火车的发明讲了什么?
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发布时间：2022-05-10 12:44
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时间：2023-10-09 17:03
年6月9日，乔治?斯蒂芬森出生于英国诺森伯兰郡威兰姆。他的父亲是煤矿的蒸汽机司炉工，母亲是一个普通的家庭妇女。一家8口，全靠父亲的一点工资生活，日子过得十分艰难。
为了减轻父亲的重担，8岁那年，斯蒂芬森去给人放牛。艰苦的生活条件、繁重的体力劳动，并没有磨灭斯蒂芬森强烈的求知欲。放牛的时候，他常用泥巴做模拟的蒸汽机，锅炉、汽缸……一应俱全，像真的一样。
每当去煤矿给父亲送饭的时候，斯蒂芬森总是围着轰隆隆转动的机器入神地看个没完。他想，自己长大以后，要是也能像父亲那样当一个司炉工操纵巨大的蒸汽机干活，那该多好呀斯蒂芬森14岁那年，真的当上了一名见习司炉工，望着炉膛里熊熊火焰，听着机器隆隆的轰鸣，他兴奋极了，他一会儿往炉膛里添煤，一会儿给机器擦去油污，弄得满头大汗，也不肯坐下来歇一歇。
一个星期六下午，工人们都回家了。斯蒂芬森一个人留在工房里，借口清洗机器零件，把蒸汽机拆卸开，想好好了解一下它的内部结构。没想到拆开容易装配难，等他把一大堆零件重新装配起的时候，窗外已是满天星斗了。
这一夜斯蒂芬森没有睡好觉，生怕第二天机器开动不起来，耽误了生产，老板会惩罚他。第二天天还没亮他便急急忙忙地赶到工房，生火加煤，试着发动这台重新装配的蒸汽机，结果竟一下子就发动起来了，运转得比平时还好。
这件事大大鼓励了斯蒂芬森，他渴望自己也能造一台机器。他模仿拆装过的那台蒸汽机画了一张草图，煤矿的总工程师看了后高兴地拍着他的肩膀说：“好啊，有志气的孩子，希望你多读书，多掌握科学知识，将来发明一台比蒸汽机更好的机器。”
为了填补科学知识的空白，斯蒂芬森决心从头学起。他白天要做工，还要抽空给人擦皮鞋、修理钟表，以便赚些钱来补贴家用。尽管已经十分劳累了，他每天晚上都夹着书本，坚持到煤矿的夜校去上课。
那时候，他已经是一个17岁的小伙子了。可是他不怕羞，和那些七八岁的孩子坐在一起，认真地听老师讲课。由于他勤奋好学、刻苦用功，很快就掌握了许多科学知识。22岁那年，斯蒂芬森成了一名机械修理工。
有一天，煤矿的一台蒸汽机突然发生故障，工程师们都束手无策。斯蒂芬森自告奋勇，请求总工程师允许他试一试，结果竟然修好了这台机器。煤炭矿经理听说这件事后，破格把这个牧童出身的机械修理工晋升为工程师。
斯蒂芬森生活的时代，是资本主义迅速发展的时期。1781年，瓦特改进了蒸汽机，给大规模的机器生产提供了强大的动力，生产出来的工业产品大大增加，迫切需要有先进的交通工具，以便尽快地把这些产品运到各地去销售。
年，英国人特列维蒂克制造出了第一台蒸汽机车。可这种机车只有一个汽缸，机身很大，力量很小，靠齿轮传动，开起来声音震耳欲聋，一摇一摆，变换速度困难，经常出轨。经过几次失败，特列维蒂克灰心丧气，就不再研制机车了。
就在这一年，英国也制造出了一个火车头，这个火车头重5千克，每小时能走8千米，最多只能拉十几千克货物，并且经常出事故，许多人都讥笑说：“火车还不如马车跑得快呢。”
