英國(guó)是現(xiàn)代鐵路的發(fā)祥地。作者跟隨著鐵路發(fā)展的腳步,拜訪了每一處紀(jì)念地,揭示了鐵路起源、誕生、發(fā)展的奧秘。
斯肯索普城的康力斯鋼鐵公司開行的蒸汽火車漫游
斯蒂芬森鐵路博物館的蒸汽機(jī)車藏品
斯蒂芬森鐵路博物館的蒸汽機(jī)車藏品
世界上最早的鐵路拱橋—考西拱橋,建于1725年,橋上鋪有木質(zhì)軌道,連接煤礦和港口
紐卡斯?fàn)柺刑┒骱予F路大橋
斯蒂芬森鐵路博物館的內(nèi)燃機(jī)車藏品
鐵路樞紐唐克斯特站
早期的電力機(jī)車
1.1 站在鐵路的發(fā)祥地
如果說,在國(guó)內(nèi),中國(guó)人外出旅行離不開火車,那么,在英國(guó)生活,會(huì)感覺到火車離人們的距離要更近。因?yàn)橛?guó)鐵路不僅是長(zhǎng)途旅行的工具,更是短途、甚至是市區(qū)交通的首選。作為一個(gè)有著深深的鐵路背景的人,我自然對(duì)鐵路的發(fā)祥地,對(duì)英國(guó)的鐵路要探訪一番。2006年,我剛到英國(guó)不久,便通過到約克和曼徹斯特的旅行,加深了我對(duì)英國(guó)鐵路的了解。
約克離布拉德福大約一個(gè)小時(shí)的車程,在將近2000年的時(shí)間里,約克一直是北英格蘭的首府,地位相當(dāng)于今天的倫敦。1839年,約克有了第一個(gè)火車站,之后便逐漸發(fā)展成英國(guó)北部的交通樞紐。約克市中心地區(qū)是在古城的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,道路是石頭路,千百年來(lái)被馬蹄踩踏得十分光滑;房子是石頭房子,長(zhǎng)滿了歷史的青苔。約克每年吸引著成千上萬(wàn)來(lái)自世界各地的游客,其中美國(guó)人占了很大比例,這里面有很濃重的歷史情結(jié)。17世紀(jì),為了逃避宗教迫害,一群英國(guó)的清教徒乘船逃往新大陸去尋找新生活,他們成為第一批移民美國(guó)的英國(guó)人,之后大批的英國(guó)人加入了移民潮。思念故鄉(xiāng)的他們紛紛用英國(guó)故鄉(xiāng)小鎮(zhèn)的名字命名新大陸的一個(gè)個(gè)定居點(diǎn),新約克(New York),即紐約,便是其中之一。
約克站—英國(guó)最有歷史意義的火車站之一
約克鐵路樞紐
那個(gè)初春的上午,我到達(dá)約克城,在古城墻的外面,我找到了著名的國(guó)家鐵路博物館。因?yàn)樵?9世紀(jì)約克是英國(guó)鐵路系統(tǒng)的樞紐,保留下來(lái)很多古董,后成立了鐵路博物館,成為英國(guó)國(guó)家科學(xué)和工業(yè)博物館的一部份。博物館收藏了100多臺(tái)機(jī)車和200多節(jié)火車車廂。另外成百上千與鐵路發(fā)展史相關(guān)的物品也在館內(nèi)展出,其中包括了火車的發(fā)明者羅伯特·斯蒂芬森的一綹頭發(fā)。博物館的展出大廳是由約克火車站旁一個(gè)動(dòng)力站改建而成的,幾乎所有展出的火車機(jī)車全部在英國(guó)的鐵路上行駛過或是由英國(guó)制造的。通過圖片和多媒體展示,我了解了英國(guó)鐵路的發(fā)明和發(fā)展。
約克古城門
約克古城墻,城墻外面即是國(guó)家鐵路博物館
早期的蒸汽機(jī)車
1688年,英國(guó)的資產(chǎn)階級(jí)發(fā)動(dòng)“光榮革命”,宣告了資本主義制度的誕生。新的生產(chǎn)關(guān)系解放了生產(chǎn)力。手工工場(chǎng)日益精密的技術(shù)分工,使各個(gè)生產(chǎn)過程簡(jiǎn)單化到能夠用機(jī)器代替手工勞動(dòng),使手工工人的技術(shù)趨于專門化,這都為機(jī)器的發(fā)明和應(yīng)用創(chuàng)造了良好的條件。工業(yè)革命拉開了序幕,機(jī)器的發(fā)明和應(yīng)用,蒸汽機(jī)應(yīng)運(yùn)而生,隨后利用蒸汽機(jī)的原理制造出在公路上跑的蒸汽車,也就是后來(lái)的汽車。幾十年后,能在軌道上運(yùn)行的蒸汽機(jī)車問世。
16世紀(jì)下半葉,在英國(guó)和德國(guó)的礦山和采石場(chǎng)鋪有用木材做成的路軌,在軌道上行走的車是靠人力或畜力推動(dòng)的。1767年,英國(guó)的金屬大跌價(jià),有家鐵工廠的老板看到堆積如山的生鐵,既賣不出去賺不了錢,又占用了很多地方,就令人澆鑄成長(zhǎng)長(zhǎng)的鐵條,鋪在工廠的道路上,準(zhǔn)備在鐵價(jià)上漲的時(shí)候再賣出去??墒牵藗儼l(fā)現(xiàn)車輛走在鋪著鐵條的路上,既省力,又平穩(wěn)。這樣,鐵軌代替了木軌,先于火車誕生了。鐵條上行車畢竟不是很方便的,于是,鐵條得到了改進(jìn),做成凹槽形的鐵軌。這種軌道可以防止車輪滑出,但容易在凹槽中積上石子、煤屑,鐵軌很容易損壞。于是,人們把鐵軌做成了上下一樣寬,中間略窄的形狀,這樣垃圾不易堆積,鐵軌也不容易損壞。可是這種軌道不是很穩(wěn),鐵軌受到?jīng)_擊容易翻倒而導(dǎo)致車輛出軌翻車。人們又把鐵軌的下面加寬,造成像漢字的“工”字形,這種形狀的軌道既穩(wěn)定又可靠,一直沿用到今天。
那個(gè)時(shí)代鐵路已誕生,可是行走在鐵路上的車大部分是用馬拉的。直到1814年,放牛娃出身的英國(guó)工程師斯蒂芬森總結(jié)了前人的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),改造了在鐵軌上行走的蒸汽機(jī)車,發(fā)明了真正有使用價(jià)值的火車。斯蒂芬森出生于1781年,父親是煤礦上的蒸汽機(jī)司爐工。14歲那年,斯蒂芬森也來(lái)到煤礦,當(dāng)上了一名見習(xí)司礦工。他很喜歡這個(gè)工作,別人下班了,他卻認(rèn)真地擦洗機(jī)器,清潔零部件。多次的拆拆裝裝,使他掌握了機(jī)器的結(jié)構(gòu)。他渴望掌握更多的知識(shí),辛勤工作一天后,就去夜校上課。他從沒上過學(xué),開始學(xué)習(xí)時(shí)困難重重,他聰明好學(xué),勤奮鉆研,很快掌握了機(jī)械、制圖等方面的知識(shí),不久便成了一名熟練的機(jī)械修理工。
1807年,斯蒂芬森總結(jié)前人失敗的教訓(xùn),開始研制蒸汽機(jī)車,他改進(jìn)了產(chǎn)生蒸汽的鍋爐,把立式鍋爐改成臥式鍋爐;在車輪的邊上加了輪緣,以防止火車出軌;又在承重的兩條路軌間加裝了一條有齒的軌道。因?yàn)楫?dāng)時(shí)考慮蒸汽機(jī)車在軌道上行駛,雖可避免在一般道路上因自身太重而難以行走的缺點(diǎn),可在軌道上也會(huì)產(chǎn)生車輪打滑的問題,所以,在機(jī)車上裝上棘輪,讓它在有齒的第三軌上滾動(dòng)而帶動(dòng)機(jī)車向前行駛。1814年,斯蒂芬森研制的蒸汽機(jī)車問世了。他發(fā)明的這個(gè)鐵家伙有5噸重,車頭上有一個(gè)巨大的飛輪。這個(gè)飛輪可以利用慣性幫助機(jī)車運(yùn)動(dòng),斯蒂芬森為他的發(fā)明取了個(gè)名字叫“布魯克”。這個(gè)布魯克可以帶動(dòng)總重約30噸的8個(gè)車廂。在以后的10年中,他經(jīng)過不斷的改進(jìn),終于造出了一輛新的更先進(jìn)的蒸汽機(jī)車,他將它命名為“旅行號(hào)”。
1825年9月27日,在英國(guó)的斯托克頓附近擠滿了4萬(wàn)余名觀眾,銅管樂隊(duì)也整齊地站在鐵軌邊,人們翹首以待,望著那臥榻蜿蜒而去的鐵路。鐵路兩旁也擁擠著前來(lái)觀看的人群。忽然人們聽到一聲激昂的汽笛聲,一臺(tái)機(jī)車噴云吐霧地疾駛而來(lái)。機(jī)車后面拖著12節(jié)煤車,另外還有19節(jié)車廂,車廂里還乘著約550名旅客。斯蒂芬森親自駕駛世界上第一列火車?;疖囻偨?,大地在微微顫動(dòng)。觀眾驚呆了,簡(jiǎn)直不相信自己的眼睛,不相信眼前的這鐵家伙竟有這么大的力氣?;疖嚲従彽赝7€(wěn),人群中爆發(fā)出一陣?yán)坐Q般的歡呼聲。銅管樂隊(duì)奏出激昂的樂曲,七門禮炮同時(shí)發(fā)放,人們?cè)趹c祝世界上誕生了火車。這列火車以每小時(shí)24公里的速度,從達(dá)靈頓駛到了斯托克頓,鐵路運(yùn)輸事業(yè)從這天開始。
約克市步行街上的蘇格蘭風(fēng)笛演出
目前還在運(yùn)營(yíng)的蒸汽火車,用于馬恩島的旅游線路
到此時(shí),火車的優(yōu)越性已充分體現(xiàn)出來(lái)了,它速度快、平穩(wěn)、舒適、安全可靠。隨即在英國(guó)和美國(guó)掀起了一股修筑鐵路、建造機(jī)車的熱潮。僅1832年這一年,美國(guó)就修建了17條鐵路。蒸汽機(jī)車也在這段時(shí)間前后有了很大的改進(jìn),從最初斯蒂芬森建造的兩對(duì)輪子的機(jī)車,一直發(fā)展到5對(duì),甚至6對(duì)輪子。而斯蒂芬森繼續(xù)作為這個(gè)革命性運(yùn)輸工具的發(fā)明者和倡導(dǎo)者,解決了鐵路建筑、橋梁設(shè)計(jì)、機(jī)車和車輛制造的許多問題。他還在國(guó)內(nèi)和國(guó)外許多鐵路工程中擔(dān)任顧問。就這樣,火車在世界各地很快發(fā)展起來(lái)了。直到今天,火車仍然是世界上重要的運(yùn)輸工具,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮巨大的作用。
記得小時(shí)候,我一直有一個(gè)疑問,就是為什么汽車在公路上是靠右側(cè)行駛的,而火車卻總是靠左側(cè)行駛?,F(xiàn)在我才知道,火車之所以沒有靠右側(cè)行駛,是有兩個(gè)原因的:一是歷史原因,舊中國(guó)列強(qiáng)在中國(guó)瓜分路權(quán),現(xiàn)在的四大干線都有英商參與投資或經(jīng)營(yíng),英商就依英國(guó)鐵路的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)修建和組織運(yùn)營(yíng),英國(guó)的行車制式為左側(cè)行車制,軌距為4英尺8.5英寸(合1435毫米)的標(biāo)準(zhǔn)軌距,故它奠定了我國(guó)左側(cè)行車制和1435毫米軌距;二是地理原因,地球近似球體,自西向東轉(zhuǎn),周期86400秒,赤道附近的線速度約為460米/秒,南北兩極的軸心速度幾乎為零。我國(guó)地處北半球,當(dāng)兩列火車相遇時(shí),火車靠左行,西邊軌道上的火車受的力向西,東邊軌道上的火車受的力向東,由于它們受的力都向外側(cè),火車不會(huì)相撞。如果火車靠右行,西邊軌道上的火車受的力向東,東邊軌道上的火車受的力向西,火車受的力都向內(nèi)側(cè),當(dāng)兩列火車相遇時(shí),就有相撞的危險(xiǎn)。所以,我國(guó)復(fù)線火車規(guī)定靠左行。
從約克回到布拉德福,出站時(shí)已經(jīng)是晚上八點(diǎn)多了,想到明天要去曼徹斯特,便決定馬上去買明天的火車票。因?yàn)闀r(shí)間太晚了,售票處已經(jīng)關(guān)門,便在自動(dòng)售票機(jī)上購(gòu)買了去曼徹斯特的往返車票。當(dāng)車票從售票機(jī)上吐出來(lái)后,我才發(fā)現(xiàn)犯了個(gè)錯(cuò)誤:把時(shí)間搞錯(cuò)了,我操作時(shí),忘記了設(shè)置時(shí)間,結(jié)果我買到的是今天的往返票!根據(jù)在國(guó)內(nèi)購(gòu)票的經(jīng)驗(yàn),我應(yīng)該去退票或改簽,可是售票處已經(jīng)關(guān)門了,我只好抱著試試看的心理到站內(nèi)找到車站的值班員。這個(gè)頗有紳士風(fēng)度的值班員在聽了我的敘述之后,馬上用信封把我的票給封起來(lái),在信封上寫了一行說明,要我明天上午出發(fā)時(shí),到售票處去換票。第二天一早,我到火車站售票處,把那個(gè)信封交給了售票員,她非常熱情地給我換了當(dāng)天的車票,既沒有刁難,也沒有收任何費(fèi)用。于是我順利地踏上了前往曼徹斯特的旅途。
約克大教堂,這是英格蘭北部教區(qū)的主教堂,里面有著名的“英格蘭之心”玻璃彩雕
約克城堡,是約克城早期的防御性堡壘
布拉德?;疖囌臼燮碧?,作者在這里更換了去曼徹斯特的車票
曼徹斯特是工業(yè)革命的開路先鋒,如今它早已遠(yuǎn)離了那段“蒸汽和汗水”的歲月,狄更斯時(shí)代那種貧困的煎熬早已塵封于歷史的記憶,現(xiàn)在,這里充滿了電子氣息,以電子、化工和印刷為中心,擁有重型機(jī)器、織布、煉油、玻璃、塑料和食品加工等七百多種行業(yè),不僅是英格蘭西北部地區(qū)政治和文化中心,也是商業(yè)和就業(yè)中心。我參觀了人民歷史博物館,里面大量的由英國(guó)工會(huì)、英國(guó)工黨和英國(guó)共產(chǎn)黨提供的史料、檔案,展示了英國(guó)工業(yè)革命以來(lái)工人運(yùn)動(dòng)的歷史。在英國(guó)最大的唐人街,我終于品嘗到了久違了的中國(guó)美食。當(dāng)我乘火車離開曼徹斯特時(shí),已經(jīng)是華燈初上了?;疖囆羞M(jìn)了半個(gè)小時(shí),突然列車廣播說,由于托德莫登和羅奇代爾兩站間的鐵路區(qū)間和火車站在維修,旅客要在本站下車,換乘由鐵路公司提供的大巴。我們?cè)谕械履亲呦禄疖嚂r(shí),大巴已經(jīng)在這個(gè)小站外等著了。坐在這個(gè)內(nèi)部裝修頗似火車車廂的大巴里面,穿行在鄉(xiāng)間的公路上,窗外星光和燈光交融,不時(shí)傳來(lái)教堂的鐘聲和農(nóng)家的犬吠聲,仿佛自己身處在某個(gè)英國(guó)電影的情節(jié)里。大巴在每個(gè)火車應(yīng)該經(jīng)停的火車站停下,讓旅客上下車,最后到羅奇代爾站,我們重新登上火車,返回布拉德福。
