一些交通工具的发明

记得不少美国男士都曾戏谑地将汽车称作自己的第二个老婆。不管这一比喻是否恰当,它倒也反映出汽车在现代社会生活中的独特地位——没有了汽车,便没有了迅捷的交通,您会感觉到天地间突然变得空旷起来,购物、旅游甚至早晚上下班都变成一种“奢侈”。假如真的是这样,都市生活该会多么乏味!
汽车,是20世纪人类的杰作,也是人类密不可分的朋友。远古时代,人类的祖先为了填饱肚子,为了生存,不得不迈开双腿在茫茫原野上四处奔波。为了能将人的双腿解放出来,许多人都曾幻想过能插上一对翅膀,像鸟儿一样飞翔。然而,对于尚且为温饱发愁的古人来说,这只能是梦想。
载重车到了距今5000年前后,人类驯养动物积累了一定的经验,在使用陶轮制作陶器的过程中逐渐熟悉了转轮做功的原理后,人们发明了车。据现有的考古资料,生活在西亚的幼发拉底河和底格里斯河流域的苏美尔人或阿卡德的闪族人,最早发明了车——一种以木板拼成的直径很小的两轮或四轮车。这种车很简陋,但毕竟用畜力代替了人力,载物、出行等都省力不少,较步行速度也快了一些。有了这些优势,这种车迅速流传至西亚、中亚及东北非、南欧各国。
车轮辗轧中华大地的时间可能要比西亚晚一些,目前发现的时代最早的车的遗存为距今约3600年的商代早期,但此后发展迅速,到春秋时期,战车的多少甚至成为国力强弱的重要标志。
自车发明始,车的动力皆为畜力,如马、驴、牛等。人们曾尝试用多种牲畜来驾车,速度及稳定性各有千秋,但这种畜力车都有一个共同的特点也是难以克服的弱点,那就是行进速度与持久性有限。传说秦人的先祖造父就是一位驾车的高手,他赶着马车日行千里,载着周穆王到西方巡游,还与西王母相会于瑶池。造父因驾车日行千里而留名青史,但这毕竟是传说,让马不知疲倦地拉着车跑上一整天恐怕不太可能。直到18世纪蒸汽机特别是19世纪内燃机发明后,由机械作动力的车——汽车终于诞生了。一切都发生了改变。
什么是汽车?人们对此有不同的解释。一般而言,汽车是由本身装备的动力装置驱动,具有4个或4个以上车轮,不依靠轨道和架线在陆地上行驶的车辆。
汽车的分类方法很多,但比较常用的是按用途来区分,将汽车分为轿车、货车、牵引车、特种车、工矿自卸车、越野车,等等。尽管汽车种类很多,但基本构造是类似的,一般由发动机、底盘、车身和电气设备等4个基本部分组成。
就像人类的许多发明成果一样,要想准确指出谁是汽车的具体发明者非常困难,它是法国、英国、德国、奥地利、美国等国家一批科学家经不断探索和实验后的共同结晶。不过,1885年德国人卡尔·本茨制成世界上第一辆内燃机汽车,应当是汽车发展史上的一件具有划时代意义的大事。
这位卡尔·本茨先生不是别人,就是世界著名的汽车公司戴姆勒一奔驰(奔驰为本茨的谐音,属人名的音
译)公司的创始人之一。1885年,他将双座三轮脚踏车与按比例缩小的内燃机很好地结合起来,从而制成了世界上第一辆内燃机汽车。这辆车装备一台转速为250转/分的汽油机,单气缸二冲程,设有火花塞点火装置。无比兴奋的卡尔·本茨先生亲自驾驶着这辆车,围绕着设在曼海姆的他的工厂转了整整4圈。第二年的1月29日,卡尔·本茨荣获德国皇家专利局颁发的第一辆汽车制造专利。本茨先生的这辆汽车是三轮车而非四轮车,与今天的汽车的一般定义还是有所差别。也是在1886年,戴姆勒一奔驰公司的另一位创始人德国工程师高特利勃·戴姆勒将一辆马车改制成用转速为900转/分的汽油机驱动的四轮汽车,世界上第一辆四轮汽车诞生了。
本茨和戴姆勒先生均历尽艰辛,为汽车的研制成功做出了重大贡献。当时本茨资金紧缺,是他的妻子贝尔塔·林格尔毅然变卖了嫁妆和首饰,才解决了这个难题,使第一辆汽车得以诞生。到了100年后的1986年,国际汽车产业界推举戴姆勒·奔驰公司主办国际汽车百年华诞圣典,并公认本茨和戴姆勒二人为“汽车之父”。
