最早的火车是通过什么来刹车的「汽车刹车靠的是什么力」

今天带来最早的火车是通过什么来刹车的「汽车刹车靠的是什么力」，关于最早的火车是通过什么来刹车的「汽车刹车靠的是什么力」很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

又是一年春运时。如今，铁路已遍布全世界，无数高速列车不分昼夜奔驰，将思乡的人们运送回家。曾经冒烟的蒸汽火车早已完成了历史使命，进了博物馆；内燃机车也淡出了曾经辉煌过的舞台，甚至动车、磁悬浮列车也不再新鲜。现在，当你乘坐在高速、安静的车厢内，是否还记得过去旅程中那些“咣当咣当”的声音……

1早期火车刹车靠人工

铁路是近代工业革命的产物。18世纪70年代，蒸汽机的发明为传统交通运输业的革命带来了曙光。但起初，铁路并不是为火车而是为马车铺设的，在欧洲各国的矿区，人们已经发现用马牵引着木轮矿车行驶在窄轨的木轨上要比在泥土路面上跑得快，而且更加高效。

虽然当时已经出现了蒸汽动力，但安全尚无保证，经常会出现翻车事故造成人员伤亡，因此行走在铁路上的车大部分仍是用马牵引的，更像是“有轨马车”。一匹马拉着3吨重的货车，以6公里的时速运行，这种运力极其有限。

1823年，英国工程师乔治·史蒂芬森建成了世界上第一条蒸汽机车牵引的公众铁路——斯托克顿至达灵顿铁路，虽然只有40千米，但三年时间花掉了6万英镑的短期贷款。这条轨道，在达灵顿西面采用了石头枕轨，东面用橡树枕木。史蒂芬森曾力图全部用石头，但因采石场距离东部太远，运输费太贵而作罢。

1825年9月27日，是斯托克顿至达灵顿铁路开通的日子。经过多方游说，英国官方同意史蒂芬森在这段40千米的商业铁路上作长距离的试车运行。一大早，铁路沿线就挤满了看热闹的人。蒸汽机车“旅行者号”由史蒂芬森和哥哥詹姆士驾驶，火车头后面挂着6节装面粉的车厢，接着是20节挤满600多名乘客的客车车厢，最后还有6节载煤车厢。这32节车厢载重90多吨，像一条长龙横亘在铁路线上。

在欢庆的乐鼓声中，史蒂芬森站在车头上笑容满面地向欢呼人群挥手致意。锅炉工快速向炉膛内加煤，随着气压不断升高，气管冲出高压蒸汽。指挥官一声令下，史蒂芬森拉响汽笛，机车轰鸣起来，大烟囱里冒出滚滚黑烟，机车两旁的连杆机构开始启动，伴着有节奏的响声，车轮开始在铁道上滚动起来。看着喷云吐雾的“怪物”，路边好奇的观众欢声雷动，许多人跟着车跑，也有人骑马追赶。机车启动后，速度不断加快。没过一会儿出现了故障，一节车厢的车轮也掉了。在即将驶入达灵顿的路上有一个斜坡，司机决定在这里试验火车的最高时速，他拉响汽笛，加快行驶，速度达到每小时24千米。经过1个多小时的运行，“旅行者号”机车和它牵引的车厢安全到达终点站达灵顿时，1万多名观众向他们致意。人类第一列火车——“旅行者号”试运行圆满成功，从此开创了陆上交通运输的新时代。

