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早产的火车,发育不良的铁路,谱写了天才的悲歌。

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      我写完了一部关于铁路历史的书,内容为铁路的历史故事,包括英、美、德、日、印,当然,更多的是中国铁路,全书38章,铁路几乎中国近代

我写完了一部关于铁路历史的书,内容为铁路的历史故事,包括英、美、德、日、印,当然,更多的是中国铁路,全书38章,铁路几乎中国近代所有大事相关,我也将述说中国各条铁路的来龙去脉,大家将感受近代中国铁路的屈辱,也将感受到高铁崛起后民族的自豪。请大家关注我,我将每天更新。


在工业革命时期,英国出了一个蒸汽机车天才,注意,是蒸汽机车,就是我们说的火车。他在临终前,一定会对铁路说:我生君未生,君生我已老,君恨我生早,我恨君生迟。

这位蒸汽机车天才就是理查德•德里维斯克。

理查德•德里维斯克

1771年,德里维斯克出生在英国康沃尔郡一个矿区,老爸是一位矿老板,他是家里最小的孩子,上头是5个姐姐,他也是家中唯一的男孩。

老爸是矿老板,家境优越,又是家中唯一的男孩,德里维斯克受尽溺爱,所以,也有点调皮。在学校里,往往是调皮又聪明的孩子很讨老师的喜欢,德里维斯克就是这种人,他身高接近一米九,在学校时,高出一般同学一个头,还是个体育特长生,也是一个调皮且经常逃课的学生,但有一门课是个例外,那就是数学课。德里维斯克在数学方面非常有天赋,常常通过一些新奇的方式找到正确答案,是不是那个时代有数学天赋的人都这样?比他小6岁的数学家高斯也是用稀奇古怪的方式来解决数学问题,不过高斯不逃学,而且每门课程都好。

在德里维斯于读书阶段,我们暂时把他放在一边,让他好好读书,我们聊下工业革命的标志——蒸汽机。

很早的时候,英国矿山已经开始广泛的使用蒸汽机,用途是来给矿井提水的,通俗一点来说就是抽水机。

1698年,英国人萨弗里制成了世界上第一台实用的蒸汽抽水机。具体工作过程是:第一步,将一个蛋形容器充满蒸汽,然后关闭进汽阀;第二步,在容器外喷淋冷水,容器内的蒸汽冷凝成水,蛋形容器几乎形成真空;第三步,打开进水阀,矿井底的水受大气压力作用,经进水管吸入容器中;第四步,关闭进水阀,重开进汽阀,用蒸汽压力将容器中的水经排水阀压出,完成一次抽水;水排出后,重复以上步骤,容器再次充满蒸汽时,关闭进汽阀和排水阀,重新喷水使蒸汽冷凝。这就是整个抽水过程。

后来,又使用两个蛋形容器轮班工作,就可以连续排水,这个蒸汽抽水机在矿区里广泛的应用。

现在看来,这种机器使用非常麻烦,用蒸汽抽水后,必须冷却,才能再次抽水,当然,这比工人从几十米的深坑里,用力气提水要轻松得多。

所以,蒸汽机第一次广泛的使用是在煤矿区,原因也很简单,它需要烧大量的煤,其他地方用不起,只有煤老板才有足够的煤来使用这种玩意儿。

1775年,工业革命的旗手开始举起了他的旗帜:对蒸汽机进行了第一次巧妙的改良,此人就是詹姆斯·瓦特。

詹姆斯·瓦特

瓦特在之前的蒸汽机上,增加了两个容器,把加热和冷却变成了两个任务,分别由两个容器来承当完成,当然,另外要再添增一个冷凝器。其工作原理是:第一步,打开锅炉蒸汽阀门,使蒸汽进入汽缸,推动活塞向上运动;第二步,当蒸汽推动活塞到汽缸顶部的时候,关闭蒸汽阀门;第三步,打开冷凝器与汽缸连接的阀门,使汽缸内的蒸汽压力突然消失,并冷凝形成汽缸内真空,空气压力会使活塞再向下运动。因此,只要交替开闭这两个阀门,活塞就会快速上下运动,有了运动,就有了动力之源。