确实,从产业的角度考虑,卡尔·本茨先生非常成功。他1887年制造的三轮汽车卖给了法国巴黎的罗杰先生,罗杰先生随后拥有了他在法国独家经营和装配这种车辆的权利。过了不久,德国、法国的富人们如果觉得交通不便而要买一辆不用马的马车的话,就可以到曼海姆和巴黎订购一辆。不过,直到20世纪初,汽车对于一般人而言还属稀罕之物。
许多车迷朋友都对“老爷车”情有独钟。然而,19世纪末、20世纪初生产的这批老式汽车,不仅样子怪怪的,速度很慢,坐起来也不怎么舒服。它们还保留着许多马车的印迹,设备简陋,性能较差。各国的许多发明家尝试着对其进行改进,诸如用齿轮啮合代替皮带或链条传动,车上增设车灯和遮风挡雨的车棚等。但这时最重要的贡献要属汽车换上了装有充气内胎的橡胶轮胎,法国橡胶商米其林兄弟的这一发明,犹如给汽车加上了翅膀,车速一下子由原来的时速20千米增至100千米。
1902年,当今世界上著名的汽车公司——美国福特汽车公司诞生了。6年后的1908年,福特推出了对后世影响重大的T型车,而到了1913年,福特公司在底特律建成了世界上第一条汽车自动装配流水线,带来了汽车工业发展史上的第一次重大变革。福特公司汽车装配流水线的出现,首次实现了汽车的批量生产,使汽车的生产效率迅速提高,生产成本大大降低。2年时间不到,福特T型汽车的售价便从600美元一辆降至360美元一辆,如此低廉的价格几乎人人都能买得起。汽车开始进入了寻常百姓家,美国也迅速变成了车轮上的国家。
第一次世界大战后,汽车获得了迅猛发展,并开始向现代化迈进,速度更快,乘坐更舒适,外形也日益美观大方,还出现了越野汽车、旅游车、载重汽车等适合不同需要的新成员,可从多方面满足人们工作和生活的需要。20世纪60年代以来,随着计算机、激光等高新技术的广泛应用,更给汽车工业的发展带来了巨大的生机,推动汽车工业从生产方式到设计结构等多方面产生变革。汽车从内到外也发生了显著的变化,高速度、省燃料、高自动化的汽车纷纷涌现,座椅的改进及立体声音H向、空调器
等设备的普遍采用,使汽车的性能趋于完善。此外,太阳能汽车、氢气汽车、无人驾驶智能汽车等新型汽车也相继问世并获得较大发展。
汽车工业在走高技术化道路的同时,也在向国际化和集约化发展,目前形成了通用、福特、克莱斯勒、雷诺、菲亚特等五大汽车跨国集团。这五大集团的汽车年产量占世界汽车年产量的90%,它们公司的子公司遍布世界上150多个国家和地区,也由此形成了底特律、丰田、都灵和斯图加特世界四大汽车城。
科技虽然在飞速进步,但最初的手工打制汽车技术依然被保留并使用着,而且手工打制的汽车往往售价要比生产线上出产的汽车高出许多。在一定程度上,手工打制的汽车已是车主身份的象征。
汽车在中华大地上“奔驰”的时间,较之于西方要晚得多。虽然早在1902年袁世凯为了取悦慈禧太后而从德国进口了一辆汽车,但这辆外型像18世纪欧洲马车的汽车被昏聩的官僚们视作“邪物”,独断专横的慈禧本人更难以忍受“低贱”的司机竟然坐在她的前面,冒犯她的尊严,这辆车就只能被停放在颐和园内。
20世纪50年代,在前苏联政府和专家的帮助下,中国人凭着一腔热血,仅用3年时间就将一汽建成投产。1956年7月13日,第一辆“解放”牌汽车身披大红花开出了长春第一汽车制造厂。这一天,中国不能生产汽车的历史结束了。
1978年改革开放后,中国汽车工业呈现出快速发展的局面。是改革开放,使中国的汽车工业可以利用多种方式与欧、美、日等国汽车工业合作,一些国外的资本和先进技术被有
