大唐极品闲人-第870章

按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页，按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页，按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部！
————未阅读完？加入书签已便下次继续阅读！


上早期蒸汽机船上普遍使用的博尔顿·瓦特发动机，船舶用上了蒸汽机，出现了蒸汽机轮船。从而完成了船舶动力的第三次革命。

在原本的历史上，世界上第一艘蒸汽机轮船是由美国发明家富尔顿制造的。他在1802年春天，在法国建造第一艘蒸汽机轮船，停泊在塞纳河上，一场风暴就把它折断。富尔顿没有因此止步，他又重建了一艘蒸汽机轮船，命名为“克莱蒙特”号，船长45。72米，宽9。14米，船上装有蒸汽机。1807年，“克莱蒙特”号在美国哈德逊河上试航，获得成功，它以每小时6。4公里速度，航行91。4公里。从此，美国哈德逊河上开辟定期航班，标志了蒸汽机轮船正式投入使用。

皮罗斯卡皮号是第一艘完全使用蒸汽动力推进的轮船，它是法国人马奎斯建造的。船上有一台单缸蒸汽发动机，用来带动船两侧的两个明轮。海上运行的第一艘蒸汽机船是美国人罗伯特·富尔顿发明建造的凤凰号轮船，它在纽约与费城之间航行。

19世纪的各大洋是蒸汽机船的天下，由于蒸汽机船的出现，最终使帆船驶进了船舶博物馆。

中国在历史上，也深受西方的影响，致力于蒸汽机轮船的开发，“黄鹄”号是中国第一艘蒸汽机轮船，它于1865年由徐寿设计、安庆制造局建造。它是一艘木壳轮船，船长55尺，排水量25吨，装有单缸蒸汽机，航速每小时25里。“黄鹄”号试航时曾经轰动一时，但是比之西方世界，中国在这一领域，足足落后了半个多世纪。

蒸汽机轮船的核心部件就是蒸汽机，蒸汽机就是将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械。蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命。直到20世纪初，它仍然是世界上最重要的原动机，后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。

蒸汽机是一个能够将动能转换为功的热机。泵、火车头和蒸汽机轮船曾使用蒸汽机驱动。蒸汽机在工业革命中起了基本的作用。

蒸汽机需要一个使水沸腾产生高压蒸汽的锅炉，这个锅炉可以使用木头、煤、石油或天然气甚至垃圾作为热源，蒸汽膨胀推动活塞做功。在历史上，早期的蒸汽机使用蒸汽凝结时产生的真空来做功，后来的则使用蒸汽膨胀来做功。

人类在寻求新动力的路途上，曾做过长时间的探索，尝试，世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家亚历山大港的希罗于1世纪发明的汽转球，是蒸汽机的雏形。

公元1679年法国物理学家丹尼斯·巴本在观察蒸汽逃离他的高压锅后制造了第一台蒸汽机的工作模型。与此同时萨缪尔·莫兰也提出了蒸汽机的主意。

1698年托马斯·塞维利、1712年托马斯·纽科门和1769年詹姆斯·瓦特制造了早期的工业蒸汽机，他们对蒸汽机的发展都做出了自己的贡献。

历史上著名的瓦特其实并不是蒸汽机的发明者，在他之前，早就出现了蒸汽机，即纽科门蒸汽机，但它的耗煤量大、效率低。瓦特运用科学理论，逐渐发现了这种蒸汽机的毛病所在。从1765年到1790年，他进行了一系列发明，比如分离式冷凝器、汽缸外设置绝热层、用油润滑活塞、行星式齿轮、平行运动连杆机构、离心式调速器、节气阀、压力计等等，使蒸汽机的效率提高到原来纽科门机的三倍多，最终发明出了现代意义上的蒸汽机。

16世纪末到17世纪后期，英国的采矿业，特别是煤矿，已发展到相当的规模，单靠人力、畜力已难以满足排除矿井地下水的要求，而现场又有丰富而廉价的煤作为燃料。现实的需要促使许多人，如英国的帕潘、萨弗里、纽科门等就致力于“以火力提水”的探索和试验。

