压力下漏气很严重。特里维西克直接使用高压蒸汽,所以就不再需要将蒸汽排放到另外一个单独的冷凝器中,而是可以对着空气排出。但是他需要了解:如果这样做的话,他的蒸汽机会失去什么,又能有些什么长处?但还没有谁能够给他一个解释。经过不断的研究和试验,他逐渐解决了这些问题。
五、特里维西克蒸汽机的展示与发展
特里维西克于1796年末前往伦敦,在瓦特专利诉讼中出庭,这是他第一次离开康沃尔。他遇到了29岁的戴维斯·吉迪(Davies Giddy)——一位数学家,两人成了朋友。
(一)模型展示
回到康沃尔后,吉迪记得:“有一次,特里维西克来找我,非常迫切地问我,在蒸汽力的作用下,当压力升到几个大气压时,不是靠冷凝(蒸汽),而是把蒸汽放出蒸汽机,这时机器应该是怎样一个工作状态。”特里维西克在一个月内就做出了他的第一个工作模型:一个用明亮的黄铜做成的能够放在桌面上的蒸汽机模型。吉迪和邓斯坦维尔男爵及其夫人于1797年的某一天来到了特里维西克位于坎伯恩的家中,看模型如何工作。与特里维西克同时期的一个维多利亚时代的传记作者写道:“一个锅炉,看起来就像一个结实的铁壶,放在火上,戴维斯(吉迪)掌握着火候,并吹起了风箱,邓斯坦维尔男爵夫人掌控着蒸汽机,并打开旋转阀门向第一台高压蒸汽机送进蒸汽。”
(二)公路蒸汽机车的尝试
随着模型的建立和测试以及确定的牵引力,特里维西克开始建造一个由强蒸汽驱动的普通公路机车。发动机大小与现代汽车相当,但它是圆柱形的,在烟囱对面的末端从顶部进入一个垂直活塞,内部安装了锻铁燃烧室和锅炉烟道。压力为每平方英寸60磅(psi)的蒸汽驱动垂直活塞,在给水管周围排出以预热水,然后从锻铁烟囱中间离开,起到蒸汽爆破的作用,将空气吸入火中使它燃烧得更热,并且燃烧掉烟雾(蒸汽机车头冒出的黑烟是煤烟,白烟是蒸汽)。
特里维西克被康沃尔当地人叫作“迪克上尉”。一位亲身参与者记得:“特里维西克在1801年圣诞节前夕对他的公路蒸汽机车进行了测试。”另一位与会者回忆说:“在马路上……当我们看到迪克上尉要启动蒸汽机时,很多人都跳起来看,也许我们有七八个人这样跳着看。从韦斯一直到坎伯恩灯塔是一座蜿蜒曲折的小山,但那蒸汽机就像一只小鸟一样蹦蹦跳跳地开走了。”“车子就像一只小鸟一样朝着邓斯坦维尔勋爵的房子开去,但是在绕过一堵墙时,撞进一条沟里翻了车。没有人员伤亡的报道。”车厢被推到某处停放,大家都聚到一个旅馆里,并用烤鹅配酒来安慰他们那受惊的心脏,但他们忘了照看蒸汽机——机器里的水被煮干,铁烧得通红,结果除了一些钢铁部件外,蒸汽机和(停放间)都被烧了个一干二净。
尽管遭遇了这样的挫折,特里维西克和维维安毫不气馁,两周后,他们于1802年1月中旬拿着邓斯坦维尔勋爵和吉迪的介绍信前往伦敦,去申请联合专利。这些信件让他们有机会见到化学家汉弗莱·戴维(Humphry Davy)、美国出生的物理学家本杰明·汤普森(Benjamin Thompson,即拉姆福德伯爵,Count Rumford)及其他知名人士。有人(可能是他们的专利律师)建议他们制造一辆蒸汽驱动的车并在伦敦展出。该专利颁发于1802年3月24日,目的是“用于改进蒸汽机结构的方法及用于驱动车辆和其他用途的应用”。
六、特里维西克蒸汽机车在伦敦的亮相
那年夏天,特里维西克在柯尔布鲁克代尔设计并制造了一台蒸汽机,其运行压力不低于每平方英寸145磅,这样的锅炉压力远高于任何曾经想进行尝试的人所做到的。特里维西克在1802年8月写信给吉迪说:“铸铁锅炉的直径只有4英尺,但厚度为1.5英寸,其汽缸直径仅为7英寸。”他嘲笑道:“这个地方的工程师都说,这么小的汽缸不可能将水抽到水泵顶部……他们不断地来看,因为他们都说除非亲眼所见,否则他们永远也不会相信——当然,这里的人本来就不轻信别人的发誓。”他们来了,他们看到了,然后“他们很快就面无表情、一句话不说地走了”。
