探秘古代水上交通工具:從獨(dú)木舟到帆船的發(fā)展歷程
wujiai
獨(dú)木舟
郵票:瓦特和他的改良蒸汽機(jī)
富爾頓
但人力劃船太費(fèi)力,于是風(fēng)力帆船應(yīng)運(yùn)而生。公元前3世紀(jì),希臘人、羅馬人和中國(guó)人都在人力劃船的船上裝上風(fēng)帆。但風(fēng)時(shí)強(qiáng)時(shí)弱,方向和強(qiáng)度并非“由我們決定”——正如巴基斯坦諺語所說:“風(fēng)并不總是吹向水手們希望的方向!比祟惍(dāng)然不愿意“聽天由命”,于是用“機(jī)器”劃船就成了人類的夢(mèng)想。
人類為了這個(gè)夢(mèng)想奮斗了數(shù)千年,直到18世紀(jì)。
18世紀(jì)發(fā)生了什么?英國(guó)發(fā)明家瓦特不斷改進(jìn)前人的發(fā)明,發(fā)明了蒸汽機(jī)。蒸汽機(jī)成為取代人力、畜力、風(fēng)力的強(qiáng)大動(dòng)力,距離實(shí)現(xiàn)上述夢(mèng)想只有一步之遙。
富爾頓發(fā)明了蒸汽船
美國(guó)發(fā)明家富爾頓于1807年建造了一艘用蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)明輪的木制蒸汽船。這艘名為“克萊蒙”號(hào)的葉輪式蒸汽船裝有當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的“雙作用瓦特蒸汽機(jī)”,功率約15千瓦。船長(zhǎng)150英尺(1英尺為0.3048米),寬13英尺,吃水20英尺。通常航行速度約為每小時(shí)6.5公里。
1807年8月17日10時(shí),船冒出濃濃黑煙,槳輪急轉(zhuǎn),激起如雪堆般的波浪,從紐約沿哈得遜河出發(fā),前往奧爾巴尼,船上載著40位貴賓,包括紳士、教授、學(xué)者、婦女和兒童。人群歡呼雀躍,年輕人在海灘上奔跑,興奮地追逐。經(jīng)過32個(gè)小時(shí)的航行,“克萊蒙”號(hào)抵達(dá)奧爾巴尼。這次成功的“處女航”航行了約150英里(約241公里),比過去風(fēng)平浪靜時(shí)最快的帆船所用的時(shí)間還少了三分之一。后來,“克萊蒙”號(hào)掛上風(fēng)帆,最高時(shí)速約5.2英里每小時(shí)(約8.3公里每小時(shí)),成為一艘定期往返紐約和奧爾巴尼的渡輪。
克萊蒙輪船
那么富爾頓是怎么想到用蒸汽機(jī)來為輪船提供動(dòng)力的呢?原來,在他22歲的時(shí)候,他到英國(guó)學(xué)**繪畫,偶然遇到了瓦特,看到了瓦特的蒸汽機(jī)。于是他決定用蒸汽機(jī)作為動(dòng)力來為輪船提供動(dòng)力。
1794年,富爾頓去了巴黎,在岳父羅伯特·利文斯的幫助下,又經(jīng)過9年時(shí)間,于1803年建造了一艘蒸汽動(dòng)力輪船。然而,同年8月9日的首航并不順利——它在塞納河試航時(shí)被風(fēng)暴摧毀,失敗了。
當(dāng)然,年輕的富爾頓并沒有止步于失敗,1806年回到紐約后,他繼續(xù)自己的“蒸汽機(jī)夢(mèng)”,經(jīng)過一年的研發(fā),終于將“克萊蒙”號(hào)下水,并成功進(jìn)行了海試……
據(jù)史料記載,利用蒸汽推動(dòng)船舶的設(shè)想,最早是由法國(guó)物理學(xué)家、發(fā)明家、壓力鍋的發(fā)明者帕潘于1690年提出的。但由于當(dāng)時(shí)缺乏實(shí)用的蒸汽機(jī),這一設(shè)想未能實(shí)現(xiàn)。1769年,法國(guó)發(fā)明家杰弗里在船?*滄傲蘇羝?strong>郵票的發(fā)明者,但蒸汽機(jī)簡(jiǎn)陋笨重,帶動(dòng)的是普通的木質(zhì)槳葉,航速很慢,根本體現(xiàn)不出機(jī)動(dòng)船的優(yōu)越性。1783年,他建造了世界上第一艘蒸汽船“波羅斯卡菲號(hào)”,但航行30分鐘后,船上的蒸汽鍋爐就發(fā)生爆炸……
因此,在實(shí)用、強(qiáng)大的蒸汽機(jī)還未發(fā)明的18世紀(jì)之前,我們的祖先們建造“機(jī)動(dòng)船”的努力只是海市蜃樓,只有“人力船”和帆船源源不斷……
“天鯤”號(hào)自航絞吸式挖泥船
迄今為止世界最大核潛艇:1981年12月29日服役的“德米特里·頓斯科伊”號(hào),水下排水量4.8萬噸
迎風(fēng)破浪的中國(guó)航船
富爾頓雖然去世了,但船舶發(fā)展的腳步卻沒有停止,如今各種款式、用途、功率的船舶不分晝夜、不斷在江河湖泊海洋上穿梭往來……
在漢語中,“船”字有多種解釋,并沒有完全統(tǒng)一的說法。例如,可以解釋為:“用機(jī)器推動(dòng)的船舶”(《現(xiàn)代漢語詞典》);“用蒸汽機(jī)或內(nèi)燃機(jī)作為發(fā)動(dòng)機(jī)的船舶,也叫輪船”;“用車輪驅(qū)動(dòng)的船”。按照最后一種解釋,用人力踩著木輪軸推動(dòng)的船也叫輪船——一種在船尾(或船舷)安裝有帶槳葉的明輪的原始蒸汽船——世界上許多國(guó)家古代都有這樣的船舶。我們更喜歡把所有能在水上(或水下)載人、載貨或完成其他任務(wù)的設(shè)備都稱為“船”,其中包括船、艇、船、舟、船、駁船等。
在上述這些“款式多種、用途多樣”的船舶中,中國(guó)2017年建造的“天鯤”號(hào)自航絞吸式挖泥船被譽(yù)為“造島神器”,稱霸亞洲:挖泥深度最大、挖泥功率最大、能將海砂、巖石與海水混合物送至最遠(yuǎn)……
近10到20年來,中國(guó)船舶工業(yè)突飛猛進(jìn),如今已實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新超越。例如,中國(guó)正在建造的第二艘“航空母艦”僅采用“艦船綜合電力推進(jìn)系統(tǒng)”,就能使用電磁彈射器讓艦載機(jī)起降,處于世界領(lǐng)先水平。這套系統(tǒng)打破了使用核動(dòng)力讓艦載機(jī)使用電磁彈射器起降的“傳統(tǒng)”模式——比如美國(guó)“福特”級(jí)核動(dòng)力航空母艦……
2017年,中國(guó)還成功研制出“無軸泵噴”推進(jìn)系統(tǒng),該系統(tǒng)處于世界領(lǐng)先水平,有望取代傳統(tǒng)螺旋槳推進(jìn)系統(tǒng),用于更為先進(jìn)的“096”型戰(zhàn)略核潛艇上。








