鐵路的起源與發展

火車與鐵軌 明天我們曾經習氣於將鐵路看作是最陳舊的一種交通方法。不過很少有人曉得，火車的呈現所根據的兩個發明，在很早的時間就曾經被人們所知並加以利用了。早在古希臘跟古羅馬時代，事先的人們就曾經開端建築道路，並利用軌道跟人力或許馬拉的車輛來運輸物品。但是，這一出色的發明卻在中世紀被人們所忘記。直到16世紀末，沿着軌道行進的車輛才再次被用於在煤礦中運輸煤炭。事先，這些車輛的輪子跟軌道曾經用木頭包着鐵皮來製作了。 到了18世紀，蒸汽機呈現了，並被廣泛利用在產業中。但是在交通運輸中，蒸汽機跟鐵軌仍然被人們分辨單獨利用了很多年。當兩者終於在某一天結合在一起時，鐵路就呈現了。 蒸汽機車 蒸汽機車的呈現有着長長的歷史，其中充斥了天才的主意跟掉敗的利用。在18世紀末跟19世紀初，很多出色的人物試圖將蒸汽機用在車輛上（始作俑者是1763年的法國炮兵軍官尼古拉。約瑟夫。屈尼奧），另有人曾經試圖讓蒸汽機車在鐵軌上運轉（1801跟1803年英國人理乍得。特萊維特奇克就做了如許的實驗），但最後是英國人喬治。斯蒂芬森起首發明白真正實用的蒸汽機車。喬治。斯蒂芬森1781年出生在紐卡斯爾。他在1814年製造出被稱為「半統靴」的蒸汽機車，是其後全部蒸汽機車的原型。 鐵路的延長 在第一台蒸汽機車發明之後，火車的歷史就重要改變成了鐵路擴大年夜的歷史。在很多年中，用蒸汽機車動員的車廂缺乏可能運轉的軌道。第一條用來運載乘客的鐵路，是斯蒂芬森在英國畢曉普克蘭建成的，全長只有17公里。但是，鐵路並不破即進入它的擴大年夜時代。針對斯蒂芬森的發明，支持進步的保守派們發動了他們典範的攻擊。他們批駁說，這個宏大年夜的罪惡呆板將給人類跟植物帶來逝世亡，並且會破壞美麗的故鄉風景。不過，鐵路終極佔了上風。1830年9月15日，從曼徹斯特到利物浦的鐵路建成通車。這被認為是歷史上第一條真正的鐵路。從那以來，鐵路一直在飛速而長久地開展着。諸如橋樑、高架橋跟地道等各種宏大年夜的工程將鐵軌帶到了世界的各個處所。 電氣列車 起首產生這個主意的是德國工程師跟產業家維爾納。馮。西門子，他在1881年制作了第一條電氣鐵路。在最初的實驗中，機車用的電流直接經由過程鐵軌傳輸。隨後才發明白排擠電纜來供給電力，這種方法要保險得多，並且可能用較少的變電站來為機車供給充足的電力。這一體系隨後也被利用到地鐵跟都會輕軌列車中。 1870年，第一條都會列車（也就是地鐵）在倫敦正式開端運轉，事先利用的是蒸汽機車。20年以後，第一條電力地鐵終於建成了。隨後，多少乎全部的空中跟地下鐵路都逐步實現了電氣化，蒸汽機車也匆匆退出了歷史舞台。 傳奇的「火箭」 1826年，在克服了宏大年夜的阻力之後，建立從曼徹斯特到利物浦的鐵路的提案終於在英國國會獲得經由過程。為了抉擇這條鐵路利用的火車機車，英國當局向社會停止公開招標。成果此次招標成了一場備受熱忱的大年夜眾關注的比賽。1829年10月，在萊因希爾附近的鐵軌上，來自四家火車頭製造商的機車停止了公開比賽。終極，喬治。斯蒂芬森製造的「火箭」機車克服了其他競爭敵手。「火箭列車」順利地實現了各種下情況下的運轉，並達到了創記錄的57公里的時速。從那以後，「火箭」機車成為世界上最為廣泛利用的火車機車。 剎車體系 大年夜概在1767年發明的剎車完全不須要來由。減緩高速行駛車輛的速度，是現代社會最天然的請求。從它被發明出來那天起，剎車體系都是一個對輪子停止摩擦感化來減速的安裝，只不過隨着時光的推移逐步完美。剎車安裝中最重要的發明來自英國人喬治。威斯汀豪斯，他發明白緊縮氛圍剎車安裝。在此之前，剎車都是用手來停止操縱。有了這一發明，氣缸跟活塞的力量就代替了人力。更有效的剎車使得火車的速度大年夜幅度進步，因為它供給了愈加保險的保證。 磁懸浮列車 這種火車的時速可能達到550公里，並且在鐵軌以上多少厘米的處所運轉。它的機密就在於鐵軌跟車廂上安裝的超導磁鐵。從上個世紀70年月開端，德國跟日本研究這一體系並曾經瀕臨實用，這種列車將有望代替現在在歐洲行駛的高速列車。 與慣例的動力來自於機車頭的火車差別，磁懸浮列車的動力來自於鐵軌。磁懸浮列車的動力安裝，一部分是在鐵軌上。列車車身上的磁鐵使車身懸浮於鐵軌之上，而鐵軌上的磁鐵則賜與車身上的磁鐵一個斥力推動車身行進。經由過程調理經由過程磁鐵的電流強度，可能便利地改變列車的速度。估計將來實用型的磁懸浮列車每列有130到220個座位，運轉時速在300到500公里。 磁懸浮列車速度的記錄現在是由日本的MLX01型發明的。1998年，這種列車的運轉時速達到了550公里。在此之前，磁懸浮列車的速度記錄是法國的TGV型列車發明的，時速為515公里。MLX01型列車利用的是由液壓把持的氛圍動力剎車體系。這有三個車廂，每個車廂有30到41個座位。中間是兩個為了增加氛圍阻力而全心計劃的流線型頭部。這種列車其後用輪子行駛，時速達到100公里以上才開端在軌道上「飄浮」，由磁鐵驅動行進。 水下火車 1994年，人們一直以來所擁有的經由過程海底將英國跟法國聯繫在一起的幻想終於成為現實。現在，英法海底地道運轉法國TGV如許的客運列車，也運轉Shuttie I型如許有28個雙層車廂、可能運載140輛汽車的渡船式列車。在地道中，它們的時速可能達到140公里。 現實上，連接英國福克斯通跟法國加來的歐洲地道並不是一條而是三條。兩條地道用於雙向通車，第三條小一些的地道用於保護任務並作為保險出口。一旦產生緊急情況，乘客可能從通車的地道中每隔375米就有一個的保險出口逃生。地道救火員也在這第三條地道中任務，他們利用安裝有與中心打算機相連的煙幕感到器的消防車。 兩條用於通車的地道每條長50公里，直徑6.7米。地道中密布着德律風線以及將中心打算機與各種設備連接在一起的光纜。因為地道的大年夜部分都處在海面以下100米的深處，最糟糕的變亂就是產生火警。每條地道中都有一套完美的滅火體系。在英國福克斯通車站，把持大年夜廳中的任務人員經由過程打算機收集監控着地道全部的關鍵部位。