話說,當乘坐上高速磁懸浮列車,周圍的景色風馳電摯般掠過,給人無與倫比的速度感,還有過程中感覺不到一絲的顫抖,給人愜意的舒適感,兩者的完美結合真可謂是令人驚歎於科學技術的日新月異。

不過在軌道交通這個領域出現今天這般難以想象的突破前,人類在這一條道路上真可謂是“摸着石頭過河”,很多古怪有趣的發明,點綴着這一路上的探索。

在高速磁懸浮列車面世之前的200年,人類在軌道交通上的投入應用是蒸汽機。目前世界公認的第一輛可以實際運作的蒸汽機車,是由英國發明家,理查·特里維西克於1804年發明的。

(理查·特里維西克)

雖然以今天的視角來看,這樣的蒸汽機外表上有點未免太不拘小節,構造也相當簡單。但在200年前,能夠擺脫人力的限制而讓機器完成很多並非依靠人力可以完成的工作,甚至在此基礎上提高效率,已經相當超前。

1808年,當理查在倫敦一個城鎮的郊外樹立起一個高大的柵欄,在柵欄裏面建立起一條直徑約30米的圓形軌道示範鐵路,在鐵路上運行着蒸汽機,蒸汽機牽引着一節車廂,乘客就像在平順的旅程中享受着由機器帶來的便利時候,這裏一下子彷彿成爲一個馬戲團一般,吸引了衆多人的關注。

(1808年理查打造的蒸汽“馬戲團”)

正如開始所言,在探索蒸汽機的悠久歷史裏,很多發明家提出了各種各樣的想法,其中一些非常具有開創性,但一些,則頗有點令人難以置信的古怪。

在當時同時代的蘇格蘭,威廉·布倫頓發明的蒸汽機,正正就是屬於後者。因爲他研發的蒸汽機,前半部分和一般的蒸汽機沒有太大的不同,但後半部分則像電影裏出現的機器人手臂一般,看上去讓人感覺有點滑稽。

不過這個運輸工具,還真的可以稱得上是蒸汽機發明歷程裏的一個“泥石流”。

(威廉設計的蒸汽機)

在當時條件的限制下,軌道的鋪設會選擇在平坦的路上,蒸汽機的研發和應用很大程度上也是針對人員的輸送。不過對於很多的商用領域,這些蒸汽機就會馬上暴露自身的缺點,好比威廉當時從事的煤礦行業。

因爲煤礦所處的地理位置比較特別,山路較多且坡度較大,這給以當時的技術條件鋪設鐵路運輸人員和物品帶來了一定的困難。即使解決了這個問題,但如何運輸也是一個令人頭痛的問題。

對比於搭載乘客的重量而言,煤礦的礦石重量要重得多,因而在當時運輸各種根本無法依靠人力解決的重物,就會用諸如馬匹,大象等充當勞力。

當然作爲運輸煤礦礦石這個領域,在當時的做法也是使用馬匹牽引裝滿石頭的運輸車。

但這種做法終究屬於比較落後的方法,因爲一是需要很多數量的馬才能拉動更多的煤礦礦石,二是如果遇到坡度比較大的路段,即使是馬匹也難以完成任務,稍有不慎甚至可能導致整列礦石運輸車倒退,側翻,造成不可預料的危險。

爲此,當時在英國德比郡煤礦企業裏作爲機械工程師的威廉爲了解決這個問題,因而着手開始研發可以應用於這個行業領域的蒸汽機。

威廉認爲,在鐵軌上運行的鐵輪無法產生足夠的牽引力來牽引採石場裏的重物,事實上在當時的技術條件下,通過燃燒產生蒸汽膨脹推動活塞做功的力量,確實難以推動在坡度上的礦石運輸車。

所以威廉在1813年設計了一種非常巧妙的蒸汽機,正確來說是“行走機”,後人將其稱之爲“蒸汽馬”,“機械旅行者”。

蒸汽機的主體部分是燃燒鍋爐,四個車輪安放在軌道上,當鍋爐燃燒時候產生蒸汽,帶動頂部與之相連接的部件。

後面部分的機械腿經由該部件驅動,繼而將其向前推動,就像人將車推上山一樣。

(模型示意圖)

儘管這有着兩條步行腿的蒸汽機看起來很荒謬,但這個想法還是非常有閃光點的,因爲這可以切實解決因爲坡度帶來的運輸工具動力不足問題。

(模型示意圖)

雖然這奇特的蒸汽機速度慢,每小時只能行駛4.8公里的路程,但依然成爲很多煤礦企業青睞的發明。因爲這個機器確實可以解決在山路上運輸的問題,以至於當時大部分的採礦點都配備了這個“機械旅行者”。

(模型示意圖)

不過直到兩年後,煤礦企業的負責人不滿足於這蒸汽機的輸送速度,要求威廉開發更大承載量,速度更快的蒸汽機。

1815年7月31日,在一次試驗新的蒸汽機時候由於工人擅自改變了安全閥導致蒸汽機爆炸,致使13人死亡,多人受傷,因而威廉放棄了繼續研究蒸汽機。這也成爲了有記錄以來發生的第一次鐵路災難,這“行走”的蒸汽機,也隨着時間的流逝淡出了人們的視線。

雖然威廉·布倫頓這個名字並不廣爲人知,他研發的這個“機械旅行者”也只成爲一個被淘汰的發明。

但不得不說的是,他確實爲蒸汽工程做出了重要的貢獻,這個帶有“兩條腿”的蒸汽機,輕輕地點綴着科學技術的發展歷程。

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