斯蒂芬遜 - 簡介

斯蒂芬遜（1781－1848），英國鐵路機車的主要發(fā)明家。

1781年6月9日誕生于諾森伯蘭城一煤礦工人家庭。早年當工人，沒有受過正規(guī)學校教育。19歲時操作紐科門蒸汽機，業(yè)余參加夜校學習并堅持自學。

1814年他研制成功第一輛蒸汽機車，能以每小時再英里的速度牽引8輛裝有30噸煤的貨車。但他并不以此為滿足，繼續(xù)研究提高機車功率的方法，采用了蒸汽鼓風法，這個新設計使蒸汽機車進入實用階段。他對路軌和機車進行改進，用熟鐵制成鐵軌，枕木下鋪小石子；機車使用火管鍋爐。

1825年9月27日當第一列列車運載450名旅客，以每小時24公里的速度從達靈頓駛到斯托克頓，鐵路運輸事業(yè)就從此誕生了。利物浦與曼徹斯特各界人士請他在這兩座城市間修建一條長64公里的鐵路。

1830年利物浦——曼徹斯特鐵路線建成后，鐵路建設迅速在英國、歐洲和北美洲展開。

斯蒂芬遜 - 生平

一七八一年六月八日，斯蒂芬遜（George Stephenson，1781～1848）生于英國維拉蒙特·塔茵，是一個貧苦礦工的兒子。和當時英國的大多數技師一樣，他也沒有受過任何學校教育。 為了幫助家里維持生活，八歲時不得不到礦上勞動。十四歲時，開始操縱紐可門式氣壓蒸汽機，對蒸汽機才有所了解。這就是他后來制作蒸汽機車的起因。

而且，斯蒂芬遜認為，將來自己無論作什么工作，都需要知識。所以，十八歲時，他開始上夜校，才學習讀書、寫字和打算盤。

一八零三年，他生了一個兒子，取名叫羅伯特。此時，他已是基林格沃斯礦山的主任技師。隨著英國工業(yè)的迅速發(fā)展，礦山的采掘顯得份外重要了。斯蒂芬遜為礦山引進了各種機械，并改進了礦山用機械。在這其中，他為搬運礦石用的礦車鋪設了軌道，使搬運簡單化，這是一件具有劃時代意義的事件。

一八O五年左右，斯蒂芬遜作為“機械博士”就十分有名了。

一八一二年，他三十歲時被任命為基林格沃斯礦山的機械技師長。而且，他免費得到了住宅和供應煤，年收入達100多英鎊。

另外，他根據自己的經驗，體會到沒有學問就不能干好工作，所以，就考慮讓自己的兒子羅伯特受到良好的教育。羅伯特在紐卡斯爾的布魯斯學校受到了初等教育，一八二零年進入了愛丁堡大學。

父子兩人共同學習，一起去聽重要的講課和報告。羅伯特又和父親一起勞動了幾年，最后終于成為了一個著名的技師，這里面也有其父斯蒂芬遜的一份功勞。

一八O四年，英國的理查德·特萊維茨克（ RichardTrevithick，1771～1848）最早制造了鐵道用機車。這種機車裝載10噸鐵和70個人，以時速4公里的速度行駛。然而，很多人都不相信這種機車。他們認為，如果裝上了貨物的話，行駛在鐵軌上的鐵制的車輪就要空轉。

但是，威廉·海德里和喬治·斯蒂芬遜卻例外，他們不這樣考慮。他想起了一八六年左右在礦山取代了馬力而使用蒸汽動力的情景。

在這個時代，很多人都在考慮這個相同的問題。例如，法國的居紐（Nicolas Joseph Cugnot，1725～1804）、英國的穆阿以及馬德克、美國的埃旺斯等人，都在研究這個問題。通過自己的聰明才智和技術上的理解能力，斯蒂芬遜最成功地解決了這個問題，成了當時的權威人士。

一八一三年，為了在附近的煤礦上使用，他制作了第一臺移動機械“布魯海爾”。第二年的七月二十五日，這臺運煤車開始運行，并取得了成功。它以6.5公里的時速在1：450的坡道上行駛，可以運煤 30噸。