皮卡迪利站,曼徹斯特市內(nèi)五個(gè)主要火車站之一
曼徹斯特市的中國(guó)城
我回到學(xué)校,已經(jīng)是深夜了?;貞涍@次曼徹斯特之行,我深深地體會(huì)到了英國(guó)鐵路服務(wù)的便捷、周到。英國(guó)的市際鐵路交通之發(fā)達(dá)在世界上首屈一指,除了在農(nóng)村腹地以外的任何地方,只需不到幾英里的路程便可以到達(dá)一座火車站。由于英國(guó)鐵路發(fā)達(dá)、地域狹小,而人口稠密,因此人們會(huì)對(duì)從英國(guó)的一端到達(dá)另一端的速度如此之快感到詫異。英國(guó)鐵路網(wǎng)絡(luò)遍布全國(guó),覆蓋面廣,城市間鐵路、城際鐵路和地鐵組成的軌道交通網(wǎng)絡(luò),具有良好的銜接性和可達(dá)性,形成了四通八達(dá)、高效便利的運(yùn)輸布局。乘坐英國(guó)鐵路,到處可以看到和聽到Service(服務(wù))這個(gè)詞。在各個(gè)車站,都安置有自動(dòng)售票機(jī)。自動(dòng)售票機(jī)采用多媒體觸摸屏,設(shè)有不同的功能選擇,確認(rèn)后,車票即可從售票機(jī)的出口打印出來(lái),前后過程不超過5秒鐘,如果是現(xiàn)金購(gòu)票,自動(dòng)售票機(jī)接受硬幣和5鎊、10鎊面值紙幣。為了方便旅客,在自動(dòng)售票機(jī)旁還安設(shè)了零幣兌換機(jī)。旅客也可以在Ticket Point(售票處)直接購(gòu)票,鐵路客運(yùn)提供了形式多樣的客票價(jià)格,購(gòu)買往返車票有較多的優(yōu)惠,比單程車票只多幾十便士。而且,無(wú)論城際還是城市間運(yùn)輸,均提供了不同種類、不同時(shí)間的非高峰期票價(jià),旅客可以選擇適當(dāng)?shù)钠狈N和出行時(shí)間,最大程度地節(jié)約費(fèi)用。鐵路客票價(jià)格基本上走向市場(chǎng)化,每年可以按照通貨膨脹率減1個(gè)百分點(diǎn)的比率上下浮動(dòng)。我剛到英國(guó)時(shí),花20英鎊辦理了一個(gè)鐵路學(xué)生卡,憑這個(gè)卡,購(gòu)買所有火車票都可節(jié)省三分之一的費(fèi)用。長(zhǎng)途旅行時(shí),我們更喜歡提前在網(wǎng)上購(gòu)票,輸入個(gè)人的信用卡號(hào)及相關(guān)信息,車票即可寄來(lái)。提前預(yù)定的天數(shù)越多,票價(jià)越便宜。
曼徹斯特市中心的音樂噴泉
曼徹斯特市中心的瓦特塑像,曼徹斯特的發(fā)展得益于瓦特發(fā)明的蒸汽機(jī)
曼徹斯特的有軌電車,這是市區(qū)主要的公共交通工具
每到達(dá)一個(gè)城市,我都喜歡參觀和品味它們的火車站。火車站一般都在市中心,車站都是開放式的,通常情況下旅客不需檢票,可以直接出入車站。列車上工作人員只有一名司機(jī),一名檢票員和一名巡警。有時(shí)列車上除了司機(jī)沒有其他工作人員。車站引導(dǎo)系統(tǒng)非常完善,各種引導(dǎo)標(biāo)志圖文并茂,清晰醒目,旅客按照指示標(biāo)識(shí)可以比較順利地進(jìn)出站,無(wú)需工作人員引導(dǎo)。車站設(shè)立了計(jì)算機(jī)控制的信息引導(dǎo)服務(wù)系統(tǒng),及時(shí)發(fā)布旅客列車到發(fā)等各種圖文聲像信息,同時(shí)連接自動(dòng)語(yǔ)音裝置,向旅客廣播列車接近到達(dá)、晚點(diǎn)和出發(fā)的時(shí)間。在每個(gè)車站,都可免費(fèi)取到各個(gè)線路的列車時(shí)刻表。
英國(guó)鐵路擁有近200年的運(yùn)營(yíng)史,有著成熟的營(yíng)銷理念,列車運(yùn)營(yíng)公司把拓展市場(chǎng)營(yíng)銷、擴(kuò)大市場(chǎng)份額作為立足之本和發(fā)展之源,把客運(yùn)產(chǎn)品的發(fā)展戰(zhàn)略定位在列車種類和優(yōu)質(zhì)服務(wù)上,進(jìn)一步豐富了客運(yùn)產(chǎn)品的內(nèi)涵。在客運(yùn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、包裝、儲(chǔ)存和營(yíng)銷上,以安全、快速、舒適和不斷降低成本為標(biāo)準(zhǔn),逐步縮短客運(yùn)新產(chǎn)品投放市場(chǎng)的周期。同時(shí)在定價(jià)上機(jī)動(dòng)靈活,細(xì)化了市場(chǎng)分類,提高了鐵路的競(jìng)爭(zhēng)力。
1.2 軌道之源
俯瞰考西河谷
為了尋找現(xiàn)代鐵路的源頭,新年伊始的一個(gè)周六,我驅(qū)車3個(gè)小時(shí),尋訪了世界上第一座鐵路橋—考西拱橋(Causey Arch)。
我駕車沿著A1國(guó)道,在紐卡斯?fàn)柲辖捡偝龈咚俟?,在崎嶇的山路上顛簸?0分鐘,前面出現(xiàn)了一片平坦的場(chǎng)地,這就是考西拱橋的停車場(chǎng)了。停車場(chǎng)入口處寫著“野餐營(yíng)地”,已經(jīng)停了一些來(lái)郊游的家庭的車輛。
從考西河谷仰視考西拱橋
考西河谷現(xiàn)在成為野餐的場(chǎng)所
步出停車場(chǎng),順著山間小道走下山坡,大概200米就到了考西河谷,考西河上架著一座座木制的小橋,兩邊是懸崖峭壁和參天的大樹。歡笑聲從河邊傳來(lái),是一些家庭全家老小坐在那里吃著野餐。我顧不得欣賞周圍的自然風(fēng)光,疾步奔向我此行的目的地。
從考西拱橋的橋拱下可看到歷史的痕跡
拐過一個(gè)山坳,地勢(shì)更加險(xiǎn)峻,沿著河流向上游望去,一座石頭拱橋豁然展現(xiàn)在眼前。橋的兩端扎在峭壁里,那被歷史的塵埃熏黑了的橋拱,在幾十米的高空,向人們展示著近300年的滄桑。橋下的指示牌闡述了該拱橋的建設(shè)背景。
在漢語(yǔ)里“鐵路”這個(gè)詞,從字面上理解有“鋼鐵鋪就的道路”的意思;而英語(yǔ)單詞“railway”,則譯為“軌道交通”??墒窃谲壍澜煌?000年的發(fā)展歷程中,并非一直使用“鐵”作為軌道。
關(guān)于考西拱橋的結(jié)構(gòu)及歷史介紹
在古代,畜力車是人們的主要交通工具,貨物都是由馬車來(lái)運(yùn)輸。可是當(dāng)需要運(yùn)輸重載貨物的時(shí)候,馬車的局限性就出現(xiàn)了:一是承重限制,一匹馬只能拉一節(jié)車廂;二是速度限制,馬匹奔跑的速度是有限的;三是受坡度影響大,上坡的時(shí)候,坡度越陡峭,能拉動(dòng)的貨物就越少,而在下坡的時(shí)候,馬夫必須用原始的木制手閘來(lái)剎車,以免車廂滑動(dòng)過快撞上馬匹。
為了解決這些問題,古人想了種種辦法。古希臘人和羅馬人經(jīng)過實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)在石板路上開鑿凹槽,來(lái)引導(dǎo)馬車的輪子前行,一匹馬可以拉動(dòng)多節(jié)串在一起的車廂,從而增加了貨物的承載量。當(dāng)時(shí)兩個(gè)槽道之間的距離,是依據(jù)羅馬戰(zhàn)車的輪距確定的,這也演變?yōu)楝F(xiàn)代鐵路軌距(兩根軌道間的距離)標(biāo)準(zhǔn)。
歷史上記錄的第一個(gè)采用這種槽道的道路是約公元前600年古希臘的“滑道(Diolkos)”,它有8公里長(zhǎng),槽道之間的寬度大約1.5米(5英尺),用于港口之間的重物運(yùn)輸。后來(lái)人們把這種槽道建在斜坡上,裝滿礦石的貨車靠重力在石道上滑下山坡,再用牲畜把空車廂拉回坡上。在古代,只有港口和礦山需要連續(xù)地把重載貨物從一地運(yùn)到另一地,經(jīng)過對(duì)這種槽道的多年的使用、改進(jìn)和嘗試,人們把那種刻在石頭上的凹形槽道改進(jìn)為用木頭制作的軌道。
從16世紀(jì)開始,隨著歐洲采礦業(yè)的發(fā)展,大量的礦石需要被運(yùn)往各地。礦主們發(fā)現(xiàn),在礦山和港口、工廠之間鋪設(shè)軌道,可更有效地運(yùn)輸貨物。1604年,在英國(guó)諾丁漢附近的兩個(gè)露天煤礦之間鋪設(shè)了3公里長(zhǎng)的木軌“鐵路”,這是英國(guó)的第一個(gè)礦山鐵路。與原有的馬車公路運(yùn)輸相比,這種木軌“鐵路”提高了運(yùn)力和運(yùn)輸速度,極大地降低了運(yùn)輸成本,滿足了源源不斷的煤炭運(yùn)輸需要。在發(fā)現(xiàn)了軌道運(yùn)輸?shù)暮锰幒螅鞯V業(yè)公司紛紛鋪設(shè)這種木軌“鐵路”,在競(jìng)爭(zhēng)中,甚至發(fā)生了沖突。
關(guān)于木質(zhì)軌道和車廂的介紹
這時(shí)的“鐵路”運(yùn)輸,是馬拉著木制車廂、采用木制的車輪在木制的軌道上奔跑。當(dāng)時(shí)最著名的是紐卡斯特爾附近的“坦菲爾德箱式鐵路”。這條線路于1725年開通,其部分線路一直運(yùn)營(yíng)至今??嘉鞴皹蚣磳儆谶@條線路的一部分。當(dāng)時(shí)在這個(gè)險(xiǎn)峻的河谷地帶建橋是一個(gè)巨大的工程,需要巨額的資金,僅僅靠一個(gè)煤礦礦主無(wú)力承擔(dān),所以礦主們成立了一個(gè)行會(huì)組織——格蘭德同盟,大家合資湊足了這筆錢。
從側(cè)面看考西拱橋
當(dāng)?shù)厥忱瓲柗颉の榈鲁薪诉@個(gè)橋梁工程,他采用古羅馬的拱橋建設(shè)方法,從1725年開始,花了整整一年時(shí)間才建成,耗費(fèi)了12000英鎊。這座拱橋跨度30米,高度24米,在當(dāng)時(shí)是英國(guó)最大的單拱橋,這個(gè)記錄保持了30年。
現(xiàn)存的礦山鐵路和車廂
有兩條木軌線路通過這座橋:一條把煤炭從礦山運(yùn)往泰恩河上的碼頭,另一條從碼頭運(yùn)回空車廂。該鐵路開通后不久即承載了繁忙的運(yùn)輸量,每天有930匹馬拉著車廂通過此橋,平均每20秒鐘就通過一節(jié)馬拉的車廂,前后車廂之間的平均間距只有45米。這種繁忙狀況只延續(xù)了幾年,在1733至1738年之間,附近的煤礦關(guān)閉了;在1740年坦菲爾德煤礦發(fā)生了火災(zāi),導(dǎo)致該煤礦關(guān)閉。煤礦數(shù)量的銳減,導(dǎo)致運(yùn)輸量的下降,至1770年,這座橋就很少使用了。
經(jīng)過200多年的風(fēng)雨侵襲,這座橋已經(jīng)瀕臨垮塌了:橋面上、橋拱的石縫里長(zhǎng)滿了樹木,支撐橋拱的兩邊峭壁上的石頭也墜落了。1981年,當(dāng)?shù)乜ふ鲑Y修復(fù)了這座橋,工程師們采用當(dāng)年的建橋技術(shù),用一種特殊的樹脂填充石料,一些石頭還由鋼箍固定。
登上拱橋,橋面上凹凸不平的路面還殘留著當(dāng)年木軌的痕跡。橋的兩邊安裝了防護(hù)柵欄,防止游人墜落。一個(gè)當(dāng)年木制的馬拉車廂的復(fù)制品,威風(fēng)凜凜地立在拱橋的另一邊。
當(dāng)年木質(zhì)車廂的復(fù)制品
這種木制車輪和木制軌道易磨損、易腐蝕、不能承載過重的貨物。隨著工業(yè)革命的高速發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,木軌、木輪被鐵軌、鐵輪所代替。1732年,鑄鐵車輪就已經(jīng)出現(xiàn)。1767年鑄鐵軌道開始代替木制軌道,這種鐵軌每段長(zhǎng)0.9或1.2米,在隨后的20年間英國(guó)所有軌道全采用了鐵軌。
考西拱橋橋面,為了游人安全,兩側(cè)安裝了柵欄
隨著運(yùn)輸量的增長(zhǎng),人們發(fā)現(xiàn)鑄鐵軌道非常易碎,尤其是蒸汽機(jī)車出現(xiàn)后,火車頭常常把鐵軌壓碎,導(dǎo)致交通事故。這個(gè)問題困擾人們多年,直到1820年,約翰·伯金肖發(fā)明了軋鋼軌道,徹底解決了這個(gè)難題。
早在石板槽道時(shí)代,馬車的車輪是嵌進(jìn)凹陷的槽道的,從而保證了車輛沿著軌道行駛。在木制軌道出現(xiàn)后,為了使車廂沿著軌道行駛,人們最早仍模仿槽道時(shí)代的辦法,在軌道的外側(cè)設(shè)立凸緣,車輪行駛在兩個(gè)凸緣之間。后來(lái)工程師們發(fā)現(xiàn),把這個(gè)凸緣從軌道移到車輪上形成輪緣,是更有效的辦法,這就基本上確立了現(xiàn)代鐵路的軌道和車輪的外形。后來(lái),為了重載貨物運(yùn)輸?shù)男枰糜诠潭ㄜ壍赖恼砟颈桓臑槭|(zhì)和水泥制造的軌枕,用石渣來(lái)支撐并保持軌道的水平。
考西拱橋旁邊的鐵道遺址
俯瞰考西拱橋
站在考西拱橋上,考西河水從橋下潺潺地流過,河谷中的微風(fēng)陣陣吹過,我仿佛聽到了300年前木軌馬車的轟鳴聲,嗅到了軌道交通發(fā)展4000年的歷史氣息。我在拱橋上緩緩地、反復(fù)地、一步一步地走過,力圖追尋那從槽道到鋼軌的4000年歷史的腳步。晚霞映紅了拱橋和河谷,我戀戀不舍地告別考西河,下一站,我準(zhǔn)備去拜訪斯蒂芬森父子,去揭開蒸汽機(jī)車發(fā)展的奧秘。
1.3 訪問斯蒂芬森
斯蒂芬森鐵路博物館
新年過后的一個(gè)周末,我到英格蘭北部城市紐卡斯?fàn)枀⒂^了斯蒂芬森鐵路博物館(Stephenson Railway Museum)。喬治·斯蒂芬森和他兒子羅伯特·斯蒂芬森的名字在世界上家喻戶曉,但是這個(gè)博物館卻位于紐卡斯?fàn)枛|北部的一個(gè)小鎮(zhèn)上,我用衛(wèi)星導(dǎo)航才找到這個(gè)地方。
