10個(gè)“發(fā)明之父”之三 輪船的發(fā)明者富爾頓

陳仁政

據(jù)史料記載，在距今大約3萬(wàn)年之前的舊石器時(shí)代末期，古人已經(jīng)用木筏、獨(dú)木舟和扁舟涉水渡河了。事實(shí)上，在英國(guó)約克郡斯塔卡爾的一個(gè)泥炭沼澤里，就發(fā)掘出了一支公元前7500年的木槳。毫無(wú)疑問(wèn)，它一定是用來(lái)劃動(dòng)一種掏空樹(shù)木的獨(dú)木舟的。在荷蘭的佩塞，就發(fā)現(xiàn)過(guò)一只這樣的獨(dú)木舟，年代大約是公元前6300年。英國(guó)林肯郡里洛發(fā)現(xiàn)的一只獨(dú)木舟，竟然長(zhǎng)達(dá)16米，寬1.5米。由此可見(jiàn)，在距今好幾千年之前，人類已經(jīng)用人力劃船來(lái)載人或從事其他活動(dòng)了。

然而，用人力來(lái)劃船太費(fèi)勁了，所以用風(fēng)力驅(qū)動(dòng)的帆船應(yīng)運(yùn)而生。公元前3世紀(jì)，希臘人、羅馬人和中國(guó)人都在用人力劃動(dòng)的船上安上了風(fēng)帆。不過(guò)，風(fēng)力時(shí)有時(shí)無(wú)，方向和大小都不是“我們說(shuō)了算”—正如巴基斯坦諺語(yǔ)說(shuō)的：“風(fēng)，不是總朝著海員希望的方向吹。”人類當(dāng)然不甘心“聽(tīng)天由命”，于是用“機(jī)器”劃船就成為了人類的夢(mèng)想。

為了這夢(mèng)想，人類奮斗了幾千年，直到18世紀(jì)。

18世紀(jì)發(fā)生了什么呢？英國(guó)發(fā)明家瓦特在前人發(fā)明的基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)制造出蒸汽機(jī)。蒸汽機(jī)成了替代人力、畜力、風(fēng)力的強(qiáng)大動(dòng)力，于是離實(shí)現(xiàn)上述夢(mèng)想，就只差一步了。

富爾頓發(fā)明輪船

美國(guó)發(fā)明家富爾頓在1807年制成了用蒸汽機(jī)帶動(dòng)槳輪的木板輪船。這艘名叫“克萊蒙特”號(hào)的葉輪式輪船，配有功率大約為15千瓦的當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的“雙作用瓦特蒸汽機(jī)”，長(zhǎng)150英尺（1英尺合0.3048米），寬13英尺，吃水深度20英尺，通常航速約6.5千米/小時(shí)。

1807年8月17日10點(diǎn)，這艘輪船冒出濃濃的黑煙，槳輪迅速轉(zhuǎn)動(dòng)著，激起雪堆似的浪花，載著40位紳士、教授、學(xué)者、婦女和兒童等貴賓，從紐約出發(fā)，沿著哈得遜河向奧爾巴尼城進(jìn)發(fā)。人群歡騰了，年輕人在沙岸上奔跑，興奮地追趕著。在連續(xù)航行了32小時(shí)之后，“克萊蒙特”號(hào)到達(dá)了奧爾巴尼城。這次成功的“處女航”，航程約150英里（約241千米），比以往最快的順風(fēng)順?biāo)姆儆昧巳种坏臅r(shí)間。后來(lái)，這艘?guī)в蟹摹⒆罡吆剿偌s5.2英里/小時(shí)（約合8.3千米/小時(shí)）的“克萊蒙特”號(hào)，成了紐約與奧爾巴尼之間有定期航班的擺渡船。

那么，富爾頓是怎么想到用蒸汽機(jī)來(lái)開(kāi)動(dòng)輪船的呢？原來(lái)，他在22歲時(shí)到英國(guó)學(xué)習(xí)繪畫，偶然結(jié)識(shí)了瓦特并看到了瓦特的蒸汽機(jī)。于是，他下決心用蒸汽機(jī)做動(dòng)力，開(kāi)動(dòng)船舶行駛。

