蒸汽火车头诞生史（下篇）,- 高清在线观看 2024-10-21 体育资讯 78℃ 0 接上篇从第4节开始写 目录 前言 蒸汽机车发展史上的七个里程碑式的人物 2.1 丹尼斯·潘平 2.2 托马斯·萨弗里 2.3 托马斯·纽科门 2.4 詹姆斯·瓦特 2.5 尼古拉·约瑟夫·居纽 2.6 威廉·默多克 2.7 理查德·特里维西克 铁路发展史上的里程碑式人物 蒸汽机车的演化史 4.1 特里维西克的蒸汽机车 4.1.1 “吹气的家伙”机车 4.1.2 “Coalbrookdale'机车 4.1.3 伦敦蒸汽四轮车 4.1.4 格林威治蒸汽机爆炸事故 4.1.5 “Penydarren”机车 4.1.6 “Newcastle”机车 4.1.7 “Catch me who can”号机车 4.1.8 蒸汽驱动的轮船 4.1.9 特里维西克后来的事 4.1.10 特里维西克的贡献 4.2 马修·默里的“Salamanca”号机车 4.3 威廉·赫德利的“Puffing Billy”号机车 4.4 乔治·史蒂芬森的蒸汽机车 4.4.1 “布鲁克”号机车 4.4.2 “Locomotion 1号”机车 4.4.3 “火箭号”机车 关于1829年的那一场机车比赛 小结 4. 蒸汽机车的演化史 4.1 特里维西克的蒸汽机车 4.1.1 “吹气的家伙”机车 1801年，特里维西克制造了第一辆蒸汽机车，取名“吹气的家伙”（Puffing Devil)，这台车的轮子不是我们现在看到的火车轮，是普通的轮子，在普通的平路上就可以走。1801年的平安夜，特里维西克开着这辆车，在坎伯恩的Fore Street上亮相，车上载了6个人，然后又开到了“坎伯恩山”。三天后再试车的时候，这一部车开到了排水沟里，他们把车扔在那里没有熄火，就跑去附近的馆子吃烧鹅喝酒嗨皮去了。车里的水烧干了后，火还没有熄，最后车子就烧坏了。这一部车长得什么样呢？康沃尔郡有一个“特里维西克协会”，里面有这部车的复制品。有庆典活动的时候可以拿出来秀一秀。下面的照片是2009年6月10日，为纪念英王储夫妇，后来的乔治五世及皇后1909年6月10号到康沃尔郡参观100周年，“特里维西克协会”把这一台机车拿出来秀了一下。注意：下图最右侧的那个人手上拿的东西是操纵机车转向的装置。这部车不能长时间地维持蒸汽压力，实用性也不好。 4.1.2 “Coalbrookdale'机车 1802年，特里维西克为他的高压蒸汽机申请了专利。为了证明他的高压蒸汽机可行，他在Shropshire的Coalbrookdale工厂做了一台静止的蒸汽车，通过测量提水的高度来计算机器做的功。该机器的汽缸一分钟动作40次，汽包的压力达到了前所未有的145PSI（1MPa）。同年，Coalbrookdale公司为他铺了一条铁轨用来试他的机车，这台车的资料很少，不清楚当时有没有轨道上试过车。因为工厂里的一个工人在一次事故中死了，这个事故也涉及到了这台蒸汽机，工厂停掉了轨道试车的工作。现在只能从伦敦科技馆保存的图纸档案中知道有过这么一台车。现在有根据这份图纸做出来的复制品。现在称这部车叫Coalbrookdale。活塞杆和炉堂口在同一面，导致往炉堂里加煤的时候就易伤人。后来的“Peny Darren'车就是在这个基础上作了改进。4.1.3 伦敦蒸汽四轮车 1803年，伦敦街头出现了一台蒸汽机驱动的“四轮马车”，吸引了公众和媒体的眼球。这是他制造的第二部车。现在称这部叫“London Steam Carriage(伦敦蒸汽四轮车）”。虽然它走在街上就很拉风，但它的乘坐体验不好，且营运费用比马车还要贵，然后就不再玩下去了。现在有按当时的图纸制作的复制品流传于世，他的复制品现在走在街上也很拉风。同期马拉四轮车（horse drawn carriage) 4.1.4 格林威治蒸汽机爆炸事故 1803年，格林威治，特里维西克做的一台抽水用的固定蒸汽机使用过程中发生了爆炸，死了4个人。特里维西克认为这起事故是因为工作的操作不当引起的，机器本身并没有问题，但这起事故还是为瓦特等同行们攻击高压蒸汽机不安全提供了证据。特里维西克后来在机器上加了两个安全阀。一个是潘平的那种安全阀，安装在汽包的顶部，压力到了就可以自动泄压。另一个是“熔化”式铅塞，安装在锅炉最低安全水位处，如果水面低于安全水位，铅就会熔化，蒸汽从此孔处喷向炉内的火，从而降低了汽包里的压力，也给操作工足够的反应时间去熄炉火，避免了锅炉爆炸。另外，他引入了“水压”试验的方法，测试汽包的承压能力，同时为汽包安装了水银压力计。 