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轮船

“轮船”一词始于我国唐代。唐代李皋发明了“桨轮船”(车轮船),它的两舷装着会转动的桨轮。桨轮外周装上叶片,它的下半部分浸在水中,上半部分露出水面。由人力踩动车轮,叶片拨水,推进船舶。因这种桨轮露出水面,所以称为“明轮船”或“轮船”,以便和人工划桨的木船、风力推动的帆船相区别。

蒸汽机出现以后,1690年法国的德尼•巴班提出用蒸汽机作动力推动船舶的想法,还作了具体的设计。但当时尚无可供实用的蒸汽机,故无法实现。

1769年,法国发明家乔弗莱把蒸汽机装上了船。但所装的蒸汽机既简陋又笨重,而且带动的又是一组普通木桨,航速很慢,未能显示出机动船的优越性。1783年乔弗莱又建成了世界上最早的蒸汽轮船“波罗斯卡菲”号,但是航行30分钟后,船上蒸汽锅炉发生爆炸。

1786年,美国的约翰•菲奇将一台瓦特蒸汽机装在船上,用来转动舵,而不是作为动力,船舶的动力靠12支桨划水,所以这并不是蒸汽机轮船。1790年菲奇用蒸汽机带动桨划水,其效率极低,菲奇的发明没有受到人们的重视。

1802年,英国人威廉•西明顿采用瓦特改进的蒸汽机制造成世界上第一艘蒸汽动力明轮船 “夏洛蒂•邓达斯”号,在苏格兰的福斯一克莱德运河下水,试航成功。这是一艘30英尺长的木壳船,船中央装上西明顿设计的蒸汽机,推动一个尾部明轮。轮船的出现对拖船业主们是一个打击,他们以汽轮船产生较大的波浪为由,拼命反对。第一艘汽轮船被扼杀在摇篮里。

美国的约翰•史蒂芬森于1804年建成具有四叶螺旋桨的“利特尔•朱莉安娜号”轮船。这是世界上最早有螺旋桨的轮船。由于推动螺旋桨的蒸汽机转速太低,所以他当时认为推进器还是轮桨较好。1807年,他建造了带轮桨的“菲尼克斯号”轮船。“菲尼克斯号”从纽约沿海岸驶向费城进行试航,途中遇到风暴。但经过13天的航行还是平安地到达费城,这是世界上轮船首次在海上航行

史蒂芬森父子对轮船的发展作出了很大贡献。但是,由于当时富尔顿最负盛名,人们渐渐地忘掉了史蒂芬森。

被人们称为“轮船之父”的罗伯特•富尔顿是美国机械工程师、画家。他在英国学习绘画期间,对河中试航的“夏洛蒂•邓达斯”汽轮很感兴趣,他对船舶结构和工作原理进行了研究,并且考察了英国内河航运状况,认为汽轮船具有广阔的前景,并已具备了制造条件。1803年,他到法国设计了汽轮船,制成后在塞纳河上试航,但速度太慢,逆水航行时只相当于人在陆上步行的速度。富尔顿没有灰心,他回到祖国后又继续研究。终于在1807年7月设计出排水量为100吨、长45.72米、宽9.14米的汽轮船“克莱蒙特”号。船的动力是由72马力的瓦特蒸汽机带动车轮拨水。8月17日,载有40名乘客的“克莱蒙特号”从纽约出发,沿着哈德逊河逆水而上,31小时后,驶进240公里以外的奥尔巴尼港,平均时速7. 74公里,从此揭开了轮船时代的帷幕。此后它在哈德逊河上定期航行,成为世界上第一艘蒸汽轮船,奠定了轮船不容摇撼的地位。其后不到5年间,欧洲与美国就出现了50艘蒸汽轮船在定期航线上航行。

1829年,奥地利人约瑟夫•莱塞尔发明了可实用于船舶的螺旋桨,并由瑞士工程师翰•埃里克森等人进行改进,制成了没有“轮”的轮船,从而克服了明轮推进效率低、易受风浪损坏的缺点。

在螺旋桨推进器诞生后的初期,许多人还怀疑螺旋桨的推进效率是否能够胜过明轮。1845年4月,英国建造的蒸汽动力、螺旋桨推进的“响尾蛇”号战舰与另一艘吨位和尺寸相近、同样采用蒸汽动力但以明轮推进的轮船进行了一次海上“拔河”比赛。两船尾系上缆绳,向相反的方向开动。经过多次复赛,螺旋桨推进的船取得了无可争议的胜利。从此螺旋桨推进器逐渐取代了明轮。

船用发动机和推进器的进步,解决了船舶的动力问题,也使建造船舶的材料由木材向钢铁演变。早期的轮船以蒸汽机为动力,煤炭在锅炉里喷着火,烟囱冒着浓浓的黑烟,因而曾被称之为“火轮”。1884年,英国发明家查理斯•帕森斯设计出了汽轮机。汽轮机以燃油为燃料,它不但提高了发动机的效率,而且减少了燃料消耗,缩小了动力装置占用的空间。从此,汽轮机成为轮船采用的主要动力装置,并使其具备了现代轮船的基本形态。

进入20世纪后,又出现了船用柴油机,推动着轮船向着现代化迈进,并出现了油轮、集装箱船等专用轮船。

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