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第9章 交通之最(3)

三名美国飞行家乘坐的气球,名叫“双鹰二号”,有11层楼那么高,达30米,球体直径20米,由棉质和轻质的橡胶膜做成,具有抗油、抗热、抗水性能。气球上半部涂银色,以反射阳光,防止因氦变热膨胀而使气球升得太快;气球下半部涂的是黑色,因夜间水温比气温高,黑色可从洋面吸热,这样能防止气球迅速下降。气球下面的吊舱是一个长方形的盒子,长5.2米,宽1.8米。一旦气球掉进海里,吊舱可在海上漂浮。吊舱内存放着飞行家们途中所需的一个月的食物和水,必要的导航仪器等,以及压舱砂袋和铅块。这次飞行所花的费用竟达125000美元。

第一次环球飞行

第一次完成环球飞行壮举的是美国人。有趣的是,完成这一壮举不是空军,而是美国陆军航空队的水陆两用飞机“芝加哥号”(斯密思中尉和阿诺德中尉驾驶)和“新奥尔良号”(尼尔逊中尉和哈定中尉驾驶)。美国为了这次环球飞行做了充分的准备。他们在机身两侧印上了“陆军航空队环球飞行号”的标记和编队号码。

1924年4月6日,由“西雅图号”、“芝加哥号”、“波士顿号”、“新奥尔良号”组成的航空队,在长机“西雅图号”率领下,从西雅图市的湖面起飞。航空队一开始就遇到恶劣气候,当飞到阿拉斯加时,“西雅图号”发生故障,不能继续飞行,其余三架在“芝加哥号”率领下继续飞越日本,在6月4日下午和5日上午分别飞抵中国上海,停泊在黄浦江面上。然后又飞越缅甸、泰国、中东、巴尔干,在斯特拉斯堡上空由法国空军护航,于7月4日抵达巴黎,正赶上巴黎的节日,受到极其隆重而热烈的欢迎。第二天在飞往英国的途中,在奥克尼群岛上空,“波士顿号”发生故障紧急降落在海面上。英国救援队在起吊飞机时不留神把机身撞坏,故其不得不沮丧地退出了首次环球飞行的行列。其余两架继续飞越大西洋,然后在加拿大诺瓦斯科夏半岛的皮克特奥把样机作为“波士顿二世号”编入航空队,于1924年9月28日在西雅图徐徐降落,完成了人类史上第一次环球飞行的创举。

这次共飞行了371小时11分钟,全程共“起飞”57次,飞行44360公里,平均时速为113公里。现在,“芝加哥号”和“新奥尔良号”两架飞机,分别陈列在美国华盛顿宇宙航空博物馆和西点空军博物馆内。

第一架喷气式旅客机

1949年,英国研制成功了世界上第一架喷气式旅客机——“彗星号”,并于1952年正式投入航线使用,从而结束了活塞式螺旋桨运输机统治航空舞台几十年的历史,开创了喷气式运输机的新时代。它的出现,是航空史上的一件大事。

“彗星号”飞机外形为流线型,机翼略为后掠,机翼根部装有4台涡轮喷气发动机。它的最大起飞重量为70余吨,机长和翼展都超过了35米,机身高达12米,在当时的各种旅客机中可算是“巨人”了。它可乘坐80名旅客,以每小时800多公里的速度在1万米的高空飞行,航程5000余公里。

与曾经风靡一时的活塞式运输机相比,它的速度提高了半倍,载客量增加了1倍。它采用的是增压空调客舱,因而旅客在1万米高空,就象生活在2000米低空一样,十分舒适。

当时,“彗星号”飞机是用最新技术及最好材料制成的空中佼佼者。然而,飞机投入使用后不久,在1954年,有两架“彗星号”飞机由于机体结构疲劳破坏而相继发生空中爆炸事故,这就是喷气式运输机发展史上有名的“彗星号”空中爆炸事件。人们从事故中吸取得了教训,开展了有关飞机结构疲劳问题的研究,使航空科学又前进了一大步。在这以后,其他大型旅客机就再没有发生过类似的事故。