最初的真空蒸汽机被用来将矿井里的水抽出来。纽科门的蒸汽机将蒸汽引入气缸后阀门被关闭，然后冷水被撒入汽缸，蒸汽凝结时造成真空。活塞另一面的空气压力推动活塞。在矿井中联结一根深入竖井的杆来驱动一个泵。蒸汽机活塞的运动通过这根杆传到泵的活塞来将水抽到井外。

第一个巨大的改善是将气缸与凝结缸通过一个阀门分开。瓦特在伯明翰发明了这个改进。这个改进提高了蒸汽机的效率。

这些早期的真空蒸汽机的效率有限，但它们比较安全，因为它们的压力比较低，在物质发生损坏的情况下机器向内收缩，而不是向外爆炸。它们的效率受外部气压、气缸变形、燃烧和沸腾的效率和凝结能力的限制。理论最高效率受水在普通大气压下比较低的沸腾温度限制。使用高温高压的蒸汽为蒸汽机的效率带来了巨大的提高。但这种蒸汽机比真空蒸汽机危险得多。锅炉和机器的爆炸造成了许多大事故。安全阀在这里带来了很大的改进，在压力过高的情况下安全阀放气减压。但真正保证安全只有依靠建造、运行和维护的经验和安全规则。

萨弗里制成的世界上第一台实用的蒸汽提水机，在1698年取得标名为“矿工之友”的英国专利。他将一个蛋形容器先充满蒸汽，然后关闭进汽阀，在容器外喷淋冷水使容器内蒸汽冷凝而形成真空。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；关闭进水阀，重开进汽阀，靠蒸汽压力将容器中的水经排水阀压出。待容器中的水被排空而充满蒸汽时，关闭进汽阀和排水阀，重新喷水使蒸汽冷凝。如此反复循环，用两个蛋形容器交替工作，可连续排水。

自18世纪晚期起，蒸汽机不仅在采矿业中得到广泛应用，在冶炼、纺织、机器制造等行业中也都获得迅速推广。它使英国的纺织品产量在20多年内增长了5倍，为市场提供了大量消费商品，加速了资金的积累，并对运输业提出了迫切要求。

蒸汽机主要由汽缸、底座、活塞、曲柄连杆机构、滑阀配汽机构、调速机构和飞轮等部分组成。汽缸和底座是静止部分。

在蒸汽锅炉中，通过燃烧过程水沸腾为蒸汽。通过管道蒸汽被送到汽缸。阀门控制蒸汽到达汽缸的时间，经主汽阀和节流阀进入滑阀室，受滑阀控制交替地进入汽缸的左侧或右侧，推动活塞运动。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。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。

杜承学所发明的这台蒸汽机，从工作原理上来说，就是后世在英国出现的往复传导式，从锅炉出来的高压蒸汽首先推动第一个和最小的一个活塞。当这个活塞开始回退时一部分扩张的蒸气被驱入第二个汽缸推动它的活塞，这样继续使用在第一个汽缸膨胀的蒸汽。第三个汽缸使用在第二个汽缸中膨胀的蒸汽。

这种蒸汽机尤其对海上的轮船非常重要，因为它的蒸汽在做功的过程中不断减压后可以重新进入锅炉加热。海上的轮船必须节约用水，因为它可能很长时间无法补充水，而陆上的蒸汽机则可以不断加水。

蒸汽机的出现，在历史上的意义绝对是划时代的，因为它的出现直接推动了西方世界的工业革命，工业革命于18世纪60年代首先从英国开始，大量向外扩展则在19世纪初。因此，从宏观的角度分析，世界近代史的第二个时期，即蒸汽时代起于19世纪初，止于19世纪70年代的第二次工业革命。在这个时期，资本主义的机器大革命开始出现，资本主义的世界体系开始初步确立。一种新的动力机器蒸汽机的发明和应用，将人类带入了蒸汽时代。