4.1.5 “Penydarren”机车 1802年，特里维西克为Penydarren工厂制造了一台用来驱动锻锤的固定蒸汽机。在工厂老板Samuel Homfray的监督下，这部蒸汽机安装到了带轮的小车上就变成了蒸汽机车了。1803年，特里维克克把机车的专利卖给了老板。机车完成后，受到特里维西克的鼓舞，老板Sameul Homfray和另一个工厂主Richard Crawshay打赌，赌注500几尼金币。（几尼金币，1.05英磅。相当于现在的5万多刀）赌的内容是：这辆车要把10吨铁从南威尔士的Penydarren拉到Abercynon。1804年2月21日，在众人的注视下，特里维西克开着他的车成功地拖着五辆货车计10吨的铁及70个人到达了目的地。这一次是在铸铁轨道上跑的，机车太重，将铸铁轨道压烂了。但这一次的演示向大家证明了：如果轨道足够水平，适当重量的机车是可以只靠车轮与铁轨的摩擦在铁轨上行走的。这部机车后来又被拆回去用于驱动锻锤去了。这一次是具有实用前景的蒸汽机车崭露头角，在铁路发展史上里程碑的事件。1981年，威尔士国家博物馆按特里维西克当时的图纸制作了一台复制品，它可以跑起来。后来这部复制车转交给了the National Waterfront Museum，每年在馆外一条长40米的轨道上表演几次。这部车的活塞杆和炉堂口分别在蒸汽机的两边。 视频上，机车上有多处漏气地方，不知道是不是用当时的工艺故意做出来这种效果。注：有的资料上，”Penydarren“ 写为“Pen-y-Darren'，我没有查到为什么这么写。 4.1.6 Newcastle机车纽卡斯尔Wylam煤矿的老板Christopher Blackett听到了Penydarren机车成功的消息，就写信给特里维西克，请他帮他做一台机车。这一部车使用了有边缘的车轮，应是史上第一次。当时厂里铺了木制轨道，机车太重，压烂了轨道。这一部车称Newcastle机车。这部车应和前面的“Penydarren“车变化不大。 4.1.7 “Catch me who can”号机车 1808年，特里维西克通过一台“Catch me who can”的机车公布了他在机车方面的专业见识。这部车是什罗普郡的布里奇诺斯（Bridgenorth）的约翰·哈兹莱丁（John Hazledine）和约翰·厄佩斯·拉斯特里克（John Urpeth Rastrickf）支助他的。应是他制造的第5台机车。这一台车被用于马戏团表演，通过售票来赚钱。表演场地在伦敦，演出了多久不清楚。相信时间不会太长，因为轨道被压烂了。这一部车长得什么样子呢？当时的门票上有这部车的侧面图。有很少的门票保留下来了。 上面手写的字，我认不全。 根据门票及特里维西克其它机器的资料，做出了这部车的复制品。 经过这几次的折腾，特里维西克对蒸汽机车没有了兴趣，估计是没有赚到钱，或者看不到希望。此期间他又涉及到了市政隧道工程的事，后来就没有再研究机车了。4.1.8 蒸汽驱动的轮船 特里维西克也捣鼓过把蒸汽机安装到船上，使用划水轮推动船前进。这个轮子有部分在水上面可以看到，所以也叫“明轮”。现在我们称“轮船”的“轮”字，就是出自于这个明轮（paddle wheel)。因为消防的原因，这个方面也没有什么建树。 4.1.9 特里维西克后来的事 1808年，他的合伙人把伦敦做铁水箱的生意搞砸了，1811年他破产了。1814年，拿到了秘鲁银矿场9台蒸汽机合同。听说安第斯山有丰富的矿藏，1816年，他怀着发财的梦想，飘洋过海到了南美。先在秘鲁做矿业咨询，后来又漂到了哥斯达黎加。经过10年的折腾，最后没有赚到什么钱。1827年，在南美遇到了乔治·史蒂芬森的儿子罗伯特·史蒂芬森。罗伯特是他的粉丝，同在异乡为异客。罗伯特赞助了他50英磅，他回到了英国，身上一文不名。在此期间，新宠乔治·史蒂芬森已经从他发明的高压蒸汽机中获利了。1833年4月22日，穷困潦倒的特里维西克死于肺炎。4.1.10 特里维西克的贡献 这位天才的发明家，人生跌宕起伏。在世的时候没有人认识到他的发明在铁路发展史上的里程碑意义。近一个世纪后，人们开始认识到特里维西克在蒸汽机车领域的成就。1932年，英国政府在特里维西克的家乡康沃尔为他建立了一座铜像。与此同时，伦敦尤斯顿广场上还安放了一块纪念石，上面记录着特雷维西克蒸汽机车实验的历史。4.2 马修·默里的“Salamanca”（萨拉曼卡）号机车（Matthew Murray）（1765-1826.2.20）英国工程师此公有很多创造性的发明，在纺机机械，在刨床设计都有建树。