最早的摩托车

世界上最早的摩托车实际上是一辆装有内燃机的自行车。它是德国人戈特利布·坦勒于1885年制成的。

这辆车上装有一台容积为264立方厘米的单缸发动机,功率只有0.5马力,转速每分钟700转。它的速度每小时可达19公里,和现在自行车的速度差不多。

现在的摩托车,不仅品种多样,而且速度也惊人,已是一种重要的交通工具。

最早的自行车

关于最早的自行车有实用和不实用之分。早在意大利文艺复兴时代,伟大的科学家达·芬奇就曾设计过由坐车人自己驱动的车辆,并绘制了设计图。意大利的达·芬奇博物馆收藏着这幅珍贵的设计图,绘制极其精巧,图中设计居然用链条带动后轮,与现代自行车基本相同。据说,达·芬奇还制造并试骑过这种自行车。

200多年以后的1790年,法国人吉布拉克制成一辆木制两轮车。这辆车子的两轮是在一条直线上但不是左右对称。由于没有驱动装置和转向装置,所以坐垫较低,骑车的人两脚着地,依靠两脚向后用力蹬地使车子直线向前行进。1818年,德国人德莱斯给这种两轮车安装了一个舵,可以变换行进的方向,但同样要用脚蹬地前进。

最早的一辆实用自行车是1839年苏格兰人麦克米伦发明创造的。这辆车子前轮小后轮大,车轮木制,包以铁皮,前轮装有脚踏和曲柄连杆以便带动后轮,车头有车柄可转变方向,坐垫舒适但较低。麦克米伦制造的第一辆自行车现保存在伦敦科学技术博物馆。

最早的轮船

最早的轮船被称为车轮船,它不是用机器作动力来推动的,而是用人力踩踏船上的转轮来前进,是我国古代劳动人民智慧的结晶。

在我国唐代,有个名叫李皋的人,他受到船上划桨和田野中抗旱的水车的启示,创造了一种车轮船。这种车轮船的两舷装着会转动的桨轮,桨轮外周装上叶片,它的下半部浸在水中,上半部露出水面。当人力踩动车轮,叶片拨水,推进船舶。因为这种桨轮露出水面,所以又叫明轮。因此,车轮船也可叫明轮船。

南宋初年,湖南洞庭湖畔杨么率领的农民起义军,为了抗击南宋官军侵犯,创造了一种作战用的车轮船,称为杨么车船。

杨么车船不仅船的左右两侧装有能转动的桨轮,船尾也装有8个叶片。桨轮与转轴相连。船上水手齐力踩踏桨轮,轮周上的叶片,好像许多把桨,接连不断地划水,使船前进。

只要向相反方向踩踏就可以使船后退。为了保护桨轮不受损伤,桨轮外面设有保护板,这样可以避免桨轮碰坏。还由于转轴装在船舱底部,水手又在舱里踩踏,所以车轮战船上的士兵不易被敌人兵器所伤害。

正因为这样,杨么车船为农民起义做出了巨大的贡献。

直到15世纪,欧洲一些国家才出现建造明轮船的设想和尝试。到1543年,欧洲才出现能使用的明轮船,它与杨么的车轮船十分相似,但比杨么车船晚800多年,比李皋的车船晚400年。

总之,我国是世界上最先掌握造船技术的国家,有着悠久的造船历史。

最早的火车

世界上最早的火车制造于1804年,是英国人理查德·特里维西克(1771~1833)经过多年的探索、研究成功的。

它是一台单一汽缸和一个大飞轮的蒸汽机车,牵引5节车厢,以时速8公里的速度行驶。由于当时使用煤炭或木柴做燃料,所以称之为“火车”,有趣的是,当时这台机车,没有设计驾驶座,驾驶员只好跟在车子旁,边走边驾驶。4年后,他又制造了“看谁能捉住我”号机车,载人行驶。可是,由于轨道不能承受火车的重量,机车本身也存在许多问题,行驶时非常危险,在一次运行途中,机车出了轨,于是就停止使用。