就在这种情况下，斯蒂芬森开始了对火车的研究。他从前人的经验中受到启示：火车要想拉得多、跑得快，必须要有“大力士”蒸汽机。他不知疲倦地阅读了大量有关蒸汽机的书，还实地考察了各种类型蒸汽机的特点。
他长途跋涉，步行1000多千米。来到瓦特的故乡苏格兰，在那里整整工作、研究了一年。从瓦特研究改进蒸汽机的过程中，斯蒂芬森懂得了能的转变和能量守恒定律。也就是说，汽缸里的蒸汽温度越高，能量就越大。
于是，他开始着手研制新的蒸汽机车，他把当时的立式锅炉改为卧式锅炉，用扩大炉膛的办法，来增加锅炉的受热面积。并且，机车改用了卧式锅炉，高度降低，行走、转弯就平稳多了，也更灵活了。
他还在车轮的圆边上加上了轮缘，防止火车发生出轨事故，以保证行车安全。就这样，经过多年的研究和反复的试验，1814年，斯蒂芬森制造出了一台名叫“半统靴”号的火车头。
斯蒂芬森亲自驾驶这个火车头，在煤矿进行了试车表演。试车结果，这台经过改进的火车头果然比以前的火车头拉得多，跑得快，美中不足的是，这个火车头的震动仍然太厉害。
在试车过程中，由于机车上的螺栓被震松了，结果翻了车，把乘在车上的一名英国国会议员和英国交通公司董事长摔伤了。这样一来，许多人嘲笑和指责斯蒂芬森，连一些原来赞成试验的*也断言用蒸汽机作交通工具是根本不可能的。
斯蒂芬森并没有因此而止步不前。他以巨大的勇气和毅力，决心对火车头继续进行研究和改造。为了减轻火车行进时的震动，斯蒂芬森经过多次试验，终于成功地在火车上装置了减震弹簧。
为了增大锅炉所产生的蒸汽量，斯蒂芬森从薄玻璃杯传热快，不会炸裂中得到启示，没有采用增加锅炉壁厚度的办法，而是让加人锅炉的冷水先经过预热管预热，这样就避免了因温度骤起变化引起锅炉破裂。
他还采取了许多改进措施，如把汽缸里的废气用小管通到烟筒里去，利用它向上的冲力，使煤烟出得比原来更通畅，这就使得炉膛中的空气循环加快了，大大提高了煤的燃烧质量，噪声也减少了。
经过这一系列的改进，斯蒂芬森终于造出了牵引力大、运行安全的“旅行”号机车。这以后，从1823年开始，斯蒂芬森应聘负责修建从斯托林克顿到达林顿的铁路，历时两年终于建成。
年9月27日清晨，天还没有大亮，斯托林克顿的许多居民早早起了床，有的步行，有的骑马，有的坐车，络绎不绝地向同一地点赶去，原来就在这一天，斯蒂芬森要亲自驾驶“旅行”号拖着6节煤车和20节挤满乘客的车厢，轰隆隆地向达林顿方向驶去。人们欢呼雀跃，有些骑马的小伙子，催马紧随在火车后面，一边奔跑一边大声喝彩。
当这列火车以每小时24千米的速度，越过中途的一个大斜坡，安全到达终点站达林顿的时候，斯蒂芬森才发现，列车上竞载了450个乘客加上6节煤车，载重量已经达到了90千克，他欣喜若狂。
在成功和荣誉面前，斯蒂芬森并没有自我陶醉，就此止步。他继续致力于火车的研究和改进工作，和他的儿子罗伯特?斯蒂芬森一起，设计制造出了一台取名“火箭”号的新火车头。就在这期间，英国*决定在利物浦和曼彻斯特两大城市之间修筑一条铁路。斯蒂芬森被聘请为负责修筑这条铁路的工程师，在当时的条件下，这是一项规模空前的大工程。他和工人们一起，克服了重重困难，如期修成了这条铁路。
斯蒂芬森的成功大大鼓舞了人们研制火车的兴趣。1829年10月，在利物浦附近举行的一次火车比赛中，斯蒂芬森新制造的“火箭”号荣获冠军。从此，火车正式登上历史舞台，使陆上交通运输的发展进入了一个新的时期。