当时企业使用马来拉运煤车，因为拿破仑发动的半岛战争，大量的牲口饲料被用于军队，导致社会民用的饲料紧缺。为了找到代替马的办法，有的人就想到了蒸汽机。约翰·布伦金索普(John Blenkinsop)(1783-1831.1.22)是Middleton的一个矿场经理，他拥有齿轮齿条的专利。当时的人发现机车在光滑轨道上拉货时，货物重量不可以超过机车自重的4倍，这不是主要的，更麻烦的是：如果拖的货太重时，车轮会在铁轨上打滑。他让马修·墨里制造机车时使用他的这项专利。默里当时有自己的公司Fenton, Murray & Wood。1812年，默里制造出机车，取名“Salamanca”号。经测试，这台用了齿轮齿条结构的机车，可以拉20倍机车自重的货车。当时用的木制轨道，高级一点轨道在木头外面加上铁皮。为配合这一台的齿轮装置，要在轨道一侧装上齿条。这一台车取名“Salamanca”，是为了向在“Salamanca之战”中击败法国军队的惠灵顿公爵致敬。Salamanca在西班牙。这是世界上第一台成功的商用机车。Salamanca机车共生产了4台，使用了20年。第一台车1817年的时候使用时汽包炸了。1835年，由于史蒂芬森的火箭号火车及利物浦到曼彻斯特的铁路成功营运，这条铁路上的齿条也被取消了。现在这种齿轮齿条装置的火车在某些陡坡铁路上还可以看到。国内都江堰至四姑娘山之间（简称“都四”线）就使用了齿轮轨道。 这个视频可以看到，齿条安装在轨道的中间。 4.3 威廉·赫德利(Willian Hedley)的“Puffing Billy”号机车 Wylam煤矿场老板克里斯托夫·布莱克特（Christopher Blackett）看到特里维西克机车成功了，就想到了用机车代替他矿上的马拉煤。此间默里的Salanmenca的齿轮齿条机车已取得了成功。 他请威廉·赫德利为他制造机车，但弃用齿轮齿条机构。 威廉·赫德利和他的助手蒂姆斯·哈克沃斯（Timothy Hackworth） (1786-1850)做了一台样机，实验表明，车轮与铁轨的摩擦力足够，但是样机的拉力不足，不能拖动当时矿场使用的拉煤车。当轨道上坡的时候，拉力也显得不够。 受到样机成功的鼓励，老板安排改进后再做一台机车。 赫德利和哈克沃斯接下来一下做了两台机车，分别取名“Puffing Billy”和“Wylam Dilly”。 上面这张照片是营运中的Wylam Dilly, 照片上的两位是赫德利的两个儿子威廉和乔治。对照上一张照片，车轮外形一样，但烟囱顶部的防雨盖不一样，在wylam Dilly上有白色标志，上面一台车没有。我估计上面一台车是Puffing Billy。 这两台机车表现很好，但因为机车太重，常将铸铁轨道压坏了。1815年，机车被改造成10个轮子的。 后来铁轨的材质换成锻铁。1830年，机车又被改回4个轮子。 这两台机车营运了50年，到1862年才退役。 退役的Puffing Billy卖给了专利博物馆(Patent Office Museum)，英国博物馆前身，现在对外展出。 Wylam Dilly在苏格兰的国家博物馆展出。 这是世上第一台使用车轮+铁轨方式（粘着型）的商用机车，也是保存最完好的古老机车。这一台机车的设计也深刻影响了史蒂芬森的机车设计。下面这一台看上去像Puffing Billy型，但这台车的下面的轨道和上面两台都不一样，我怀疑是哪个博物馆的复制品。4.4 乔治·史蒂芬森的蒸汽机车 4.4.1 “布鲁克”号机车 1814年，史蒂芬森在前人造车经验的基础上，制造了“布鲁克”号（Blücher 或 Blutcher）机车，也有人翻译为“布吕歇尔”号。它可以拉动30吨货物以每小时6.4公里的（4mile/hour)速度在1：450的坡上行走。该车叫“布鲁克”是向普鲁士的将军Gebhard Leberecht von Blücher（格布哈德·列博莱希特·冯·布吕歇尔）致敬。1815年，在滑铁卢战役中，这位将军带着他的军队急行军，及时赶到战场参战，打败了拿破仑的法国军队。【我有一点不明白的是：滑铁卢战役是1815年的事，为什么1814年就会叫这个名字呢？】格布哈德·列博莱希特·冯·布吕歇尔据说1814-1816年期间，史蒂芬森先后共造了16台机车。第一台原型机后来被他拆了用于制造后面的改进机。这也是机器一步步地迭代，才是我们后来看到的样子。鉴于墨里的“Salamanca”上的齿轮结构很成功，“布鲁克”车上也有这个装置。下面这一台车的绘制图，上面有No. 2，Springwell煤矿用的二号车。再下面一张应是这个绘制图的原车照片。真的佩服西方人绘制图写实的精神。 