但是要想这玩意儿是动力之源,要成为能使用的动力,还不行,因为活塞只能作上、下直线运动,不能一直一个方向运动。

1784年,瓦特针对存在的问题又进行了第二次改进。

这次改进主要解决了两个问题:第一,以往的活塞只能作上、下直线运动,这次,瓦特采用一个连杆带动曲轴的结构,使活塞的直线动能转变为圆周旋转动能。换句话说,之前只能让物体过去,然后原路返回,而现在,物体的连续前进成为了可能。第二,发明了世界上最早的自动控制系统,自动调节蒸汽的流量,使机器的运行速度保持恒定,不再需要人打去调节阀门。

瓦特的创造性工作使蒸汽机迅速地发展,他使原来只能提水的机械,成为了可以普遍应用的蒸汽机;由于加热和冷凝分开进行,这样能够使做功的汽缸始终保持高热状态,减少了一会儿冷却,一会儿加热的折腾,更重要的是大大减少了煤的用量,蒸汽机的热效率成倍提高,煤耗大大下降。

蒸汽机原理

瓦特大部分蒸汽机就是在康沃尔郡矿区服务,正是德里维斯克住的地方。

上帝非常眷顾德里维斯克,给他安排了一位邻居。这位邻居就是蒸汽机专家威廉•默多克,算是矿区的蒸汽机售后服务工程师。

1754年,威廉•默多克出生在苏格兰的贝洛米尔,是瓦特的老乡。默多克是个机械天才,但是有个非常大的弱点:紧张的时候口吃。所以,他经常过不了面试这关,尽管有本事,但是,工作不好找。

1777年,默多克到瓦特的工厂去求职当机械师,他认为自己是老板的老乡,估计会照顾下。但是,默多克的运气不好,面试时,他的老乡瓦特出差了,瓦特的合伙人对他进行面试。

面试考官是瓦特的合伙人马修•博尔顿。看到不是自己的老乡,默多克非常紧张。在面试时,最惨的不是“一问三不知”,而是,你知道答案,但是无法说出来,跟哑巴吃黄连一样。默多克就是这种状况。

面对简单的问题,默多克半天没有蹦出一个字,只是一个劲儿用手不停地卷着他的硬帽,搞得面试现场气氛非常尴尬。博尔顿心里笑了,来了这么一个瓦特的老乡,看来,一方水土,养育的不是一样的人才,这家伙还应聘机械师,给我扫地我都不要。

博尔顿将马修•博尔顿将简历丢一边,准备叫下一位时,突然发现这是这哥们的这顶帽子非常特别,于是问了一句与面试无关的问题:这顶帽子是用什么做的?

默多克注意到了自己的简历已被丢到一边,知道工作无望,这下反倒说得出话来了,终于结结巴巴的挤出几个字说:“帽子……是……木头……做的”。

“木头做的,难怪我看它这么特别”,博尔顿立刻表现出来兴趣,“哪里买的”,估计他也想要一顶这最新款的帽子。

“帽子是我用自己造的车床车出来的”,听到这个回答,马修•博尔顿惊呆了,自己也是个机械方面的行家,他清楚这可是一门绝活儿,得需要一种可以车椭圆形物体的车床,当时能够制造和使用这种机器的人,当时在英国找不出几个。

“好,就你了”于是,威廉•默多克立刻就被录取了,而且也很快地证明博尔顿的判断是正确的。

录取后,默多克在瓦特公司负责安装蒸汽机。很快,默多克便成为了公司最厉害的蒸汽机专家,他在安装发动机时,可以准确、快速的完成任务,表现得非常完美,甚至还能对瓦特设计的蒸汽机提出修改意见。得到这样一位旷世奇才,作为老板,瓦特应该惊喜万分!

