英國發明家。1781年7月9日,喬治·史蒂芬遜(George Stephenson,,1781-1848)出生在英國諾森伯蘭的一個煤礦工人的家庭里。被稱為“火車之父”的史蒂芬遜是一位窮礦工,而且他到17歲時還是一位文盲。
基本介紹
- 中文名:喬治·史蒂芬遜
- 外文名:GeorgeStephenson
- 國籍:英國
- 民族:日耳曼
- 出生地:諾森伯蘭
- 出生日期:1781年7月9日
- 逝世日期:1848年8月12日
- 職業:工程師、設計師
- 主要成就:發明火車
基本資料,成長經歷,發明創造,後世介紹,蒸汽機車歷史,私人生活,
基本資料
姓名:喬治·史蒂芬遜(史蒂芬森)
英文名:George Stephenson
出生日期:1781年7月9日
星座:巨蟹座
性別:男
血型:未知
地區:英國
出生省:未知
出生市:諾森伯蘭
身份:設計師
成長經歷
1781年7月9日,喬治·史蒂芬遜出生在英國諾森伯蘭的一個煤礦工人的家庭里。由於家境貧困,他8歲時就開始幫人放牛。14歲那年,父親把他帶到自己的礦上去做工,他當上了一名蒸汽機司爐的助手。一天的勞累,常常使他腰酸腿病,因而在他的心靈里,早就埋下了革新機械為工友們造福的願望。不管工作多么疲勞,業餘時間他從不肯休息,總是守在機器旁邊,認真觀察,仔細琢磨。可是他一天書也沒念過,連機器上的標記符號和說明也看不懂。為了彌補自己在文化科學知識上的欠缺,史蒂芬遜在17歲時開始進夜校讀書。由於他學習刻苦,沒過多久就能自學各種科技書籍了。
有一天,礦上的一台機器突然壞了,幾位機械師修了很長時間也找不到原因。這時史蒂芬遜來了,他繞著機器轉了幾圈,自告奮勇地說:“讓我來試試看。”他把所有的部件都拆了下來,一件一件的進行認真檢查,修理好出毛病的地方,很快照原樣組裝上,機器果然修好了,在場的人們發出一片讚許聲。因此,史蒂芬遜被破例提拔為礦上第一個工匠出身的工程師。
史蒂芬遜當了工程師後,並沒有停留在已取得的成績上,他決心把瓦特改良後的蒸汽機用於交通運輸。他在前人創造的機車模型的基礎上,通過多次試驗,終於在1814年製造出了一台能夠使用的蒸汽機車。這台機車能牽引30噸,還解決了火車經常脫軌的問題。但是這台機車的缺點很多,不僅走得慢,震動厲害,噪聲大,而且煙筒里冒出了很高的火苗。史蒂芬遜繼續進行試驗、改進。又經過11年的艱苦研究,世界上第一台客貨運蒸汽機車“旅行號”終於誕生了。l825年9月27日清晨,試車表演在世界上第一條鐵路——英國的達林敦鐵路上舉行。史蒂芬遜親自駕駛“旅行號”。機車牽引著12節裝著煤、麵粉的車廂和20節滿載乘客的車廂從伊庫拉因開出,安全到達達林敦車站。當時車上的乘客有450人,列車載重共90噸,機車最高時速達到20至24公里。“旅行號”的試車成功開闢了陸上運輸的新紀元。1829年,史蒂芬遜又研製成功了“火箭號”新機車,並親自駕駛參加賽車。結果,“火箭號”以最高時速46公里,沒有發生任何故障而獲得優勝。從此,火車就正式被使用於交通運輸事業。
發明創造
史蒂芬森早年做過煤礦的火夫、泵機手和鐘錶修理工。
次年,被任命為奇林沃茲煤礦的總機械師。為了製造可供實用的蒸汽機車,他發奮入夜校學習文化和技術。1814年製成他的第一台“皮靴”號蒸汽機車,以6.4公里/小時的速度牽引裝載30噸煤的八節車廂試行,但結果不理想。
後來他發明將廢氣從煙囪排出以使鍋爐的燃燒室形成負壓的抽風方法,提高燃燒效果,節約了燃料,使機車速度提高2~3倍,從而製成可供實用的鐵路機車。
1815年他發明安全礦燈,獲得獎金1000鎊,解決了他研製鐵路機車遇到的經濟困難。
1823年,他與別人合作在紐卡斯爾成立鐵路機車製造公司。他們製造的鐵路機車所牽引的列車,於1825年9月27日試車,載客450人,速度24公里/小時,取得良好成績。
