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第二百一十九章 试验铁路 火车鼻祖

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蒸汽机车是利用蒸汽机,把燃料(一般用煤)的化学能变成热能,再变成机械能,而使机车运行的一种火车机车。1814年,英国人史蒂芬孙发明了第一台蒸汽机车,从此开始,人类加快了进入工业时代的脚步,蒸汽机车成为这个时代文化和社会进步的重要标志和关键工具。

今天是1722年5月21日,我们的蒸汽机火车研发成功,马上将会在试验铁路上试跑。这是历史的大跨越、人类的大进步,因为大家的努力,中华人民开始了新的成长,就是它的出现,世界不用在等到1814年了。不用在麻烦史蒂芬孙先生的辛苦发明了,当然我们的成功离不开他老人家的发明,现在大家准备各就位,半个时辰后,火车启动试行。——交通部长朱兜兜

上面的话是朱兜兜在试验火车前说的,此话虽然让人们听得莫名其妙,却还是在大清报上刊登了出来,头版头条公布于世。随着火车试跑成功,图片被大清报宣传开后,大清各地都谈论起此事,为此朱兜兜又火了一把。

在1722年年初的时候,清华联盟蒸汽机研究办公室,就研究出了蒸汽机车,就是火车的初始版本。只是蒸汽机车不像是汽车,可以用四轮来驱当脚力,因为体积重量的原因,必须要铁轨来铺垫。一般以为铁轨就是铁条,那就大错特错了。起先朱兜兜也是这么认为的,所以命令人随便做了些大铁棍。经过多次的实验,发现用铁钴做轨枕就是不行。无论这么实验都是失败。

铁路轨道,简称路轨、铁轨、轨道等。用于铁路上,并与转辙器合作,令火车无需转向便能行走。轨道通常由两条平行的钢轨组成。钢轨固定放在轨枕上,轨枕之下为路碴。以钢铁制成的路轨,可以比其它物料承受更大的重量。轨枕亦称枕木,或路枕。功用是把钢轨的重量分开散布,和保持路轨固定,维持路轨的轨距。一般而言,轨道的底部为石砾铺成的路碴。路碴亦称道碴、碎石或道床,是为轨道提供弹性及排水功能。铁轨也可以铺在混凝土筑成的基座上(在桥上就相当常见)。甚至嵌在混凝土里。

根据历史记载,板式轨道是最早期的路轨使用法,用很薄的铁片钉在木制的路轨上制成。但这种路轨的承重能力很低,所以虽然建造的成本很低,但长远来说并不划算。这种轨道虽然比较简单,但是朱兜兜比较喜欢另外一种。那是后现代的广泛使用的工字铁轨。

后现代使用的钢轨切面成”工”字形,分为与车轮接触的轨头、中间的轨腰及底部的轨底。不同的路线对钢轨的强度、稳定性及耐磨性都有不同的要求。因此钢轨亦有不同的规格。一条路线上应该选择使用那一种,需要考虑经济及技术等因素。

可惜的是工字铁轨太难炼制。炼钢技术还不能大肆的炼制出此种钢轨。虽然不能大批量的铁轨及时烧练生产,可是用来当做实验轨道还是绰绰有余的。铁轨出来后,把钢轨连接成轨道的方法有多种。

最传统的做法会把二十米左右一截的钢轨固定在轨枕之上,各截钢轨之间有接头(亦称接缝)。英国的习惯。两条路轨会在相同的地方有接头,但美国则会放在不同的地方。接头使用鱼尾板接合,它是一块约六十厘米长的钢板,两端有四或六口钢栓,用来扣在钢轨上的小洞。

钢轨之间特地留有间隙,约为6mm宽,称为伸缩接缝。钢轨让鱼尾板上钢栓通过的小洞是椭圆形的。这样钢轨就可以在炎热的天气下有膨胀的空间。这对钢轨是非常重要的:如果没有膨胀的空间,每当温度改变一度,钢轨就需要承受1.6吨的压力或拉力。如果一个地方每年最高及最低温度相差三十度,这力可以达到五十吨。一条钢轨可能会因而变得歪歪斜斜,影响行车安全。

