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火车背后的天才

提起火车的发明者,几乎所有人都会想到“火车之父”史蒂芬森。史蒂芬森的历史地位当然毋庸置疑,他将蒸汽机车发扬光大,让世界开启了铁路运输时代。

火车背后的天才

提起火车的发明者,几乎所有人都会想到“火车之父”史蒂芬森。史蒂芬森的历史地位当然毋庸置疑,他将蒸汽机车发扬光大,让世界开启了铁路运输时代。然而,第一辆火车却是诞生自一位并不十分知名、命运极其坎坷的天才之手,他的名字叫理查德·特里维西克。

年少轻狂强出头

工业革命时代的欧洲可谓“天才泛滥”,而天才们的伟大发明将人类带入了高速发展时代,特里维西克便是这诸多天才中的一员。1771年4月3日,特里维西克出生在英国康沃尔郡的一个富裕的家庭里。他的父亲是一个锡矿的矿长,作为一位地道的公子哥,少年时期的特里维西克便为人豪爽、潇洒大方。尽管是位纨绔子弟,特里维西克却受到了良好的教育,同时在机械方面表现出了惊人的天赋。当时,父亲的矿上有一台用来抽水的蒸汽机,特里维西克对此很感兴趣,并很快将蒸汽机的原理摸得一清二楚,但同时他也发现了这台蒸汽机的不足。这台蒸汽机正是由当时垄断整个英国蒸汽机市场的瓦特公司生产的。詹姆斯·瓦特——一个几乎是工业革命代名词的人物,年少轻狂的特里维西克却决定要向这位权威挑战。

当时瓦特公司生产的是低压蒸汽机,体积庞大。特里维西克认为,只要能让高压蒸汽在气缸内膨胀,就能制造出体积较小、重量较轻的蒸汽机,这样蒸汽机就能在更广阔的领域应用。1797年,26岁的特里维西克终于成功研制出了一台高压蒸汽机,并取名“吹气者”。这台蒸汽机在锅炉和传动装置上有了很大改进,圆柱状的锅炉不仅能够承受0.34兆帕的高压蒸汽,而且体积也比瓦特牌蒸汽机小很多。特里维西克对自己的发明信心十足,他深信特里维西克牌蒸汽机将全面取代瓦特牌蒸汽机,他将创立一个大型的工厂,然后赚到大把大把的钱。然而,钱还一分未挣到手,却已谣言四起。特里维西克要推销自己的蒸汽机,必然触动权威人士瓦特的核心利益。作为一位伟大的发明家,同时也是一位老谋深算的商人,瓦特开始散布谣言,说高压蒸汽机不安全,容易爆炸。对于安全至上的矿主而言,当然宁可信其有不可信其无,何况这话出自鼎鼎大名的“蒸汽机大王”之口。结果,特里维西克的蒸汽机根本推销不出去,他也因此备受打击。

屡败屡战路难求

特里维西克认输了吗?当然没有。他痛定思痛,决定另辟蹊径。有一天,他灵机一动,心想:“自己的高压蒸汽机体积较小,如果把它安装在交通工具上,不就可以轻松地‘日行千里’了吗?”这是个划时代的想法,同时也将开启一个伟大的时代。

1801年,特里维西克与自己的表弟安德鲁·维维安研制出了世界上第一台用蒸汽机驱动的四轮交通工具,取名为“吹气的家伙”。这台交通工具是在普通道路上行驶的,是一台用蒸汽机驱动的“汽车”,这台“汽车”比德国人本茨(奔驰汽车创始人)研制的汽油发动机汽车要早85年。1801年的平安夜,特里维西克邀请了几个铁哥们,驾驶着这台“汽车”出去兜风。可以想象,等待他们的当然是众多满脸惊奇的围观群众。在这个喜庆的节日里,在那长达8千米的行程中,特里维西克和他的“汽车”可谓出尽了风头。潇洒过头的特里维西克当然有些沾沾自喜,并开始正式向外界推销他的“汽车”。然而好景不长,距离那次成功的首秀还不到一个月,他和表弟便在又一次的兜风中兴奋过度,一不小心把他们的这个“大玩具”开进了沟里。还好两人没有受伤,特里维西克挥一挥手便拉着表弟去一家饭馆喝酒了。可是糟糕的还在后面,特里维西克忘了将这台“汽车”熄火,最后锅炉里的水烧干,发生了爆炸,这辆车被完全烧毁。

特里维西克的努力没有停止,不幸的是,伴随他的霉运也没有停止。1803年,特里维西克又制造了第二台蒸汽汽车,并取名“伦敦客车”,并在伦敦街头当众演示宣传,他依旧是载上自己的几个铁哥们,并以时速14千米的速度行驶了一段路。然而由于驾驶失误,这台车撞到了墙上。从此,所有人都觉得这个蒸汽汽车是一款危险的“大玩具”,也就没有人会去花钱买了。福无双至,祸不单行,就在这个时候,特里维西克好不容易卖出去的一台高压蒸汽机在一个煤矿发生了锅炉爆炸,并造成10人受伤,这起严重的事故几乎让特里维西克破产。