重点、有选择地引进,中国汽车工业的整体生产水平得以大大提高。也正是由于改革开放,人民生活水平提高,汽车的需求量骤然增加,刺激了汽车工业的发展。历经40多年几代汽车人的艰苦创业,中国汽车工业目前已从建国初期的一无所有,发展到年产100多万辆的生产规模。全国民用汽车拥有量已从1978年的136万辆猛增到1997年的约1300万辆,特别是进入20世纪90年代以后,每年净增100多万辆。
年产100多万辆汽车,相对于基础薄弱的中国工业而言已是了不起的成就,但放在世界的范围内考虑,它还不及发达国家一个汽车生产商的年产量高。同时,由于起步较晚,各汽车生产者之间又缺乏必要的合作,使得中国汽车生产形不成规模,有的年产量仅有几万辆。作为一个人口大国,随着经济的发展,中国对汽车的需要量在以后相当长的一个时期内将会有大幅度的增长,这对中国的汽车制造者来说是一个机遇。加强国内汽车制造者之间的合作,形成集团化生产,学习国外先进的技术,是加快中国汽车制造业发展的必由之路。
许多孩子都有过在马路上辨认汽车的经历,但他们熟悉的大都只是一些国外的著名品牌。但愿在不远的将来,在世界著名汽车公司的名单上也有中国汽车企业的名字,在外国马路上奔驰的名车中也有中国的品牌。
汽车从出现的那一天起,就给人们的生活影响以重大影响。它让人们享受到了前所未有的快速、舒适与方便,让人们在一定程度上缩短了时空的距离。
汽车的出现和发展,直接引发了公路的延伸,如今密如蛛网的公路将世界各国的城市与城市、城市与乡村紧密联系在一起,汽车通过高速公路更将人带往遥远的地方。过去中国人曾经奇怪过:为什么有那么多美国人在城内工作,却不住在城里,偏要跑到郊区去,如今中国也有一部分先富起来的人们把居所挪到了郊外,依靠汽车寻清静和田园般的生活。可以说,是汽车改变了原野与城镇的面貌,也改变了人们的思想,改变了人们的生活。
汽车的生产是一项系统工程,它的发展促进了机械、电子、能源等许多相关行业的发展与进步。目前世界许多国家都十分重视汽车工业的发展,有的甚至将其视作自身国民经济的支柱产业。
然而,人们在享受汽车带来自己的各种“实惠”时,以汽油、柴油为主要食粮的汽车也让人们尝到了交通、环保、能源、安全等多方面的“苦恼”。最令人揪心的莫过于能源问题和环境问题。世界上每天都有以亿升计的油在被奔驰着的汽车吞噬掉后转化成废气排放出来。这一进一出,不仅地球母亲体内贮存的石油已支撑不了多少年了,原本蔚蓝的天空也逐渐暗淡起来。在许多城市,汽车尾气已成为人类的一大“杀手”。
在许多人口密集的大城市里,无论是开车的,还是坐车的,没经历过交通堵塞的几乎没有。望着眼前
的汽车长龙,那蜗牛般的前行速度着实让人感到很无奈。这一切都源于汽车的快速增长,给公路交通尤其是城市交通带来了沉重的负担。赶不上汽车增长速度的还有停车场的建设。在台北,在曼谷,在东京,在世界许多大中城市,寻停车位甚至成为“开车族”的一大苦恼。
汽车的增多,也使交通事故的发生率提高。当然,这不能全都归咎于汽车,但毕竟也与汽车有关。目前每年世界上都有几十万人葬送在汽车的车轮下,可以说,每年公路上都在发生着一场惨烈的“战争”。
在英国的007系列剧中,Q博士为主人公詹姆斯·邦德研制印汽车既能在陆地上飞速行驶,还能在水中驰骋,给观众们留下了较为深刻的印象。如此高性能的汽车,其实离我们并不遥远。
不仅是水陆两栖汽车,目前世界上许多国家还在研制飞行汽车。可以想象,如果这种既能在地面行驶又能在空中飞行的陆空两用汽车研制成功后,会给我们的生活带来多大变化,至少困扰人们的交通堵塞问题会得到重大改观。