我興奮地停好車,奔到博物館門前,可是門前的通告讓我的心涼了半截,上面寫著“本博物館開放時(shí)間:每年三月至十一月。”而當(dāng)時(shí)是年初的一月份,博物館不開放。我只好沿著博物館的房子繞行,力圖發(fā)現(xiàn)些什么。這個(gè)博物館是利用以前的鐵路測(cè)試車間改造而成的,兩條鐵軌通向博物館,軌道上還停放著兩輛老式的車廂。
走到博物館的側(cè)面,一個(gè)門上寫著:經(jīng)理辦公室,我便抱著僥幸的心理,敲開了辦公室的門。開門的是一位和善的老先生,他叫羅賓·吉普森,是博物館的主管,當(dāng)他知道我來(lái)自遙遠(yuǎn)的中國(guó)時(shí),便熱情地請(qǐng)我到其辦公室談?wù)?。我?duì)他說,斯蒂芬森在中國(guó)很著名,有很多的粉絲,我們也想寫文章向中國(guó)人民介紹斯蒂芬森和斯蒂芬森鐵路博物館。羅賓很受感動(dòng),便陪我進(jìn)入展廳,如數(shù)家珍地給我介紹博物館的展品。
由于圣誕節(jié)前,附近的中小學(xué)剛剛在這個(gè)博物館舉辦過活動(dòng),展廳里、展品上還到處都是圣誕節(jié)的彩帶、彩球、玩偶。維修工人們?cè)诤附?、維修著展品,他們都熱情地向我打招呼。面對(duì)著豐富多彩的展品,羅賓仔細(xì)地給我講述了機(jī)車的發(fā)展史和喬治·斯蒂芬森的生平。
300年來(lái),隨著工業(yè)革命的發(fā)展,越來(lái)越多的專用鐵路被建造,用來(lái)運(yùn)輸?shù)V山、港口、工廠之間的貨物。而大量的日用品的需求和人們旅行的需要,也催生了公共鐵路的發(fā)展。鐵路的建設(shè)和發(fā)展逐步成為關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的大問題,為此從1662年開始,英國(guó)國(guó)會(huì)審議通過了一項(xiàng)又一項(xiàng)的鐵路規(guī)劃建設(shè)議案。隨著鐵路建設(shè)的發(fā)展,線路變得更長(zhǎng),運(yùn)輸更頻繁且繁重,但那時(shí)候的火車是由馬拉著運(yùn)行的,一匹馬拉著3噸重的貨車,以6公里的時(shí)速運(yùn)行,這種運(yùn)力是很有限的。蒸汽機(jī)發(fā)明后,人們便自然想把這種強(qiáng)大的機(jī)器用到鐵路運(yùn)輸上,這個(gè)嘗試的過程是艱難而漫長(zhǎng)的。
1711年托馬斯·紐科門對(duì)蒸汽機(jī)在技術(shù)上進(jìn)行了有效的改進(jìn),發(fā)明了他的第一臺(tái)蒸汽機(jī),用來(lái)從礦井里抽水。70年后,詹姆斯·瓦特和馬修·諾爾頓為蒸汽機(jī)設(shè)計(jì)了曲柄,他們制造的蒸汽機(jī)能夠用繩索把車廂從斜坡下拉到坡頂,是世界上第一次把蒸汽機(jī)用于鐵路的人。
斯蒂芬森鐵路博物館珍藏的斯蒂芬森為基林沃思煤礦建造的蒸汽機(jī)車“比利號(hào)”,這是斯蒂芬森設(shè)計(jì)制造的第一批蒸汽機(jī)車之一
十年后,理查德·特里維西克終于制造出了能夠在軌道上行駛的蒸汽機(jī)車,經(jīng)過幾年的試驗(yàn),終于在1804年2月13日通過了測(cè)試。8天后,這臺(tái)蒸汽機(jī)車在公眾面前進(jìn)行了表演,在一條礦山鐵路線路上,該機(jī)車牽引著五節(jié)貨車車廂,每節(jié)車廂里裝載了2噸鋼鐵,還有70名觀眾跳上貨車。該列車以8公里的時(shí)速運(yùn)行了4個(gè)小時(shí),成為世界上第一列旅客列車,而那70名觀眾有幸成為歷史上第一批貨車旅客。
當(dāng)時(shí)蒸汽機(jī)車是一個(gè)新事物,人們都希望一睹這個(gè)喘著粗氣的大機(jī)器是如何拉動(dòng)火車的。特里維西克在倫敦建造了一個(gè)環(huán)形游樂鐵路,好奇的市民可花1先令乘坐這列貨車?yán)@行一周,時(shí)速13公里。因?yàn)殍T鐵軌道很容易被壓碎,特里維西克建造的機(jī)車不能太重,從而也就沒有足夠的力量來(lái)拉動(dòng)更多的車廂,為此他在機(jī)車上設(shè)計(jì)了齒輪,通過齒輪咬合軌道上的輪齒來(lái)提高拉力。但是不久后隨著軋鋼軌道的出現(xiàn),軌道可承受更重的機(jī)車,從而僅靠機(jī)車和軌道之間的摩擦力,即可提供足夠的拉力,所以這個(gè)齒輪系統(tǒng)并沒生存多長(zhǎng)時(shí)間。
斯蒂芬森鐵路博物館的蒸汽機(jī)車藏品
斯蒂芬森鐵路博物館的蒸汽機(jī)車藏品
就在蒸汽機(jī)車的早期發(fā)展階段,世界上第一條公眾鐵路—薩里鐵路于1803年開通,它是一條雙線鐵路,馬拉著車廂可在同一時(shí)間相向行駛。3年后,第一條公眾旅客鐵路在斯旺西開通,這是一條城市軌道公交線,有1.6公里長(zhǎng),采用馬匹牽引。鐵路對(duì)蒸汽動(dòng)力的需求,一直激發(fā)著工程師們進(jìn)行著勇敢的探索。這期間涌現(xiàn)了三位突出的蒸汽機(jī)車設(shè)計(jì)工程師:威廉·赫德利、提摩太·哈??宋炙购屯げ槠章?。他們都為蒸汽機(jī)車的發(fā)展作出了很大貢獻(xiàn),盡管他們的名字至今仍鮮為人知。
喬治·斯蒂芬森出生地。當(dāng)年房前的軌道現(xiàn)在已變?yōu)楣┚用裆⒉降牧质a道
喬治·斯蒂芬森1781年6月9日生于紐卡斯?fàn)柛浇木S拉姆。這里是煤礦聚集區(qū)。他父親是個(gè)煤礦工人,在蒸汽機(jī)房里燒鍋爐,全家8口人的生活全靠父親微薄的工資收入來(lái)維持。由于家庭貧困,童年的喬治被剝奪了上學(xué)的機(jī)會(huì),直到18歲還不會(huì)寫自己的名字。喬治和父母以及五個(gè)兄弟姐妹住在一間屋子里,就在離這間屋子前門一米多遠(yuǎn)的地方,有一條運(yùn)煤用的軌道線路,每天一輛輛馬拉的運(yùn)煤車廂從他家門前經(jīng)過,從小喬治就對(duì)鐵路產(chǎn)生了濃厚的興趣。他也常去父親工作的地方玩,對(duì)著那臺(tái)整天轟轟隆隆、永遠(yuǎn)不知疲倦的龐大機(jī)器一看就是幾個(gè)小時(shí),對(duì)機(jī)器上每一個(gè)部件都產(chǎn)生了深深的好奇。
喬治14歲的時(shí)候,跟隨父親到煤礦當(dāng)了學(xué)徒工,工作是給蒸汽機(jī)添煤、加油和擦洗機(jī)器。他一有空就走近機(jī)器,仔細(xì)地觀察它是怎樣運(yùn)轉(zhuǎn)的,工作之余他常常偷偷地看機(jī)械師維修機(jī)器。他看的越多,頭腦中的問號(hào)也就越多,有些問題問技師,技師也搞不清楚;他想看書又不認(rèn)識(shí)字,沒有文化的苦惱時(shí)刻折磨著喬治,于是他下決心要學(xué)習(xí)文化知識(shí)。那一年喬治已經(jīng)18歲了,18歲的大小伙子報(bào)名到礦區(qū)里的一所小學(xué)校上學(xué),孩子們都叫他“爸爸學(xué)生”。喬治白天做工,工作之余還得給人家補(bǔ)皮鞋、修鐘表。每天晚上他就和七八歲的孩子們坐在一起上課。經(jīng)過幾年的刻苦學(xué)習(xí),喬治終于能夠看懂書上的文字了。后來(lái),他又找來(lái)了不少數(shù)、理、化以及機(jī)械原理的著作,研究機(jī)械理論,探討蒸汽機(jī)的奧秘。由于刻苦學(xué)習(xí),他的文化知識(shí)和機(jī)械理論都有了很大進(jìn)步,1803年,他被提升為煤礦的機(jī)械修理工。
斯蒂芬森鐵路博物館的蒸汽機(jī)車藏品
斯蒂芬森鐵路博物館的蒸汽機(jī)車藏品
斯蒂芬森鐵路博物館的內(nèi)燃機(jī)車藏品
斯蒂芬森鐵路博物館的內(nèi)燃機(jī)車藏品
斯蒂芬森鐵路博物館的內(nèi)燃機(jī)車藏品
1806年喬治結(jié)婚了,有了一個(gè)兒子和一個(gè)女兒,但不久,他的生活就跌入了低谷。他的女兒剛剛出生就夭折了,次年,他的妻子也因肺炎而去世。隨后,他的父親被從蒸汽機(jī)里泄漏的熱氣燙瞎了眼睛。在25歲前后,喬治擔(dān)負(fù)著照顧幼小兒子和傷殘父親的重任,以及父親欠下的債務(wù)。當(dāng)情況已經(jīng)很糟的時(shí)候,喬治又被招募到了拿破侖戰(zhàn)爭(zhēng)的前線。從戰(zhàn)場(chǎng)歸來(lái),他變得萎靡不振,甚至想過移居美國(guó),但最終他還是留了下來(lái),繼續(xù)在礦井工作。
為了更全面地掌握蒸汽機(jī)的原理與結(jié)構(gòu),喬治不惜辭去工作,步行1500多里來(lái)到瓦特的故鄉(xiāng)蘇格蘭。在那里經(jīng)過一年多的刻苦鉆研和實(shí)踐,他不僅徹底搞清楚了蒸汽機(jī)的原理,而且掌握了煤礦里各種機(jī)器的性能和結(jié)構(gòu)原理。1810年的一天,礦上一臺(tái)機(jī)器突然出現(xiàn)了故障,許多機(jī)械師都束手無(wú)策。喬治毛遂自薦,熟練地找出了故障,把機(jī)器給修好了,從此喬治被礦上破格提拔為機(jī)械工程師。
從那年開始,他著手制造蒸汽機(jī)車。1813年他在附近煤礦觀摩了用來(lái)從煤礦拉煤的“裝有輪子的蒸汽鍋爐”,這個(gè)笨重的裝置由于在光滑的木軌上無(wú)法牽引,因此加裝了一個(gè)棘輪,使其在軌道上滾行。1814年7月25日,喬治自己動(dòng)手制作的第一臺(tái)機(jī)車開始運(yùn)行,取名“布魯克”號(hào)。這臺(tái)機(jī)車有兩個(gè)汽缸、一個(gè)2.5米長(zhǎng)的鍋爐,有凸緣的車輪防止打滑,而鐵軌是平緣的。它可以拉著8節(jié)礦車,載重30噸,以每小時(shí)6.4公里的速度前進(jìn)?!安剪斂恕碧?hào)機(jī)車在喬治家門口的煤礦里的軌道上行駛時(shí),司機(jī)是喬治的哥哥詹姆斯,給蒸汽機(jī)車的鍋爐生火的是詹姆斯的妻子。第一次運(yùn)行時(shí),煤礦上居民看到蒸汽機(jī)車煙囪噴著火,轟隆隆地行駛起來(lái)時(shí),都被震撼了。
斯蒂芬森鐵路博物館的藏品—斯蒂芬森發(fā)明的防爆礦燈
1815年喬治解決了一個(gè)亟待解決的問題——礦工使用的無(wú)罩油燈容易引起礦井瓦斯爆炸,為此他發(fā)明了安全礦燈,獲得獎(jiǎng)金1000鎊,解決了他研制蒸汽機(jī)車機(jī)車遇到的經(jīng)濟(jì)困難。他繼續(xù)研究提高機(jī)車功率的方法,發(fā)明了將廢氣從煙囪排出以使鍋爐的燃燒室形成負(fù)壓的抽風(fēng)方法,提高燃燒效果,節(jié)約了燃料,使機(jī)車速度提高2~3倍,從而制成了可供實(shí)用的鐵路機(jī)車。
斯蒂芬森鐵路博物館的內(nèi)燃機(jī)車藏品
斯蒂芬森鐵路博物館的內(nèi)燃機(jī)車藏品
在以后的10年中,喬治制造了12輛與“布魯克”號(hào)相似的火車頭。雖然在設(shè)計(jì)上沒有突破前人的成就,但喬治還是自信地預(yù)言:“我深信一條可以使用我的蒸汽火車頭的鐵路,效果遠(yuǎn)較運(yùn)河為佳。我敢打賭,我的蒸汽機(jī)車在一條長(zhǎng)長(zhǎng)的良好鐵路上,每天可以運(yùn)載著40~60噸貨物行駛100公里路程?!眴讨蔚幕疖嚧蟠筇岣吡饲叭嗽囍频臋C(jī)車的效率,喬治所創(chuàng)造出的這種新的陸路運(yùn)輸工具,開創(chuàng)了運(yùn)輸事業(yè)的新時(shí)代。但這種火車仍然有許多不足之處,常由于翻車事故造成人員傷亡。因此有人說火車不如馬車安全,且蒸氣機(jī)噴汽時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪音,驚嚇牛馬,所以一些人阻擋、反對(duì)使用火車。喬治對(duì)火車進(jìn)行了改進(jìn),其中最重要的是減少了噪音。
斯蒂芬森鐵路博物館的電力機(jī)車藏品
喬治在機(jī)器方面的天分為他贏得了人們的極大尊重,1812年,喬治開始為格蘭德同盟管理其名下所有煤礦使用的機(jī)器。格蘭德同盟是英國(guó)眾多煤礦礦主的聯(lián)盟,由早期工業(yè)地區(qū)最富有的人們組成。他們都非常信任喬治的技術(shù),并且,在他的自信的感召下,他們打算投資支持他實(shí)現(xiàn)自己的構(gòu)想。于是,喬治立即著手研究如何用蒸汽機(jī)代替馬來(lái)運(yùn)輸煤炭。
1823年,喬治作為總工程師,完成了從斯托克頓—達(dá)靈頓鐵路(Stockton-Darlington Railway)的世界上第一條40公里長(zhǎng)的商業(yè)性鐵路工程。起初這條鐵路不是為行駛火車而鋪設(shè)的,而是為馬車運(yùn)輸鋪設(shè)的。經(jīng)喬治的努力,終于促使委員會(huì)同意讓蒸汽機(jī)車在這條鐵路上行駛。1825年9月27日,當(dāng)由喬治親自駕駛著他自己制造的“旅行號(hào)”號(hào)機(jī)車,載了550名旅客,以時(shí)速24公里從達(dá)靈頓駛到斯托克頓時(shí),現(xiàn)代鐵路運(yùn)輸事業(yè)就從此誕生了。
在這期間,喬治建立了英國(guó)第一家機(jī)車廠。在這座工廠里,他和兒子羅伯特研制出一輛名叫“火箭號(hào)”的機(jī)車,它自重4.3噸,載重40噸。這輛“火箭號(hào)”列車時(shí)速達(dá)到30公里,給崛起的英國(guó)中部工業(yè)區(qū)的交通進(jìn)行了一次革命。1829年鐵路董事們懸賞500鎊舉行了一場(chǎng)蒸汽機(jī)車?yán)Υ筚悾荣惖臉?biāo)準(zhǔn)是速度和載重。最終斯蒂芬森父子的“火箭號(hào)”贏得了比賽。
1830年9月15日,利物浦到曼徹斯特的鐵路線正式開通。當(dāng)時(shí)已經(jīng)50歲的喬治為這條鐵路設(shè)計(jì)了軌道,并且說服鐵路的股東們使用蒸汽機(jī)車,而不用馬或者固定的蒸汽機(jī),從而用自己設(shè)計(jì)的蒸汽機(jī)車贏得了在一場(chǎng)聲勢(shì)浩大的國(guó)家論爭(zhēng)中的勝利。這是第一條完全由蒸汽機(jī)車帶動(dòng)的公共鐵路,也宣告了鐵路爆炸時(shí)代的到來(lái)。