1815年，因为机车太重压烂铁轨，他制造了一台有6个轮子的机车。但没有找到这部车的更多资料。1816年，他制造了Killingworth Billy机车，和布鲁克号结构大同小异。 这个时候，机车的英文locomotive还没有产生。他们当时叫这个新生的事物“travelling engine”（行走的机器）4.4.2 “Locomotion 1号”机车 1825年，他制造出了“机车号”（Locomotion)， 可以拉90吨的货以15mph的速度行走。9月27日早上，世界第一次商业铁路开始了试运行。机车号拉着80吨的煤和面粉，2小时内跑了14公里，期间有一段路速度到了39km/h。另外，本次公开试车，车后挂的载客车厢“试验号”（Experiment），载着一帮名流。现在的机车头叫“locomotive”就是从这一台车的名字“locomotion”演化而来的。locomotion本意为“运动的行为或力量”，来自拉丁语Loco和motionem。当时使用这个名字，取自1788年注入的一个意思：从一个地方到另一个地方的运动。 从此火车头就叫locomotive。机车图 客车厢图 英国首台客运蒸汽机车通车百年庆典（1925 年）此间，史蒂芬森定下了轨距1435mm(4英尺8.5英寸）。他造的机车也重，压坏了铸铁轨，他在试验路段上改用锻铁做轨道。 4.4.3 火箭号机车 乔治·史蒂芬森主持修筑了在利物浦和曼彻斯特（L&MR)之间的铁路。铁路公司想通过比赛竞标决定选用哪家制造的运输工具。比赛要求机车重不得超过6吨，沿铁轨走60英里（97公里）。乔治·史蒂芬森制造的“火箭号”（Rocket)机车，赢得了比赛。这一台车是由他儿子罗伯特·史蒂芬森主持设计，蒸汽包采用了烟管结构（fire-tube)获得了更好的换热效果。这个fire-tube boiler是法国工程师Marc Seguin发明的。下图参与了1829年的那一场竞赛的火箭号原型机，现存于博物馆。下面的是改进型绘制图。汽缸的倾斜角加大。下图应是复制品。5. 关于1829年的那一场机车比赛 说一下这次竞标中的几部落选的车。在L&MR铁路修之前，资方还没有想好这条铁路上用哪种运输工具。当时铁路有两种运输方式：a.)畜力拉。 b.)在铁路沿线建绞车，用绳拉动货车前进。史蒂芬森建议用火车，但资方董事会拿不定主意。后来决定到社会上公开招标征集方案。 招标通知发出后，董事会觉得内容不详细，会影响评标的难度，追加了本次招标运输工具的更详细的要求。 这一次的招标，是关于如何从多方案中选最优方案的解决办法，是一次创新，是有记录以来的第一次采用，使用了在实际应用环境下考察“头对头”的性能指标评估办法。它的评比方式与现在通行的军方招标采购没有多少区别了。 当时共有10个人应标，但后只有7个人提交了实物方案，其中3个方案不适合其中一条：机车可以自行走而不入围，但有一个方案出于礼貌在现场进行了测试。a.) Cycloped 这就是没有入围但参加了测试的方案，由利物浦的Thomas Brandreth提供，类似我们现在的健身跑步机。这部车参试时，有一匹马累趴在车上。 b.) 新奇号(Novelty) 伦敦的John Ericsson和John Braithwaite提供，汽包垂直放置，从上面加煤。 现在有这部车的复制品展示。c.) Perserverance（毅力）号 由爱丁堡的Timothy Burstall提供。 有复制品，但和这个图不怎么像。 d.) Sans Pareil 由Shildon的Timothy Hackworth提供。此人应是和赫德利一起研制Puffing Billy的那位。这部车超重，不满足标书的要求。这部车现在有复制品展示。 e.)火箭号（见4.4.3)6.小结蒸汽机车不是一生下来就有的，它是经过几代人前扑后继投入时间和心血，一步步改进，才最终达到了商用价值，引领了人类跨越到了铁路时代。这是铁路从0到1的诞生过程。在机车发明的过程中，不仅是上面的这几位，他们只是代表人物，还有很多很多的工程师贡献了他们的智慧和时间，很多有眼光的企业家、投资家们投入了大量的金钱支持工程师们的工作。当1出现后，就要往100迈进。这里又要很多的工程师、企业家、投资家们的投入很多的心血。下一篇写此后国外的蒸汽机车发展过程。 上一篇 腾讯买的理财怎么把本金取出来？(腾讯二季度总收入888.21亿 股票涨至340港元／股),- 哔哩哔哩_bilibili 下一篇 如何避免借记卡逾期并了解处理后果与解决方案(如何避免微信还信用卡手续费),_哔哩哔哩_bilibili 相关推荐 济南最新地铁线路图，9条全部整理齐了！ 雄鹿129-117战胜步行者 字母哥砍下三双 美联储明年开启框架审查 聚焦战略声明与沟通工具 浙大回应“受资助学生晒旅游照”：取消受资助资格 家姐细佬百日啦！香港首对大熊猫龙凤胎举办百日宴 男子为当榜一大哥到工厂偷铜料：平时饿了就啃点馒头，就想听那一声声“哥哥”