在1803年2月的时候,一家铸造厂为特里维西克和维维安设想在伦敦作演示的三轮车铸造了一个锻铁缸和锅炉。它的汽缸直径只有5英寸,水平而不是垂直固定,从而更方便人们乘坐。锅炉不大于水壶桶,而且用锻造而非铸铁零件,整个发动机的重量只有600磅。在伦敦,雷瑟街的客车制造商威廉·费尔顿(William Felton)正在建造舒适的客车,在长达8英尺的驱动轮之间设置了板簧,该设计可容纳8~10人。发动机和锅炉于8月从法尔茅斯运到伦敦,在费尔顿的工厂里组装。
在秋季的某个时候,理查德·特里维西克的蒸汽动力无马车组装完成并经过了测试,总成本为207英镑(相当于今天的1.7万英镑或2.5万美元)。在接下来的6个月中,该蒸汽动力车在城市街道上开来开去,使普通的伦敦人感到兴奋,让路过的马匹受到惊吓。汉弗莱·戴维给蒸汽动力车取了名字:“特里维西克的龙车”(Trevithick’s Dragon)。
有关伦敦的第一辆蒸汽机车的故事留下来的很少。奇怪的是,那时的报纸没有报道该车的情况,让人们只能依靠回忆。制造车辆的费尔顿和他的儿子们在车子开出工厂的第一天就坐在车上,这是对他们做出车辆的进一步奖励。维维安回忆起车子第一次上路,“龙车”从“雷瑟街……穿过酒水池街进入格雷旅馆路,经过公爵板球场到帕丁顿和伊斯灵顿,再回到雷瑟街”。尽管车辆装了弹簧,但是坐在车上仍然很不平稳。大驱动轮上无法加装减震措施,因为如果那样做的话容易让齿轮脱开。即使是最佳路况的地段,也只是鹅卵石铺的路面。
一位名叫亨伯尔斯通的女士记得看到“龙车”穿过牛津街的场景,显然那是一次有组织的公开演示。路边的商店都已关闭,街道上没有其他马车。沿途的人们欢呼并挥舞着手帕。然而,伦敦的拉车伙计和赶马车的人并没有欢呼,他们意识到了这项新技术对他们的职业的威胁。亨伯尔斯通夫人回忆说:“他们用白菜帮子和臭鸡蛋砸向蒸汽机车子。”
七、铁路建设的影响
这个问题后来不断地被人提起,铁路创新者必须向潜在的投资者证明铁轮对于铁道的系统确实有效。这一证明影响了英国后来几十年的铁路建设:英国铁路的斜坡等级比后来依据美国崎岖地形建造的美国的铁路要平缓,转弯曲线也比较大。即使现代在由柴油电动发动机驱动的铁路上,还在驾驶室的前端安装了一个用来撒粗砂的漏斗(“漏砂机”),让火车司机在需要加强牵引力时,将砂砾撒在驱动轮前方的轨道上。
(一)早期铁路建设的特点
这种较平缓的斜坡等级和较大的转弯曲线是为了确保早期蒸汽机车的安全行驶。由于当时的蒸汽机车功率有限,如果斜坡过于陡峭或者转弯半径过小,可能会导致机车爬坡困难或者在转弯时发生脱轨事故。例如,在一些山区修建铁路时,工程师们会精心规划线路,尽量避免过大的坡度变化,以适应当时蒸汽机车的能力。
(二)现代铁路技术的延续
如今,虽然现代铁路的技术已经取得了巨大的进步,但一些早期为了适应蒸汽机车而形成的设计理念仍然保留了下来。比如漏砂机的设置,它可以在特殊情况下提供额外的摩擦力,确保列车在复杂路况下的安全运行。这体现了铁路建设技术传承与发展的特点。
总之,从马匹作为主要的动力来源,到特里维西克开创性的蒸汽机研发,再到蒸汽机车在伦敦的亮相以及对铁路建设的影响,这一系列的发展历程见证了人类在追求更高效、更强大的动力过程中所经历的艰辛与智慧。🧐