自1833年起,喬治又主持過連接利物浦—曼徹斯特至伯明翰的大樞紐鐵路工程。1835至1840年,他負(fù)責(zé)一些重要線路的選線工作。1847至1848年他任機(jī)械工程學(xué)會(huì)第一任主席。此后,他主持過英國(guó)北部鐵路網(wǎng)的大部分建設(shè),促進(jìn)了鐵路建設(shè)和運(yùn)輸事業(yè)在英國(guó)、歐洲大陸和北美迅速發(fā)展。
喬治·斯蒂芬森早年在紐卡斯?fàn)柕墓示?/p>
喬治的家庭生活很不順利。喬治的第一任妻子芬妮去世后,他唯一的兒子——羅伯特由他和他的未婚妹妹埃莉諾撫養(yǎng)長(zhǎng)大。在1820年,喬治娶了貝蒂,一個(gè)農(nóng)民的女兒。原本喬治年輕時(shí)便想娶她為妻,無(wú)奈最后辜負(fù)了她。喬治和貝蒂無(wú)子女,她去世于1845年。喬治在1848年第三次結(jié)婚。而在他的婚禮六個(gè)月后,喬治患上胸膜炎,于1848年8月12日去世,享年67歲。他被安葬在切斯特菲爾德的圣三一教堂,與他的第二任妻子合葬。
威廉·斯蒂芬斯和艾德里安·斯蒂芬斯的名字較少為人所知,他們?cè)?826年發(fā)明了蒸汽機(jī)車的至關(guān)重要的構(gòu)件—汽笛。隨著鐵路的發(fā)展,迫切需要這種警示裝置能提示人們遠(yuǎn)離鐵路以躲避過往列車。馬拉動(dòng)力的火車和蒸汽機(jī)車并存了一些年,隨著運(yùn)輸量的日益增長(zhǎng),人們逐步認(rèn)識(shí)到,只有蒸汽機(jī)車能夠提供強(qiáng)大的動(dòng)力和足夠的速度,蒸汽機(jī)車才逐步代替了馬匹。
羅賓繪聲繪色的講解把我?guī)肓苏羝麢C(jī)車發(fā)展的歷史長(zhǎng)河中。幾百年來(lái),正是鐵路工程師們堅(jiān)持不懈、勇于探索的精神,使鐵路從早年馬拉的礦車,發(fā)展為現(xiàn)代的高速鐵路。臨別時(shí),羅賓送給我一些關(guān)于斯蒂芬森的珍貴資料,我也答應(yīng)他,等春暖花開的時(shí)候,我再來(lái)看望他,來(lái)訪問喬治·斯蒂芬森的家。
1.4 第一列火車的始發(fā)點(diǎn)
斯托克頓—達(dá)靈頓鐵路
斯托克頓—達(dá)靈頓鐵路
斯托克頓—達(dá)靈頓鐵路(Stockton-Darlington Railway)是喬治·斯蒂芬森建成的世界上第一條蒸汽機(jī)車牽引的公眾鐵路,懷著對(duì)斯蒂芬森的崇敬,我參觀了這條鐵路的始發(fā)站達(dá)靈頓,并通過斯托克頓—達(dá)靈頓鐵路,領(lǐng)略了鐵路發(fā)展早期在艱難中騰飛的歷程。
達(dá)靈頓火車站
達(dá)靈頓位于英格蘭東北部,是一座現(xiàn)代化的城市,其火車站卻夾在兩座并排著的鐵路立交橋之間,這兩座鐵路立交橋相距只有十幾米。我驅(qū)車穿過一個(gè)立交橋,向右急轉(zhuǎn)彎,即鉆入一個(gè)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的大蓬,大蓬下是停車場(chǎng)和公交車站,走到盡頭就是火車站的候車廳和售票處。我走進(jìn)候車廳,在這個(gè)有著近200年歷史的建筑里,我仔細(xì)閱讀了斯托克頓—達(dá)靈頓鐵路的介紹。
歷史上,由于該地區(qū)煤礦眾多,僅靠馬車滿足不了煤炭運(yùn)輸?shù)男枰?。為此,?767年起,先后有三人提出過建設(shè)運(yùn)河的建議,但都沒被采納。后來(lái),來(lái)自威爾士的工程師喬治·奧弗頓經(jīng)過勘測(cè),提出了一個(gè)詳細(xì)的斯托克頓—達(dá)靈頓鐵路的建設(shè)方案,該方案得到了喬治·斯蒂芬森的堅(jiān)決支持。
在1818年11月13日舉行的企業(yè)主參加的大會(huì)上,羊毛貿(mào)易商愛德華·皮斯堅(jiān)決支持這個(gè)鐵路建設(shè)方案,并捐資7000英鎊。幾經(jīng)周折,英國(guó)議會(huì)終于在1821年4月19日通過了這個(gè)鐵路建設(shè)議案。因?yàn)楫?dāng)時(shí)蒸汽機(jī)車技術(shù)還不成熟,該議案還采用傳統(tǒng)的馬拉車廂的方式。5月12日,股東大會(huì)成立了斯托克頓—達(dá)靈頓鐵路建設(shè)委員會(huì),愛德華·皮斯是成員之一。委員會(huì)決定該線路采用護(hù)輪軌,也就是外側(cè)設(shè)護(hù)緣的軌道,而不是現(xiàn)在通行的平頂軌。委員會(huì)指定斯蒂芬森對(duì)線路進(jìn)行重新勘測(cè)設(shè)計(jì)。
斯托克頓—達(dá)靈頓鐵路
斯托克頓—達(dá)靈頓鐵路蒸汽機(jī)車瞭望窗
斯蒂芬森和18歲的兒子羅伯特經(jīng)過認(rèn)真的勘測(cè),提出了更可行的建設(shè)方案。他們建議線路采用展性鑄鐵軌道,但因?yàn)槠鋬r(jià)格昂貴,為了節(jié)省成本,委員會(huì)只同意部分線路用展性鑄鐵軌,其他線路的軌道仍采用普通鑄鐵材料。斯蒂芬森還強(qiáng)烈建議廢棄馬拉車廂的原計(jì)劃,改用蒸汽機(jī)車牽引,委員會(huì)經(jīng)過考察和辯論,最終同意了該建議,并追加了建設(shè)資金。
1822年1月22日,董事會(huì)選舉斯蒂芬森為總工程師,年薪是660英鎊。1822年5月23日,在斯托克頓舉行了鋪軌儀式。該線路采用4英尺8英寸(1.42米)的軌距,于1825年9月竣工,三年間花掉了6萬(wàn)英鎊的短期貸款。該鐵路有40公里長(zhǎng),大多采用展性鑄鐵軌道,還有6.4公里采用普通鑄鐵軌道。在達(dá)靈頓西面采用石頭軌枕,東面用橡樹枕木。斯蒂芬森曾力圖全部用石頭軌枕,但因采石場(chǎng)距離東部太遠(yuǎn)、運(yùn)輸費(fèi)用昂貴而作罷。
喬治·斯蒂芬森早年的機(jī)車制造廠
1823年,斯蒂芬森和兒子在紐卡斯?fàn)柦⒘藱C(jī)車制造廠,隨后開始生產(chǎn)兩輛蒸汽機(jī)車和固定蒸汽機(jī)。1825年9月16日,首臺(tái)機(jī)車和固定蒸汽機(jī)出廠。他們宣布斯托克頓—達(dá)靈頓鐵路將于1825年9月27日開通。
得知斯托克頓—達(dá)靈頓鐵路要開通了,鐵路沿線擠滿了來(lái)看熱鬧的人,他們對(duì)蒸汽機(jī)車這個(gè)新鮮的東西充滿了好奇。9月27日清晨7點(diǎn)至8點(diǎn),斯蒂芬森先向大家展示蒸汽機(jī)的威力,這臺(tái)蒸汽機(jī)被固定在坡頂,用繩索拉動(dòng)12節(jié)裝滿了煤炭的車廂從坡下爬到坡頂。隨后,掛上一節(jié)裝面粉的車廂,由馬拉著列車駛往謝爾登。
謝爾登火車站
謝爾登是個(gè)機(jī)車的始發(fā)場(chǎng),斯蒂芬森計(jì)劃從這里開始,機(jī)車牽引著列車先開往達(dá)靈頓,然后再?gòu)哪抢锺偼雇锌祟D。機(jī)車由斯蒂芬森和哥哥詹姆斯駕駛,機(jī)車后面掛著一節(jié)客車車廂,乘坐著董事會(huì)的成員,客車車廂后面是21節(jié)運(yùn)煤的貨車車廂。好奇的觀眾們紛紛跳上列車,使只允許乘坐300名乘客的火車車廂擠下了近500人,他們有的坐在空的運(yùn)煤的貨車車廂里,有的坐到裝滿煤炭的車廂的頂端,還有的甚至扒扶著車廂的扶手,身體懸掛在車廂之外。
斯托克頓—達(dá)靈頓鐵路蒸汽機(jī)車司機(jī)
火車啟動(dòng)了,一人舉著旗子騎著馬在前面引導(dǎo),列車緩緩地跟在后面。在下坡的時(shí)候,火車的速度加快,時(shí)速達(dá)到16至19公里,前面的騎手不得不策馬快跑,以免被火車撞到。開了一會(huì)兒,斯蒂芬森得到報(bào)告,說后面坐著勘測(cè)員和工程師的車廂掉了一個(gè)輪子,斯蒂芬森只好停車,甩掉這節(jié)車廂后,列車?yán)^續(xù)前行。又行駛了35分鐘后,機(jī)車出現(xiàn)了故障,只好再度停車。經(jīng)過修理,機(jī)車?yán)^續(xù)前行,時(shí)速達(dá)到了24公里。當(dāng)火車到達(dá)達(dá)靈頓時(shí),1萬(wàn)多人的歡迎人群向他們致意。這次運(yùn)行,花了2個(gè)小時(shí)跑了13.7公里,減去55分鐘的兩次停車時(shí)間,平均速度是每小時(shí)13公里。
在達(dá)靈頓,6個(gè)車廂的煤炭被卸下,并加掛了新的車廂。工人們稍事休息,乘客們紛紛下車,換上一批新乘客。下午12點(diǎn)30分,機(jī)車再次啟動(dòng),牽引著31節(jié)車廂和550名乘客駛向斯托克頓。行駛中發(fā)生了一起不幸事件,一個(gè)懸掛在車廂外的乘客不幸從車上墜落,被后面的車廂軋碎了腳。當(dāng)火車到達(dá)斯托克頓時(shí),火車速度再次達(dá)到每小時(shí)24公里。這次火車從達(dá)靈頓到達(dá)斯托克頓,總共花了3小時(shí)7分鐘。在觀眾的歡呼聲中,舉行了慶祝儀式,晚上一百多人到市政廳豪飲。
斯托克頓—達(dá)靈頓鐵路從1825年開始運(yùn)行,是世界首條蒸汽機(jī)車牽引的公眾鐵路。該鐵路發(fā)展了煤炭運(yùn)輸,促進(jìn)了新港口和城鎮(zhèn)的發(fā)展。在此后的38年間,該鐵路擴(kuò)張到達(dá)勒姆、克利夫蘭和威斯特摩蘭。1863年該鐵路被東北鐵路公司接管,現(xiàn)在由北方鐵路公司運(yùn)營(yíng)。
斯蒂芬森父子的蒸汽機(jī)車的成功,解決了鐵路動(dòng)力問題,從而刺激了公眾鐵路的發(fā)展。但是如同每個(gè)新生事物出現(xiàn)后面臨的遭遇一樣,鐵路也面臨著巨大的阻力。
早在19世紀(jì)初,隨著公路的發(fā)展,帶來(lái)了公共馬車業(yè)黃金年代。公共交通服務(wù)雇傭了馬夫、售票員,因而產(chǎn)生了新的行業(yè),增加了新的就業(yè)職位。而公路建設(shè)者設(shè)立的收費(fèi)站,通過向公共馬車收費(fèi)也賺足了錢。
后來(lái)公眾鐵路出現(xiàn)了,它一開始并沒有旅客車廂,而是把馬車和車主放在平板車上一起運(yùn)輸。因?yàn)樗倪\(yùn)輸線路遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了公共馬車能達(dá)到的距離,且一列火車可運(yùn)送很多輛馬車,再加上速度遠(yuǎn)超過馬車,所以火車一出現(xiàn),即在競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出,這嚴(yán)重威脅到公路運(yùn)輸。
最先反對(duì)鐵路的,是公路所有者,鐵路的出現(xiàn)導(dǎo)致公路運(yùn)輸量急劇減少,從而使他們的收費(fèi)站無(wú)錢可收。而公路收費(fèi)員和公共馬車的馬夫、售票員都激烈地反對(duì)所有的鐵路項(xiàng)目,說鐵路砸了他們的飯碗。農(nóng)場(chǎng)主們也擔(dān)心火車的濃煙和噪音會(huì)驚嚇?biāo)麄兊纳?,污染他們的土地。有的農(nóng)場(chǎng)主盡管獲得了土地賠償,但堅(jiān)持鐵路必須建在其住房的視線之外。為此有的鐵路被迫繞行,有的被迫鉆入地下隧道,并在入口處加以豪華的裝飾,以和地主的房子相配。其惡果是,有的城鎮(zhèn)的市民因?yàn)榫芙^鐵路穿過,鐵路被迫繞行,從而導(dǎo)致他們被排斥在主干鐵路之外,從而影響了當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展。
各個(gè)時(shí)期的蒸汽機(jī)車
盡管阻力巨大,鐵路線還是不斷得以延長(zhǎng)。尤其是鐵路公司的股東們獲得了巨大的紅利,導(dǎo)致鐵路股票的升值。投資者們把鐵路作為更好的投資對(duì)象,從而導(dǎo)致了鐵路投資建設(shè)的狂熱。
喬治·斯蒂芬森在1826年設(shè)計(jì)建設(shè)了利物浦—曼徹斯特鐵路,這是英國(guó)西部的主要干線,隨后斯蒂芬森父子主持建設(shè)了一系列的鐵路干線,用他們建造的蒸汽機(jī)車來(lái)牽引。這期間喬治·斯蒂芬森聽從了特里維西克的建議,改造了機(jī)車的氣缸,從而提高了蒸汽的功效,解決了火箭號(hào)的不穩(wěn)定問題。
倫敦—伯明翰鐵路是第一條長(zhǎng)距離線路,于1839年竣工。由于那時(shí)候,旅客列車并沒有餐車和廁所,所以旅客們只好忍受幾個(gè)小時(shí)不能上廁所的窘?jīng)r。為此該鐵路在線路的中間設(shè)立了一個(gè)車站沃爾弗頓,火車在這里??扛鼡Q機(jī)車,同時(shí)旅客有十分鐘的時(shí)間下車上廁所。隨后鐵路公司在這里建立了鐵路工廠,大量的工人搬到這里居住,從而使沃爾弗頓發(fā)展為第一個(gè)鐵路城。
各個(gè)時(shí)期的蒸汽機(jī)車
各個(gè)時(shí)期的蒸汽機(jī)車
伊桑巴德·金德姆·布魯內(nèi)爾設(shè)計(jì)建造的大西鐵路,采用寬軌標(biāo)準(zhǔn),于1841年竣工。該鐵路在斯文頓也建立了鐵路機(jī)車車輛工廠。與沃爾弗頓不同的是,斯文頓是個(gè)既有的城鎮(zhèn),鐵路公司雇傭了當(dāng)?shù)爻^90%的就業(yè)人員,建造了房屋、學(xué)校、教堂和醫(yī)院,也發(fā)展為一個(gè)鐵路城。
隨著投資的狂熱,鐵路線路不斷延長(zhǎng),在19世紀(jì)40年代中期,一個(gè)像樣的鐵路網(wǎng)建成了,其線路長(zhǎng)度達(dá)9600公里,超過了現(xiàn)在英國(guó)鐵路的一半。這期間涌現(xiàn)出了一批“鐵路王”,他們投資建設(shè)了大量的鐵路線路,巨額贏利成為百萬(wàn)富翁。喬治·哈得森就是代表人物之一,他控制了幾千公里的鐵路。