一八一五年，他又制作了第二臺搬運車，這臺車的運煤量比上一臺車更多了。然而，這種車的很多地方都是根據特萊維茨克的機械制作的。

進而，一八一六年，他制作了第三臺機械，這臺搬運車才是斯蒂芬遜獨自發(fā)明的。通過裝在外部的連接桿連接車輪。

在一八一四年到一八二五年這段時間里，斯蒂芬遜為各地的煤礦制作了55臺煤礦用機械。其中，有16臺機車。

一八二一年，決定鋪設斯托敦和達林頓之間的鐵路，斯蒂芬遜是這項工程的總工程師。

一八二三年，他和兩個共同出資者建立了世界上第一個機車制造工廠。

一八二五年，斯蒂芬遜制作了為運送旅客和運輸煤炭而特別設計的機車，開設了鐵道。同年九月二十七日，他制作的“旅行1號”由38臺車輛組成，在斯托敦一達林頓之間行駛了33公里的行程，載旅客600多人。為了安全，一個人騎著馬手里拿著紅旗跑在火車的前頭。就是從這個時候起才真正地開始了鐵路運輸事業(yè)。

一八二九年，計劃敷設利物浦一曼徹斯特之間的鐵路。當時，機車還沒有得到普及。因此，在使用馬車還是機車這個問題上，還有所爭論。政府方面要求，禁止使用這種機車，因為高壓蒸汽對人的生命有所威脅。支持者們出500英鎊的獎金，懸賞最好的機車。

到了一八二八年，才停止使用馬力，決定使用機車。還決定在萊茵希爾進行試車比賽，參加比賽者有三人，其中，斯蒂芬遜駕駛的是“火箭號”。 這臺“火箭號”裝有法國發(fā)明家馬爾科?澤克安設計的水管式鍋爐，運載13噸貨物，以24公里多的時速行駛了100公里，超過了“桑士巴里號”和“新奇號”，而取得了優(yōu)勝。

據《利物浦光明報》報道，有一萬多名觀眾觀看了這次比賽。另據報紙報道稱：“這次實驗取得了一個重要成果，它將改變國內整個交通結構�！�

這樣，大英帝國就發(fā)展了本國的鐵路運輸事業(yè)。到斯蒂芬遜去世以前，他一直從事鐵路建設、機車制造工作。由于斯蒂芬遜的科學技術成就和杰出的貢獻，他被后人稱為近代蒸汽機車的奠基人。

一八三零年以后，在英國鐵路宛如雨后春筍一樣被敷設起來了。一八三八年，倫敦一伯明翰鐵路通車。接著，倫敦—紐卡斯爾、倫敦—愛丁堡、倫敦—布里斯托爾鐵路也相繼通車。

如果使用普通的燈進行煤礦照明的話，是十分不適宜的。隨著礦山事業(yè)的迅速發(fā)展，斯蒂芬遜又開始考慮解決這個照明問題。

一九一六年，戴維（Sir Humpry Davy， 1778～1829）發(fā)明了可以帶到礦井內的安全燈，當時是十分有名的。因為礦井內充滿了可燃性氣體，如果是明火的話，就有爆炸的危險。所以，他又進一步進行了改進。

就在戴維在倫敦緊張地研究安全燈的時候，斯蒂芬遜和科蘭尼在泰桑德也進行了另外型式安全燈的實驗。斯蒂芬遜認為，“燃燒后的空氣一吹到火焰，火就會熄滅，如果能以比燃燒氣體移動速度還要快的速度產生向相反方向流動的氣流的話，就可以防止火焰的移動。”

斯蒂芬遜制作的安全燈，空氣是從裝油容器側壁上的圓型小孔流人的，接著經小孔又將空氣引進兩塊板之間，最后通過一連串的小孔引向火焰。他要比戴維還早就研究出了這種安全燈。

