火车的发明者是谁
火车,现代交通运输工具的一种,是一种比飞机还要更早的存在,火车的出现使得人们对交通运输工具的认识翻天覆地,可是,人们享受这火车带来的便利,但是却没有多少人了解火车是什么时候出现的?是谁发明了火车?火车的发明者是谁?为什么起名为火车?一起来看看小编给大家精心准备的资料,欢迎阅读!
火车是谁发明的
火车,人类的现代交通工具之一,是人类利用化石能源运输的典例。是指在铁路轨道上行驶的车辆,通常由多节车厢所组成。火车的发明者是乔治.斯蒂芬孙1781年,火车先驱乔治.斯蒂芬孙出生在一个英国矿工家庭,直到18岁,他还是一个目不识丁的文盲。他不顾别人的嘲笑,和七八岁的孩子一起坐在课堂里学习。1810年,他开始制造蒸汽机车。
1817年,当斯蒂芬森决定他主持修建从利物浦到曼彻斯特的铁路线上完全用蒸汽机车承担运输任务。但是,保守的铁路拥有者却对蒸汽机车的能力表示怀疑。他们提出,在铁路边上固定的牵引机,用拖缆来牵引火车。斯蒂芬森为了让人们充分相信火车的性能,制造出了性能良好的“火箭号”机车。这种机车的卓越表现终于让怀疑者改变了态度,利物浦--曼彻斯特铁路因此成为世界上第一条完全靠蒸汽机运输的铁路线。 从此火车开始奔腾在人类的历史舞台。
为什么这种交通工具起名为火车?火车起名为火车的原因是因为火车是使用煤炭或木柴做燃料。1804年,一个名叫德里维斯克的英国矿山技师,首先利用瓦特的蒸汽机造出了世界上第一台蒸汽机车。这是一台单一汽缸蒸汽机,能牵引5节车厢,它的时速为5至6公里,而真正的蒸汽机车即火车是由史蒂芬孙(又译乔治·斯蒂芬森)发明的。这种车因为当时使用煤炭或木柴做燃料,所以人们都叫它 “火车” ,这个名称一直沿用至今。
火车的发明者是英国人乔治.斯蒂芬孙。1781年6月9日,乔治·史蒂芬孙在英国东北部的纽卡斯尔市郊出生。乔治的父亲是老式蒸汽抽水机的司炉,母亲是当地一位染工的女儿,两人都不识字,乔治是他们六个孩子中的第二个。由于家境十分穷苦,乔治作为稍大点儿的孩子,从很小时就担负起照看弟弟妹妹的责任。八岁那年,乔治做了他的第一份工作:照看家门前的木制路轨,防止牛走上去,报酬是每天两便士。
直到18岁,乔治还是个十足的文盲。19岁的时候,乔治为能写出自己的名字而感到自豪。几年下去,他已经掌握了读书和写字的一些基本要领了。在当时,这对于一个贫苦出身的工人来说,是相当不容易的。在人们借酒消愁的时候,乔治却把时间用在机器旁工作、做鞋、修钟表和写作业。
而且,当时的英国正大力改进交通设施。乔治对此颇感兴趣。通过多次试验,终于在1814年制造出了一台能够实用的蒸汽机车。这台机车能牵引30吨,还解决了火车经常脱轨的问题。
但是这台机车的缺点很多,不仅走的慢,震动厉害,噪声大,而且烟筒里冒出了很高的火苗。史蒂芬逊继续进行试验、改进。又经过11年的艰苦研究,世界上第一台客货运蒸汽机车“旅行号”终于诞生了,而乔治.斯蒂芬孙也因为发明了火车之后,被人誉为“火车之父”。
拓展:电力火车的发明者
1879年出世的世界第一台电力机车,是利用两条铁轨之间的第三条轨将电力引进机车里的。这种供电方式适合于电压和功率都比较低的情况。
随着电力机车的发展,要使它跑得快,运载量大,就得提高电力机车供电系统的电压和功率,因而需要使用高压输电线和变电装置。在这种情况下,就不能再使用设在地面上的第三条轨供电的方式了,因为这既不安全,又给使用带来不便。
1881年,德国试验成功一种适合以高压输电线供电的电力机车新的供电系统,叫做“架空接触导线”供电系统,也就是将电力机车的供电线路由地面转向空中。实际上,这种供电系统和现在城市中的有轨电车相似,在车顶上装着一条“长辫子”。它与以前使用蓄电池的电动机车的主要不同在于,它自身不带电源,由电厂供电,所以机车的结构比较简单,但需要一套供电设备。
这种装有“长辫子”的火车,依靠装在车顶上的受电弓子把电力从架在空中的电线上引到机车里。高压输电线送来的电是高达110千伏的三相交流电,必须经过牵引变电所变成25千伏的单相交流电,方能供机车使用。因此,在电力机车行驶的铁道沿线上,每隔50公里左右设一个牵引变电所。变电所的电又被送到邻近的沿线接触网上,通过机车上的受电弓将交流电引到机车的整流器上,把交流电变成直流电,使直流电动机旋转,再经过一套传动装置,带动车轮转动,机车就会跑动起来。
电力机车虽然问世较早,但直到20世纪60年代才开始受到人们的重视,被大量普遍地使用起来,已成为铁路机车家族中的佼佼者。
人们将电力机车称为神通广大的“火车头”,就是因为它比蒸汽机车有着以下独特的优点:
一是它的马力大,拉得多、跑得快、爬坡的劲头足。例如,我国在 50年代末期修筑的第一条电气化铁路——宝 (鸡)成(都)铁路,就充分发挥了电力机车的优越性。从宝鸡到成都,第一道关口就是要翻越气势雄伟的秦岭。过去用3台蒸汽机车拉一列950吨货车上秦岭时,像老牛拉车每小时才行走18公里。蒸汽机车下坡时是靠闸瓦制动的,而闸瓦因摩擦就会变热,如果不及时冷却就难以将机车制动住。为了保证行车的安全,蒸汽机车的下坡速度比爬还慢,有时甚至走走停停,以便使受热的闸瓦有足够的时间冷却。后来用3台电力机车取代同样数量的蒸汽机车,就能拉着2400吨的货物,以时速50公里快速上坡,比蒸汽机车在运货量和速度上都提高了近两倍。电力机车下坡时,采用电阻制动,使列车能以每小时40公里的速度下坡,既快速又安全。
二是电力机车用的是“干净”的电能,它不冒黑烟、扬灰渣,因而不会污染环境。即便是通过几公里长的隧道,旅客也不必担心浓烟和废气熏人,也不会被讨厌的煤灰渣迷住眼睛或弄脏衣服。机车驾驶人员也能在宽敞明亮的司机室进行操作。
三是电力机车操作简便,出车前的准备时间短,不像蒸汽机车那样,既要装煤,又要加水,也不像内燃机车需要加油。无论是在缺水的沙漠地带,或是在冰天雪地的寒冷地区,只要有电力供应,电力机车就能牵引列车昼夜行驶。
四是电力机车使用的是电能,既可由煤炭、石油来发电,也可由水力、核能、天然气、地热、太阳能等发电,能量来源比蒸汽机车和内燃机车丰富,而且效率高。蒸汽机车的热效率只有 7%;内燃机车的热效率较高,也仅为28%;而采用火力发电的电力机车,其效率可达30%,若以水力发电时,热效率高达60%~70%。
本世纪50年代,由于石油得到大量开采,价格低廉,所以世界各国郡在研制和使用内燃机车,而把电子机车放在次要地位。但是,在石油生产国提高石油价格,发生了世界性的石油危机之后,人们又把注意力转向了电力机车,从而促进了电力机车的迅速发展。
当时欧洲各国的电力机车的发展较快,如瑞士、荷兰等国研制的电力机车和供城市交通使用的有轨电车。日本制成了一种交直流两用电力机车,使用更为方便。
我国对电力机车使用很重视,除了建成宝成路电气化线路外,又修建了多条电气化线路,大大提高了机车的运载量。与此同时,我国还研制成了“韶山”型电力机车,也投入使用。
电力机车除了在铁路和城市地面交通(即有轨电车)使用外,还多用于城市中地铁,如意大利米兰市地铁、我国北京地铁用的电力机车等。现在的北京地铁电力机车上的“长辫子”已经不见了。这是怎么回事呢?原来,它是将“长辫子”从车顶上移到铁轨旁边的路基上。这样,架设和检修都很方便,但路轨附近有触电的危险,所以严禁乘客跳下站台,以保证人身安全。
目前,有的国家已制成了具有万匹马力的电力机车,使火车的速度超过了每小时200公里。还有的在研制14000马力的大功率电力机车,将会使火车的速度得到进一步提高。看来,电力机车将有着美好的发展前景。
铁路的来源
轨道车火车和铁路在今天是一对分不开的“兄弟”。 火车头,即蒸汽机车是英国发明家斯蒂芬逊于1825年发明的。有了火车头,才有火车。可是你知道吗,说起铁路的发明,比火车还要早半个多世纪。
早在16世纪中叶,英国的钢铁工业兴起,到处都搞采矿。可是,当时矿山的运输还很落后。铁矿石全靠马拉、人背,劳动效率很低。有个公司的老板,为了多运铁矿石,想了一个法子:从山上向坡下平放两股圆木,让中间的距离相同,一根接一根地摆到山下。当装满矿石的斗车,顺着两股圆木下滑的时候,山上的人大声喊叫着:“注意,车下来啦。”山下的人也大声回答道:“车到啦,好!”这就是初期的木头轨道。
木头轨道制作简单,由上向下运送重物也很省力,一时受到欢迎。不过,如果在平地上使用木头轨道效果不大,省力不多。而且,这种木头轨道不耐用,磨损大。
到了1767年,有人试着拿生铁来做轨道,以取代木头轨道。人们便称呼为铁路了。铁轨比木头轨道的体积小许多,它直接放在地面上,斗车的轮子也是铁制的,推起来当当直响,运煤、送货也省劲。但是,斗车内装的东西不能过重。有一回,一辆车子装货多了,把铁轨压到了地面里,结果车翻货出,差点压伤了人。
怎么办?看来,必须解决地面的承受力问题,同时还要考虑铁轨的长度问题。就是在解决这些问题的过程中,逐渐产生了后来的铁路。 火车很重,有人说如果把这个重量分散到枕木上,再由枕木分散到“道床”上,道床所受的力再均匀地分散到路基上,这个力量就变得小了许多。经过这样的传递过程,接触面积逐渐增大,单位面积的压力就相应降低,路基就不会被压坏了。
这个设计的思路是很科学的,可以说,今天的铁路仍然是根据这个道理建成的。