【原】1894年第一艘蒸汽輪機(jī)船下水，目前航空母艦幾乎都使用蒸汽輪機(jī)

劉植榮 2020-10-29

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1894年，世界上第一艘蒸汽輪機(jī)船下水，

然而，你可能不相信，“蒸汽時代”未終結(jié)

目前的航空母艦幾乎都使用蒸汽輪機(jī)

作者：劉植榮

英國攝影師阿爾弗雷德·約翰·韋斯特在1897年拍下了“特彼尼亞”號全速航行的照片。1894年8月2日下水的“特彼尼亞”號是世界上第一艘蒸汽輪機(jī)船，也是當(dāng)時世界上航速最快的船，目前在英國紐卡斯?fàn)柊l(fā)現(xiàn)博物館展出，而其蒸汽輪機(jī)在倫敦科學(xué)博物館展出。

蒸汽輪機(jī)是對蒸汽機(jī)的重大改進(jìn)

　　法國發(fā)明家丹尼斯·帕潘早在1705年就發(fā)明了蒸汽機(jī)船，但由于當(dāng)時的蒸汽機(jī)尚不成熟，蒸汽機(jī)船發(fā)展緩慢。

　　英國發(fā)明家詹姆斯·瓦特對前人發(fā)明的蒸汽機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)，并在1776年量產(chǎn)了第一批工業(yè)蒸汽機(jī)，從此，人類社會進(jìn)入“蒸汽時代”。

　　雖然蒸汽機(jī)作為第一次工業(yè)革命的引擎推動了人類文明的巨大進(jìn)步，但蒸汽機(jī)靠活塞在氣缸里的往復(fù)運(yùn)動提供動力，這會產(chǎn)生強(qiáng)烈的震動和很大的噪音，并且熱能轉(zhuǎn)化效率很低。于是，那些認(rèn)識到蒸汽機(jī)不足的人，繼續(xù)探索如何改進(jìn)蒸汽機(jī)。

　　1884年，英國工程師查爾斯·阿爾杰農(nóng)·帕森斯發(fā)明了蒸汽輪機(jī)，并用蒸汽輪機(jī)耦合發(fā)電機(jī)發(fā)電，他同時也對用蒸汽輪機(jī)為船舶提供動力產(chǎn)生了興趣。

　　“蒸汽輪機(jī)”雖然只比“蒸汽機(jī)”多了個“輪”字，但這是“蒸汽時代”一次顛覆性的革命。蒸汽輪機(jī)主要包括鍋爐、汽輪機(jī)和冷凝器三個部分。燃料在鍋爐里燃燒，把水燒開變成水蒸氣，高溫、高壓水蒸汽通過管道進(jìn)入汽輪機(jī)，推壓汽輪機(jī)里的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，做功后的蒸汽回到冷凝器冷卻成水，再回到鍋爐被加熱進(jìn)行下一個循環(huán)。

　　由于蒸汽輪機(jī)是轉(zhuǎn)子圍繞圓心軸高速平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，它不像蒸汽機(jī)靠活塞在氣缸里的往復(fù)運(yùn)動。因此，與蒸汽機(jī)相比，蒸汽輪機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、裝機(jī)空間緊湊、震動輕、噪音小、制造和維護(hù)成本低、熱能轉(zhuǎn)化效率高、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，很快，它取代了船舶上的往復(fù)式蒸汽機(jī)。

“特彼尼亞”號是世界上第一艘蒸汽輪機(jī)船

　　1893年6月，帕森斯與5個合伙人在英國紐卡斯?fàn)杽?chuàng)建了“帕森斯蒸汽輪機(jī)船舶制造公司”（該公司后來被德國西門子公司兼并），很快造出世界上第一艘由蒸汽輪機(jī)驅(qū)動的快艇，并把它命名為“特彼尼亞”號。

　　“特彼尼亞”號長32米，寬2.7米，吃水0.91米，排水量44.5噸，共裝有3臺蒸汽輪機(jī)，每臺蒸汽渦輪機(jī)有3個傳動軸，每個傳動軸帶動3個螺旋槳，共有9個螺旋槳，總功率2100馬力。

　　由于蒸汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，占用機(jī)房空間小，“特彼尼亞”號的船體看上去很輕盈，航速到達(dá)了每小時64公里，成為當(dāng)時世界上跑得最快的船艇，而當(dāng)時英國皇家海軍航速最快的艦艇是每小時50公里。

蒸汽輪機(jī)船很快取代了蒸汽機(jī)船

　　世界首艘蒸汽輪機(jī)船“特彼尼亞”號取得了成功，其蒸汽輪機(jī)也成為下一代蒸汽動力船舶的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　1897年6月26日，英國皇家海軍在斯比特黑德港舉行盛大閱兵式，“特彼尼亞”號擅自闖入排列整齊的艦隊(duì)中，皇家海軍的驅(qū)逐艦試圖攔截，但個頭太大，掉頭轉(zhuǎn)彎不靈活，航速也太慢，只好眼睜睜地看著這個“不速之客”飛馳而去。

　　皇家海軍把“特彼尼亞”號私闖艦隊(duì)的情況調(diào)查清楚后，便與帕森斯簽訂了一份合同，要求他為新建造的驅(qū)逐艦“蝰蛇”號和“眼鏡蛇”號提供蒸汽輪機(jī)，并約定，如果這兩艘軍艦裝上帕森斯蒸汽輪機(jī)后航速達(dá)不到每小時56公里，帕森斯須向皇家海軍支付10萬英鎊的罰款。這兩艘軍艦下水后，航速均達(dá)到了每小時68公里。

　　蒸汽輪機(jī)在軍艦上的成功，吸引了客輪制造商對蒸汽輪機(jī)的興趣。1901年5月16日，用蒸汽輪機(jī)驅(qū)動的“愛德華國王”號郵輪下水，載客1966人，航速為每小時38公里。1904年下水的萬噸郵輪“維多利亞”號及其姊妹船“弗吉尼亞”號也用蒸汽輪機(jī)驅(qū)動，前者載客1690人，航速為每小時36公里；后者載客1712人，航速為每小時39公里。

　　1906年2月10日，英國皇家海軍的“無畏”號戰(zhàn)列艦下水，這是世界上第一艘蒸汽輪機(jī)戰(zhàn)列艦，排水量為兩萬噸，航速為每小時39公里，是當(dāng)時世界上航速最快的戰(zhàn)列艦，它被認(rèn)為是現(xiàn)代戰(zhàn)列艦的先驅(qū)。