到了十九世紀中葉，鐵路得到了普及，各處都架起橋梁。

橋的大梁取代鑄鐵開始使用熟鐵了。

斯蒂芬遜的兒子羅伯特多次接受了架橋的工作。而且，在架設連接倫敦和維爾茲的布里塔尼亞鐵橋時，為了求出最佳的橋形，斯蒂芬遜也和兒子一起搞實驗，最后搞清了橫梁對保持梁的剛性將起很大的作用這個問題。

在這些實驗中，斯蒂芬遜使板結構梁的設計理論有了較大的突破。

在晚年的最后三年時間里，斯蒂芬遜是在其大領地塔普敦山莊渡過的，在這里他熱心地從事自己所喜歡的農業(yè)和畜牧業(yè)。

另外，他的力氣很大，非常喜歡和人比賽力氣。

一八四八年八月十二日，他在紐卡斯爾附近的契斯塔菲爾德去世，終年六十七歲。

斯蒂芬遜 - 研制蒸汽機

斯蒂芬遜生于一個煤礦工人家庭。由于家庭貧窮，他在8歲時即去給別人放牛。此后一直過了六年的放牧生活。1812年，斯蒂芬遜在當年的工業(yè)展覽會上看到了特里維西克和維維安的蒸汽機的機車模型。這一模型激起了他研制蒸汽機的最初愿望。由于斯蒂芬遜已具有關于蒸汽機車和一般機械的基礎知識，加上他具有不懈的奮斗精神，經過兩年多的研究試驗，斯蒂芬遜終于在1814年制造出第一臺具有實用價值的蒸汽機車。這臺蒸汽機車在斯托克頓——達林頓的礦山鐵路上試車時，在裝了30噸的貨物以后，還能以每小時6-7公里的速度行駛。顯然，在載重和車速方面，斯蒂芬遜的機車已比特里維�？撕途S維安的機車有了明顯的提高。1822年，他建立了機床車輛廠，3年后他建造了鐵路正式通車。從此，鐵路首先在英國，緊接著在歐美大陸乃至全世界延伸，成為工業(yè)的大動脈。從此，火車和鐵路開始把更大的地域席卷到商品生產和工業(yè)化的世界浪潮中。

斯蒂芬遜 - 技術革新

自1814年第一臺蒸汽機車試車之后，斯蒂芬遜繼續(xù)對蒸汽機車與鐵路軌道進行了各種技術研究。首先，他把蒸汽機的出汽管道改用小管引入煙囪的新工藝。這革新，一方面減小了蒸汽機本身的噪音，另一方面大大推進了煙窗的出煙速度，加速了爐中的空氣循環(huán)，使煤燃燒得更加充分。這樣，就使得鍋爐內的蒸發(fā)量大大增加，從而顯著提高了蒸汽機的動力。由于熱效率的提高，機車的載重量與車速也大大提高。其次，他在機車底部加裝了減震彈簧及有關部件，使得機車的抗震性能和穩(wěn)定性有了顯著的改善。同時，他還對鐵路軌道進行了相應的改革。如將原來的生鐵軌改用熟鐵軌，在枕木下加鋪小石塊。經過這兩次革新，鐵軌就不會象原來那樣因震動太大而斷裂了.

斯蒂芬遜 - 設計成果

1823年，由斯蒂芬遜任總工程師，開始在蘇格蘭北部的斯多克頓和達林頓之間修建第一條商用鐵路。加緊進行新的蒸汽機車與車廂的制造工作。1825年9月27日，斯蒂芬遜親自駕駛自己設計制造的世界第一列客貨兩用的蒸汽機車“旅行號”，在新的鐵路軌道上舉行了隆重的試車儀式。

1826年，曼徹斯待與利物浦這兩大城市之間的鐵路開始修筑。3年后，斯蒂芬遜親自駕駛他新設計制造的“火箭號”，參加了通車儀式�！盎鸺�號”的各種技術性能指標比“旅行號”又有了進一步提高。它的車速已增加到每小時50公里。1836年，斯蒂芬遜在倫敦開辦了鐵路設計辦事處。此外，他還積極地參加了比利時，西班牙，瑞士等國家的鐵路建設工作。繼英國之后，其他國家的鐵路運輸也迅速發(fā)展起來。