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第一百零五章蒸汽機車(第1/2页)
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    1505年(弘治十八年)八月初三,宋應星、孫冠球、方以智、王文素、馮倫、馬亮等看着成都工業區機車廠試製出來的首臺“蒸汽機車”。

    用馬車在鐵路上拉貨固然可行,但作爲一個穿越者,作爲已經掌握蒸汽機技術的穿越者,朱厚煒當然是要把火車頭弄出來的。

    不過朱厚煒實在太忙,這一次攻堅蒸汽機車他沒有親自帶隊親力親爲。他把從百科全書上的關於蒸汽機車的圖紙交給宋應星挑頭搞攻堅。宋應星是科學院院長,完全有能力完成。

    ?0?2上一次開會後王文素和馬亮、馮倫、孫和鬥接受任務後,方以智十分賣力,立即帶領三十多個科學院和成都蓉城大學的學生開始研究。朱厚煒承諾如果攻關成功,三十多人的科研團隊可以得到二千兩的獎金,這讓學生們幹勁十足。

    王文素,字尚彬,明代數學家。山西汾州(今汾陽市)人,約生於1465年,於明朝成化年間(1465-1487)隨父王林到河北饒陽經商,遂定居。

    他集畢生所學,撰寫出四十二卷十二冊約45萬字的數學鉅著《新集通證古今算學寶鑑》以及十二卷三冊算學詩文集,爲我國和世界算學界留下難以估量的文化遺產。

    王文素在《算學寶鑑》中對研究數字排列組合的縱橫圖的研究,其複雜程度遠遠高於宋朝楊輝、明朝程大位,可稱中國算史之最;該書中加、減、乘、除、開方等由簡單到複雜的運算,均是用珠算完成的,被珠算專家稱爲中國第一部珠算書。?0?2王文素獻身數學,他用30年時間,以“吹開毛孔尋疵病,使碎心機覓本流”的認真精神和艱苦卓絕的勞動著成《算學寶鑑》,得到“數學中之純粹而精者”的讚譽是當之無愧的。

    後人通過對其《算學寶鑑》的挖掘、整理與研究發現:《算學寶鑑》是一部應用數學書,書中例題均取材於現實生活。可以說,《算學寶鑑》對當時社會商業、人文等方面的記實,是人們瞭解明代社會的珍貴史料。也是明代引領當時我國和世界數學研究最高水平的著作,其高次方程解法比英國的霍納爾、意大利的魯非尼早200年,比英國的牛頓、拉夫森早160年。

    搗鼓了半個月,設計出了一臺勉強算得上是機車的蒸汽機火車頭。拉到工廠組裝以後顯然是設計技術不過關,對於管道鋪設沒有經驗,這人類歷史上的第一臺蒸汽機車有些不王文素倫不類。

    王文素把用於炮艦的小型蒸汽機直接移植到了火車上,這臺機車擁有一個巨大的肚子。機車很高,機車外面佈滿了各種曲柄和槓桿。和輪船上的蒸汽機一樣,燃燒室在蒸汽機的下方,因此整個蒸汽機車極高,足有兩層樓高。

    ?0?2這和朱厚煒提供的圓柱形的蒸汽機車圖片完全不同。

    宋應星站在機車旁邊看了半天,沒有說話。

    王文素有些緊張,這是他第一次獨立設計的項目。順便說一句王文素雖然是數學家,但數學是物理、天文等理工科的基礎很多科學家如牛頓、錢學森等都是數學家,所以王文素完全沒有問題。他彎腰站在宋應星的身邊,說道:“院長,這臺機車是我們第一次試製的,還很粗獷。主要是我們第一次在鋼軌上跑蒸汽機,沒有經驗,不敢隨便改動蒸汽機的結構。”

    宋應星點了點頭,說道:“跑起來試試吧。”

    嗚嗚的汽笛聲中,蒸汽機車噴出濃重的黑煙和炙熱的白霧,漸漸運轉起來。

    不過令宋應星感到欣慰的是,這臺樣貌醜陋的蒸汽機車燒煤運轉起來後,確實能夠帶動後面的車廂。機車帶動了鋼軌上的一輛裝貨車廂慢慢往前行駛,最後一路加速,在鋼軌上跑出了十多公里的速度。

    看到蒸汽機車動起來了,宋應星點了點頭。王文素他們的第一次嘗試能造出這樣一臺蒸汽機車,已經算是不容易了。

    實際上,火車的蒸汽機車的技術難度高於輪船的蒸汽輪機,因爲輪船上的輪機可以做得很大,佔用空間多一些也無所謂,只要把蒸汽機做大並且搬上輪船就可以。而蒸汽機車是要在極爲有限的空間中施展力量,對工業設計和管道佈局都提出了挑戰。

    ?0?2在原先的歷史上,瓦特的蒸汽機剛剛經過改進能夠帶動轉輪設備,18世紀使用蒸汽機的輪船就下水了。而第一臺蒸汽機車要到19世紀才由喬治斯蒂芬森研製成功。可見火車頭的技術難度遠高於輪船。

    詹姆斯·瓦特(JamesWatt,1736年1月19日-1819年8月19日),出生於蘇格蘭的格里諾克,英國著名發明家,英國皇家學會院士,愛丁堡皇家學會院士,工業革命時的重要人物。

    他改良了蒸汽機,發明了氣壓表、汽動錘,開闢了人類利用能源的新時代,後人爲了紀念他,把功率的單位定爲“瓦特”。

    蒸汽機在他之前就有了蒸汽機並不是他看着水壺的蒸汽發明的,1763年,瓦特得知格拉斯哥大學有一臺紐科門蒸汽機(Newcomensteamengine),但是正在倫敦修理,他請求學校取回了這臺蒸汽機並親自進行了修理。修理後這臺蒸汽機勉強可以工作,但是效率很低。經過大量實驗,瓦特發現效率低的原因是由於活塞每推動一次,氣缸裏的蒸汽都要先冷凝,然後再加熱進行下一次推動,從而使得蒸汽80%的熱量都耗費在維持氣缸的溫度上面。

    但是要想建造一臺實際的蒸汽機還有很長的路要走。

    1782年瓦特的雙向式蒸汽機取得專利,同年他發明了一種標準單位:馬力。

    1782年,韋奇伍德在伊特魯里亞陶瓷廠大規模採用博爾頓--瓦特鑄造廠生產的聯協式蒸汽機和伯明翰廠生產的動力機牀,進行機械化陶瓷生產。

    1784年,瓦特對聯協式蒸汽機進行了改進,增加了一種自動調節蒸汽機速率的裝置,使它能適用於各種機械的運動。從此之後,紡織業、採礦業、冶金業、造紙業等工業部門,都先後採用蒸汽機做爲動力。

    1785年以後,瓦特改進的蒸汽機首先在紡織部門投入使用,受到廣泛歡迎。

    1794年,瓦特與博爾頓合夥組建了專門製造蒸汽機的公司。在博爾頓的成功經營下,到1824年就生產了1165臺蒸汽機。瓦特與博爾頓都賺到了不少錢。

    斯蒂芬森(GeorgeStephenson,Stephenson又譯作史蒂芬孫或斯蒂芬遜等)早年做工,沒有受過學校教育。父親是個煤礦工人,在蒸汽機房裏燒鍋爐,全家8口人的生活全靠父親微薄的工資收入來維持。

    斯蒂芬森8歲便去給人家放牛,飽受風霜雨雪,由於是機械師家庭出身,又是一位煤礦工人的兒子,斯蒂芬森從小熟悉礦井裏用來抽水的蒸汽機。


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