轮船的发明 18世纪蒸汽机发明后,为船舶发展开辟了广阔的前景。蒸汽机船是谁发明的呢?一般人们总是归功于美国人R·富尔顿。富尔顿最初是学习绘画的,可是他很喜欢机械,结果画家没当成,却发明了大理石切割机、纺麻机、搓绳机等。不久他对船舶发生了兴趣。
从17世纪起,许多人开始试验船用蒸汽机,也造出了蒸汽机船。例如法国的戴高顿于1615年就造出了一艘蒸汽机船,1781年,美国也造出了一艘蒸汽机船。但是这些船只都有明显的缺点,有的不能载货,有的速度太慢,远不如帆船来得优越,有的费用超过了收益,以至于难以投入运用,昙花一现后就被废弃。
1786年,富尔顿从美国来到了英国伦敦,他结识了蒸汽机的发明者瓦特,激发了发明蒸汽机船的热情。1803年,他造出了一艘蒸汽机轮船,在巴黎塞纳河上试航时,轰动一时。但是,由于这条船的船体太薄弱,船身竟然折断了。他的失败引来了许多人的冷嘲热讽,甚至有人对他进行人身攻击,当时的法国政府也不以为是。可是富尔顿并没有灰心,他认定蒸汽机轮船会有广阔的前景,他从法国回到美国,继续研制轮船。
1807年8月,富尔顿设计的“克勒蒙”号轮船在纽约市的哈德逊河下水了。这条船长约45米,宽9米多,排水量100吨。该船的发动机是英国伯明翰的布尔顿和瓦特制造的。富尔顿为这条船的两舷设计了两个明轮,蒸汽机带动明轮旋转,明轮上的叶片在水中划动,推动着船只前进。这利用明轮的船在古代也出现过,中国宋代就有用力踏动明轮的战舰。公元6世纪,罗马也造出用畜力转动明轮的战船。可是,富尔顿巧妙地把明轮和蒸汽机结合了起来,并获得了成功。克勒蒙号的航速达每小时6公里,比帆船快三分之一。它曾往返于纽约和奥尔巴尼之间,作为哈德逊河上的定期班轮。因为富尔顿造出这条船投入了使用,所以,人们就把轮船发明者的桂冠,戴到了富尔顿的头上。
富尔顿在获得成功后,又连续造了17条船。一时建造轮船成为一种时尚,在短短的5年中就有50艘以上的轮船问世。可是,当时几乎所有的蒸汽机船都装有风帆,这不是像今天人们在海轮上装上用电子计算机控制的风帆那样,为了减少能源消耗,而是当时的人对蒸汽机船不够信任。如 1819年建造的萨凡纳号,在横渡大西洋的27天中,蒸汽机只开动了60个小时。
1839年,英国人史密斯成功发明了船用螺旋桨,并安装在阿基米德号船上。这条船长38米,蒸汽机功率60匹马力。以前不少人怀疑螺旋桨能推动船舶。可是在一次试验中螺旋桨被打掉了一半,出人意料的是船反而更快了。由此奠定了人们对螺旋桨的认识,这样导致了阿基米德号的诞生。
早期的蒸汽机船是把蒸汽机装在木帆船上而成,从1850年以后,逐渐改用铁板造船。1880年以后,钢又很快代替铁,成为造船业的主要材料。1854-1858年英国人布鲁内尔建造的大东方号铁船被认为是造船史上的奇迹。布鲁内尔发明了用梁的力学理论去造船,首创纵内架结构和格栅双层底的结构,形成了双层船壳。船长 207米,排水量27000吨,比当时最大的船大6倍,船上安装两台蒸汽机,一台驱动明轮,另一台驱动螺旋桨。船上还有6根桅杆,桅杆上的帆若全部挂起,面积达8750平方米。能载客4000人,装货6000吨。直到50年以后,才有更大的船超过了它。
1892年德国人狄塞尔发明了柴油机,20世纪初就被应用在船上。到本世纪 40年代末,柴油机船的吨位已超过蒸汽机船。第二次世界大战中,由于战争需要大量船舰,另一方面大量船舰又毁于战火,船舰的制造工艺和制造技术有了很大的改进。美国在建造26 10艘万吨级的自由型船时,创造了铺龙骨后10天就下水、下水后4天完工交船的纪录。
19世纪70年代以前,船舶的货运和客运是不分的。1870年英国人在英国和北美的航线上投入条件舒适的客船航班。到了80年代,已经有了载客千人以上,航速超过每小时37公里的豪华客船。此后,大型远洋客船的建造热兴起。著名的“泰坦尼克号”建成于1912年,其豪华程度在当时首屈一指,总吨位46328吨,航速可达22级。可是在它的第一次首航纽约的途中,碰上了冰山,葬身海底,船上2201人中有1490人丧生。20世纪30年代,客船建造到达高峰,著名的“玛丽皇后”号、“伊丽莎白”号和“诺曼底”号都是在那个时期问世的。它们的载重量都在8万吨以上,主机采用汽轮机,功率16万马力,航速每小时超过55公里。