由于蒸汽机车行驶起来烟囱直往外喷火，所以当地居民便给它取名为“火车”，而蒸汽机车头也被称作“火车头”，这些名字一直沿用至今。

受到技术水平限制，当时的火车别说能保证正点运行，就连交通工具不可或缺的制动装置，在早期都是零配置。遇到紧急情况无法刹车，火车到站不能停到该停的位置。当需要刹车时，完全依赖“手动”，即司机将锅炉熄火，使火车依照惯性滑行减速，然后在车上吹响哨声，男乘客跳下仍在移动的列车，齐心合力将车拉停。不久后，一种装在机车轮子上的手动式机械制动闸发明出来，当遇到紧急情况需要刹车时，司机必须用手扳动闸把，闸瓦慢慢压到轮子上，虽然操作起来麻烦，效果也不好，但总算不用全员出马。人们后来又对制动装置进行改造，将制动闸安装到每节车厢上，但依然离不开人力制动：司机需要刹车时，就鸣笛示意，在车厢里的制动人员闻声立即扳动闸把，使整列火车停下。

生于1812年的英国作家狄更斯目睹了现代英国的形成历程，在他的小说、随笔中，火车担当了非常重要的角色。如《飞行》《两个懒学徒的漫游》《信号员》等短篇小说中，背景都是跟铁路和火车相关，随笔集《博兹札记》里也有很多铁路故事、诗歌等。1842年，作为当时英国最受欢迎的作家，狄更斯被邀请至美国访问4个月，回国后出版了《美国手记》，其中有专门一章谈及美国铁路。他注意到，美国火车没有包厢等级之分，只有男女性别之异。在他的笔下，“美国火车很大，很丑，就像一条疯狂的巨龙和一个饥渴的魔鬼。”

这种状况一直持续至1869年，美国人乔治·威斯汀豪斯发明了直通制动机才有所改变。他把一台用蒸汽驱动的气泵安装在机车上，再把空气压缩到一个圆筒里贮存起来，每节车厢的轮子旁都装上气缸，闸瓦固定在气缸的活塞上，并用许多长筒把压缩空气罐与缸体连通起来。这样，只要司机需要拉闸，压缩空气推动活塞就能使每节车厢上的闸瓦紧紧包裹到车轮上，整列火车都能很快刹车。3年后，威斯汀豪斯又发明了自动制动机，并制造成功世界上第一个三通阀，从而为各种车辆的安全刹车奠定了基础。

2从“大PK”中崭露头角

长期囿于传统的人们往往会排斥新生事物。当蒸汽机车问世初期，由于性能、造价以及运营费用等方面存在问题，所以并不是所有人都认同火车为交通运输立下的“汗马功劳”，相反，敌视和偏见者不在少数。

不止一处的铁路桥梁或新建轨道在深夜里神秘地遭到破坏，甚至有人在报纸上公开发表反对火车的文章。一名著名的医生说：“乘火车通过隧道，最有害于健康。对体质较强的人，起码会引起感冒和神经衰退等病症，体质弱的则更加危险。”还有人竭力呼吁停止建造铁路的计划，理由是：“火车声音很大，这会使牛受到惊吓，不敢吃草，牛奶就没了；鸡鸭受惊吓后，就不下蛋了。而且烟囱里的毒气上升，将会杀死飞鸟；火星四溅，将酿成大火；倘若锅炉爆炸，后果更不堪设想，至少乘客将遭受断手骨折之惨！”

这些言论在现在看来荒谬可笑，但也与当时有限的技术水平不无相关。很快，工程师们不断用实力证实火车的能量，才使得顽固派渐渐转过脑筋来。

1829年，英国利物浦和曼彻斯特铁路委员会宣布将举行一次竞赛，以决定最佳的交通工具。试验要求每种机车牵引一列满载石子的车辆在3000米的路上来回20次。最终，史蒂芬森驾驶他的“火箭号”最终以平均每小时22千米的速度率先冲过终点，最高时速46千米，一举打败马匹动力的车辆和其他机车。“火箭号”的速度比四套马车的速度快两倍以上，而其载重量更是马车无法承受的。