接上篇从第4节开始写 目录 前言 蒸汽机车发展史上的七个里程碑式的人物 2.1 丹尼斯·潘平 2.2 托马斯·萨弗里 2.3 托马斯·纽科门 2.4 詹姆斯·瓦特 2.5 尼古拉·约瑟夫·居纽 2.6 威廉·默多克 2.7 理查德·特里维西克 铁路发展史上的里程碑式人物 蒸汽机车的演化史 4.1 特里维西克的蒸汽机车 4.1.1 “吹气的家伙”机车 4.1.2 “Coalbrookdale'机车 4.1.3 伦敦蒸汽四轮车 4.1.4 格林威治蒸汽机爆炸事故 4.1.5 “Penydarren”机车 4.1.6 “Newcastle”机车 4.1.7 “Catch me who can”号机车 4.1.8 蒸汽驱动的轮船 4.1.9 特里维西克后来的事 4.1.10 特里维西克的贡献 4.2 马修·默里的“Salamanca”号机车 4.3 威廉·赫德利的“Puffing Billy”号机车 4.4 乔治·史蒂芬森的蒸汽机车 4.4.1 “布鲁克”号机车 4.4.2 “Locomotion 1号”机车 4.4.3 “火箭号”机车 关于1829年的那一场机车比赛 小结 4. 蒸汽机车的演化史 4.1 特里维西克的蒸汽机车 4.1.1 “吹气的家伙”机车 1801年，特里维西克制造了第一辆蒸汽机车，取名“吹气的家伙”（Puffing Devil)，这台车的轮子不是我们现在看到的火车轮，是普通的轮子，在普通的平路上就可以走。1801年的平安夜，特里维西克开着这辆车，在坎伯恩的Fore Street上亮相，车上载了6个人，然后又开到了“坎伯恩山”。三天后再试车的时候，这一部车开到了排水沟里，他们把车扔在那里没有熄火，就跑去附近的馆子吃烧鹅喝酒嗨皮去了。车里的水烧干了后，火还没有熄，最后车子就烧坏了。这一部车长得什么样呢？康沃尔郡有一个“特里维西克协会”，里面有这部车的复制品。有庆典活动的时候可以拿出来秀一秀。下面的照片是2009年6月10日，为纪念英王储夫妇，后来的乔治五世及皇后1909年6月10号到康沃尔郡参观100周年，“特里维西克协会”把这一台机车拿出来秀了一下。注意：下图最右侧的那个人手上拿的东西是操纵机车转向的装置。这部车不能长时间地维持蒸汽压力，实用性也不好。 4.1.2 “Coalbrookdale'机车 1802年，特里维西克为他的高压蒸汽机申请了专利。为了证明他的高压蒸汽机可行，他在Shropshire的Coalbrookdale工厂做了一台静止的蒸汽车，通过测量提水的高度来计算机器做的功。该机器的汽缸一分钟动作40次，汽包的压力达到了前所未有的145PSI（1MPa）。同年，Coalbrookdale公司为他铺了一条铁轨用来试他的机车，这台车的资料很少，不清楚当时有没有轨道上试过车。因为工厂里的一个工人在一次事故中死了，这个事故也涉及到了这台蒸汽机，工厂停掉了轨道试车的工作。现在只能从伦敦科技馆保存的图纸档案中知道有过这么一台车。现在有根据这份图纸做出来的复制品。现在称这部车叫Coalbrookdale。活塞杆和炉堂口在同一面，导致往炉堂里加煤的时候就易伤人。后来的“Peny Darren'车就是在这个基础上作了改进。4.1.3 伦敦蒸汽四轮车 1803年，伦敦街头出现了一台蒸汽机驱动的“四轮马车”，吸引了公众和媒体的眼球。这是他制造的第二部车。现在称这部叫“London Steam Carriage(伦敦蒸汽四轮车）”。虽然它走在街上就很拉风，但它的乘坐体验不好，且营运费用比马车还要贵，然后就不再玩下去了。现在有按当时的图纸制作的复制品流传于世，他的复制品现在走在街上也很拉风。同期马拉四轮车（horse drawn carriage) 4.1.4 格林威治蒸汽机爆炸事故 1803年，格林威治，特里维西克做的一台抽水用的固定蒸汽机使用过程中发生了爆炸，死了4个人。特里维西克认为这起事故是因为工作的操作不当引起的，机器本身并没有问题，但这起事故还是为瓦特等同行们攻击高压蒸汽机不安全提供了证据。特里维西克后来在机器上加了两个安全阀。一个是潘平的那种安全阀，安装在汽包的顶部，压力到了就可以自动泄压。