當(dāng)時(shí)鐵路各自為政,旅客換乘火車的時(shí)候要重新買票,造成很大不便。喬治·哈得森當(dāng)選為鐵路公司委員會(huì)主席后,于1842年1月2日主持建立了跨鐵路公司的協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)—鐵路結(jié)算處,負(fù)責(zé)在不同的鐵路公司之間分配收入。這時(shí)候火車的時(shí)速已經(jīng)達(dá)到了80公里,旅客只要購(gòu)買一張火車票,即可中轉(zhuǎn)乘坐不同鐵路公司的火車,到達(dá)英國(guó)的任何地方。這極大地方便了旅客出行,也使全英國(guó)真正構(gòu)建了鐵路運(yùn)營(yíng)網(wǎng)。鐵路結(jié)算處作為一個(gè)中立機(jī)構(gòu),還成為討論鐵路事務(wù)的場(chǎng)所,確定了鐵路技術(shù)、性能和安全標(biāo)準(zhǔn)。
斯托克頓—達(dá)靈頓鐵路的內(nèi)燃機(jī)車
斯托克頓—達(dá)靈頓鐵路的內(nèi)燃機(jī)車的內(nèi)部
各個(gè)時(shí)期的蒸汽機(jī)車
各個(gè)時(shí)期的蒸汽機(jī)車
在這期間,鐵路建設(shè)一直在盲目地膨脹著,終于,由于不切實(shí)際的投資,一些鐵路公司破產(chǎn)了,繼而引發(fā)了一場(chǎng)兼并潮。通過多年的購(gòu)買和兼并,小公司消失了,產(chǎn)生了幾家大的鐵路公司。在第一次世界大戰(zhàn)前,英國(guó)鐵路線路達(dá)到了37000公里的頂峰。
走出火車站,我的心里久久不能平靜。從喬治·斯蒂芬森駕駛著火車駛出達(dá)靈頓那一刻起,公眾鐵路在艱辛中誕生、坎坷中發(fā)展。近200年來(lái),火車從當(dāng)年的一個(gè)小站開出,如今已經(jīng)遍及全球。當(dāng)我們乘坐著快速、舒適的火車到各處旅行的時(shí)候,可曾知道喬治·斯蒂芬森、愛德華·皮斯、伊桑巴德·金德姆·布魯內(nèi)爾、喬治·哈得森,正是這些名字,引領(lǐng)著鐵路不斷發(fā)展、騰飛。而達(dá)靈頓、沃爾弗頓、斯文頓這些地名,恰恰見證了鐵路的成長(zhǎng)、發(fā)達(dá)。
1.5 沃爾弗頓今昔
沃爾弗頓(Wolverton)是世界上第一個(gè)鐵路城,是伴隨著鐵路而誕生、成長(zhǎng)、發(fā)展起來(lái)的城鎮(zhèn)。我一直想去感受一下那個(gè)鐵路員工和家屬占總?cè)丝?0%的地方??墒窃谄胀ǖ貓D上,卻找不到沃爾弗頓這個(gè)地名,經(jīng)仔細(xì)查詢,才知道它現(xiàn)在變成了倫敦的衛(wèi)星城—米爾頓凱恩斯(Milton Keynes)的一部分,這是為什么呢?2014年年初我終于成行,駕車駛出M1高速公路不久,就到了米爾頓凱恩斯。
米爾頓凱恩斯博物館門前的蒸汽機(jī)車的模型
帶著疑問,我先訪問了米爾頓凱恩斯博物館。博物館大門外的廣場(chǎng)上,是一輛老式蒸汽機(jī)車的模型。博物館由六個(gè)部分組成,陳列了幾百年來(lái)這個(gè)區(qū)域的歷史、文化、生活。在交通展館,展出了鐵路、公路、船運(yùn)方面的交通工具。墻上還有一些關(guān)于沃爾弗頓車輛廠的繪畫作品,惟妙惟肖地展示了當(dāng)年的場(chǎng)景。當(dāng)我仔細(xì)地端詳這些作品時(shí),旁邊一位紳士熱情地和我打招呼。攀談起來(lái),才知道他叫菲利普·韋布,是這幅畫的作者,也是這個(gè)博物館的項(xiàng)目處處長(zhǎng),他一直在收集、整理沃爾弗頓鐵路機(jī)車車輛廠的資料。當(dāng)我提出我的問題,菲利普便給我介紹了沃爾弗頓的歷史和變遷。
蒸汽機(jī)車誕生的初期,機(jī)車一次只能跑80公里,就必須被換下來(lái)進(jìn)行整備。所以如果鐵路線路的長(zhǎng)度多于80公里,就必須要在中間設(shè)一個(gè)火車站,用來(lái)更換機(jī)車。180公里長(zhǎng)的倫敦—伯明翰鐵路建成后,便于1838年在中間點(diǎn)建立了一個(gè)車站,由于其附近沒任何村鎮(zhèn),四周都是荒野,這個(gè)車站便被命名為沃爾弗頓,是“獵狼鎮(zhèn)”的意思。
沃爾弗頓火車站
喬治·斯蒂芬森在取得利物浦—曼徹斯特鐵路建設(shè)的巨大成功后,對(duì)沃爾弗頓進(jìn)行了擴(kuò)建。一開始廠房只是用來(lái)做機(jī)車的整備和維修,從1845年起,開始生產(chǎn)三個(gè)型號(hào)的蒸汽機(jī)車,在30多年間共生產(chǎn)了180輛機(jī)車。1877年,機(jī)車生產(chǎn)被移到克魯鐵路機(jī)車廠,這里便成為客車車輛生產(chǎn)廠。1873年,生產(chǎn)了第一輛臥鋪車廂;1880年生產(chǎn)了第一輛一等軟席車廂;1881年生產(chǎn)了第一輛餐車,奠定了它作為英國(guó)最大的車輛生產(chǎn)廠的地位。二戰(zhàn)后,由于受公路交通發(fā)展的影響,鐵路運(yùn)輸量急劇下降,在1977年,該工廠建造了24輛郵政車和21輛柴油動(dòng)車單元。隨后,工廠的列車編組場(chǎng)地被改作鐵路的物資補(bǔ)給站。
沃爾弗頓鐵路工廠于1838年開通后,它從最初的200名員工,發(fā)展到1900年的超過5000人。該城吸引了來(lái)自英國(guó)各地和世界各國(guó)的工人。鐵路公司在工廠旁以棋盤式的布局建立了街道和職工住房,還為員工們建立了教堂、學(xué)校和醫(yī)療機(jī)構(gòu)。沃爾弗頓作為客車車輛廠,為鐵路旅客運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn),也見證了鐵路的高速發(fā)展。
鐵路最早是用來(lái)運(yùn)輸貨物的,但由于其高速度、長(zhǎng)距離的優(yōu)勢(shì),卻促進(jìn)了旅客運(yùn)輸?shù)目焖僭鲩L(zhǎng)。所以最初的旅客列車還擺脫不了貨運(yùn)列車的影子,旅客們坐在由貨車車廂改造的敞篷車廂里,忍受著風(fēng)吹日曬和火車頭冒出的濃煙的侵襲。后來(lái)英國(guó)運(yùn)輸委員會(huì)要求各鐵路公司,在每條線路上每天至少要提供一次擁有頂棚和窗戶的車廂。
在19世紀(jì)50年代,受公共馬車的啟發(fā),客車車廂被建造為三個(gè)等級(jí)的車廂。車廂之間沒有通道、不能通行,所以旅客就被限制在自己的車廂里,沒有廁所、餐飲、光線和供暖。十年后,所有的車廂都安裝了廁所和燃?xì)庹彰鳌?873年北不列顛鐵路公司開通了第一列臥鋪列車,往返于倫敦、格拉斯哥和愛丁堡之間。后來(lái)從美國(guó)進(jìn)口了普爾曼豪華車廂,使旅客列車車廂提高了一個(gè)檔次。
老式的客車車廂
老式的蒸汽機(jī)車
老式的蒸汽機(jī)車
老式的蒸汽機(jī)車
早期的火車沒有有效的制動(dòng)系統(tǒng),沒有旅客警鈴?;疖嚦3R?yàn)椴荒芗皶r(shí)剎車導(dǎo)致事故頻仍。1848年,詹姆斯·麥康奈爾發(fā)明了剎車鏈,這條剎車鏈從機(jī)車起貫通整個(gè)列車,拉動(dòng)時(shí)激活剎車裝置。隨著木質(zhì)臂板式信號(hào)機(jī)的發(fā)明和使用,標(biāo)志著鐵路信號(hào)系統(tǒng)的飛躍性發(fā)展。臂板式信號(hào)機(jī)用于向司機(jī)傳遞通行信息:臂板橫向位,表示司機(jī)必須停車;臂板縱向位,表示列車可通行。在夜間采用燈光信號(hào),紅色表示危險(xiǎn),白色表示慢行,綠色表示通行。后來(lái)電報(bào)通信被普及到所有鐵路公司。
老式的蒸汽機(jī)車
隨著旅客的大量增加、重型和快速列車的遠(yuǎn)距離行駛,機(jī)車制造業(yè)得到了大發(fā)展。流線型的發(fā)展把蒸汽機(jī)車送到了頂峰,流線型有兩個(gè)概念,從外觀上講,機(jī)車外形被建造得更符合空氣動(dòng)力學(xué)的原理,減少了空氣阻力;從內(nèi)部講,從鍋爐到氣缸的管道也做得更圓滑,從而降低了蒸汽通過管道的空氣阻力,極大地改進(jìn)了性能,降低了成本。
截至1880年,英國(guó)主要城市之間并行著多家鐵路公司的運(yùn)行線路,各鐵路公司之間掀起了一場(chǎng)速度比賽。競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果,使火車運(yùn)行速度提高到每小時(shí)120公里。鐵路的擴(kuò)張極大地降低了運(yùn)輸成本,為英國(guó)工業(yè)的發(fā)展提供了動(dòng)力。鐵路把各種保鮮貨物諸如牛奶、水果、蔬菜、肉類、魚類從農(nóng)業(yè)基地運(yùn)輸?shù)绞袌?chǎng)。為此鐵路公司制造了千噸級(jí)的運(yùn)輸車輛,用于運(yùn)輸各種日用品。
鐵路網(wǎng)的建成,引發(fā)了社會(huì)的變化。人們可以乘坐火車遍游全國(guó),這在以前的馬車時(shí)代是不可想象的。1851年倫敦舉辦博覽會(huì),在短短的一個(gè)月內(nèi),有100萬(wàn)人坐火車從全國(guó)各地到倫敦來(lái)參觀展覽,這充分顯示了鐵路的運(yùn)輸能力及在人們生活中的重要性。鐵路還促進(jìn)了旅游公司的發(fā)展,這些旅游公司常常包下整列火車,運(yùn)送游客到各旅游勝地參觀度假。所以從那時(shí)起,到海灘和鄉(xiāng)村勝地度假在英國(guó)成為常事。
在鐵路產(chǎn)生之前,英國(guó)各地的時(shí)間并不一致,從北海到大西洋沿岸,各地的時(shí)間差竟然有30分鐘。隨著鐵路的發(fā)展,為了長(zhǎng)距離的列車時(shí)刻表的運(yùn)行,要求各火車站必須使用統(tǒng)一的時(shí)間。因此自1842年開始,鐵路公司要求所有火車站每天都要進(jìn)行時(shí)間核對(duì),這也促進(jìn)了官方的格林尼治時(shí)間的推廣。
鐵路還產(chǎn)生了一種新型上班方式的人群:通勤族,他們把家搬到環(huán)境優(yōu)美的郊區(qū),每天坐火車去城里上班。在諸如倫敦、伯明翰、利茲、愛丁堡等大城市的商業(yè)中心,出現(xiàn)了很多這樣的通勤者。
鐵路的修建還促進(jìn)了城市化的發(fā)展,那些有火車站的鄉(xiāng)村的經(jīng)濟(jì)得到發(fā)展,成為重要的城市。這期間涌現(xiàn)出了沃爾弗頓、斯文頓、唐克斯特、伊斯特利、克魯?shù)榷鄠€(gè)鐵路城,它們或是鐵路工廠所在地,或是鐵路樞紐站。
鐵路還增加了大量的國(guó)際旅行業(yè)務(wù),旅客們乘坐火車到港口,然后轉(zhuǎn)乘輪船可到歐洲各國(guó)。鐵路還從港口運(yùn)送進(jìn)口的各種原材料,從而使制造業(yè)從中受益。鐵路促進(jìn)了諸如普利茅斯和菲什加德等港口的成長(zhǎng),促進(jìn)了大西洋船運(yùn)公司的發(fā)展。
鐵路運(yùn)煤車廂
貨物運(yùn)輸是鐵路發(fā)展的主導(dǎo)力量,早年公路不發(fā)達(dá)的時(shí)候,鐵路是唯一的長(zhǎng)距離貨物運(yùn)輸?shù)氖侄?。由于鐵路網(wǎng)的延展,幾乎每一個(gè)城鎮(zhèn)都有貨場(chǎng),貨物通過區(qū)間貨車送到編組場(chǎng),然后在編組場(chǎng)分類,發(fā)往其目的地。煤炭運(yùn)輸在當(dāng)時(shí)占有很大分量,在煤礦和工廠、鋼鐵廠之間建設(shè)了很多鐵路,保證了工業(yè)用煤,從而促進(jìn)了工業(yè)革命的發(fā)展。除了貨物運(yùn)輸,鐵路還承擔(dān)著不同的運(yùn)輸任務(wù),比方說,有一次一個(gè)農(nóng)場(chǎng)主包了一列火車,把農(nóng)場(chǎng)所有牲畜、倉(cāng)庫(kù)、機(jī)械從英格蘭北部的北約克郡搬到南部的蘇塞克斯郡。還有的馬戲團(tuán)擁有自己的專列,裝載了全部的家什和動(dòng)物,從帳篷到大象無(wú)所不有。
鐵路油罐車廂
鐵路還是郵件運(yùn)輸?shù)闹匾ぞ?,?838年起,郵政車即開始使用。一開始,郵政車還只是承擔(dān)著在各火車站收集和分發(fā)信件的任務(wù),后來(lái)干脆把郵件分揀員也請(qǐng)上了車。這樣在列車開行中信件即被分揀好,從而加快了郵件送達(dá)時(shí)間,這在當(dāng)時(shí)稱為“旅行郵局”。
在第一次和第二次世界大戰(zhàn)期間,英國(guó)政府接管了鐵路運(yùn)營(yíng),為了彌補(bǔ)戰(zhàn)爭(zhēng)帶來(lái)的損失,政府向鐵路公司和股東支付一定的費(fèi)用。一戰(zhàn)期間,政府成立了一個(gè)委員會(huì),成員包括13家鐵路公司總經(jīng)理,來(lái)統(tǒng)一協(xié)調(diào)軍民兩用事務(wù)。軍隊(duì)和軍火的運(yùn)輸主要靠鐵路運(yùn)輸,從而減少了民用旅客列車數(shù)量、降低了速度,導(dǎo)致成百上千的車站被關(guān)閉。鐵路公司制造了軍用和醫(yī)用列車,用急救列車救治和運(yùn)送傷員,同時(shí)裝甲列車在沿海巡邏。和其他鐵路工廠一樣,沃爾弗頓車輛廠用其裝備和機(jī)器,生產(chǎn)出了各種軍用器材,不僅包括軍用車廂,還有飛機(jī)機(jī)身和機(jī)翼、槍支、彈藥和坦克。二戰(zhàn)期間,為了避免轟炸,鐵路部門采取了各種防護(hù)措施。沃爾弗頓車輛廠被圍墻分割為兩部分,所有建筑涂上保護(hù)色;夜晚機(jī)車被覆蓋起來(lái),以避免鍋爐燃燒的火光被敵機(jī)發(fā)現(xiàn);火車站的建筑都去掉了窗戶的玻璃以防止空襲的破壞。二戰(zhàn)剛開始空襲的時(shí)候,倫敦的79個(gè)地鐵站成為75000多人的庇護(hù)所;在后來(lái)的大空襲期間,這個(gè)人數(shù)得以翻番。