但是,此时成为大老板的瓦特,已经不是当年的瓦特了。

默多克的在技术上已经超越了瓦特,这使得对瓦特对他有所防范,所以,开始对他打压。瓦特强调自己的蒸汽机是经典,不容更改的!所以,默多克改良蒸汽机的建议只能自己保留。

既然老板反对,那我自己私下做。在康沃尔郡矿区进行售后服务工作期间,由于默多克的技术好,蒸汽机基本上也没啥事,反正闲着也是闲着,默多克自己没事就锤锤打打,这么一折腾,一不小心,竟然被他弄出一台蒸汽机车。

1784年,默多克捣鼓出来了一台蒸汽机车,在家边的教堂找了一个房间,发现这机车可以转圈跑上几英里,他非常得意,打算去申请专利。

瓦特知道后,立刻对拿出自己蒸汽机的专利,对默多克进行了威胁,说他的机车是对自己专利的侵犯,如果去申请专利,那就将法庭上见。默多克面对老板的斥责和反对,只好放弃了深入研究。

默多克对蒸汽机车的研究倒是终止了,但是,默多克的邻居有个小孩却接过了蒸汽机车的大旗,这个小孩就是德里维斯克。

好了,我们回到德里维斯克读书时期。

德里维斯克小时候除了数学课,其他的课程喜欢逃学,去哪儿玩了?是掏鸟窝,偷水果去了?不是,小德的爱好不在此处,他看热闹去了。

他就爱好蒸汽机,一旦矿井的蒸汽开动,他就喜欢观察蒸汽发动机如何抽水,常常一看就是一天,工人们拆装这些设备时,他也喜欢看热闹。

默多克在捣鼓蒸汽机车时,德里维斯克也逃学观看。

这真的叫潜移默化。

19岁时,德里维斯克就在矿山参加了工作,这家伙就在矿区长大,所以,对工作环境非常熟悉,准确来说,是对蒸汽机十分内行,并很快获得了采矿顾问的职位,和默多克一样,小德也很快成为了一个蒸汽机专家。

当时,蒸汽机是瓦特的天下,瓦特的蒸汽机专利实在是涉及太广,几乎所有关于蒸汽机的改进都可以被认为侵权。更要命的是,瓦特在晚年不是一名心怀宽广的科学家,而是一名一个心胸狭窄贪财的土财主。默多克的经历就是一个活生生的例子。

1792年,德里维斯克在多尔科思矿厂制造了一台倒置式蒸汽机,这台蒸汽机一诞生,56岁的瓦特就把21岁的德里维斯克告上了法庭,官司持续了7年,最后,结果是瓦特赢了,德里维斯克还要支付巨额的赔偿金。

既然不能改造蒸汽机,德里维斯克就开始改良蒸汽机。

德里维斯克制作了第一个高压蒸汽机,用了双动力气缸,并采取了四通阀蒸汽分配。废气通过垂直管烟囱直接排到外面,这个线性运动通过曲柄直接转换成圆周运动,代替了较为繁琐的梁式结构。他将锅炉制作成管状,每根铜管的直径为2米,这种管形锅炉使得蒸汽的压力大大增加,可以得到比瓦特蒸汽机大得多的动力,而且比较安全。这种蒸汽机,灵巧的避开了瓦特的专利,德里维斯克满怀信心的找各大矿井推销自己的机器,并相信自己的发明会替代瓦特的那种笨重且动力又小的机器。

但是,事实证明,他又错了。

瓦特过去是一名发明家,现在可是一名公司老板了,他占据的市场蛋糕是不可能白白拱手送人的。文明社会,要想打败敌人,法律和舆论是最好的两种武器。

瓦特之前用法律的手段打败了德里维斯克,这次,法律显然手段不行,就用舆论的手段。

瓦特开始在各大报纸及各种场合开始宣传高压蒸汽机不安全,容易爆炸。矿厂的老板,从古至今一直都把安全放在首位,作为当世蒸汽机首席专家的话,他们当然宁可信其有,不可信其无。一时间,高压蒸汽机被矿主们视为洪水猛兽,唯恐避之不及,更谈不上取代瓦特的蒸汽机,德里维斯克当然备受打击。