1794年，富爾頓去了巴黎。在岳父羅伯特·利文斯的資助下，又經(jīng)過(guò)9年，他在1803年建成了一艘以蒸汽機(jī)為動(dòng)力的輪船。不過(guò)，他在同年8月9日的“處女航”并不順利—在塞納河上試航的時(shí)候，被狂風(fēng)暴雨摧毀而失敗。

當(dāng)然，年輕的富爾頓并沒(méi)有止步于失敗，1806年回到紐約以后，仍然繼續(xù)著“輪船夢(mèng)”。又經(jīng)過(guò)1年的研制，他終于讓“克萊蒙特”號(hào)下水并成功試航……

據(jù)文獻(xiàn)記載，用蒸汽推動(dòng)船舶的設(shè)想，是高壓鍋的發(fā)明者、法國(guó)物理學(xué)家與發(fā)明家帕潘，在1690年首先提出來(lái)的。但是，苦于當(dāng)時(shí)還沒(méi)有實(shí)用的蒸汽機(jī)，設(shè)想無(wú)法實(shí)現(xiàn)。1769年，法國(guó)發(fā)明家喬弗萊就把蒸汽機(jī)裝在船上，但蒸汽機(jī)簡(jiǎn)陋笨重，帶動(dòng)的是普通木槳，航速很慢，沒(méi)有顯示出機(jī)動(dòng)船的優(yōu)越性。1783年，他又建成了世界上最早的蒸汽輪船“波羅斯卡菲”號(hào)，但是在航行30分鐘之后，船上的蒸汽鍋爐爆炸……

于是，在實(shí)用的、功率強(qiáng)大的蒸汽機(jī)沒(méi)有誕生的18世紀(jì)之前，先人們?cè)臁皺C(jī)動(dòng)船”的努力，都只是水月鏡花。唯有“人力船”與帆船川流不息……

長(zhǎng)風(fēng)破浪的中華船舶

富爾頓辭世了，輪船發(fā)展的腳步卻沒(méi)有停止。而今，各種樣式、用途不同以及動(dòng)力各異的大小輪船在江河湖海上絡(luò)繹不絕，不舍晝夜……

在漢語(yǔ)中，“輪船”一詞的解釋五花八門，不盡統(tǒng)一。例如，解釋為：“利用機(jī)器推動(dòng)的船”（《現(xiàn)代漢語(yǔ)詞典》），“利用蒸汽機(jī)或內(nèi)燃機(jī)作發(fā)動(dòng)機(jī)的船，也叫汽船”，“用輪子驅(qū)動(dòng)的船”。按照最后一種解釋，用人力踩踏木輪軸推進(jìn)的船也叫輪船—在船的艉部（或船舷的側(cè)面）裝上帶有槳葉的槳輪的原始輪船—世界上不少國(guó)家在古代就有這類輪船。而我們更愿意把所有能在水面（或水下）載人、載貨或完成其他任務(wù)的設(shè)備都統(tǒng)稱為“輪船”，這就把諸如船、舟、舶、艇、艦、駁等包括進(jìn)去了。

在上述“各種樣式、用途不同”的輪船里，中國(guó)在2017年建成的“天鯤”號(hào)自航式絞吸式挖泥船，被稱為“造島神器”，它在亞洲稱雄：挖潛深度最大，絞刀功率最大，把海沙、巖石、海水混合物投送得最遠(yuǎn)……

到了最近一二十年，中國(guó)的船舶事業(yè)突飛猛進(jìn)，現(xiàn)在已經(jīng)有了創(chuàng)新超越。例如，正在建造的中國(guó)第二艘“航母”，僅采用“艦艇綜合電力推進(jìn)系統(tǒng)”，就能讓艦載機(jī)用電磁彈射方式起降，處于世界領(lǐng)先水平。這一系統(tǒng)，打破了“傳統(tǒng)”的要用核動(dòng)力才能讓艦載機(jī)進(jìn)行電磁彈射起降的模式—例如美國(guó)“福特”級(jí)的核動(dòng)力航母……

2017年，中國(guó)還研制成功了“無(wú)軸泵噴”推進(jìn)器系統(tǒng)，處于世界領(lǐng)先水平，有望代替?zhèn)鹘y(tǒng)的螺旋槳推進(jìn)器，用在更為先進(jìn)的“096”戰(zhàn)略核潛艇上。