理查·特里维西克
生平简介
理查德·特里维西克1771年出生于英国康沃尔郡的一个矿主家庭,他的父亲是一家锡矿的总经理。特里维西克家庭富裕,聪明伶俐,因为特殊的家庭背景,使得他能够在很小的时候就接触矿井的蒸汽抽水机,所以积累了很多关于蒸汽机械的知识。在接受必要的教育之后,他就在家乡的矿上当了一名工程师,在19岁的时候获得了技术顾问的职位。理查·特里维西克在1804年发明了世界上首辆可以实际运作的蒸汽机车。
发明过程
在当时,瓦特的高效实用蒸汽机已经完全取代了纽科门的低效蒸汽机,占据了几乎所有的国内市场。从1782年起到1825年止,在43年的时间里面,全英国使用瓦特蒸汽机的数量达到了1.5万台,其中38%用于矿井抽水,其余的用来为纺织厂、炼铁炉、面粉厂和其他工业设备提供动力。才十几岁的特里维西克早已经对瓦特蒸汽机的构造原理烂熟于心,也很快就发现了这种蒸汽机存在的一些不足。特里维西克发现,如果让高压蒸汽在汽缸内膨胀,就能制造出较小、较轻的蒸汽机,而功率并不比低压的小。他于1797年建造的固定和移动式高压蒸汽机运转得十分成功 ,为此与安德鲁·维维安一起获得专利。他的锅炉能承受0.34兆帕的压力。他试制了一系列模型,最后制成圆柱体锅炉 ,其内面为U形,将汽缸放在当中保温 。蒸汽输送到汽缸的方法和活塞与曲轴的连接方法都很简单。由于这种真气机体积要比瓦特的小得多,可以安装在稍大一点的车体上。特里维西克本来是想利用他的高压蒸汽机取代原来在矿井和工厂里使用的那些大气蒸汽机,但他发现矿主和工厂主们不愿把他们已有的大气蒸汽机报废而换上还不知道是否真正合算的新机器,特别是,他们还听说高压蒸汽机很不安全(那是瓦特制造出的,为的是抵制新机器的竞争)。于是,特里维西克把他的发明带到秘鲁,那里的矿场海拔较高,大气压力较小,他以为自己的机器应该具有较大的竞争优势。结果,他在那里也未能打开销路,便只好回到伦敦。这一次,他就像他之前和之后的那些发明家常会做的那样,另辟。
经过数年的研发之后,在1801年,特里维西克完成了他的第一台四轮蒸汽机车“Puffing Devil”号。和我们想象的完全不同,这台蒸汽机车不是在轨道上面运行,而是行驶在普通路面上。看到这里,我们很快就会将这台蒸汽机车与某种现代交通工具联系在一起,没错,这就是汽车。特里维西克研发的这台原始汽车比德国人本茨研制成功第一台汽油发动机汽车要早85年。
遗憾的是,特里维西克完全将这台机械当成了玩具。在平安夜里,他与表弟开着这个庞然大物出去兜风,行驶了七八公里之后,在跨越一道壕沟之时,机车出现了故障,舵轮断裂,无法控制方向而一头扎进了路旁一座房子里面,彻底歇菜了。这场事故一点也没影响特里维西克的好心情,他带着表弟走进一家餐馆,吃美食喝美酒,玩得不亦乐乎,早已将瘫痪在房子里面的蒸汽机车忘得一干二净。而那台机车的锅炉由于长时间的燃烧而无人打理,最终点燃了房子,在熊熊大火中化成灰烬。
特里维西克并没将这场事故当成挫折,他很快东山再起,用了两年时间研制成功第二台蒸汽机车“London Steam Carriage”号,依旧在普通路面行使。然而这台机车的命运也比较悲惨,虽然这个新奇的机器引起了很多人的兴趣,却在一次表演中撞上了砖墙,彻底报废。
越战越勇的特里维西克很快在1804年造出了第三台蒸汽机车“新城堡号”,这台机车终于可以在固定轨道上运行了。为了推销他的机车,特里维西克来到了南威尔士的彭尼达伦,替一位铁器制造商参加打赌比赛,因为有人坚持认为,蒸汽机车无法拉着10吨铁块跑完一条大约9公里长的轨道。实践是检验真理的唯一标准,特里维西克亲自驾驶“新城堡号”机车,牵引5节车厢,载满10吨货物外加70名乘客,以时速约4公里跑完了全程,为那位铁器制造商赢下了500个基尼的赌金。这次载客拉货运行,是蒸汽机车在世界上的第一次实际应用,具有划时代的伟大意义。
1808年,兴致勃勃的特里维西克又制造出第四台机车,这次终于让他赚了一些小钱。他在伦敦建造了一条圆形轨道,驾驶着他的宝贝机车进行杂耍表演,一张门票一先令,吸引了很多猎奇的人参观游览。然而,这场表演依旧只是一场游戏,离着他开创事业相差十万八千里。如果承载机车的轨道强度不能解决,大规模使用蒸汽机车只能是空谈。
从此以后,特里维西克就彻底放弃了蒸汽机车的研发工作,转而将兴趣投向其他工程领域。比如,他曾经制造出一艘蒸汽动力驳船,设计过蒸汽铁锤、一种带轮子的移动式室内取暖设备、一种蒸汽滚轧机、一种蒸汽推动的水下挖泥机,还设想过机械制冷的冷冻机、设计过原始的涡轮机,甚至打算修建穿越泰晤士河的水底隧道,但因为未有做好处理河床下松软泥土的准备而失败告终。
因为性格原因,他最终一事无成。到了1810年,特里维西克因为承包的隧道工程发生质量事故而彻底破产。在英国混得太惨,他只身前去秘鲁寻找机会,结果被南美独立运动领袖玻利瓦尔的军队囚禁。被释放之后,他又在南美丛林里晃荡了十年,最终在1830年代初回到故土,三年后在贫病交加中死去,死后身无分文,连殡葬费都是朋友们出钱支付的。
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