天天科普|火车的演变为人类带来了意想不到的便捷

火车是现代主要交通运输工具之一,它具有负载量大、运输成本低等优点。自1804年英国的德里维斯克创造出世界上第一辆在轨道上行驶的蒸汽机车后,历经燃煤蒸汽机车、内燃机车、电力机车、磁悬浮列车等阶段的演变。本展项通过图文介绍火车的演变发展史,以模型演示蒸汽机车运行过程和原理,使观众对火车的发展有了更深入的了解。

今天,当一列列火车风驰电掣般地从我们面前闪过,迅速地从视野消失驶向远方时,我们禁不住会发出由衷的赞叹,发明火车的人真伟大,为后人留下这种既快又方便舒适的交通工具。

欧洲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,运输依靠水上船舶。陆地上只能依赖马车,这与大工业的需要是个很大的矛盾。机器大工业呼唤着现代运输工具的诞生。

16世纪下半叶,在英国和德国的矿山和采石场铺有用木材做成的路轨。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,有家铁工厂的老板看到堆积如山的生铁,既卖不出去赚不了钱,又占用了很多地方,就令人浇铸成长长的铁条,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。这样,铁轨先于火车诞生了。

铁条上行车毕竟不是很方便,于是,铁条得到了改进,做成凹槽形的铁轨。这种轨道可以防止车轮滑出,但容易在凹槽中积上石子、煤屑,铁轨很容易损坏。于是,人们把铁轨做成了上下一样宽、中间略窄的形状,这样垃圾不易积起,铁轨也不容易损坏。可是这种轨道不是很稳,铁轨受到冲击容易翻倒而导致车辆出轨翻车。人们又把铁轨的下面加宽,造成像汉字的“工”字形,这种形状的轨道既稳定又可靠,一直沿用到今天。

那个时代铁路已诞生,可是行走在铁路上的车大部分是用马拉的。1783年,瓦特的学生默多克造出了1台用蒸汽机作动力的车子,但效果不好,没人用。1807年,英国人特里维希克和维维安制造成功用蒸汽机推动的车子,可是这车子太笨重了,难以在普通的道路上行走,而他们也没想到把这辆车放到铁轨上去,所以不久也就弃之不用了。直到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,正式发明了火车。

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,斯蒂芬森经过改进,重新设计了一辆火车。在设计制造火车的同时,他说服了皮斯先生。当时,1821年,皮斯先生正在筹划铺设从斯托克顿到达灵顿供马拉车用的铁轨。皮斯听了斯蒂芬森的建议,就委托他制造一台火车头。斯蒂芬森接受委托后,加紧了工作的步骤,终于造出了一辆新的更先进的蒸汽机车,他将它命名为“旅行号”。

【编辑:符樱】


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