铁轨的发明与火车的诞生

2009-07-13　来源：光明日报　作者:薛世平我有话说

不少人以为,自火车诞生之日起就有了铁轨――其实不然,早在火车发明之前就有了轨道。只是最初的轨道不是钢铁造的,而是在石头上凿出的辙道。古埃及人就是利用这种辙道把每块两吨多重的大石块运到金字塔建筑工地上去。

16世纪时,人们开始在矿山上使用木轨,装着煤和矿石的小车可以在木轨上行走自如。到了1767年

,英国金属价钱大跌,一家生铁加工厂的老板生怕亏本,把所存的生铁浇铸成板条形的铁条铺在工厂的道路上,打算等铁价上涨后再拆下来卖。人们很快发现,车辆走在铺着铁条的轨道上非常省力,于是就想到用铁条来为车修筑道路。此后,经过一番改进,人们在凹形的铁条旁做出一个凸缘,以防止车轮滑脱,并将其称为“角铁轨”。可是,角铁轨不耐用,易损坏,而且容易积上垃圾和石子,妨碍车辆通行。于是,人们又把它改造成凸形轨。最初的凸形轨两面一样大,但这样很不稳定,容易出轨甚至造成翻车。经过长期的研究和探索,人们逐渐把凸形轨的下部加宽,设计成工字形钢轨。由于这种钢轨既节约材料,又稳定可靠,一直沿用至今。

两根钢轨之间的距离称为“轨距”。全世界的铁路大约6成采用1435毫米的轨距(在1886年的国际铁路会议上被定为标准轨距)。你也许会发问:为什么不采用一个整数呢?这里有一个典故。公元前55年,强盛的古罗马帝国发动侵略战争,一直打到大不列颠(现在的英国)。罗马人的战车在英国土地上横冲直撞,到处留有战车辙道的痕迹。人们测量了一下,正好是1435毫米。久而久之,这种轨距沿袭下来。1825年,英国在斯多克顿至达林顿之间修建世界上第一条铁路时就采用了这种轨距。

两百年前,欧洲的陆上交通仍然靠马车或铁路马车(即马车在铁路上行驶)。1807年,英国人特勒维雪克制造了一辆蒸汽机车,重5吨,每小时行驶8公里,只能牵引10几吨货物,比马车好不了多少,没有受到人们的重视。但出生在英国纽卡斯尔的放牛娃斯蒂芬森却对此很有兴趣。经过苦心研究,在前人成就的基础上,斯蒂芬森在1814年造出了第一台蒸汽机车。这台机车一次能牵引30多吨货物,并且解决了经常脱轨的问题,但走得慢,噪声大,烟囱里冒出的火苗把附近的树木都烧焦了。多次改进后,1825年,“旅行号”终于诞生了。

1825年9月27日,“旅行号”在世界上第一条铁路进行了盛况空前的试车表演,斯蒂芬森亲自驾驶机车,牵引着12节煤车、20节乘客车厢,从斯多克顿鸣笛启动,铁路两旁人山人海……当列车安全进入达林顿车站时,

才知道车上共有450名旅客,载重达90吨。

4年后,斯蒂芬森又与自己的儿子共同制造了“火箭号”机车,在利物浦附近参加了一次火车功率比赛。“火箭号”平均每小时行走22公里,牵引17吨重量,在规定的公里路程中未发生故障,荣获冠军。

后人把斯蒂芬森称作近代蒸汽机车的奠基人。从此,火车得到了人们的重视,铁路作为一种崭新的运输手段诞生了。