1826年,史蒂芬森為利物浦至曼徹斯特鐵路線製造鐵路機車。1829年10月6日,在競選優秀鐵路機車的比賽中,他和他的兒子R.史蒂芬森設計和製造的“火箭”號鐵路機車,以時速58公里的優異成績獲勝,受到了全世界的注意。
此後,他主持過英國北部鐵路網的大部分建設,促進了鐵路建設和運輸事業在英國、歐洲大陸和北美迅速發展。
後世介紹
喬治·史蒂芬森(George Stephenson)一生的事跡看起來就像是維多利亞時代學校的老師們為了鼓勵窮孩子而編造出來的故事一樣,而實際上這也正是它後來的用途。喬治和父母以及五個兄弟姐妹住在一間屋子裡,就在離這間屋子前門兩碼的地方,有一條運煤用的鐵軌,喬治人生中的第一份責任就是使弟弟妹妹們免受運煤馬車的折磨。史蒂芬森的父親是當地煤礦上的一名“消防員”,他的工作是把煤鏟進紐科門蒸汽機,就是這台蒸汽機,迷倒了史蒂芬森。史蒂芬森十四歲時,成為父親的消防員助理,他在機械方面具有非凡的技能,因此十七歲那年,他就能夠自己操縱一台蒸汽機了。
根據一位傳記家的敘述,當時的史蒂芬森是想學習瓦特新蒸汽機的,但他不得不先去一所夜校學認字。他20歲時,得到了礦井上薪水最高的一份工作,負責卷繞裝置。在12小時工作之外,史蒂芬森還製作鐘錶和鞋子來換取額外收入。他結婚了,並且有了一個兒子和一個女兒,但不久,他的生活就跌入了低谷。他的女兒剛剛出生就夭折了,次年,他的妻子也因肺炎而去世。隨後,他的父親被從蒸汽機里泄漏的熱氣燙瞎了眼睛。在25歲前後,史蒂芬森擔負著照顧幼小兒子和傷殘父親的重任,以及父親欠下的債務。當情況已經很糟的時候,史蒂芬森又被招募到了拿破崙戰爭的前線,他原本正緊衣縮食地供應一個替他在民兵團服役的人,1806年也不得不放棄了。從戰場歸來,他變得萎靡不振,甚至想過移居美國,但最終他還是留了下來,繼續在礦井工作。
煤在運輸方面的困難,曾經是它作為燃料的一大缺陷,但是1806年,通過火車機車,煤就可以自己運輸自己了;同樣,通過蒸汽機,煤也可以為出產它的煤礦抽水。從中我們可以總結出相同的模式:煤製造了一些難題,然後又推動了解決辦法的產生,而由此帶來的革命性的結果則遠遠超出了煤炭工業的範圍。
1825年,史蒂芬森在歷史上留下了濃墨重彩的一筆:他開通了從當地城鎮達林頓到河岸城鎮斯托克頓長達26英里的鐵路。開通那天,數千人前來觀看,只見34輛四輪馬車浩浩蕩蕩地排列著,上面不僅裝著煤,還載有600位乘客。火車機車放在軌道上平坦的地方。車隊開始移動了,但速度很慢,以致於一直跟在一個騎馬慢走的引導者後面。在軌道修得比較陡峭的地方,那些車廂不得不藉助繩子和固定的蒸汽機向上爬行。
然而,1830年,鐵路開始在公共景觀里遍地開花,因為從利物浦到曼徹斯特的鐵路開通了,這是第一條完全由火車機車帶動的公共鐵路,也宣告了鐵路爆炸時代的到來。當時已經五十歲的史蒂芬森為這條鐵路設計了軌道,並且說服鐵路的股東們使用火車機車,而不用馬或者固定的蒸汽機,從而用自己設計的火車機車贏得了在一場聲勢浩大的國家論爭中的勝利。在這條鐵路正式開通之前,史蒂芬森挑選了幾個幸運的人乘坐這趟列車,其中包括著名的年輕女演員范妮·肯布爾(FannyKemble),她因當時新近在《羅密歐與朱麗葉》(RomeoandJuliet)中的出色表演而名噪一時。
許多與肯布爾同時代的人都認為火車機車非常恐怖,“像痛苦不堪、五內俱焚的怪物”。今天的我們很難想像,當時這些發動機在速度和驅動力方面表現出了何等的飛躍,又引起了人們何等的敬畏,甚至恐懼。許多年後,一位鄉村牧師講起了他帶著他的神職人員去觀看火車的情景,那是他們第一次看到火車從身邊隆隆駛過。機車先是咆哮,而後噴湧出“濃重的含有硫磺的煙柱”,那位神職人員一下子“跌倒在岸邊,就像被霹靂擊中了一樣!當他重新站起來之後,他的腦子裡仍然一片混沌,舌頭也不聽使喚,他就那么駭然地站著,臉上寫滿了無比的驚愕”。五分鐘之後,當這位神職人員可以說話的時候,他問:“知識的邊際到底在哪裡?”