兩次世界大戰(zhàn)期間,由于男性都參軍上戰(zhàn)場(chǎng),從而造成了長(zhǎng)期的勞動(dòng)力缺乏,這時(shí)候女性勇敢地承擔(dān)起了以前男人做的工作,包括做火車司機(jī)、扳道工和線路巡視工。在二戰(zhàn)的頭40個(gè)月,女性承擔(dān)了16萬(wàn)次特殊列車的運(yùn)營(yíng),以60萬(wàn)個(gè)車廂運(yùn)載了1.4億的貨物運(yùn)輸。在1939年,鐵路部門在四天內(nèi)以1450趟列車疏散了50萬(wàn)兒童。至1942年,鐵路每月運(yùn)行5000次運(yùn)輸士兵和裝備的列車。從1944年盟軍諾曼底登陸到1945年勝利日,數(shù)以萬(wàn)計(jì)的列車把200多萬(wàn)士兵送到南安普敦港口。
二戰(zhàn)后,為了降低大城市的人口數(shù)量、解決工業(yè)凋零的現(xiàn)象,英國(guó)政府開始了新城開發(fā)運(yùn)動(dòng),前后三次在一些大城市周邊建設(shè)了從數(shù)萬(wàn)人至二三十萬(wàn)人不等的城市,其中米爾頓凱恩斯是第三批城市中的代表,是英國(guó)32個(gè)新城中比較有代表性的一個(gè)。
1967年1月23日,米爾頓凱恩斯被英國(guó)政府規(guī)劃為英格蘭白金漢郡的新城市,總規(guī)劃面積為88平方公里。米爾頓凱恩斯新城選址就在沃爾弗頓的南邊,由于規(guī)劃統(tǒng)一,新城的道路、建筑、公園給人面目一新的感覺。
菲利普筆下的沃爾弗頓鐵路圖書館
菲利普筆下的沃爾弗頓車輛廠生產(chǎn)的蒸汽機(jī)車
臨別博物館時(shí),菲利普說,他爺爺當(dāng)年就是沃爾弗頓鐵路工廠的工人,所以他從小就對(duì)工廠的歷史產(chǎn)生了興趣。但是工廠關(guān)閉后,現(xiàn)在已經(jīng)變得面目全非了,為了重現(xiàn)歷史,他在用手中的筆去復(fù)原歷史的原貌。目前他已經(jīng)繪制了十幾幅繪畫作品了,他計(jì)劃再花幾年時(shí)間,重現(xiàn)工廠當(dāng)年所有的風(fēng)貌。
菲利普筆下的沃爾弗頓舊廠房
告別了菲利普,我顧不上欣賞新城的美景,便驅(qū)車去城市北部的沃爾弗頓老城區(qū),去尋找鐵路工廠的舊址。據(jù)菲利普講,工廠的大部分現(xiàn)在已變?yōu)門ESCO超市,所以我準(zhǔn)備先去那家大超市。開車拐上一條彎道,便是一片大型停車場(chǎng),對(duì)面就是廠房建筑。廠房的暗紅色的磚墻,泛出近200年的歷史塵跡,只有一條延伸到停車場(chǎng)的長(zhǎng)廊,才展示出這里已是一家現(xiàn)代化的大型超市了。
走進(jìn)超市,高高的屋頂、寬敞的大廳,說明這里曾經(jīng)是一個(gè)大型的車間,琳瑯滿目的商品和古樸的建筑對(duì)比明顯、相映成趣。我正準(zhǔn)備走出超市的時(shí)候,突然電閃雷鳴、大雨傾盆,為了避雨,我沿著指示牌,走進(jìn)了室內(nèi)停車場(chǎng)。原來(lái)這個(gè)停車場(chǎng)也是由舊廠房改建的,上下兩層,新式的鋼梁支撐著老式的屋頂,使這幢舊房子處處散發(fā)著新機(jī)。
沃爾弗頓北郊的烏斯河鐵路大橋
斯蒂芬森橋—這種由鑄鐵大梁構(gòu)成的橋梁現(xiàn)在僅存這一座
雨停了,我走出停車場(chǎng),便是“格蘭德同盟”運(yùn)河上的步行橋,走過小橋,跨上幾十米高的鋼制臺(tái)階,便上到了沃爾弗頓老火車站。該車站建在一座老式的公路、鐵路立交橋下面,現(xiàn)代化的電子屏顯示著火車的時(shí)刻,和老站臺(tái)、站舍相對(duì)照,倒也沒有唐突感?;疖囌颈泵媸菈邀惖臑跛购哟髽颍摌蚪ㄓ?838年,現(xiàn)在還承載著電氣化鐵路的運(yùn)行。
走下火車站,沿著運(yùn)河向前走,便是歷史遺跡斯蒂芬森橋。這座橋是斯蒂芬森主持建設(shè)的,由鑄鐵大梁構(gòu)成,這種材料的橋梁在英國(guó)僅存這一座了,其他同時(shí)代的橋梁都在維多利亞時(shí)代被拆除了。現(xiàn)在這座橋已經(jīng)廢棄不用,橋梁上到處都留著年輕人的涂鴉作品。
“格蘭德同盟”運(yùn)河?xùn)|岸是延綿幾百米的鐵路舊廠房,河西岸則是成片的現(xiàn)代化的公寓
一眼望去,運(yùn)河?xùn)|岸是延綿幾百米的鐵路舊廠房,河西岸則是成片的現(xiàn)代化的公寓。我沿著運(yùn)河向前走,同時(shí)感受著新舊兩個(gè)時(shí)代,也體會(huì)著沃爾弗頓的今昔。
1.6 大西鐵路城
斯文頓火車站
大西鐵路公司(Great Western Railway)成立于1833年,建設(shè)、運(yùn)營(yíng)了倫敦以西、英格蘭西部、威爾士大部地區(qū)的鐵路網(wǎng)。1841年,大西鐵路在斯文頓(Swindon)建立了機(jī)車工廠,從而把這個(gè)小村鎮(zhèn)發(fā)展成為一個(gè)著名的鐵路城市。
斯文頓火車站的站臺(tái)
大西鐵路醫(yī)院
初春的一個(gè)周六,我慕名去斯文頓參觀。我一口氣開了四個(gè)小時(shí)的車,正在想著是否應(yīng)該停車休息的時(shí)候,突然在前方出現(xiàn)了一片現(xiàn)代化的建筑群,駛近觀看,路標(biāo)上赫然寫著“大西鐵路醫(yī)院”,斯文頓終于到了!我沿著鐵路醫(yī)院繞行了一周,門診、急救中心、病房、婦幼中心的大樓明亮、壯觀,不由得為鐵路醫(yī)院的高檔次而贊嘆。
威爾茨·伯克斯運(yùn)河
繼續(xù)向市內(nèi)走,樓房越來(lái)越密集,道路越來(lái)越繁忙。我把汽車停在威爾茨·伯克斯運(yùn)河邊的停車場(chǎng),沿著運(yùn)河步行向市中心走去。盡管兩邊是喧囂的道路和建筑,但在兩排參天大樹的保護(hù)下,運(yùn)河是如此的安靜,河水輕輕地流淌著,野鴨、大雁在水上嬉戲。偶然遇到幾個(gè)在河邊散步的行人,大家都友好地打著招呼。
沿著小道走了約20分鐘,前面是一片綠地公園,門前的一對(duì)鐵路車輪顯示了公園的主題:這里是鐵路小區(qū)。這個(gè)位于市中心的公園,依舊是那樣恬靜,松鼠們?cè)跇渖蠘湎旅β抵???邕^公園,迎面是一條條平行的馬路、一幢幢連排的住宅。一位老太太熱情的向我問好,說歡迎到鐵路小區(qū)來(lái)參觀。這些住宅都是二層樓,連起來(lái)有二三百米長(zhǎng)。穿行在這統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)的小區(qū)里,能親身體會(huì)到鐵路工人的嚴(yán)整與秩序。
鐵路公園
鐵路小區(qū)
走出小區(qū),鉆過鐵路立交橋,就到了鐵路機(jī)車廠的原址,現(xiàn)在廠房大多被改建為博物館、購(gòu)物中心。在路邊,我看到兩位老人在那里曬太陽(yáng),他們都穿著鐵路工人的制服,帽子上、胸前掛著各種獎(jiǎng)?wù)隆N易呱锨叭ズ退麄兒?,說我從中國(guó)來(lái),他們熱情地和我攀談起來(lái)。那位坐在電動(dòng)輪椅上的老先生叫邁克,今年91歲;坐在連椅上的叫約翰,86歲。他們以前都是蒸汽機(jī)車的司機(jī),為大西鐵路干了一輩子。我便坐在連椅上,和他們聊了很久。他們你一言我一語(yǔ)地向我講述了鐵路工人的故事。
斯文頓鐵路機(jī)車廠的原址,現(xiàn)在被改造為博物館
斯文頓鐵路機(jī)車廠的原址
鐵路網(wǎng)的運(yùn)行離不開鐵路職工的巨大貢獻(xiàn)。在蒸汽機(jī)車時(shí)代,火車司機(jī)是最被人們所崇拜和敬畏的。要成為一名火車司機(jī)很不容易,他們要從徒工做起,首先要在機(jī)車整修車間工作。機(jī)車整修車間里黑暗、嗆人、骯臟,軌道之間有一人高的整修坑,工人鉆到機(jī)車下面進(jìn)行整修,檢查走行架,加潤(rùn)滑油。他們要從機(jī)車的火膛中鏟出煤灰、清潔機(jī)車,進(jìn)而學(xué)習(xí)鍋爐的點(diǎn)火、加煤。當(dāng)掌握一定技能后,他們才能晉升為司爐,登上機(jī)車工作。做司爐多年后,經(jīng)過評(píng)估和嚴(yán)格的考試,才能做司機(jī)。
蒸汽機(jī)車司機(jī)
蒸汽機(jī)車整備車間的工人
機(jī)車整備場(chǎng)建有巨大的儲(chǔ)煤塔,用于存放機(jī)車用煤,煤炭被吊車提升至23米高,用斜槽向煤水車輸煤。機(jī)車用水被儲(chǔ)存在大型的水鶴和水塔中,由工人牽拉著輸水管向煤水車輸水。在鐵路沿線還設(shè)有水槽,機(jī)車不用停車,靠機(jī)車下面的水鏟即可加水。這項(xiàng)工作需要高超的技能,尤其在夜間,操作水鏟準(zhǔn)確地找到水槽的位置,是機(jī)車乘務(wù)人員最基本的要求。
司機(jī)和司爐要保證煤炭的充分燃燒,以產(chǎn)生更多的熱量,減少濃煙排放。他們要與車站站臺(tái)上的值班員密切聯(lián)系,當(dāng)值班員確認(rèn)旅客已經(jīng)安全地上下車后,即給列車的運(yùn)轉(zhuǎn)車長(zhǎng)發(fā)信號(hào)。只有運(yùn)轉(zhuǎn)車長(zhǎng)吹口哨、搖動(dòng)手中的綠旗后,司機(jī)才能啟動(dòng)列車。
早期的鐵路,不同的線路采用不同的信號(hào)系統(tǒng),這樣當(dāng)機(jī)車跨線路運(yùn)行時(shí),就會(huì)產(chǎn)生信號(hào)混亂,從而導(dǎo)致事故。后來(lái)從1841年起,各鐵路公司統(tǒng)一采用“區(qū)間信號(hào)”系統(tǒng),該系統(tǒng)把列車限制在不同的區(qū)間里,避免了追尾事故。臂板式信號(hào)機(jī)由信號(hào)員操縱,這也是一項(xiàng)重體力工作,他們要扳動(dòng)800米長(zhǎng)的控制線,控制臂板的開合。
談到鐵路工人的貢獻(xiàn),邁克和約翰都是一臉的自豪。當(dāng)談及大西鐵路和斯文頓,他們更是打開了話匣子。
斯文頓鐵路機(jī)車廠制造的蒸汽機(jī)車
斯文頓鐵路機(jī)車廠制造的蒸汽機(jī)車
1848年前,斯文頓是個(gè)進(jìn)行以貨易貨貿(mào)易的小鎮(zhèn),交易市場(chǎng)在現(xiàn)在的老鎮(zhèn)(Old Town)。工業(yè)革命開始后,1810年開通的威爾茨·伯克斯運(yùn)河,1819年開通的北威爾茨運(yùn)河,給該鎮(zhèn)帶來(lái)了商業(yè)貿(mào)易。1841至1842年,大西鐵路開通后,總工程師伊桑巴德·金德姆·布魯內(nèi)爾(Isam-bard Kingdom Brunel)在這里建成了鐵路機(jī)車工廠,用以修理和維護(hù)機(jī)車,隨后開始生產(chǎn)蒸汽機(jī)車。
隨著工人的大量增加,大西鐵路公司為員工建起了工人村。還建成了健康中心,包括醫(yī)院門診、藥房、洗衣房、浴室、土耳其浴室、游泳池等。1871年起,大西鐵路公司從員工的工資中扣除一小部分,成立了健康基金,員工和家屬都可享受免費(fèi)醫(yī)療。1855年5月1日,大西鐵路公司建立了機(jī)械學(xué)校,培養(yǎng)了大批的高技術(shù)工人。大西鐵路公司還建成了英國(guó)第一個(gè)可借書的圖書館,并常在劇場(chǎng)舉辦各種講座,其內(nèi)容豐富,從急救到木琴應(yīng)有盡有。到20世紀(jì)前葉,鐵路工廠有14500多名員工。1960年,最后一輛蒸汽機(jī)車“夜間之星號(hào)”出廠,失去了訂單,該工廠便開始裁員。在20世紀(jì)70年代,鐵路工廠大部分關(guān)閉,到1986年全部關(guān)閉。
大西鐵路貨物運(yùn)輸列車
說到大西鐵路和斯文頓,就不能不談及伊桑巴德·金德姆·布魯內(nèi)爾這個(gè)名字。布魯內(nèi)爾于1806年4月9日出生于樸茨茅斯。他的父親馬克是一名法國(guó)工程師,在革命期間逃到法國(guó)。布魯內(nèi)爾在法國(guó)接受教育,當(dāng)他回到英國(guó)后,先到他父親那里工作。他人生當(dāng)中第一個(gè)很有成就的建筑就是布魯內(nèi)爾大學(xué)。在1843年,他與父親修筑了泰晤士河的隧道。1831年,布魯內(nèi)爾的設(shè)計(jì)贏得了橫跨埃文河的克利夫頓吊橋這個(gè)項(xiàng)目,并于同年開始建造,到1864年完成了這項(xiàng)奇跡。1830年,24歲的布魯內(nèi)爾便成為英國(guó)皇家科學(xué)院成員。經(jīng)過了100多年的時(shí)間,布魯內(nèi)爾設(shè)計(jì)的眾多建筑物至今仍然正常使用。
從1833年直到1859年去世,布魯內(nèi)爾一直是大西鐵路公司的總工程師。在那段時(shí)間里,他設(shè)計(jì)并主持建設(shè)了連接倫敦至布里斯托爾、??巳?、普利茅斯、康沃爾郡、南威爾士的鐵路。這些設(shè)計(jì)都是布魯內(nèi)爾非常擅長(zhǎng)的工作,其成就包括漢威爾—奇彭納姆高架鐵路、梅登黑德大橋和箱式隧道。而在斯文頓線的格洛斯特和南威爾士工作期間,他發(fā)明了管狀的橋梁,這種設(shè)計(jì)進(jìn)一步提高了普利茅斯附近索爾塔橋梁的穩(wěn)定性。
布魯內(nèi)爾在很多技術(shù)方面有著天才的成就,但也出現(xiàn)了一些錯(cuò)誤,比方說他主張大西鐵路采用2米的寬軌距。但他心愛的寬軌距最終被斯蒂芬森的窄軌所打敗,1846年英國(guó)政府軌距委員會(huì)最終決定在英國(guó)采用1.435米軌距。所以大西鐵路公司只好把線路改造為準(zhǔn)軌鐵路,直到布魯內(nèi)爾去世33年后的1892年才完成這種改造。
布魯內(nèi)爾還試驗(yàn)了一種“空氣鐵路”,構(gòu)建了一種密封的管道,火車在管道中運(yùn)行。由泵站抽出管道中火車前方的空氣,火車靠后面的氣壓推動(dòng),向真空方向行駛。然而這個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)失敗了,因?yàn)楣艿啦豢赡芡耆芊?,而且皮革密封圈總是老化或被老鼠吃掉?/p>