要想炼制出后世那般铁轨是不可能的,最起码眼下的世界还没有如此技术。要知道钢轨是用高锰钢制成的。锰钢的脾气十分古怪而有趣:如果在钢中加入2-3%的锰,那么所制得的低锰钢脆得就像玻璃一样,一敲就碎。然而,如果加入>13%的锰,制成高锰钢,那么它就变得既坚硬又富有韧性。

所以人们用锰钢来制造耐磨的机器零件和铁轨、桥梁等。还有,在钢轨的上部,也就是和车轮接触的那一层,又是加入了另一种金属--铟,它的加入,使钢轨上部分在保证硬度的情况下,更具有一些韧性,这对火车的车轮很重要,它和“轮箍”接触、碰撞的时候,会有一定弹性,保证了火车的安全运行。

北京城外的东营镇,镇外有一片荒野土地,中午阳光高照,一群穿着制服的工人在挖土埋石。他们是交通部治下建筑队的,此时来此是为了铺设铁路。朱兜兜打算在此修造一段三里地的铁路,作为实验火车跑动的实验路。先挖出一条沟道,将石砾铺成的路碴,而后将枕木铺上,最后将铁轨落成。

汽机车由锅炉、汽机、车架和走行部以及煤水车等组成。锅炉,燃烧燃料和产生蒸汽的部件,包括火箱、锅胴和烟箱三部分。火箱由内火箱和外火箱两部分组成,内火箱底部是炉床,炉床下部有存放炉灰的灰箱。在锅胴内排列着不同数目的大烟管和小烟管,大烟管内套有使蒸汽干燥和加热的过热管。

在内外火箱之间和锅胴内贮有锅炉用水,锅水覆没内火箱顶板和大小烟管,在锅水蒸发面上形成蒸汽空间。烟箱位于锅胴前部,内有烟筒、乏气喷口、反射板和火星网等通风装置。燃料投入炉床,在火箱内与从灰箱风门进入的空气混合燃烧产生热能,热能通过内火箱板和大小烟管,传递给周围的锅水和过热管中的蒸汽,烟气进入烟箱,通过烟筒排出。高压高温蒸汽由锅炉最高处的蒸汽包经调整阀、干燥管、过热管和主蒸汽管等蒸汽通路进入汽机。

汽机是零件最多的部位,也是最为麻烦的一处,如果零件出现错分,就得仔细检查调换。将蒸汽的热能转变为机械能的部件。汽机连同机械部分包括汽室、汽缸、活塞(又称鞲鞴)、十字头、摇杆、连杆、阀动装置等部件。

阀动装置是支配汽阀与活塞协调动作的配汽机构,用于调节进入汽缸的蒸汽量和实现机车的前进或后退。锅炉发生的高压高温过热蒸汽进入汽室后,通过阀动装置的配汽作用,进入汽缸,在汽缸内膨胀作功,推动活塞时,机械能经活塞杆、十字头、摇杆等机械部件传递给主动轮,再经连杆传递给其他动轮,通过轮轨接触,牵引列车。

在试运行蒸汽机车这日,大清报来了四名专业记者,副社长唐顺带队,已经是高级记者的唐子杰随行。而周若倩、福月儿格格、小光头、白元等人,以及交通部的高层,包括了交警局局长杜汶泽亲自带人来此护驾,说是保护朱兜兜的安全。还有新学办的高层,以及一些亲信大臣都来此凑热闹,为朱兜兜来捧场。

在试车之前,朱兜兜站在高台上讲了一些话,随后便命令开火行车。开车的是总指导师松劲风,还有他的两个徒弟,在一声轰隆的汽笛声中,火车头冒着浓烈的黑烟启动了。松劲风在驾驶室喊道:“加三捅水,还有四斤黑煤。”

蒸汽机车速递虽然不是很快,但是它行动了,这就是新历史的标志。在众人的叫喊声中,火车头威风凛凛的跑完了铁轨路,大清报的记者们不停着挥舞手中笔杆子,为这一刻而喝彩。他们要用笔杆子将心中的话说出来,让全国民众都看见这一刻。

2014年3月19号,北京大栅栏一家四合院中,一位小孩子正在陪爷爷收拾老旧东西。带着眼镜的老爷爷,由木盒子中拿出一张泛黄残疾的老报纸。报纸的右上角写着三个大字,大清报。而这报纸上的头条新闻就是火车的诞生,以及新修京津铁路的消息,没错,在火车头试跑成功后,朱兜兜当场宣布修建京津铁路。

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