而對於肯布爾來說,乘火車只是一次興奮的經歷。史蒂芬森把機車的速度提高到了每小時35英里,用肯布爾的話說,“比鳥兒飛得還快(因為鳥兒要躲避來自暗處的襲擊)”。她是能夠率先感受人類從未有過的速度的幸運兒之一,並且很難得地記下了當時的感覺:“我站起來時,帽子飛了出去,‘在我面前暢飲著空氣’。風是如此強勁,也許是因為我們在逆風飛駛吧,我完全睜不開眼睛……我閉上眼睛,心中充滿了喜悅,以及無以言表的奇妙;在這種奇妙之中,我有一種完全安全的感覺,並沒有一絲恐懼。”她也宣布自己“無可救藥地愛上了”喬治·史蒂芬森。如果這是一部好萊塢電影,也許他們從此就會攜手踏上幸福之路;但事實是,肯布爾遷居到了美國,與一個奴隸主開始了並不幸福的婚姻生活。
途中,公爵的火車因為水的問題而暫停下來,同時,哈斯基遜和其他一些貴賓走出火車來散步。站在火車上的公爵向哈斯基遜點頭致意,並伸出了手,站在平行軌道上的哈斯基遜緊緊握住了公爵的手。但是,這一重要的政治和解還沒有來得及進一步發展,就有另一列火車沿著旁邊平行的軌道上飛馳而來。散步的人群開始尖叫,眾多大使、伯爵和貴族慌亂地四散而逃。哈斯基遜不及他們敏捷,而且被這種忙亂的場面弄得暈頭轉向,他愣住了。據一位向范妮·肯布爾講述這件事的目擊者說,哈斯基遜當時“完全嚇傻了,無助地左右張望,那要命的龐然大物以迅雷不及掩耳之勢向他衝過來,只是一瞬間,就把他踩在了腳下”,碾碎了他的腿。
擔任公爵所乘列車駕駛員的喬治·史蒂芬森,立刻開始行動。他迅速騰出原來載著銅管軍樂團的馬車,把哈斯基遜抬上來,然後急速送到附近的小鎮搶救。本來,這位熱心的火車支持者,可以樂滋滋地親身感受陸上速度的最新記錄——每小時36英里,並與之一同載入史冊,而且這火車是由“鐵路之父”親自駕駛的;但不幸的是,當天夜裡晚些時候,哈斯基遜成為第一個在火車事故中喪生的人。
蒸汽機車歷史
HADLEY'SENGINE,WYLAMRAILWAY,1815
這台機車除了用更強的牽引力和把重量分散到協同工作的8個輪子上之外,實際上與“Puffing昂Billy”是一樣的。他有兩項革新:1、回流鍋爐增加了受熱面積,是燃燒效能提高;
2、使用了小直徑(12英寸)煙囪來增加氣流。Hadley把Trevethick提出的這兩個方案真正用到了實際中。
1814年,JorgeStephenson,這個英格蘭的Killingworth的煤礦的工程師也在為運輸的問題努力著,他在這一年推出了他的第一台機車“Blucher”。這台機車和它的前輩相差很多,然而GorgeStephenson在1815年製造的這台機車,顯示了他的過人創意,這些創意為他帶來了財富和成功。
這台機車的汽缸垂直放在鍋爐的裡邊,活塞連線桿直接和4個輪子相連;還有一對連線桿在底部將同側的輪子連線。之後機車的同側車輪改用鏈條連線,最後改成了外邊的連線桿。
STEPHENSON'SENGINE"LOCOMOTION"OR"NO.1,"1825
“Locomotion”是GeorgeStephenson製造的“NO.1”中的第一台機車。這台機車在泰恩河畔的NewCastle他自己的公司里製造完成,在1824年交付使用,並在1825年9月27日Stockton和Darlington鐵路開通時投入使用。
基本參數:氣缸直徑9",活塞運動距離24",輪子直徑48",總加熱面積60平方英尺,機車重6噸,10cwf.(這個單位很老,暫時沒查到,只查到cwt是英擔),水箱容積240加侖。他最大的改進是使用了連線同側驅動輪的橫桿,這是和現代的機車相同的地方。它還有一個煤水補給車。
在鐵路開通那天,這台機車牽引著38節車廂,載著450為乘客和約90噸的貨物行駛,最高時速12英里,平均4到6英里。
似乎和現代機車越來越像了,這台機車是TimothyHackworth從“PuffingBilly”改裝得到,並與1827年10月投入使用。使用了回流管和自由量加熱表面。垂直的汽缸和燃爐分別在機車兩端。