另一个是“熔化”式铅塞，安装在锅炉最低安全水位处，如果水面低于安全水位，铅就会熔化，蒸汽从此孔处喷向炉内的火，从而降低了汽包里的压力，也给操作工足够的反应时间去熄炉火，避免了锅炉爆炸。另外，他引入了“水压”试验的方法，测试汽包的承压能力，同时为汽包安装了水银压力计。 4.1.5 “Penydarren”机车 1802年，特里维西克为Penydarren工厂制造了一台用来驱动锻锤的固定蒸汽机。在工厂老板Samuel Homfray的监督下，这部蒸汽机安装到了带轮的小车上就变成了蒸汽机车了。1803年，特里维克克把机车的专利卖给了老板。机车完成后，受到特里维西克的鼓舞，老板Sameul Homfray和另一个工厂主Richard Crawshay打赌，赌注500几尼金币。（几尼金币，1.05英磅。相当于现在的5万多刀）赌的内容是：这辆车要把10吨铁从南威尔士的Penydarren拉到Abercynon。1804年2月21日，在众人的注视下，特里维西克开着他的车成功地拖着五辆货车计10吨的铁及70个人到达了目的地。这一次是在铸铁轨道上跑的，机车太重，将铸铁轨道压烂了。但这一次的演示向大家证明了：如果轨道足够水平，适当重量的机车是可以只靠车轮与铁轨的摩擦在铁轨上行走的。这部机车后来又被拆回去用于驱动锻锤去了。这一次是具有实用前景的蒸汽机车崭露头角，在铁路发展史上里程碑的事件。1981年，威尔士国家博物馆按特里维西克当时的图纸制作了一台复制品，它可以跑起来。后来这部复制车转交给了the National Waterfront Museum，每年在馆外一条长40米的轨道上表演几次。这部车的活塞杆和炉堂口分别在蒸汽机的两边。 视频上，机车上有多处漏气地方，不知道是不是用当时的工艺故意做出来这种效果。注：有的资料上，”Penydarren“ 写为“Pen-y-Darren'，我没有查到为什么这么写。 4.1.6 Newcastle机车纽卡斯尔Wylam煤矿的老板Christopher Blackett听到了Penydarren机车成功的消息，就写信给特里维西克，请他帮他做一台机车。这一部车使用了有边缘的车轮，应是史上第一次。当时厂里铺了木制轨道，机车太重，压烂了轨道。这一部车称Newcastle机车。这部车应和前面的“Penydarren“车变化不大。 4.1.7 “Catch me who can”号机车 1808年，特里维西克通过一台“Catch me who can”的机车公布了他在机车方面的专业见识。这部车是什罗普郡的布里奇诺斯（Bridgenorth）的约翰·哈兹莱丁（John Hazledine）和约翰·厄佩斯·拉斯特里克（John Urpeth Rastrickf）支助他的。应是他制造的第5台机车。这一台车被用于马戏团表演，通过售票来赚钱。表演场地在伦敦，演出了多久不清楚。相信时间不会太长，因为轨道被压烂了。这一部车长得什么样子呢？当时的门票上有这部车的侧面图。有很少的门票保留下来了。 上面手写的字，我认不全。 根据门票及特里维西克其它机器的资料，做出了这部车的复制品。 经过这几次的折腾，特里维西克对蒸汽机车没有了兴趣，估计是没有赚到钱，或者看不到希望。此期间他又涉及到了市政隧道工程的事，后来就没有再研究机车了。4.1.8 蒸汽驱动的轮船 特里维西克也捣鼓过把蒸汽机安装到船上，使用划水轮推动船前进。这个轮子有部分在水上面可以看到，所以也叫“明轮”。现在我们称“轮船”的“轮”字，就是出自于这个明轮（paddle wheel)。因为消防的原因，这个方面也没有什么建树。 4.1.9 特里维西克后来的事 1808年，他的合伙人把伦敦做铁水箱的生意搞砸了，1811年他破产了。1814年，拿到了秘鲁银矿场9台蒸汽机合同。听说安第斯山有丰富的矿藏，1816年，他怀着发财的梦想，飘洋过海到了南美。先在秘鲁做矿业咨询，后来又漂到了哥斯达黎加。经过10年的折腾，最后没有赚到什么钱。1827年，在南美遇到了乔治·史蒂芬森的儿子罗伯特·史蒂芬森。罗伯特是他的粉丝，同在异乡为异客。罗伯特赞助了他50英磅，他回到了英国，身上一文不名。在此期间，新宠乔治·史蒂芬森已经从他发明的高压蒸汽机中获利了。1833年4月22日，穷困潦倒的特里维西克死于肺炎。4.1.10 特里维西克的贡献 这位天才的发明家，人生跌宕起伏。在世的时候没有人认识到他的发明在铁路发展史上的里程碑意义。近一个世纪后，人们开始认识到特里维西克在蒸汽机车领域的成就。1932年，英国政府在特里维西克的家乡康沃尔为他建立了一座铜像。与此同时，伦敦尤斯顿广场上还安放了一块纪念石，上面记录着特雷维西克蒸汽机车实验的历史。