很多时候,成就是你的敌人出现的结果。如果没有瓦特的出现,德里维斯克可能会把他的高压蒸汽机一直玩下去,然后到处推销自己的高压蒸汽机,建自己的公司,赚很多的英镑,最后终老此生。

天将降大任于斯人也,必先苦其心志,劳其筋骨,饿其体肤,空乏其身,行拂乱其所为。蒸汽机天才不能研究蒸汽机,德里维斯克终于达到了“行拂乱其所为”。

德里维斯克崩溃啊,浑身是武艺,但是不知道从何用起。既然不能研究蒸汽机,小时候,不是见过蒸汽机车吗?

想到这里,德里维斯克豁然开朗:这么多年,蒸汽机车一直没有大的突破,是因为蒸汽机太笨重,产生的动力,连自己的重量都拉不了,更别奢望拉别人了。高压的蒸汽机产生的动力很大,而体积和重量比普通的蒸汽机要小得多,高压蒸汽机有成为车辆动力的可能。

1801年,德里维斯克利用自己高压蒸汽机制成了他的第一台正式的蒸汽机车,不过它只是在普通路面上行走,这是火车的祖宗,更是汽车的祖宗。


早期蒸汽机车


为了突出他的高压蒸汽机,德里维斯克将他的车命名为“膨化魔鬼”。1801年的平安夜,也就是12月24日,“膨化魔鬼”载着他的六名粉丝开始兜风:一路到了福尔街,然后到了坎伯恩山,从坎伯恩交叉口,又到了附近的比坎村;这可是蒸汽驱动的运输工具在地球上第一次出现。

一台烧水的蒸汽机,在路面上颠簸两天,居然没有坏,确实是个奇迹。第三天,机器终于发生故障了。

正好,故障地旁边有个小旅馆,德里维斯克和他的粉丝团就把车推进一间小屋。这伙人也停下来休息,一路劳顿,看到这地方幽静,环境优美,还有丰富的食物,他们就开始喝酒、烤肉,一时兴起,享受着圣诞节的快乐,至于蒸汽机车的事完全忘光。

这边在烤着肉,那边蒸汽机车可是在烧着煤。最后,燃烧的锅炉把铁板都烧红了,当然,蒸汽机车、房屋等能烧的都全部被烧毁了。

这次失败,德里维斯克倒是认定了,蒸汽机车没有问题,问题在于路。于是他就决定不再让这个蒸汽机满山乱跑,而是瞄准一个方向,上铁路!这个思路非常正确。

铁路?火车还没有诞生,怎么会有铁路。铁路当时还真有,至于怎么有的,我们后面再说。

当时的矿山是有铁路的,既然有,那么蒸汽机车为何不直接上?说得倒容易,这是铁路是矿老板花大本钱修建,用来拉矿的,矿老板就靠他每天喝血,你让他喝血的东西给你试验火车,门都没有。要不,自己修一条,但是钱从何来?不过,只要有准备,机会总会来到的。

1802年,德里维斯克来到中格拉摩根郡的一个铁矿厂里工作,凭着自己高超的技术,研制出了可以不停的抡大锤的高压蒸汽机。经过与钢铁厂老板汉弗莱商量后,他给蒸汽机装了轮子,变成了一个机车。

德里维斯克的齿轮蒸汽机车

这个老板不知道是心血来潮还是审美观出了问题,他对这台奇丑不堪的机器很感兴趣,并允许德里维斯克偶尔在他的铁路上进行试验。看到一台蒸汽机车在铁路上喘着粗气,慢慢的动了起来,老板汉弗莱一个念头出现在脑海中。

