10个“发明之父”之三 轮船的发明者富尔顿

陈仁政

据史料记载，在距今大约3万年之前的旧石器时代末期，古人已经用木筏、独木舟和扁舟涉水渡河了。事实上，在英国约克郡斯塔卡尔的一个泥炭沼泽里，就发掘出了一支公元前7500年的木桨。毫无疑问，它一定是用来划动一种掏空树木的独木舟的。在荷兰的佩塞，就发现过一只这样的独木舟，年代大约是公元前6300年。英国林肯郡里洛发现的一只独木舟，竟然长达16米，宽1.5米。由此可见，在距今好几千年之前，人类已经用人力划船来载人或从事其他活动了。

然而，用人力来划船太费劲了，所以用风力驱动的帆船应运而生。公元前3世纪，希腊人、罗马人和中国人都在用人力划动的船上安上了风帆。不过，风力时有时无，方向和大小都不是“我们说了算”—正如巴基斯坦谚语说的：“风，不是总朝着海员希望的方向吹。”人类当然不甘心“听天由命”，于是用“机器”划船就成为了人类的梦想。

为了这梦想，人类奋斗了几千年，直到18世纪。

18世纪发生了什么呢？英国发明家瓦特在前人发明的基础上不断改进制造出蒸汽机。蒸汽機成了替代人力、畜力、风力的强大动力，于是离实现上述梦想，就只差一步了。

富尔顿发明轮船

美国发明家富尔顿在1807年制成了用蒸汽机带动桨轮的木板轮船。这艘名叫“克莱蒙特”号的叶轮式轮船，配有功率大约为15千瓦的当时最先进的“双作用瓦特蒸汽机”，长150英尺（1英尺合0.3048米），宽13英尺，吃水深度20英尺，通常航速约6.5千米/小时。

1807年8月17日10点，这艘轮船冒出浓浓的黑烟，桨轮迅速转动着，激起雪堆似的浪花，载着40位绅士、教授、学者、妇女和儿童等贵宾，从纽约出发，沿着哈得逊河向奥尔巴尼城进发。人群欢腾了，年轻人在沙岸上奔跑，兴奋地追赶着。在连续航行了32小时之后，“克莱蒙特”号到达了奥尔巴尼城。这次成功的“处女航”，航程约150英里（约241千米），比以往最快的顺风顺水的帆船少用了三分之一的时间。后来，这艘带有帆的、最高航速约5.2英里/小时（约合8.3千米/小时）的“克莱蒙特”号，成了纽约与奥尔巴尼之间有定期航班的摆渡船。

那么，富尔顿是怎么想到用蒸汽机来开动轮船的呢？原来，他在22岁时到英国学习绘画，偶然结识了瓦特并看到了瓦特的蒸汽机。于是，他下决心用蒸汽机做动力，开动船舶行驶。

1794年，富尔顿去了巴黎。在岳父罗伯特·利文斯的资助下，又经过9年，他在1803年建成了一艘以蒸汽机为动力的轮船。不过，他在同年8月9日的“处女航”并不顺利—在塞纳河上试航的时候，被狂风暴雨摧毁而失败。

当然，年轻的富尔顿并没有止步于失败，1806年回到纽约以后，仍然继续着“轮船梦”。又经过1年的研制，他终于让“克莱蒙特”号下水并成功试航……

据文献记载，用蒸汽推动船舶的设想，是高压锅的发明者、法国物理学家与发明家帕潘，在1690年首先提出来的。但是，苦于当时还没有实用的蒸汽机，设想无法实现。1769年，法国发明家乔弗莱就把蒸汽机装在船上，但蒸汽机简陋笨重，带动的是普通木桨，航速很慢，没有显示出机动船的优越性。1783年，他又建成了世界上最早的蒸汽轮船“波罗斯卡菲”号，但是在航行30分钟之后，船上的蒸汽锅炉爆炸……

于是，在实用的、功率强大的蒸汽机没有诞生的18世纪之前，先人们造“机动船”的努力，都只是水月镜花。唯有“人力船”与帆船川流不息……

长风破浪的中华船舶

富尔顿辞世了，轮船发展的脚步却没有停止。而今，各种样式、用途不同以及动力各异的大小轮船在江河湖海上络绎不绝，不舍昼夜……

在汉语中，“轮船”一词的解释五花八门，不尽统一。例如，解释为：“利用机器推动的船”（《现代汉语词典》），“利用蒸汽机或内燃机作发动机的船，也叫汽船”，“用轮子驱动的船”。按照最后一种解释，用人力踩踏木轮轴推进的船也叫轮船—在船的艉部（或船舷的侧面）装上带有桨叶的桨轮的原始轮船—世界上不少国家在古代就有这类轮船。而我们更愿意把所有能在水面（或水下）载人、载货或完成其他任务的设备都统称为“轮船”，这就把诸如船、舟、舶、艇、舰、驳等包括进去了。

在上述“各种样式、用途不同”的轮船里，中国在2017年建成的“天鲲”号自航式绞吸式挖泥船，被称为“造岛神器”，它在亚洲称雄：挖潜深度最大，绞刀功率最大，把海沙、岩石、海水混合物投送得最远……

到了最近一二十年，中国的船舶事业突飞猛进，现在已经有了创新超越。例如，正在建造的中国第二艘“航母”，仅采用“舰艇综合电力推进系统”，就能让舰载机用电磁弹射方式起降，处于世界领先水平。这一系统，打破了“传统”的要用核动力才能让舰载机进行电磁弹射起降的模式—例如美国“福特”级的核动力航母……

2017年，中国还研制成功了“无轴泵喷”推进器系统，处于世界领先水平，有望代替传统的螺旋桨推进器，用在更为先进的“096”战略核潜艇上。