工业革命的基本特征是机器大生产代替手工劳动，工厂取代手工工场，资本主义经济战胜了封建主义经济，人类社会开始从农业文明进入工业文明。在这个阶段，自由资本主义盛行，经济危机开始出现。

英国最先具备了政治和经济的前提条件，因此工业革命首先从英国开始，从19世纪开始又向欧美国家扩展开来。1825年经济危机首先从英国开始，标志英国国内市场统一；1847年经济危机蔓延欧洲大陆，标志欧洲市场统一；1857年第一次世界性的经济危机，又标志着世界资本主义市场的初步形成，整个世界开始在此基础上连成一体。由于科技、市场、资本等方面的优势，英国在世界经济格局中独占鳌头，成为“世界工厂”。

18世纪中期，英国商品越来越多的销往海外，手工工场的生产供不应求于是哈格里夫斯发明了珍妮机。珍妮机的出现使纺织效率提高了40倍以上。1771年阿科莱特在德比设立了第一座水力纺纱厂，1782年瓦特发明联动式蒸汽机。近代大工业诞生了，并确立了新的组织管理形式，资本主义大工厂制度，因此工业资本主义开始占主导地位。

资本主义制度在全世界确立的同时，资产阶级征服世界的活动也空前加剧了。由于工业革命的进行，这个时期的殖民活动从野蛮掠夺的形式发展到抢占原料产地和商品市场，大批亚非国家和地区被强行纳入资本主义体系，成为殖民地和半殖民地。至此，资本主义制度在世界上得以确立。通过革命改革运动和征服殖民地两种途径，资本主义世界体系初步形成了。

可以说，英国之所以能够成为日后那个强盛的日不落帝国，完全是在工业革命的推动下完成的，而工业革命的爆发，则是因为一台小小的蒸汽机。

历史上的中国也曾有人致力于蒸汽机械的研发，比如历史上第一辆蒸汽汽车就诞生于中国，更确切地说，是在北京制造的。

公元1672年，一位比利时籍传教士南怀仁，在北京制造出了蒸气动力机械装置，成为第一辆四轮蒸汽汽车。当此之时，瓦特还没出生，比他制成的复式蒸汽机早了115年，比西明顿将蒸汽机应用于轮船早123年，比司蒂芬孙用于火车早150年，比布尔用于汽车早200年。

人在追求科学的道路上是永远不会停住脚步的，比如动力能源，从最开始的人、畜，到蒸汽、汽油，以及之后的太阳能、氢、核，哪一步都是人类扩大张力的结果。

譬如马，从桀骜不逊到老骥伏枥，人类付出了多么漫长的驯化过程，才使足步远出。而蒸汽的使用，无疑是动力能源一次革命，动物从巨大的劳动负荷中解脱出来。那个英国人瓦特发明了蒸汽机，自1765年始，人类进入“蒸汽机时代”，心智也就更高、更远。

原本中国是又希望站在历史前端的，只可惜南怀仁的发明在当时并没什么反响，以至沉寂多年。

南怀仁是何许人也，为什么能在中国试制汽车？

此人生于1623年，是耶稣会传教士，于1658年抵达澳门，此时正是清代顺治十五年，次年被派往陕西传教，也就有了中国的名字，字敦伯，另字勋卿。顺治十七年，他奉诏进京协助汤若望纂修历法，康熙八年，为钦天监监副，主持编制《时宪书》。此时，南怀仁奏请康熙皇帝，设计和监造了六架大型观象台天文仪器，即第谷式古典仪器：赤道经纬仪、黄道经纬仪、地平经仪、象限仪、纪限仪和天体仪，至康熙十三年完成。

变法维新人物梁启超，曾对外国传教士在中国所起作用和产生的影响做过评价：“17世纪有一件非常重要的事，中国学术史上应该大笔特书，那就是欧洲天