【Channel WE】第一个真正的国际发明：蒸汽机（下）

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阔步前行：蒸汽机的鼎盛时期

1893年芝加哥世博会

       世博会开幕式的设计无疑能够解读一个时代的价值取向，1893年5月1日，美国总统克利夫兰不再需要到现场扳动一个沉重的手柄，而是在大会讲台上轻轻按动黄金和象牙制成的电报键钮，但其结果仍然是启动一个3000马力的埃利斯蒸汽机，以此标志芝加哥世博会的开幕。

1893年芝加哥世博会埃利斯蒸汽机

       和1876年费城世博会的考里斯蒸汽机相比，埃利斯蒸汽机的马力虽然大得多，但却不再是整个机器馆动力的唯一源泉了，动力中心300米长，30米宽，50个锅炉推动43个蒸汽机进行着“大合唱”，总功率24000马力，其中不乏和1876年考里斯蒸汽机“块头”相当者。燃料则来自800米外标准石油公司的油库。在交通馆里，安装了先进发动机的各国轮船争强比胜；50多个火车头“四世同堂”，从史蒂芬逊的“火箭号”、美国最早的“流星号”、“约翰牛号”直到时速160公里的帝国高速999号，展示着蒸汽机阔步前进的历程。

菲利斯摩天轮

　1893年芝加哥世博会最大的亮点，是欲与埃菲尔铁塔一争高下的菲利斯摩天轮，这个横空出世的全钢双环结构直径80米，36个比火车车厢还大的座舱可乘2160人，总重量达4300吨。推动菲利斯摩天轮旋转的力量则来自两台各1000马力的蒸汽机，它们安放在地下室里，通过齿轮和链条与摩天轮的轴相连。锅炉房则建造在180米开外的地方，以防止游客受到煤烟熏呛。

1893年芝加哥世博会菲利斯大转轮的轴

是世界最大的单体锻件

       说起菲利斯摩天轮的轴，可算当时世界上最大的单体锻件了，长14米，直径81厘米，重达56吨。这是伯利恒公司用125吨大汽锤“砸”出来的。仿效施耐德公司1878年在巴黎世博会的套路，伯利恒公司也在芝加哥世博会交通馆里展出了大汽锤的木制仿真模型。可以说，菲利斯摩天轮是蒸汽机历史上的一座丰碑。

摩天轮下人群

       芝加哥世博会的另一杰作，是菲利斯摩天轮南面铺设的260米长、1.2米宽的冰橇滑道。赤日炎炎的盛夏季节，滑道始终保持3厘米厚的冰雪层供游人嬉戏。世界最大的纽约拉文恩冷藏公司用两台65吨和50吨压缩氨冷冻机制造了这一神奇景观。而冷冻机靠的是两台145马力的考里斯蒸汽机发动。

1904年圣路易斯世博会开幕

       1904年圣路易斯世博会是蒸汽机的鼎盛时期。4月30日的开幕式仍旧以蒸汽机启动为标志，要说增添了新科技含量的话，便是罗斯福总统从华盛顿白宫发来电报信号转化为蒸汽机的运行指令。通用公司8000马力的柯蒂斯蒸汽轮机以每分钟3600转的速度连续运行了7个月。和“巨人如林”的圣路易斯蒸汽机群相比，当年费城世博会的考里斯蒸汽机只能算是侏儒了。圣路易斯世博会每天烧煤500吨，消耗水62万吨，而整个圣路易斯城的用水量不过24万吨。让公众兴趣盎然的是，圣路易斯世博会发电厂的规模仅仅略逊于当年世界最大的纽约中心铁路发电厂和纽约地铁发电厂，但基本设计是完全相同的。

兰利1896年5月用蒸汽机

将第一架"重于空气的飞行器"送上天空

       毫无疑问，蒸汽机也有过插上翅膀，飞向蓝天的雄心。惜乎“功率-重量比”始终不尽人意，因此多种努力成效甚少。但不应该忘记，人类第一个“重于空气的飞行器”是用蒸汽机送上天空的。1896年5月6日，美国航空事业先驱兰利在弗吉尼亚让一架12公斤重的飞机在30米空中飞行了3000米，速度约每小时40公里。兰利使用的是以汽油为燃料的单缸蒸汽机，重3.2公斤，功率为1马力。1915年旧金山世博会上，史密森尼学院馆展出了大量珍贵收藏，兰利这架最早问鼎天空的飞机便赫然高挂在展厅中央。

光荣退出：蒸汽机走进历史

机械展区通道

      我们不应该忘记人类在驾驭蒸汽机过程中的疏失和教训。由于设计和制造工艺的缺陷，使用和维护技术的差错，锅炉爆炸几乎是蒸汽机与生俱来的事故。水垢也成为天然的大敌，当锅炉内壁形成了钙盐、镁盐结成的“隔热层”，不仅会降低功效，一旦水垢出现裂痕，灼热的炉壁便会引起水的急剧汽化而导致爆炸。19世纪初期，美国和欧洲每年发生锅炉爆炸数千起，死伤几十万人。

1865年4月27日苏尔塔纳号汽船

在密西西比河上锅炉爆炸

       1865年4月27日，美国内战结束后解甲归田的2400名战俘乘坐苏尔塔纳号汽船在密西西比河上航行，猛烈的锅炉爆炸夺去了1800人的生命，这场航运史上最大的灾难压倒了林肯遇刺的消息。1905年3月10日，世界知名企业布洛克顿鞋厂锅炉爆炸，整个大楼夷为平地，58人炸死，117人受伤。俄亥俄州痛定思痛，委派5人小组制定了锅炉安全规范，确保蒸汽机“水火相容”。1914年，美国工程师协会出台了全美统一的强制性锅炉法，从技术标准、检测程序到人员素质、操作守则，长达116页，被世界各国广泛采用。1915旧金山世博会第一次专门设置了锅炉燃料展馆，这是蒸汽机发展历史上沉重的反思和可贵的进步。

1915旧金山世博会

      尽管用高压蒸汽直接推动叶轮旋转的蒸汽轮机在19世纪末期已经广泛使用，但作为一种“外燃机”，蒸汽机的效率受到诸多限制。汽油内燃机、柴油发动机的长足进展表现了巨大的优越性，在许多领域渐次取代了蒸汽机。虽然许多大型火力发电厂至今仍然以蒸汽机为首选，虽然核锅炉、太阳能锅炉仍需以水为工质，基本上还是蒸汽机，但在人类文明的整体进程中，传统意义的蒸汽机显然“过气了”。任何技术都有自己的生命周期。

蒸汽机时代

       进每一个“历史的博物馆”，这些产业革命的“老爷爷”总是最能唤起人们深长的敬意和无尽的怀想。蒸汽机作为工业化的第一推动力，创造了人类文明大气磅礴的时代，而对世博会的重温，则让我们再次回到那些激情燃烧的岁月。

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