4.2 马修·默里的“Salamanca”（萨拉曼卡）号机车（Matthew Murray）（1765-1826.2.20）英国工程师此公有很多创造性的发明，在纺机机械，在刨床设计都有建树。当时企业使用马来拉运煤车，因为拿破仑发动的半岛战争，大量的牲口饲料被用于军队，导致社会民用的饲料紧缺。为了找到代替马的办法，有的人就想到了蒸汽机。约翰·布伦金索普(John Blenkinsop)(1783-1831.1.22)是Middleton的一个矿场经理，他拥有齿轮齿条的专利。当时的人发现机车在光滑轨道上拉货时，货物重量不可以超过机车自重的4倍，这不是主要的，更麻烦的是：如果拖的货太重时，车轮会在铁轨上打滑。他让马修·墨里制造机车时使用他的这项专利。默里当时有自己的公司Fenton, Murray & Wood。1812年，默里制造出机车，取名“Salamanca”号。经测试，这台用了齿轮齿条结构的机车，可以拉20倍机车自重的货车。当时用的木制轨道，高级一点轨道在木头外面加上铁皮。为配合这一台的齿轮装置，要在轨道一侧装上齿条。这一台车取名“Salamanca”，是为了向在“Salamanca之战”中击败法国军队的惠灵顿公爵致敬。Salamanca在西班牙。这是世界上第一台成功的商用机车。Salamanca机车共生产了4台，使用了20年。第一台车1817年的时候使用时汽包炸了。1835年，由于史蒂芬森的火箭号火车及利物浦到曼彻斯特的铁路成功营运，这条铁路上的齿条也被取消了。现在这种齿轮齿条装置的火车在某些陡坡铁路上还可以看到。国内都江堰至四姑娘山之间（简称“都四”线）就使用了齿轮轨道。 这个视频可以看到，齿条安装在轨道的中间。 4.3 威廉·赫德利(Willian Hedley)的“Puffing Billy”号机车 Wylam煤矿场老板克里斯托夫·布莱克特（Christopher Blackett）看到特里维西克机车成功了，就想到了用机车代替他矿上的马拉煤。此间默里的Salanmenca的齿轮齿条机车已取得了成功。 他请威廉·赫德利为他制造机车，但弃用齿轮齿条机构。 威廉·赫德利和他的助手蒂姆斯·哈克沃斯（Timothy Hackworth） (1786-1850)做了一台样机，实验表明，车轮与铁轨的摩擦力足够，但是样机的拉力不足，不能拖动当时矿场使用的拉煤车。当轨道上坡的时候，拉力也显得不够。 受到样机成功的鼓励，老板安排改进后再做一台机车。 赫德利和哈克沃斯接下来一下做了两台机车，分别取名“Puffing Billy”和“Wylam Dilly”。 上面这张照片是营运中的Wylam Dilly, 照片上的两位是赫德利的两个儿子威廉和乔治。对照上一张照片，车轮外形一样，但烟囱顶部的防雨盖不一样，在wylam Dilly上有白色标志，上面一台车没有。我估计上面一台车是Puffing Billy。 这两台机车表现很好，但因为机车太重，常将铸铁轨道压坏了。1815年，机车被改造成10个轮子的。 后来铁轨的材质换成锻铁。1830年，机车又被改回4个轮子。 这两台机车营运了50年，到1862年才退役。 退役的Puffing Billy卖给了专利博物馆(Patent Office Museum)，英国博物馆前身，现在对外展出。 Wylam Dilly在苏格兰的国家博物馆展出。 这是世上第一台使用车轮+铁轨方式（粘着型）的商用机车，也是保存最完好的古老机车。这一台机车的设计也深刻影响了史蒂芬森的机车设计。下面这一台看上去像Puffing Billy型，但这台车的下面的轨道和上面两台都不一样，我怀疑是哪个博物馆的复制品。4.4 乔治·史蒂芬森的蒸汽机车 4.4.1 “布鲁克”号机车 1814年，史蒂芬森在前人造车经验的基础上，制造了“布鲁克”号（Blücher 或 Blutcher）机车，也有人翻译为“布吕歇尔”号。它可以拉动30吨货物以每小时6.4公里的（4mile/hour)速度在1：450的坡上行走。该车叫“布鲁克”是向普鲁士的将军Gebhard Leberecht von Blücher（格布哈德·列博莱希特·冯·布吕歇尔）致敬。1815年，在滑铁卢战役中，这位将军带着他的军队急行军，及时赶到战场参战，打败了拿破仑的法国军队。【我有一点不明白的是：滑铁卢战役是1815年的事，为什么1814年就会叫这个名字呢？】格布哈德·列博莱希特·冯·布吕歇尔据说1814-1816年期间，史蒂芬森先后共造了16台机车。第一台原型机后来被他拆了用于制造后面的改进机。这也是机器一步步地迭代，才是我们后来看到的样子。