除了橋梁、隧道和鐵路,布魯內(nèi)爾還設(shè)計(jì)了一些著名的船舶。在1837年,修建起了第一個(gè)橫跨大西洋的輪船,于1843年完工,這是世界上第一個(gè)鐵殼船,用蒸汽機(jī)帶動(dòng)螺旋槳驅(qū)動(dòng)。在1859年他還建造了歷史上最大的船,該船到目前仍然在使用當(dāng)中。
在布魯內(nèi)爾生活的時(shí)代,如同他設(shè)計(jì)的寬軌鐵路一樣,人們還不斷嘗試各種鐵路系統(tǒng),有些盡管不符合現(xiàn)代的鐵路標(biāo)準(zhǔn),但它們都有其存在的意義。
在鐵路建設(shè)初期,英國(guó)議會(huì)有一個(gè)規(guī)定:倫敦的火車不準(zhǔn)穿過市區(qū)。所以各鐵路公司只好沿著倫敦建了一圈的火車站,這些站都是始發(fā)站。這就帶來(lái)了一個(gè)問題,比方說,旅客從英國(guó)北部過來(lái),經(jīng)由倫敦去南部,他就要坐火車到倫敦的國(guó)王十字火車站下車,然后到滑鐵盧火車站換乘火車。這就導(dǎo)致旅客不得不穿行倫敦市區(qū),從而給城市地面交通帶來(lái)很大壓力。貨運(yùn)馬車、公共馬車、輕便馬車使馬路擁擠不堪,每天30萬(wàn)旅客乘坐不同的交通工具從各個(gè)火車終點(diǎn)站穿越城市,常常導(dǎo)致交通延誤。
人們想了各種辦法來(lái)解決這個(gè)問題,最終于1860年決定采用開挖、覆蓋法在房子和街道下面開挖一條地下線路。第一條地鐵“都市線”于1863年1月在倫敦東部開通,由冷凝式蒸汽機(jī)車牽引,當(dāng)年就運(yùn)輸了1000萬(wàn)人次的旅客——盡管車廂沒有窗戶,原因是在隧道中沒什么風(fēng)景可看。由于快速的發(fā)展,至1870年這條地鐵線得到延伸,每年承載1.8億人次的旅客。地鐵中的蒸汽機(jī)車一直使用到1900年,那年電力機(jī)車開始試驗(yàn)性運(yùn)行,進(jìn)而引進(jìn)了多種電力機(jī)車。從那以后的100多年間,倫敦地鐵建成了縱橫交錯(cuò)的交通網(wǎng)。
窄軌列車
現(xiàn)代準(zhǔn)軌系統(tǒng)采用1.435米的軌距,但軌距小于準(zhǔn)軌軌距的窄軌鐵路也曾風(fēng)行過一段時(shí)間。與準(zhǔn)軌或?qū)捾夎F路相比,窄軌鐵路有其優(yōu)點(diǎn),它們可有更小的彎曲半徑,沿著更接近地面的等高線運(yùn)行。它們需要更小的隧道、橋梁、路肩,從而降低了建設(shè)成本和維護(hù)費(fèi)用。在山區(qū),窄軌線路成為鐵路建設(shè)的首選,并出現(xiàn)了多種不同的軌距。在英國(guó),窄軌軌距一般低于90厘米,主要的窄軌軌距演變?yōu)?0厘米,還有少數(shù)采用1米的軌距。最早的窄軌線路于1832年建于威爾士,采用59.7厘米軌距,先是采用畜力和重力牽引,后改為蒸汽機(jī)車。世界上第一條內(nèi)燃機(jī)車牽引的窄軌線路于1919年在倫敦北部建成,用于承載運(yùn)沙列車。
與窄軌線路運(yùn)營(yíng)的同時(shí),單軌鐵路也進(jìn)行了有益的嘗試。1896年,在倫敦南面的布萊頓,開通了海床單軌鐵路。83厘米寬的軌道位于最高潮汐水位的4.6米以下,被牢牢地固定在白堊海床上。機(jī)車由架空線提供電力,由有資質(zhì)的海運(yùn)船長(zhǎng)駕駛,以退潮時(shí)13公里、漲潮時(shí)6公里的時(shí)速運(yùn)行,承載著150名旅客,并配備有救生艇和安全帶。
還有一種獨(dú)特的城市軌道交通線路,其軌道被置入公路路面,由流線型蒸汽機(jī)車牽引,機(jī)車的輪子和其他走行部位都被圍護(hù)起來(lái),以防止傷害到公路上的其他車輛和行人。這條軌道交通系統(tǒng)用于運(yùn)送鐵路機(jī)車工廠的工人上下班,這也是現(xiàn)代城市有軌電車的鼻祖。
在軍工廠和其他易燃易爆的場(chǎng)所,人們開行了無(wú)焰蒸汽機(jī)車,該機(jī)車沒有鍋爐,只有高壓儲(chǔ)氣罐,通過其中儲(chǔ)存的高壓蒸汽推動(dòng)引擎運(yùn)行。這種機(jī)車沒有火花、粉灰和高溫,從而防止了由此引發(fā)的爆炸。
邁克和約翰滔滔不絕地講著,我對(duì)他們淵博的知識(shí)深為贊嘆。尤其是邁克,由于年級(jí)大了,有些口齒不清,但我從他那興奮的眼神、豐富的手勢(shì)中,能讀懂他描述的一切。我問他們一個(gè)爭(zhēng)論了150年的問題:同樣設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行了世界級(jí)的鐵路,為鐵路的發(fā)展做出過巨大貢獻(xiàn),布魯內(nèi)爾和斯蒂芬森誰(shuí)更偉大?邁克和約翰爭(zhēng)論起來(lái),邁克說布魯內(nèi)爾最偉大,而約翰則支持斯蒂芬森,他們各擺出了兩者的巨大功績(jī)。
火車上的老列車員
布魯內(nèi)爾設(shè)計(jì)和建設(shè)了倫敦至布里斯托爾鐵路,該鐵路線路被設(shè)計(jì)得盡可能地水平和直線化,現(xiàn)在正計(jì)劃申請(qǐng)世界遺產(chǎn)。斯蒂芬森設(shè)計(jì)和建設(shè)了倫敦至伯明翰鐵路,卻擁有令人痛苦的彎道、隧道、巨大的土石方開挖和險(xiǎn)峻的斜坡。有一個(gè)流行的故事說,布魯內(nèi)爾設(shè)計(jì)的著名的箱式隧道是如此的直,以致在每年的4月9號(hào)日出時(shí),陽(yáng)光可穿過整個(gè)隧道,而這天正是布魯內(nèi)爾的生日。
布魯內(nèi)爾建造了蒸汽輪船、巨型橋梁和高架橋;斯蒂芬森建造了火箭號(hào)機(jī)車,為世界提供了第一臺(tái)實(shí)用的蒸汽機(jī)車。布魯內(nèi)爾犯了幾個(gè)昂貴的錯(cuò)誤,他說服大西鐵路的董事們,說他的“寬軌”可提供更快的速度,令旅客坐著更舒服,并說他的“空氣鐵路”可讓鐵路公司不用再購(gòu)買斯蒂芬森的火車頭,斯蒂芬森設(shè)計(jì)了他的所有的鐵路和機(jī)車,并使它們相互協(xié)調(diào)使用,他建立了他的“窄軌”軌距,這個(gè)軌距在1846年被接受為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)軌距。
邁克和約翰還在爭(zhēng)論著,都想使我支持各自的論點(diǎn),而我不便為他們做仲裁,也沒有資格去評(píng)價(jià)布魯內(nèi)爾和斯蒂芬森。從19世紀(jì)起,這個(gè)爭(zhēng)論已經(jīng)延續(xù)了150年,大概還要繼續(xù)爭(zhēng)論下去。
當(dāng)我告別兩位老人,驅(qū)車回返的時(shí)候,已經(jīng)天近黃昏,12層高的斯文頓火車站大樓反射著晚霞的金光。這一天,我體驗(yàn)到了大西鐵路城的風(fēng)貌,感受到了布魯內(nèi)爾的天才貢獻(xiàn),了解了更多關(guān)于大西鐵路、關(guān)于鐵路發(fā)展史的點(diǎn)點(diǎn)滴滴。
1.7 滾滾向前
唐克斯特市(Doncaster)是英國(guó)的一個(gè)重要的鐵路樞紐站,它位于縱貫?zāi)媳钡膫惗亍獝鄱”よF路和橫跨東西的利物浦—格林姆斯比鐵路的交匯點(diǎn)。我每次坐火車外出,常常在這里轉(zhuǎn)車,但每次都是來(lái)去匆匆,從來(lái)沒走出過唐克斯特火車站。
由于工作關(guān)系,我和唐克斯特鐵路調(diào)度中心的維克托·特雷弗先生經(jīng)常聯(lián)系。有一次在電話中我偶然提及我對(duì)二戰(zhàn)后英國(guó)鐵路的發(fā)展、唐克斯特鐵路樞紐的變遷很感興趣,維克托馬上就說,他可以給我一些背景材料,并邀請(qǐng)我去唐克斯特參觀。
一天早晨,我把汽車停在巴納比站的停車場(chǎng),準(zhǔn)備從這里乘火車前往唐克斯特。巴納比是個(gè)交匯站,從林肯來(lái)的支線鐵路在這里接軌。盡管從這里上下車的旅客很多,但火車站既沒有售票處,也沒有候車室,只是在站臺(tái)上有能遮風(fēng)雨的候車亭。向站臺(tái)一端望去,竟然是一排老式的臂板式信號(hào)機(jī),而這種信號(hào)機(jī)在中國(guó)早就不用了。登上列車后,我打開維克托通過電子郵件發(fā)給我的資料,仔細(xì)地閱讀唐克斯特的歷史。
巴納比站的臂板式信號(hào)機(jī)
唐克斯特火車站
工業(yè)革命帶來(lái)了鐵路的發(fā)展,把唐克斯特這個(gè)歷史小鎮(zhèn)發(fā)展成了一個(gè)重要的工業(yè)城市。這里是個(gè)交通樞紐,把煤炭運(yùn)到這里十分方便,且附近還有金屬冶煉廠,有利于鐵路工廠的原材料的提供。所以1853年,大北鐵路公司在唐克斯特建立了鐵路工廠,在1867年前一直承擔(dān)著蒸汽機(jī)車的修理和維護(hù)工作。1866年,帕特里·克斯特靈被任命為工廠的機(jī)車總監(jiān),主持建造了875級(jí)蒸汽機(jī)車。
從那時(shí)起,唐克斯特工廠也開始建造客車車廂。1873年英國(guó)第一輛臥鋪車廂、1879年英國(guó)第一輛餐車車廂、1882年第一輛走廊式車廂從這里出廠。至1891年,該工廠每年建造99輛機(jī)車、181輛客車車廂、1493輛貨車車廂。
老式的蒸汽機(jī)車
在這些機(jī)車中,包括世界著名的“飛翔的蘇格蘭人號(hào)”,它牽引著從倫敦至愛丁堡的直達(dá)列車,中途無(wú)??康匦旭?,速度達(dá)到每小時(shí)160公里?!熬G頭鴨號(hào)”機(jī)車于1938年7月3日創(chuàng)造了最高運(yùn)行時(shí)速201公里的記錄,成為當(dāng)時(shí)世界最快的蒸汽機(jī)車,這個(gè)蒸汽機(jī)車時(shí)速的世界紀(jì)錄至今仍未被打破。
唐克斯特鐵路工廠制造的蒸汽機(jī)車
二戰(zhàn)中,唐克斯特工廠和其他鐵路工廠配合生產(chǎn)軍火,其車廂建造車間于1940年在德軍空襲中被炸毀。1957年,該工廠停止建造蒸汽機(jī)車,至此已經(jīng)建造了超過2000輛蒸汽機(jī)車。1962年,停止建造車廂,廠房成為內(nèi)燃機(jī)車的修理車間。隨后,開始建造內(nèi)燃機(jī)車和25千伏的電力機(jī)車。2003年7月,唐克斯特工廠慶祝了其150周年生日,后來(lái),機(jī)車修理車間被拆掉用來(lái)開發(fā)房地產(chǎn)。
經(jīng)過半個(gè)小時(shí)的旅程,當(dāng)我從唐克斯特走下火車時(shí),維克托熱情地在站臺(tái)上迎接我,把我迎到他的辦公室。維克托和我年齡相仿,同樣在鐵路部門工作了20多年,相同的經(jīng)歷,使我們有了共同語(yǔ)言。維克托一邊陪我參觀調(diào)度中心,一邊向我介紹戰(zhàn)后英國(guó)鐵路的發(fā)展過程。
唐克斯特火車站站臺(tái)上的列車時(shí)刻表
唐克斯特火車站開往斯卡伯勒的快車
唐克斯特火車站開往利茲的區(qū)間慢車
二戰(zhàn)結(jié)束后,鐵路和整個(gè)國(guó)家一樣,被戰(zhàn)爭(zhēng)破壞得滿目瘡痍,大量的陳舊的機(jī)車、車廂、線路和車站勉強(qiáng)維持著交通運(yùn)營(yíng)。有著工會(huì)背景的工黨政府上臺(tái)后,基于其“人民擁有國(guó)家資源”的理念,關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的部門紛紛被國(guó)有化。自然,鐵路也是國(guó)有化的重要部分。1948年1月1日,大英鐵路公司(BR)成立了,它直接隸屬于英國(guó)運(yùn)輸委員會(huì),接管了全英國(guó)的鐵路網(wǎng),負(fù)責(zé)鐵路的運(yùn)營(yíng)管理。公司成立后,更新改造了鐵路的設(shè)施,制定了標(biāo)準(zhǔn)化的工作規(guī)程。并制定了機(jī)車現(xiàn)代化的計(jì)劃,除了兩條干線鐵路進(jìn)行直流供電的電氣化改造外,其他線路都采用現(xiàn)代化的蒸汽機(jī)車。
內(nèi)燃機(jī)車
內(nèi)燃機(jī)車
而1951年保守黨政府上臺(tái)后,推翻了前任的機(jī)車現(xiàn)代化計(jì)劃,主張?zhí)蕴羝麢C(jī)車,整個(gè)鐵路網(wǎng)都使用內(nèi)燃機(jī)車和電力機(jī)車。為了安全起見,先對(duì)內(nèi)燃機(jī)車進(jìn)行安全性測(cè)試,所以一開始內(nèi)燃機(jī)車只是用于調(diào)車業(yè)務(wù),柴油動(dòng)力的有軌電車負(fù)責(zé)市內(nèi)公交運(yùn)營(yíng)。經(jīng)過幾年的安全性試驗(yàn),內(nèi)燃機(jī)車終于被投入鐵路干線運(yùn)營(yíng)。同時(shí),新的電氣化鐵路改造開始使用交流供電,并把直流電的電氣化鐵路的電壓從660伏提升為750伏。最后一輛蒸汽機(jī)車建于斯文頓機(jī)車工廠,這是一輛重型貨運(yùn)機(jī)車,被命名為“N0.92220夜間之星號(hào)”,然后蒸汽機(jī)車開始退出了歷史舞臺(tái)。
“你以為電力機(jī)車的出現(xiàn)比內(nèi)燃機(jī)車晚嗎?”維克托搖搖頭說。實(shí)際上,電力機(jī)車的發(fā)明遠(yuǎn)比內(nèi)燃機(jī)車要早。第一臺(tái)電力機(jī)車于1837年由蘇格蘭人羅伯特·戴維森發(fā)明,而內(nèi)燃機(jī)車直到1892年才獲得專利。這臺(tái)電力機(jī)車起先只是個(gè)模型,后來(lái)1842年戴維森建造了由鋅電池驅(qū)動(dòng)的機(jī)車,在愛丁堡至格拉斯哥的線路上測(cè)試,最高時(shí)速達(dá)到6.4公里。1883年英國(guó)開通了世界上首條電氣化鐵路—布萊頓的??怂闺娏﹁F路。電力機(jī)車很快在地鐵線路中大顯身手,代替了地鐵中原有的蒸汽機(jī)車。