随着人类日益重视保护环境,以及汽车的主要燃料汽油和柴油的来源——石油将面临枯
竭,降低汽车的能源消耗,寻新的洁净的能源,要求汽车向低排放甚至无排放已成为许多国家重点攻克的一大课题。太阳能汽车、电池汽车和电动汽车等绿环保型汽车,自然是未来汽车发展的趋势。同时,为了更安全、更快捷、更舒适,计算机、电子摄像等技术也将进一步引入汽车制造中。可以相信,未来的汽车会给我们带来意想不到的惊奇。
过去的岁月,汽车是我们出行的主要交通工具之一。在未来的岁月里,汽车仍会是我们的主要交通工具之一。以高科技为武装的汽车将搭载人类驶向更美好的明天。
飞机的发明
1903年12月17日。这是一个寒冷的冬日。在美国北卡罗莱纳州基蒂霍克的一片荒地上,寒气袭人,朔风四起,天空布满浓云。莱特兄弟俩设计制造的“飞行者号”飞机,就要当众试飞了。
前几天,莱特兄弟在许多公共场所贴出了飞机试飞的海报,他们希望向更多的人们展示自己多年来含辛茹苦制造的飞机。此时,他们热切地期待着观众们到来,可惜观众只来了五位。“等一等,再等一等”,然而仍然是那可怜的五名观众,他们不论是因为好奇,还是关心飞机试飞,总之,他们侥幸的成为幸运的观众,成为有史以来亲眼目睹飞机升空的第一批历史见证人!
试飞时间到了,莱特兄弟决定不再等了。弟弟奥维尔坐进了飞机上的座椅,哥哥维尔伯启动了汽油机,随着一阵震耳欲聋的轰鸣声,“飞行者号”徐徐飞离了荒地。1米,2米……维尔伯的心吊在了嗓子眼,嘴里数着数。在12秒内,“飞行者号”摇摇晃晃地飞行了大约35米的距离,飞机轮子超出地面1米。
“成功了!”“飞行者号”的轮子刚刚落地,五名观众和莱特兄弟便欢呼起来。维尔伯大哥紧紧拥抱了弟弟。眼睛里噙着激动和喜悦的泪花。虽然这次试飞的滞空时间很短,飞行高度低得可怜,飞行距离近
得很,但它确是人类第一次实现机器动力飞行,打破了比空气重的机器不能飞行的断言,从而开辟了人类航空科学技术的新纪元。莱特兄弟的试飞成功,实现了人类依靠机器动力飞上天空的梦想。
莱特兄弟是美国俄亥俄州丹顿人。维尔伯·莱特1867年生,比弟弟大4岁。在儿童时代,兄弟俩就是形影不离的好朋友,同起同坐,同止同行。幼年时,父亲送给他俩一架会飞的竹蜻蜒,兄弟俩爱不释手,仿制了几架,都成功地飞上了天空。哥哥善于动手,弟弟善于动脑,二人合作,相得益彰,相辅相成,左邻右舍无不钦慕。
由于莱特家中贫困,莱特兄弟俩失去了接受高等教育的机会,只能依靠修理当时刚刚在美国兴起的自行车维持生计。在修理自行车的同时,兄弟俩经常阅读、讨论有关飞行的报道和文献,关注着滑翔机研究的每一项进展。虽然莱特兄弟文化水平不高,但他们能够刻苦自学,不怕吃苦,善于钻研,逐步掌握了飞行的基本理论。
经过多年的努力,莱特兄弟成功地制成了当时世界上最先进的滑翔机。从1900年到1902年,莱特兄弟先后进行了1000多次滑翔飞行实验,获得了大量的宝贵数据。小奥维尔还在飞行中成功地实现了倾斜滑行、空中转弯等难度很大的驾驶动作,这在当时被人们视为“冒着生命危险”的飞行动作。根据新的实验和发现,莱特兄弟在1902年制成装有活动方向舵的滑翔机。
莱特兄弟深深懂得,光依靠无动力滑翔是不可能征服天空的,必须依靠动力才能完成真正意义上的飞
行。飞机的动力依靠什么呢?他们首先把目光落在了蒸汽机上。可是,当时再精巧的蒸汽机安装在滑翔机上也显得是庞然大物,根本不可能做到。他们就把研究方向转向了当时刚刚兴起的内燃机上。
从1885年德国人戴姆勒按奥托内燃机原理,研制成四冲程汽油机之后,本茨将汽油机
用于汽车,形成了汽车工业。汽油机在汽车工业的推动下起步,由于航空工业的需要而取得了更大的发展。19世纪80—90年代,汽油机的转数约为每分钟500—800转,20世纪初提高到每分钟1000—1500转,它具有安装在飞机上的可能性。
