輪船的發明者富爾頓

□ 陳仁政

美國發明家富爾頓

“克萊蒙特”號葉輪式蒸汽輪船

據史料記載，在距今大約3萬年之前的舊石器時代末期，古人已經用木筏、獨木舟和扁舟涉水渡河了。事實上，在英國約克郡斯塔卡爾的一個泥炭沼澤里，就發掘出了一支公元前7500年的木槳。毫無疑問，它一定是用來劃動一種掏空樹木的獨木舟的。在荷蘭的佩塞，就發現過一只這樣的獨木舟，年代大約是公元前6300年。英國林肯郡里洛發現的一只獨木舟，竟然長達16米，寬1.5米。由此可見，在距今好幾千年之前，人類已經用人力劃船來載人或從事其他活動了。

然而，用人力來劃船太費勁了，所以用風力驅動的帆船應運而生。公元前3世紀，希臘人、羅馬人和中國人都在用人力劃動的船上安上了風帆。不過，風力時有時無，方向和大小都不是“我們說了算”——正如巴基斯坦諺語說的：“風，不是總朝著海員希望的方向吹。”人類當然不甘心“聽天由命”，于是用“機器”劃船就成為了人類的夢想。

為了這夢想，人類奮斗了幾千年，直到18世紀。

18世紀發生了什么呢?英國發明家瓦特在前人發明的基礎上不斷改進制造出蒸汽機。蒸汽機成了替代人力、畜力、風力的強大動力，于是離實現上述夢想，就只差一步了。

富爾頓發明輪船

美國發明家富爾頓在1807年制成了用蒸汽機帶動槳輪的木板輪船。這艘名叫“克萊蒙特”號的葉輪式輪船，配有功率大約為15千瓦的當時最先進的“雙作用瓦特蒸汽機”，長150英尺（1英尺合0.3048米），寬13英尺，吃水深度20英尺，通常航速約6.5千米/小時。

1807年8月17日10點，這艘輪船冒出濃濃的黑煙，槳輪迅速轉動著，激起雪堆似的浪花，載著40位紳士、教授、學者、婦女和兒童等貴賓，從紐約出發，沿著哈得遜河向奧爾巴尼城進發。人群歡騰了，年輕人在沙岸上奔跑，興奮地追趕著。在連續航行了32小時之后，“克萊蒙特”號到達了奧爾巴尼城。這次成功的“處女航”，航程約150英里（約241千米），比以往最快的順風順水的帆船少用了三分之一的時間。后來，這艘帶有帆的、最高航速約5.2英里/小時（約合8.3千米/小時）的“克萊蒙特”號，成了紐約與奧爾巴尼之間有定期航班的擺渡船。

那么，富爾頓是怎么想到用蒸汽機來開動輪船的呢?原來，他在22歲時到英國學習繪畫，偶然結識了瓦特并看到了瓦特的蒸汽機。于是，他下決心用蒸汽機做動力，開動船舶行駛。

1794年，富爾頓去了巴黎。在岳父羅伯特·利文斯的資助下，又經過9年，他在1803年建成了一艘以蒸汽機為動力的輪船。不過，他在同年8月9日的“處女航”并不順利——在塞納河上試航的時候，被狂風暴雨摧毀而失敗。

當然，年輕的富爾頓并沒有止步于失敗，1806年回到紐約以后，仍然繼續著“輪船夢”。又經過1年的研制，他終于讓“克萊蒙特”號下水并成功試航……

據文獻記載，用蒸汽推動船舶的設想，是高壓鍋的發明者、法國物理學家與發明家帕潘，在1690年首先提出來的。但是，苦于當時還沒有實用的蒸汽機，設想無法實現。1769年，法國發明家喬弗萊就把蒸汽機裝在船上，但蒸汽機簡陋笨重，帶動的是普通木槳，航速很慢，沒有顯示出機動船的優越性。1783年，他又建成了世界上最早的蒸汽輪船“波羅斯卡菲”號，但是在航行30分鐘之后，船上的蒸汽鍋爐爆炸……

于是，在實用的、功率強大的蒸汽機沒有誕生的18世紀之前，先人們造“機動船”的努力，都只是水月鏡花。唯有“人力船”與帆船川流不息……

長風破浪的中華船舶

富爾頓辭世了，輪船發展的腳步卻沒有停止。而今，各種樣式、用途不同以及動力各異的大小輪船在江河湖海上絡繹不絕，不舍晝夜……

在漢語中，“輪船”一詞的解釋五花八門，不盡統一。例如，解釋為：“利用機器推動的船”（《現代漢語詞典》），“利用蒸汽機或內燃機作發動機的船，也叫汽船”，“用輪子驅動的船”。按照最后一種解釋，用人力踩踏木輪軸推進的船也叫輪船——在船的艉部（或船舷的側面）裝上帶有槳葉的槳輪的原始輪船——世界上不少國家在古代就有這類輪船。而我們更愿意把所有能在水面（或水下）載人、載貨或完成其他任務的設備都統稱為“輪船”，這就把諸如船、舟、舶、艇、艦、駁等包括進去了。

“天鯤”號自航式絞吸式挖泥船

在上述“各種樣式、用途不同”的輪船里，中國在2017年建成的“天鯤”號自航式絞吸式挖泥船，被稱為“造島神器”，它在亞洲稱雄：挖潛深度最大，絞刀功率最大，把海沙、巖石、海水混合物投送得最遠……

到了最近一二十年，中國的船舶事業突飛猛進，現在已經有了創新超越。例如，正在建造的中國第二艘“航母”，僅采用“艦艇綜合電力推進系統”，就能讓艦載機用電磁彈射方式起降，處于世界領先水平。這一系統，打破了“傳統”的要用核動力才能讓艦載機進行電磁彈射起降的模式——例如美國“福特”級的核動力航母……

2017年，中國還研制成功了“無軸泵噴”推進器系統，處于世界領先水平，有望代替傳統的螺旋槳推進器，用在更為先進的“096”戰略核潛艇上。