书城童书它们怎么来的
3202300000007

第7章 流动的陆地——轮船

轮船的诞生

“轮船”一词始于我国唐代,它的出现与船的动力改革有关。原来,我国唐代李皋发明了“桨轮船”。他在船的舷侧或艉部装上带有桨叶的桨轮,靠人力踩动桨轮轴,使轮周上的桨叶拨水推动船体前进。因为这种船的桨轮下半部浸入水中,上半部露出水面,所以称为“明轮船”或“轮船”,以便和人工划桨的木船、风力推动的帆船相区别。

最早建造蒸汽轮船的是法国发明家乔弗菜,他在1769年就建造了世界第一艘蒸汽轮船“皮罗斯卡菲”号,用蒸汽机启动。后来,英国人薛明敦在1802年也建成一艘蒸汽轮船。可惜它们均未得到实际应用。直到1807年9月,美国人富尔敦设计、制造的蒸汽轮船“克莱蒙特”号试航成功,才使轮船开始真正成功为水上舞台的主角。

和以往不同轮船的动力来自两种不同的机器:涡轮机和蒸汽机。

蒸汽机由三个部分组成:蒸汽炉、汽缸和冷凝器。在蒸汽炉中,水沸腾为蒸汽,蒸汽通过管道被送到汽缸。阀门控制蒸汽到达汽缸的时间。蒸汽在汽缸内推动活塞做功,冷却的蒸汽通过管道被引入冷凝器重新凝结为水。这个过程在蒸汽机运动时不断重复。一般的蒸汽机有三个汽缸组成一个组。蒸汽机直接将活塞的上下运动转化为船轴的旋转运动。近年新造的蒸汽机中还包含了一个小的涡轮机,从汽缸中出来的蒸汽还可以利用它的余热在推动这个涡轮机来提高整个驱动装置的效率。这个涡轮机也与船的螺旋桨轴相连。

现代轮船的蒸汽机还有其他提高其效率的机构,往往有多个汽缸连在一起。蒸汽从一个汽缸出来后还被输入下一个汽缸。这些汽缸的直径一个比上一个大。这样虽然蒸汽的压力在每通过一个汽缸后就会减小,但它对每个活塞施加的总的力却是相同的。

渐渐地轮船取代了过去的帆船。轮船最主要的优点是它们不依靠风和速度比帆船快。它们比较可靠,到达一个港口的时间也一般与天气无关。轮船的燃料有煤、煤球、重油和木头。

知识链接

富尔顿生长在美国,从小就喜欢摆弄机械、划船。小时候,他划船去钓鱼,遇到了大风,船划起来好费劲啊,他就想;如果船可以向前走又不要用力划,该多好啊。第二天他又去划船玩,这次他坐在一只空船的船尾,两只脚不停的在水里捣动,不知不觉船就向前荡到河中央去了。这奇怪的现象引起了他的注意,他使劲地抖动双脚,神奇地是船速更快了。他想,可不可以在船上装个像风车似的东西让船浆不停的转动,船不就可以自己向前走了吗?回家后他马上画了一个像风车一样的轮子,想请机器厂的师傅制作出来,可是师傅对他说“你还太小,造轮船等你长大以后学习了很多的知识再说吧。”这时,富尔顿就暗下决心:我长大了一定要造出一艘轮船来。

1803年的时候他在瓦特的帮助下制造出了一个长21米、宽2.5米的轮船,可是在试行的时候,船走走停停,不一会就不动了。观看的人都嘲笑富尔顿,但是他没有气馁,继续实验。后来,终于制造出了一个长45米、宽4米没有风帆、没有杆船,只是在船的两侧各装着一个大水车轮子的船。试行的时候人们开始还是不相信富尔顿制造出的船可以自己行走,可是它真的离开了码头顺利的到达了上游一个叫阿尔巴巴的小城。富尔顿终于实现了自己小时候的梦想。后来人们就称富尔顿为“轮船之父”。