1903年初,莱特兄弟在取得了大量滑翔飞行经验和数据之后,大胆计划往滑翔机上安装当时最先进的汽油活塞发动机。然而,他们俩人对汽油机的知识几乎等于零,只好白手起家,一切从头学起。他们买来一台废弃的汽油机,卸下来再装上去,装上去再卸下来,最后总算可以使用汽油机了。但对于安放多大的发动机合适,他们不清楚;发动机的功率与飞机有什么关系,他们也不知道。一切都要依靠实验。
为了测量滑翔机的运载能力,莱特兄弟一次次地往滑翔机上装沙袋进行实验,最后总算弄清了他们制造的滑翔机最大载重不能超过90公斤。也就是说安装在滑翔机上的发动机不能超过90公斤。可是当时制造出来的最小的发动机,也有140公斤重。没有合适的发动机就意味着永远只能滑翔飞行,怎么办?莱特兄弟又陷入了困境。
自近代科学技术诞生以来。人类从其中取得的伟大业绩主要可分为两个方面,一方面是从自然界中发现客观的规律,另一方面遵守规律创造自然界不存在的东西。莱特兄弟最大的乐趣就是从事从“无中创造有”的事业,没有合适的发动机,“自己研制!”兄弟俩很快又变成发动机制造商。20世纪初期,汽油机的制造已经是一门相当深奥的技术项目,莱特兄弟屡败屡起,以精卫填海般的坚定意志,从事着研制工作。就这样,他们终于感动了一位名叫狄拉尔的机械技师。
“你们兄弟俩都问汽油机的事,看来想抢我的饭碗喽,我肚子里的那点真货差不多被你们掏空了。”狄拉尔幽默地说。
“我们一定要制造出重量轻、马力大的汽油机,然后把它装在我们的滑翔机上。”
“小伙子们,你们的精神感动了我,如果你们不嫌弃我这个老头子,算我一个,怎么样?”狄拉尔其实并不老。
“太好了,狄拉尔大叔,这回飞机准会成功!”莱特兄弟几乎高兴得要把狄拉尔抬起来,抛向天空。
兄弟俩在狄拉尔技师的帮助下,经过许多曲折和艰辛,终于制造出了一部四个汽缸、12马力、重70余公斤的汽油发动机。接着,他们又试制了螺旋桨。当他们把一切安装就绪时,就等待机会进行试飞了。
仲秋时节,秋高气爽,万里无云,一个多么难得的试飞好天气呀。莱特兄弟心里十分高兴,看来胜利已经在向他们招手了。维尔伯转动螺旋桨,奥维尔启动汽油机,点火、给油、松开离合器,随即汽油机突突地运转起来,好兆头,飞机发动机启动十分成功。
螺旋桨呼呼地飞速旋转着,奥维尔缓慢地把油门加大,然后放开了飞机制动器。起飞,飞机缓缓地向前驶去,速度由慢变快。奥维尔想操纵飞机从滑行进入爬升状态,他把操纵杆拉到了尽头,可是飞机还在地上滑行。最后,这架不会飞的飞机撞到一个土堆上,停住了,试飞失败了,奥维尔失望地哭了起来。
“奥维尔弟弟,不要哭了。我们应该到失败的原因!”大哥安慰着弟弟。
“什么失败的原因,我们永远不会成功。”
奥维尔是一个性格外露的人,容易感情冲动。参加试飞的狄拉尔却从试飞中看出了门道,他认为不能光从发动机减少重量一个方面考虑问题,飞机的自重也要减轻。经过发动机重量减轻和飞机自重减轻,飞机可以在瞬间离开地面飞行一段短短的距离了。
1903年11月末,一架用轻质木料为骨架、帆布为基本材料的双翼飞机终于竣工了,莱特兄弟把它命名为“飞行者号”。该机以双层机翼提供升力,活动方向舵可以操纵升降和左右盘旋,汽油发动机推动螺旋桨,驾驶者俯卧在下层主翼正中操纵飞机。1903年12月17日试飞成功,极大地鼓舞了莱特兄弟。

本文发布于:2024-09-21 11:10:19,感谢您对本站的认可!

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