科学故事富尔顿

Posted 2022-01-02

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    罗伯特?富尔顿
    瓦特的蒸汽机作为强大的动力机械被用于纺织工厂、矿山、钢铁厂等。
    不久，蒸汽机又被应用于交通运输事业上。美国发明家罗伯特?富尔顿（Robert Fulton，1765～1815）把蒸汽机安装在船上，用蒸汽作动力推动船舶前进，从此就出现了轮船。英国发明家斯蒂芬逊将蒸汽机安装在轨道行驶的“马车”上，从此就出现了火车。
    一七六五年，富尔顿生于美国的宾夕却尼亚州的兰卡斯特，父亲是一个贫苦的农民。幼年丧父，九岁时才上学，在校学习时间不长，功课学得也不好。但是，他心灵手巧，从小爱好美术和手工。少年时代，他就爱思考各种问题。据说他十五岁时，曾在一条小船上装了一个手摇桨叶，用手摇动，靠桨叶转动打水就能推动船只前进，充分地显示了他的创造才能。
    他只上了几年学，十四岁时就进了一家珠宝商店当学徒，富尔顿还从一位制枪匠那里学到了制造汽车的技术和各种枪枝的试验方法。十七岁时，到费城学绘画，并在一家机器制造工厂里作机械制图工作。
    一七八七年，也就是他二十二岁那年，前往英国伦敦学习绘画。正赶上瓦特五十岁大寿，瓦特请他去画一张肖像，这样，他就结识了蒸汽机发明家瓦特和其它几位机械发明家，他了解了蒸汽机的原理和作用，使他对机械技术产生了兴趣。瓦特对他有很大的启发，后来他改变了自己的想法，不想当画家了，决心当一名工程师。
    在这段时间里，他边工作边自学。勤奋地学习了高等数学、化学、物理学和透视图，还学习了法文、德文和意大利文。
    自从一七八二年英国人瓦特发明蒸汽机以后，很多人都想制造出蒸汽轮船，可是都失败了。
    第一个制造出蒸汽轮船的是美国的西敏敦，这条船叫“夏洛托?敦达斯号”，是一艘能载重70吨货物的木船。但是，不久就遭到了河运经营者的反对，他们指责西敏敦的蒸汽船破坏了堤岸，派人强行把船拖上了岸，从此，谁也不再提造轮船的事了。西敏敦也默默无声地消沉下去了。伟大的发明也被扼杀在摇篮里。
    价是，事隔不久，勇敢的富尔顿又站了出来，他决心一定要复活蒸汽轮船。他研究了前人失败的原因，决定制造一条新的蒸汽动力轮船。
    一七九三年，富尔顿到了法国巴黎，得到了拿破仑的支持。他先后用了九年的时间，从模型试验开始，到最后的设计制造，终于在一八0三年建造了第一艘轮船。不料在塞纳河试航时，一夜的狂风暴雨把他的船吹翻在河中，试验失败了。
    富尔顿并没有为此灰心丧气。一八零六年，他回到了美国纽约，带着自已的设计图纸，招收了一些工人，在东河附近开始了自己的事业。并得到了一些人的支持，他开始了发明活动，制造新的轮船。
    一八0七年，他建造了一艘新的蒸汽轮船，名字叫“克莱蒙特号”，这条船长45米，宽4米，吃水深度20英尺，是一艘细长的木板船，该船上安装上了一台当时最好的瓦特的蒸汽机。
    八月十七日，“克莱蒙特号”蒸汽轮船第一次下水试航。从纽约出发，沿哈得逊河逆流航行，终点到阿尔巴尼城。这一天早晨，河岸上挤满厂好奇的观众。“克莱蒙特号’把一艘艘帆船抛在后头，河边观众一片欢呼声。该船用32小时航行了240公里（顺水30小时），然而，普通的帆船航行这段航程需要四天四夜，首次试航成功。
    “克莱蒙特号”试航成功，宣布了船舶发展史进入了一个新的时代，即，这就是蒸汽轮船时代取代了帆船时代。机器代替了人力和风力。
    富尔顿的成功并不是偶然的。在他发明轮船之前，有不少人已经从事了这项研究工作，但是，许多人都失败了。
    富尔顿善于总结自己和别人的失败教训，并从中吸取有益的经验。他十分注意机器和船的配合，尽可能采用当时最先进的机器设备。正因为如此，他才第一个取得了成功。
    经过不断地改进，“克莱蒙特号”的航速逐渐增加到6～8英里。一八O八年，他又建成了两艘轮船，逆水航速达每小时6英里，可以续航150英里。
    在这以后的几十年中，蒸汽轮船不断地得到了改进。先在内河和沿海航行，不久就横渡了大西洋。
    富尔顿发明的蒸汽轮船“克莱蒙特号”，是用蒸汽机带动“明轮”推动船只前进的。所说的“明轮”就是安装在船两侧船外或船尾的形状象大车轮一样的桨叶，桨叶转动向后击水，利用水的反作用力推动船只前进。
    用明轮推进的船只，由于船两侧或船尾装有大桨轮，所以，人们把这种船称为“轮船”，这一叫法一直沿用到现在。
    用明轮推进，效率比较低。特别是遇到较大的风浪时，桨常常会露出水面空转，船只行驶时摇晃得很厉害。
    一八三六年，英国造船工程师发明了一种形状象风车、又象电风扇叶片一样的螺旋桨，装在船尾水中，共和蒸汽机联在一起，代替了明轮作轮船的推进器。船在航行时，螺旋桨全都淹没在水中，在水面上看不到它。因此，当时也有人将它称为“暗轮”。这种轮船在风浪中螺旋桨不会露出水面、推进效率也比较高。
    从一八0七年富尔顿发明并制造出蒸汽轮船“克莱蒙特号”起，这种船历时半个世纪成了水上交通的主要工具。后来螺旋桨式蒸汽轮船取代了富尔顿的“明轮”船。但是，今天人们仍能从一些老式的内河船上，看到富尔顿“明轮”的踪迹。
    富尔顿的一生，历尽艰辛挫折，终于试制成功了用蒸汽机推进的新型船舶，并先后建造了十七艘各种轮船。他在世界水运史上写下了重要的一页。
    那时，英国伯明翰城正在开始修筑运河。富尔顿为了提高工程技术，就到运河工地研究“河道”问题。在实践活动中，充分地发挥了他的聪明和才智。他发明了供升降运河船只的复斜板，还发明了卷绕缆绳的工具等。
    一八一五年，富尔顿去世，终年五十岁，人们都为之惋惜。

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