火车背后的天才伦敦客车

火车先驱显成就

尽管“坏运”连连,特里维西克却展现出了打不死的“小强”精神。他继续反思:“自己造的蒸汽汽车不是开进沟里,就是撞到墙上,如果将这台机车改装到固定的轨道上,问题不就迎刃而解了吗?而且,绝大多数煤矿和铁矿的运输线路是固定的,在这些线路上也早就有了马车用的轨道,借助轨道牢固的根基,蒸汽机车一定也可以装载更多的货物。”

果然有人对特里维西克的想法感兴趣。一位名叫萨缪尔·维西克的钢铁老板与另一个老板打赌,赌特里维西克能够成功造出一辆能在轨道上行驶的蒸汽机车,并且代替马车一次性将10吨重的铁矿石运到河边。在这个赌约的激励下,特里维西克很快便制造出了他的第三台蒸汽机车,并取名“新城堡”号。这台机车下面有两对动轮,全部由齿轮传动。机车上还装有一个大飞轮,借助它的旋转惯性动力保持气缸活塞的往复运动。特里维西克还在“新城堡”号上引进了两个重要的发明:其一是安全阀的设置,这种安全阀用熔点较低的铅制成,一般情况下,锅炉内的水会漫过安全阀,一旦水位过低,安全阀暴露在空气中,失去了水的冷却效果,安全阀的温度就会上升直至熔化,只要安全阀熔毁,锅炉的压力就会下降,爆炸事故就能避免了;其二是锅炉烟囱的改进,使得锅炉的通风大为改善,增加了煤的燃烧率和热效率。1804年2月29日,一个载入火车发展史的重要日子,“新城堡”号在大批新闻记者的见证下,拉着5节车厢,载着70名乘客和10吨铁矿石,沿着16千米长的轨道运行了4小时零5分,并成功抵达终点。这是世界上第一列真正意义上的火车,比“火车之父”史蒂芬森的“布吕歇尔”号早了9年。

但是,两个问题再次导致了特里维西克的失败:第一,“新城堡”号用4个多小时跑完16千米的路程,这种“蜗牛式”的速度在当时根本无法与马车相抗衡;第二,也是最致命的问题,就是这台蒸汽机车实在太重了,达4.5吨,当时的轨道承重能力也比较差,这使得“新城堡”号所到之处,将已经铺好的轨道全部压坏。矿主们辛辛苦苦铺就的轨道经过“新城堡”号的碾压全都成为一次性的了,这当然令投资者和客户都失去了信心。最终,本已在经济上捉襟见肘的特里维西克不得不卖掉了“新城堡”号的专利权以维持正常生活

一生坎坷几时休

1808年,特里维西克又制造了他的第四台蒸汽机车,这也是他一生中最后的一台蒸汽机车。这次特里维西克终于从蒸汽机车上赚到了钱。他在伦敦建造了一条圆形的轨道,驾驶着这台机车进行杂耍表演,并收取门票。据说有很多人花钱去参观并乘坐这辆蒸汽机车。但是,这台机车只不过是一个“马戏团玩具”,距离真正的商业应用还很远。从此之后,特里维西克在蒸汽机车上再无任何建树,而大量才华横溢的人开始挑战这一领域,其中就包括乔治·史蒂芬森。史蒂芬森在特里维西克蒸汽机车的基础上持续改进,终于发明了速度更快、实用性更强的火车;同时史蒂芬森还积极开展轨道线路的研究,并成功解决了轨道承重不足的问题。

特里维西克的“杂耍生涯”依然没有持续很久,1810年,他承包的一个隧道工程又发生了事故,至此,特里维西克彻底破产。破产后的特里维西克远走南美洲去淘金,并最终在秘鲁的矿山上从事安装蒸汽机的工作。后来,经济状况好转后的特里维西克还在这里买了银矿。然而,依然好景不长,特里维西克又被南美独立运动的领袖玻利瓦尔的军队抓走并囚禁起来,银矿自然也被没收了。被释放后,特里维西克开始了自己的游荡生涯,他的妻子也与他离婚并带走了他们的孩子和财产。到了1828年,穷困潦倒的特里维西克在南美遇到了乔治·史蒂芬森的儿子罗伯特·史蒂芬森。作为特里维西克的铁杆粉丝,罗伯特资助给他50英镑,特里维西克终于踏上了回国之路。

晚年的特里维西克境况十分凄凉,前妻已与他断绝关系,他不得不靠给矿山和工厂保养蒸汽机度日。1833年4月22日,这位潦倒天才贫病交加,因肺炎死去,特里维西克终于走完了他极其坎坷的一生。

火车背后的天才“新城堡”号

近百年后,人们开始渐渐认可特里维西克在蒸汽机车领域的功绩。1932年,英国政府在特里维西克的故乡康沃尔郡为他树立了一尊铜像,同时还在伦敦的尤斯顿广场镶嵌了一块纪念石碑,上面记述了特里维西克当年进行蒸汽机车实验的历史。1933年,也就是特里维西克逝世100周年之际,英国土木工程师协会举办了一场纪念讲座,查尔斯·英格里斯教授在开幕式的致辞中充分肯定了特里维西克的历史功绩:“在1799年至1808年,他(特里维西克)彻底改变了蒸汽机的性质,使蒸汽机从笨重的巨人变成了提供推动社会原动力的机械。”换句话说:“是他,发明了火车。”

作者:姚丁杨

来源:《百科知识》

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