与此同时,史蒂文森也在积极改进火车的性能,并且取得了很大的进展。1814年,他制造了一辆两个汽缸、能牵引30吨货物可以爬坡的火车。从那时起,人们开始意识到,火车是一种非常有前途的交通运输工具。然而,当时的马车业主们极力反对。1825年,斯托克顿与达林顿之间开设了世界上第一条营业铁路,史蒂文森制造的“运动号”列车运载旅客以时速24公里的速度行驶。尽管火车已加入了运输的行列,但马车仍在铁路上行驶。到了1829年,曼彻斯特至利物浦间的铁路铺成后,为了决定采用火车还是马车,举行了一次火车和马车的比赛,史蒂文森的儿子改进的“火箭号”获胜。“火箭号”长6.4米、重7.5吨,为了使火燃烧旺盛,装了4.5米高的烟囱,牵引乘坐30人的客车以平均时速22公里行驶,比当时的四套马车快两倍以上,充分显示了蒸汽机车的优越性。于是这条铁路就采用火车了。从此以后,火车终于取代了有轨马车。后人称其为“蒸汽机车之父”。

最快的列车

磁悬浮列车是世界上最快的列车。它诞生于1972年,经过了几年的努力,现在磁悬浮列车已经趋近于实用阶段,最高时速已达507公里。这是目前世界上速度最快的陆上交通运输工具。预计这种列车时速可增到550公里。

磁悬浮列车用硬铝制造,用电子计算机自动控制。动力由三相线性感应电动机供给,车底的旋转圈通电后,就能推动列车沿导轨稳定前进。每节车厢底部两旁都装有永磁体或小型超导磁体,在轨道两旁设有一系列导电性能良好的金属圆环,例如铝环。当列车前进时,磁体向轨道面产生强大的磁场,和轨道两旁的铝环发生相对运动,使铝环内感应出很大的电流。这个感应电流会产生很强的磁场,其方向与磁体磁场相反,从而产生了一个向上的浮力,把列车凌空托起10毫米左右。通常列车的运动速度越高,由感应电流产生的磁场也越强,磁悬浮力就越大。列车静止时,磁体与铝环没有相对运动,环内不产生感应电流,磁悬浮力消失。所以,在开车和停车过程中,列车仍在轨道上运行。

磁悬浮列车在高速运行时只受到空气的粘滞阻力,其噪音很小。因为列车由电力推动,所以也不会污染环境。此外,这种列车还具有速度快、平稳舒适、适合长短路程、耗电量小、外形美观、造价低廉等优点。

现在,科学家们又在设想,假如让磁悬浮列车在真空的管道中运行,就可克服空气阻力,这样列车时速可以提高到1600公里以上。届时人们可以不坐飞机,而改乘这种安全舒适的超速地面车了。

最早的汽车

世界上最早的汽车是1826年勃朗在英国制造的一辆内燃引擎汽车。并于当年4月25日获5350号专利权,这辆两汽缸式汽车,性能非常好,不但可以在平坦的大路上奔跑,还可以翻山越岭,并且于1926年5月,顺利地爬上了英国肯特郡布莱克奚斯市的猎人山。然而在此之前,人们还做过许多尝试。

在15世纪,伟大的科学家列奥纳多·达·芬奇设想过能自动行驶的车辆,并且还遗留下了一张设计图。这是一辆凭借发条为动力的车辆。1649年,德国的钟表匠汉斯·赫丘根据设计图试制成一辆,而且时速达到1.5公里。

因为军事上的需要,法国路易十四世时的陆军炮兵大尉尼可拉斯·约瑟夫·丘尼约(1725~1804年),奉命研制牵引大炮的动力牵引车。1769年,他在巴黎兵工厂制成一号车,但没法开动,试制失败。1771年5月又制成比第一号车更大的二号车,虽仍不理想,但可坐4人,时速可达9.5公里,成为有史以来第一部不依靠风力、畜力等外界力量而使用蒸汽动力行驶的车辆。这是一辆木制三轮车,长7.2米、宽2.3米,在前轮前面特制的架子上悬吊着一个0.05立方米的大锅炉,产生的蒸汽送往前轮上方左右垂直悬挂的汽缸内,带动两个活塞使前轮转动,成为历史上第一部“自动之车”。

由于锅炉和两个汽缸都装在行驶中摇晃的前轮的前面和上部,因此,驾驶极不平稳,况且又没有凝汽器,每隔15分钟就得停下来加水,非常麻烦,加上没有煞车,非常危险,结果在一次试车中就冲撞到城墙上造成事故。1789年,拿破仑一世下令改进此车,并于1801年送到巴黎法国国立工艺学院博物馆保管。