这次“大PK”之后，那些原本阻挠蒸汽机车发展的保守派看到了火车的巨大动力，人们不再质疑，这些冒着浓烟、鸣着汽笛、奔驰前行的火车前所未有的陆地运输能量。铁路像雨后春笋般敷设起来，伦敦至伯明翰、纽卡斯尔、爱丁堡等地相继建成通车，到1836年，已有超过724千米的铁路将英国各主要工业区连成一体，火车和铁路成了正处于工业革命中的英国的一条“经济动脉”。当时，在英国最受欢迎的利物浦至曼彻斯特铁路线，每年的客货运量都相当可观，仅1831年一年，这条铁路的总收入就高达50万英镑。截至1932年，英国已拥有24条商用铁路，其中最兴旺时每年可运送35万名乘客和7万吨货物。

从1830年以后不到10年时间，世界各国相继修建铁路，开通火车。可以说，铁路伸向哪里，哪里就会得到前所未有的发展。

其中，美国铁路建设发展速度最快。美国西部曾被移民们视为畏途，铁路的修建加快了这一地区的开发。1869年，美国修建了横贯东西的大铁路，大大缩短了旅行时间，大批东部移民乘坐火车到西部开垦土地。此后的25年中，美国又建成了4条横贯大陆的铁路，铁路和火车为整个美国带来繁荣和发展的时代。至1916年，美国境内铁路总里程已达40多万公里。发展最快的是1881年至1890年的10年间，平均每年建成1.1万公里。1916年以后，美国不再兴建新路，而是把力量转移到既有线的改造和调整，并将部分平行而无经济效益的铁路拆除。到1980年，美国铁路营业总里程为318505公里。

3“冒烟”成为火车的历史

虽然德国并没有和英国同时在第一次工业革命中迅速发展，但其引领了第二次工业革命。1866年，德国工程师奥托首先制成了一种燃烧煤气的新型发动机。此前，人们使用的蒸汽机是在气缸外面的锅炉里燃烧燃料，但这个发动机却可让燃气在气缸内燃烧，再利用气体的压力推动活塞，从而产生带动机器的力量，因此也被人们形象地称为“内燃机”。1894年，德国人鲁道夫·迪塞尔发明了燃油内燃机，这能产生更大的能量，德国人将燃油内燃机安装到火车上，制造出世界上第一台内燃机车，火车终于可以不再烧火，而且速度更快，更清洁。内燃机车一出现，就成为火车家族中最受欢迎的成员，并逐渐取代了蒸汽机车，直至今天仍在世界各地广泛使用。

电力机车虽然早于内燃机车被发明，但由于各种原因并未大规模普及，直到第二次世界大战后才被人们发现，焕发出新的生命力，成为现在最主要的机车之一。1979年，世界上第一条电气化铁路在德国柏林设计建成，大大提高了火车的运行速度，电气化铁路宣告了现代化铁路运势的时代来临。

火车在我国起步有点晚，但新中国成立后尤其是近些年发展迅速。1865年，英国人将蒸汽火车带进中国，在北京宣武门外铺设了长500米的第一条铁路，但这个怪物把当地居民吓坏了，清政府很快下令拆除。1876年，上海至吴淞镇两地之间建成吴淞铁路，首次实现营运。直至1880年，清政府才接受了这个能在铁路上飞驰的“钢铁怪物”，由中国人自己修建了唐山至胥各庄的第一条铁路线，国内最古老的机车是从英国进口、现存于中国铁道博物馆、曾于这条铁路上运行的“0”号机车。

1952年年底，我国生产出第一台国产蒸汽机车“解放型”。1956年9月，我国自行设计的第一台蒸汽机车制造成功，这就是后来的“前进型”，成了我国蒸汽机车的主车型，到1988年停止生产为止，我国共造出近万台蒸汽机车。1963年，我国开始制造第一代内燃机车，其中1959年试制成功的“巨龙型”内燃机车，在经过改进后正式定型批量生产，定型为“东风型”。1974年，“东风4型”机车正式出厂，标志着我国新一代内燃机车登场。如今，动车、磁悬浮列车等新式列车早已走进我们的生活。

