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火車的剎車:給鐵馬發明韁繩的人
2017-10-17 11:11:02 來源:

  19世紀初,以蒸汽為動力的火車出現了。在1829年舉行的一次“火車競賽”中,斯蒂芬森駕駛著滿載的“火箭”號機車,以時速56公里創造了陸地第一個車輛奔跑速度。此后不久,呼嘯的火車開始奔馳在美國和歐洲大陸。形成了鐵路交通運輸業蓬勃發展的新時代。

  但是,這時的火車還不夠完善。致命的缺點是剎車不靈,經常導致運行事故。在一般公眾眼里,火車也是一種不安全的交通工具,有人將它戲稱為“踏著輪子的混世魔王”。

  當時的火車剎車裝置十分原始,最初僅僅裝在車頭上,完全憑司機的體力扳動閘把來剎車,很難使沉重的列車迅速停下來。后來改進為每節車廂上都安一個單獨的機械制動閘,配備一個專門的制動員,遇有情況,由司機發出信號,各個制動員再狠命接下閘把。這樣雖然稍好一些,但仍然不能迅速地剎住列車。因此,發明一種靈敏有效的火車剎車裝置,已成了鐵路系統一項亟待解決的大問題。

  很多人都曾致力于改進火車剎車裝置的研究,但誰也沒想到,最終獲得成功的卻是一位貧困的美國年輕人——威斯汀豪斯,他發明了一種靈敏可靠的空氣制動閘,給火車這匹巨大不羈的“鐵馬”,系上了“韁繩”,在鐵路安全運輸史上豎立了一個值得紀念的里程碑。

  威斯汀豪斯發明新型火車空氣閘的念頭,是由一次偶然的事件激發起來的。他在一次旅行中,恰好趕上了因火車剎車不靈造成的嚴重撞車事故。目睹了一場車毀人亡的慘劇,他當時就下定決心,要發明一種有效的制動閘,來避免交通事故的發生,保障鐵路運輸的安全。

  他首先想到了蒸汽。既然列車是蒸汽推動的,為什么不能用蒸汽來制動呢?他設計了一套裝置,用管路把鍋爐和各個車廂連接起來,試圖用蒸汽來推動汽缸活塞,從而壓緊閘瓦,達到剎車的目的。但由于高壓蒸汽在長長的管路里迅速冷凝,喪失壓力,實驗未能取得預想的效果。

  威斯汀豪斯正在一籌莫展時,有一天他偶然買了一份《生活時代》報,一條報道法國開鑿塞尼山隧道,介紹壓縮空氣驅動大型鑿巖機的消息,使他聯想到苦思冥索的制動閘:既然壓縮空氣可以驅動鑿巖機,開掘堅硬的巖石,或許也能夠驅動火車制動閘。

  基于這個想法,威斯汀豪斯終于制成了新型的空氣閘。其原理并不復雜,只要增加一臺由機車帶動的空氣壓縮機,通過管道將壓縮空氣送往各個車廂的汽缸就行了。剎車時,只要一打開閥門,壓縮空氣就會推動各車廂的汽缸活塞,將閘瓦壓緊,使列車迅速停下來。

  1868年,年僅23歲的威斯汀豪斯取得了空氣制動閘的專利權,組成了威斯汀豪斯制動閘公司。直到今天,空氣制動閘仍然是火車和汽車運行的安全保障。


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