鉴于墨里的“Salamanca”上的齿轮结构很成功，“布鲁克”车上也有这个装置。下面这一台车的绘制图，上面有No. 2，Springwell煤矿用的二号车。再下面一张应是这个绘制图的原车照片。真的佩服西方人绘制图写实的精神。 1815年，因为机车太重压烂铁轨，他制造了一台有6个轮子的机车。但没有找到这部车的更多资料。1816年，他制造了Killingworth Billy机车，和布鲁克号结构大同小异。 这个时候，机车的英文locomotive还没有产生。他们当时叫这个新生的事物“travelling engine”（行走的机器）4.4.2 “Locomotion 1号”机车 1825年，他制造出了“机车号”（Locomotion)， 可以拉90吨的货以15mph的速度行走。9月27日早上，世界第一次商业铁路开始了试运行。机车号拉着80吨的煤和面粉，2小时内跑了14公里，期间有一段路速度到了39km/h。另外，本次公开试车，车后挂的载客车厢“试验号”（Experiment），载着一帮名流。现在的机车头叫“locomotive”就是从这一台车的名字“locomotion”演化而来的。locomotion本意为“运动的行为或力量”，来自拉丁语Loco和motionem。当时使用这个名字，取自1788年注入的一个意思：从一个地方到另一个地方的运动。 从此火车头就叫locomotive。机车图 客车厢图 英国首台客运蒸汽机车通车百年庆典（1925 年）此间，史蒂芬森定下了轨距1435mm(4英尺8.5英寸）。他造的机车也重，压坏了铸铁轨，他在试验路段上改用锻铁做轨道。 4.4.3 火箭号机车 乔治·史蒂芬森主持修筑了在利物浦和曼彻斯特（L&MR)之间的铁路。铁路公司想通过比赛竞标决定选用哪家制造的运输工具。比赛要求机车重不得超过6吨，沿铁轨走60英里（97公里）。乔治·史蒂芬森制造的“火箭号”（Rocket)机车，赢得了比赛。这一台车是由他儿子罗伯特·史蒂芬森主持设计，蒸汽包采用了烟管结构（fire-tube)获得了更好的换热效果。这个fire-tube boiler是法国工程师Marc Seguin发明的。下图参与了1829年的那一场竞赛的火箭号原型机，现存于博物馆。下面的是改进型绘制图。汽缸的倾斜角加大。下图应是复制品。5. 关于1829年的那一场机车比赛 说一下这次竞标中的几部落选的车。在L&MR铁路修之前，资方还没有想好这条铁路上用哪种运输工具。当时铁路有两种运输方式：a.)畜力拉。 b.)在铁路沿线建绞车，用绳拉动货车前进。史蒂芬森建议用火车，但资方董事会拿不定主意。后来决定到社会上公开招标征集方案。 招标通知发出后，董事会觉得内容不详细，会影响评标的难度，追加了本次招标运输工具的更详细的要求。 这一次的招标，是关于如何从多方案中选最优方案的解决办法，是一次创新，是有记录以来的第一次采用，使用了在实际应用环境下考察“头对头”的性能指标评估办法。它的评比方式与现在通行的军方招标采购没有多少区别了。 当时共有10个人应标，但后只有7个人提交了实物方案，其中3个方案不适合其中一条：机车可以自行走而不入围，但有一个方案出于礼貌在现场进行了测试。a.) Cycloped 这就是没有入围但参加了测试的方案，由利物浦的Thomas Brandreth提供，类似我们现在的健身跑步机。这部车参试时，有一匹马累趴在车上。 b.) 新奇号(Novelty) 伦敦的John Ericsson和John Braithwaite提供，汽包垂直放置，从上面加煤。 现在有这部车的复制品展示。c.) Perserverance（毅力）号 由爱丁堡的Timothy Burstall提供。 有复制品，但和这个图不怎么像。 d.) Sans Pareil 由Shildon的Timothy Hackworth提供。此人应是和赫德利一起研制Puffing Billy的那位。这部车超重，不满足标书的要求。这部车现在有复制品展示。 e.)火箭号（见4.4.3)6.小结蒸汽机车不是一生下来就有的，它是经过几代人前扑后继投入时间和心血，一步步改进，才最终达到了商用价值，引领了人类跨越到了铁路时代。这是铁路从0到1的诞生过程。在机车发明的过程中，不仅是上面的这几位，他们只是代表人物，还有很多很多的工程师贡献了他们的智慧和时间，很多有眼光的企业家、投资家们投入了大量的金钱支持工程师们的工作。当1出现后，就要往100迈进。这里又要很多的工程师、企业家、投资家们的投入很多的心血。下一篇写此后国外的蒸汽机车发展过程。