相关链接火车上的垃圾都去哪儿了？

乘坐火车时，难免出现各种生活垃圾，你想过吗，这些垃圾都去哪儿了？

生活垃圾很容易处理。首先，列车上的乘务员把垃圾收集起来，在火车停站的时候，将其放入车站的垃圾处理处，然后由车站工作人员处理，这样就避免了火车上的垃圾堆积。

但长途旅行中，人们上厕所时产生的排泄物又是如何处理的呢？有两种处理方法，一种是不经过任何处理直接排放到路基上。虽然列车高速行驶的时候，排泄物会瓦解，但因为铁路线上行车密度较大，久而久之，还是会对铁路周围的环境造成污染，而且还影响铁路工人的工作环境。

为了解决这些问题，现在火车上的厕所一般都运用真空集便器。污物不用再直接排放到轨道上，而是通过真空吸力，将粪便和气息抽吸进车厢底部的“粪箱”中暂时存放，等火车进入车库后再由卸污系统抽送运走做无害化处置。这样做不仅有利于环境保护，而且乘客不用再因为在车站内不能使用厕所而烦恼了。

很难想到，在火车的发明地英国，长期以来火车洗手间内的马桶多与铁轨“直通”，以至于铁路上随地可见排泄物。英国铁路部门承诺，将在2019年彻底改变客运列车“随地大小便”的情况。

《卫报》报道，铁路部门计划引进新型列车，或者对旧式列车进行改造，安装带有储便器的马桶。到本世纪第二个十年末，英国运输部将要求所有铁路特许经营商实现客运铁路“零排泄”。届时，列车将在停靠车站时对储便器内的排泄物进行处理。不过，一些传统的蒸汽火车暂时不在改造更新时间表之内。英国铁路服务集团表示，将进行投资以改善列车环境，包括在2021年前确保数以千计的全新车厢投入使用，这些车厢将安装现代化的洗手间，不再出现排泄物“直通”轨道的情况。

域外写真开火车成英国热门职业

英国年轻人想干什么工作？答案或许是开火车，原因只有一个，就是工资高。

英国铁路营运公司维珍列车最近招聘78名火车司机，引来1.5万名应聘者，人数之多超出公司预计。英国《每日邮报》引用维珍列车一名发言人的话说，公司人事部门正努力处理应聘信息。

火车司机的职位备受追捧，主要因为工资高。维珍列车为每名火车司机开出6万英镑，约合52万元人民币以上的年薪，两倍于英国平均年薪水平。

无独有偶，英国另一铁路运营公司苏格兰铁路最近也招聘火车司机，100个职位吸引2.2万人竞聘。伦敦地铁招聘200个临时职位，专门在周末夜间开地铁，有6800人应聘。

根据当地一家搜索网站提供的数据，英国火车司机平均年薪4.77万英镑，约合人民币41万元。而信息技术和电信业的平均年薪为4.79万英镑，会计、银行和咨询业的平均年薪在5.17万英镑至5.66万英镑（约合45万至50万元人民币）之间。

大千世界在日本开火车为鹿伤脑筋

乘坐火车时遇到鹿，是一个看上去很美的景象。但对火车司机来说，有可能是个大麻烦。

日本不少山区常见野鹿出没。日本火车司机很怕碰到这种情况，因为在行驶途中遭遇鹿群等可能导致火车晚点。据当地运输部门统计，日本曾在一年内发生613起因为火车与鹿或其他野生动物相撞导致列车晚点30分钟以上事件。

为化解这一难题，日本铁道技术研究所特别研制出让火车模拟鹿鸣声和犬吠声的装置。研究人员说，鹿察觉危险后习惯重复发出短促尖锐的声音，向同伴发出警告，而模拟这种声音可以阻止鹿靠近轨道。另外，鹿听到狗叫声会惊慌逃窜，所以装置中添加犬吠声。经测试，一列火车安装这一装置后遇到鹿的数量减少了大约45%。

来源：北京日报

流程编辑：郭丹