德里维斯克行车实验成功后,汉弗莱当场就买下了这台蒸汽机车,并且找到了另一个铁矿厂老板里察克劳谢,大肆吹嘘自己有台可以拉货的蒸汽机,能拖动10吨的铁块,而且还可以跑完潘尼达伦到阿巴克浓之间16公里的铁路。里察克劳谢当然不信,当场,两个人打赌500金币。哦,原来不是心血来潮,也不是审美观有问题,而是为了赌博。于是,历史性的日子来临,这样就出现了文中开头的一幕。

这在当时轰动一时,人们第一次见证了蒸汽机车的巨大能量。汉弗莱出够了风头,又赢了一大笔钱,当然非常高兴。德里维斯克得意的认为他的蒸汽机车时代即将来临。

然而,他又错了。蒸汽机车还不能推广。

由于当时铁的质量不是很好,炼铁的技术革命是尼尔松采用热风炼铁,时间是1832年,所以,钢铁技术飞跃还要等30年。

蒸汽机车比较笨重,压在铁轨上面,很容易就造成铁轨断裂;铁块质量不高,蒸汽机车在上面行走,势必需要很高的维修成本。

没有铁路,这就是德里维斯克时代蒸汽机车的硬伤!

机车跑一次赢点钱还行,要是天天跑,光铁轨维护就够让他破产的,老板当然不会干这亏本的事儿,所以,他干了一件现在人看来很土豪的事情:他把史上第一台蒸汽机车的轮子拆了,然后让蒸汽机去他的铁矿抡大锤,至于运矿石,那还是马的事情。

1808年,德里维斯克离开矿山,决定去伦敦碰碰运气。在那里,他建造了一条圆形的小铁路,铁路上就是他的蒸汽机车。

为了推广,德里维斯克,将这铁路一围,做成了一个简易的游乐场,给人家表演火车的运行,这个表演被称作“看谁能赶上我”。说白了,就是一群人,观看蒸汽机在铁路上跑,欢呼的在后面追。因为,当时人看来,机器自己行走是一件不可思议的事情。


德里维斯克的娱乐场

只要是不可以思议的事,就有人好奇,就有人围观,所以,看表演的人需缴费1先令。个别好奇的青年人还爬到机车后面的车厢里去坐坐,这可以说是人类有史以来第一列载客火车,也是伦敦第一辆无马牵引的载客车。但当时人们并没有立即意识到它的重要价值,也没有人愿意投资。

德里维斯克十分失望,他也失去了继续研究机车勇气。他是技术方面的高手,离开了机车领域,开始研究其他开发项目,用高压钻孔黄铜用于制造火炮,高压爆破矿山,滚动磨粉机,蒸汽铁锤,高炉风机以及传统的挖掘应用技术,他还研究了蒸汽轮船,转行承包工程,修建隧道,甚至到南美去当矿老板,但是,霉运对他一直都是如影随形,最后,这位才华横溢的人最终落魄潦倒。

火车诞生之时,被人不解和嘲笑,甚至沦为奔跑的“把戏”,别太在意,传奇的火车需要有传奇的经历。

德里维斯克最终没能成功,是因为他没有沿着这条路一直走下去,他毅力太弱天赋太强,认为自己没有必要吊死在一棵树上,最终,由于研究的领域太广,被很多树折腾死了。

本来,德里维斯的机车研究已经远远领先于他人,如果他再坚持10年,蒸汽机车方面肯定就没有斯蒂芬森什么事情了;但是,英雄生不逢时,当时铁的质量实在太差了,没有铁路,蒸汽机车无用武之地。

火车终究会前进!尽管德里维斯克的火车没有推广开来,但是,毕竟火车已经诞生了,用佛法来说是“时机未到”。相信,只要有好的路,火车肯定会可以飞奔起来的。

明天,我们将讲叙铁路的起源。

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