早期的電力機(jī)車
經(jīng)過多年的實(shí)踐,人們發(fā)現(xiàn),電力機(jī)車的熱效率高、運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用低、污染少、拉力大、速度高、不受石油價(jià)格的影響、適于各種地形,所以逐步把一些線路改造為電氣化鐵路。
按饋電方式分,電氣化鐵路有兩種系統(tǒng):第三軌和架空線系統(tǒng)。所謂第三軌,就是電流流經(jīng)與鐵路軌道并行的一條軌道,機(jī)車通過裝在轉(zhuǎn)向架上的“鞋”和第三軌接觸來(lái)取電。這個(gè)系統(tǒng)盡管穩(wěn)固耐用,但不能適應(yīng)高速鐵路的發(fā)展,所以只被用于城市地鐵和有軌電車。架空線路系統(tǒng)采用架在鐵路上方的饋線,通過機(jī)車頂部的集電弓來(lái)取電,它適用于高速鐵路。
按電流種類分,電氣化鐵路又分為直流和交流供電系統(tǒng)。第三軌系統(tǒng)一般采用直流電,而架空線系統(tǒng)則既可用直流電,也可用交流電。直流電的電壓,第三軌系統(tǒng)一般采用600~750伏的電壓,而架空線則采用1500~3000伏的高壓。交流電系統(tǒng),一般采用15千伏16.7赫茲或25千伏50赫茲的交流電,采用高壓的好處是減少電流強(qiáng)度,從而可減少由于電線的電阻造成的能量損失。交流電和直流電系統(tǒng)各有優(yōu)劣:高壓交流電系統(tǒng),線路和設(shè)施建設(shè)費(fèi)用低,但機(jī)車很復(fù)雜且造價(jià)昂貴;而直流電系統(tǒng)的線路和設(shè)施建設(shè)費(fèi)用高昂,但其機(jī)車比較簡(jiǎn)單、便宜。
經(jīng)過唐克斯特站的鐵路貨運(yùn)列車
英國(guó)第一臺(tái)干線交流電力機(jī)車,于20世紀(jì)60年代早期開始使用,用來(lái)牽引西海岸線路的電氣化列車,當(dāng)時(shí)的時(shí)速達(dá)到160公里。鐵路網(wǎng)的更新改造花了大量的資金,而由于公路的競(jìng)爭(zhēng),鐵路的贏利逐年下降,從而導(dǎo)致了大英鐵路公司多年的壞賬和赤字。最終在保守黨手中,鐵路被私有化成若干個(gè)鐵路公司。私有化后,私營(yíng)鐵路公司的股東們只想著贏利,而不愿意花錢對(duì)線路和設(shè)施進(jìn)行維護(hù)和改造,從而導(dǎo)致了交通事故頻仍。后來(lái)工黨上臺(tái)后,國(guó)家把鐵路線路和設(shè)施重新收歸國(guó)有,成立了國(guó)家網(wǎng)路公司,從而扭轉(zhuǎn)了鐵路安全的危險(xiǎn)局面。
參觀完調(diào)度中心,我和維克托坐在餐廳里吃飯。我們邊吃邊談,維克托非常佩服中國(guó)的高速鐵路的飛速發(fā)展,也在期待著英國(guó)規(guī)劃中的倫敦至伯明翰高速鐵路的建成。維克托給我介紹了英國(guó)的無(wú)人駕駛鐵路。
1967年當(dāng)倫敦地鐵維多利亞線開通的時(shí)候,引進(jìn)了無(wú)人駕駛技術(shù)。一開始,列車根據(jù)線路上傳來(lái)的移頻信號(hào)自動(dòng)運(yùn)行,唯一需要人工操作的是控制車門的開合。但地鐵運(yùn)行后,旅客看到列車竟然沒有司機(jī)駕駛,擔(dān)心不安全而不敢乘坐,所以后來(lái)只好改為由司機(jī)人工駕駛。1984年伯明翰機(jī)場(chǎng)的磁懸浮采用無(wú)人駕駛、全自動(dòng)的方式運(yùn)行,而旅客能無(wú)條件地乘坐,使人們的觀念得到徹底改變。倫敦的多克蘭輕軌系統(tǒng),由伊麗莎白二世女王于1987年剪彩開通,成為英國(guó)第一條真正的無(wú)人駕駛線路。今天它每年運(yùn)載7000萬(wàn)旅客以34公里的時(shí)速運(yùn)行,停靠40個(gè)車站,這表明旅客并不在乎是否有司機(jī)在駕駛。
關(guān)于鐵路的未來(lái),我和維克托花了很長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行討論。鐵路200多年的發(fā)展史在世界歷史的長(zhǎng)卷中就猶如一眨眼的功夫,但是不斷革新的工業(yè)歷史并沒能改變它的存在。在150年的自我擴(kuò)展和加強(qiáng)中,鐵路也有過低谷并在好些國(guó)家受到了生存的威脅,但是現(xiàn)在它正以嶄新的面貌和優(yōu)勢(shì)迎接著挑戰(zhàn)。
今天鐵路正在與公路和航空展開著新的競(jìng)爭(zhēng),從而在全球掀起了新的鐵路黃金年代。隨著原油價(jià)格的不斷升高和來(lái)源逐步枯竭,未來(lái)電氣化鐵路是最安全的選擇?,F(xiàn)在很多國(guó)家選擇建設(shè)鐵路,有三個(gè)主要原因:
其一,在世界諸多特大城市,由于公路交通的擁堵和汽車產(chǎn)生的環(huán)境污染,公共交通系統(tǒng)成為唯一的解決方案;
唐克斯特編組場(chǎng)的鐵路貨運(yùn)列車
其二,高速鐵路在1600公里的距離內(nèi)將會(huì)取代航空運(yùn)輸,相反也許它會(huì)終結(jié)臥鋪服務(wù)。長(zhǎng)隧道和橋梁把鐵路延伸到高山和大河,這對(duì)于維多利亞時(shí)代的鐵路先驅(qū)們來(lái)說只是夢(mèng)想。英國(guó)未來(lái)“高速2”鐵路的潛在速度,將會(huì)使從倫敦到愛丁堡之間的旅行縮短為2個(gè)小時(shí),這在蒸汽機(jī)時(shí)代是不可想象的;
其三,重載和快速貨運(yùn)鐵路的發(fā)展。跨西伯利亞鐵路被升級(jí)換代后,使跨亞洲的貨運(yùn)周期大大加快。新線路例如計(jì)劃中的跨巴拿馬鐵路將會(huì)連接太平洋和大西洋,將會(huì)把貨運(yùn)從船運(yùn)轉(zhuǎn)到鐵路運(yùn)輸。
關(guān)于未來(lái)鐵路的形態(tài),一直有一個(gè)爭(zhēng)論持續(xù)至今。傳統(tǒng)的輪軌高速鐵路的最高時(shí)速是400公里。但其他形式的推進(jìn)力,例如“磁懸浮”可使運(yùn)行速度增加至更高。磁懸浮鐵路并不是個(gè)新事物,它不使用傳統(tǒng)的鋼軌,而是由磁鐵引導(dǎo),使列車以極小的間隙懸浮在引導(dǎo)軌的上方,由磁力推動(dòng)列車運(yùn)行。由于車輛和軌道之間不接觸,沒有車輪和軌道之間的摩擦,這就是為什么它的最高時(shí)速可達(dá)580公里。
世界首條商用磁懸浮系統(tǒng)于1984年在伯明翰機(jī)場(chǎng)和伯明翰國(guó)際火車站之間開始使用。它是全自動(dòng)的、無(wú)人駕駛的,全長(zhǎng)550米,在混凝土路基單元上以1.25厘米的間隙懸浮,但于1995年被關(guān)閉。日本和德國(guó)一直在開發(fā)磁懸浮系統(tǒng),中國(guó)上海的磁懸浮線路采用德國(guó)技術(shù),把旅客從地鐵站運(yùn)送到浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng),最高時(shí)速達(dá)430公里。但是磁懸浮的造價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的高速鐵路,所以中國(guó)和世界各地在建的高速鐵路,都沒采用磁懸浮技術(shù)。
最后,我和維克托討論了我們的老本行,鐵路信號(hào)系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展。無(wú)論哪些鐵路系統(tǒng)被使用,新的信號(hào)系統(tǒng)將使軌道上行駛的列車更密集。在今后30年內(nèi),傳統(tǒng)的線路側(cè)的信號(hào)機(jī)將會(huì)消失,取而代之的是全機(jī)車信號(hào)系統(tǒng),系統(tǒng)的設(shè)置取決于列車的運(yùn)行速度、軌道的最高允許時(shí)速、最近的列車間距。司機(jī)監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行,以指示信號(hào)來(lái)駕駛;如果司機(jī)沒注意到信號(hào),機(jī)車將會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)為計(jì)算機(jī)控制運(yùn)行,直到狀態(tài)恢復(fù)正常。維克托現(xiàn)在正在使用的“歐洲鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)”肯定會(huì)被應(yīng)用到所有鐵路線。
當(dāng)維克托把我送到出站口的時(shí)候,已經(jīng)是下午三點(diǎn)多了。走出火車站,是一座鐵路、公交換乘大樓,旅客們可在下層乘坐公交車,也可到上層去吃飯、逛商場(chǎng)。走出大樓,便是市中心的步行街,大街整潔、有時(shí)代感;一家中國(guó)飯店坐落在這條街上,門前的大紅燈籠展示著中國(guó)的文化。隨后,我參觀了大北鐵路公司建造的“工廠教堂”——圣詹姆斯教堂,和建于12世紀(jì)的科尼斯伯勒城堡。
建于十二世紀(jì)的科尼斯伯勒城堡
唐克斯特市中心步行街
“工廠教堂”—圣詹姆斯教堂
今天的唐克斯特之行,使我收獲很大,不僅領(lǐng)略了唐克斯特的歷史和現(xiàn)況,更了解了英國(guó)鐵路的現(xiàn)代史,看到了鐵路發(fā)展?jié)L滾向前的未來(lái)。
1.8 跨河入海的旋律
納爾斯伯勒的鐵路高架橋
紐卡斯?fàn)柺刑┒骱予F路大橋
記得讀本科的時(shí)候,“鐵道概論”課程的老師說,所謂鐵路建設(shè),就是“逢山開路,遇水搭橋”,在英國(guó)鐵路史上,有很多著名的橋梁和隧道。在1840~1870年之間建設(shè)的東海岸干線,從英國(guó)南部的倫敦通往英國(guó)北部蘇格蘭的阿伯丁,全長(zhǎng)632公里。由于地理環(huán)境復(fù)雜,河流、海灣多,沿線修建了多座標(biāo)志性的橋梁,如位于貝里克郡的跨越英格蘭和蘇格蘭邊界的皇家邊界大橋、紐卡斯?fàn)柕奶┒骱哟髽?、愛丁堡的福斯大橋等等。一個(gè)夏天,我陪父母到蘇格蘭度假,慕名參觀了福斯鐵路大橋。
從愛丁堡火車站至達(dá)爾梅尼車站的列車
從愛丁堡火車站至達(dá)爾梅尼車站的電氣化鐵路
從愛丁堡火車站至達(dá)爾梅尼車站的火車內(nèi)部
我們從愛丁堡火車站坐火車半個(gè)小時(shí)到達(dá)了達(dá)爾梅尼車站,一下火車,清涼的海風(fēng)迎面吹來(lái),耳邊響起陣陣海濤聲。我們經(jīng)過一個(gè)優(yōu)美的村莊,跨過一片幽靜的樹林,眼前豁然開朗,我被撲面而來(lái)的景色震撼住了:兩座氣勢(shì)恢弘的大橋橫跨在波濤洶涌的海灣上,像兩道美麗的彩虹,這就是福斯鐵路大橋(Forth Rail Bridge)和福斯公路大橋(Forth Road Bridge)。
福斯鐵路大橋
福斯鐵路大橋引橋夜景
造型獨(dú)特、宏偉壯觀的福斯鐵路大橋是英國(guó)維多利亞時(shí)代最偉大的工程之一,也是世界公認(rèn)的鐵路橋梁史上的里程碑之一,該大橋建于1890年,歷時(shí)7年之久;臨近的公路大橋是一座優(yōu)美的懸吊橋,建于1964年。在大橋博物館,我們先仔細(xì)參觀了大橋的歷史。
福斯河(River Forth)在蘇格蘭蓋爾語(yǔ)當(dāng)?shù)刂惺恰昂诤印钡囊馑?,是英?guó)蘇格蘭地區(qū)的主要河流之一。它發(fā)源于斯特靈郡的山區(qū),向東約三十公里流經(jīng)斯特靈市區(qū),繼續(xù)向東至法夫郡金卡丁鎮(zhèn)(Kincardine)后,形成福斯灣(Firth of Forth),最后注入北海。福斯灣南岸是蘇格蘭首府愛丁堡,福斯河流域也是蘇格蘭重要的人口聚居區(qū)。
在1878年,托馬斯·鮑奇建成了當(dāng)時(shí)世界上最長(zhǎng)的大橋,橫跨鄧迪的泰河海灣。鮑奇使用了一種新的設(shè)計(jì)方法,采用了鑄鐵和熟鐵,建成后,這座大橋被認(rèn)為是一個(gè)工程奇跡。但是,1879年12月28日的夜里,在一場(chǎng)暴風(fēng)雪中,大橋不幸倒塌了,當(dāng)時(shí)它建成還不到兩年,當(dāng)時(shí)正好有一列承載著75人的列車經(jīng)過,列車上所有的人都遇難了,這在當(dāng)時(shí)是一場(chǎng)巨大的工程災(zāi)難。
蘇格蘭鄧迪市的泰河鐵路大橋—?dú)W洲最長(zhǎng)的鐵路大橋
這時(shí)候鮑奇正在設(shè)計(jì)福斯鐵路大橋,所以大家紛紛對(duì)他的設(shè)計(jì)能力提出質(zhì)疑,福斯鐵路大橋工程只好匆匆下馬。托馬斯·鮑奇去世后,福斯鐵路橋的設(shè)計(jì)工作由約翰·福樂和本杰明·貝克共同負(fù)責(zé)。他們對(duì)原來(lái)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了修改,沒有采用托馬斯·鮑奇的懸索橋方案,而是用一種“紡錘型”或稱“橄欖型”的鋼式結(jié)構(gòu)取而代之,這就是現(xiàn)在人們所看到的福斯鐵路大橋。
福斯鐵路大橋是一座由眾多鋼管弦桿構(gòu)件組成的雙伸臂梁鐵路橋,全長(zhǎng)1620米。1882年大橋開始建造,橋梁施工歷時(shí)七年,中間更換了設(shè)計(jì)工程師,修改了設(shè)計(jì)方案。七年中,施工動(dòng)用了四千多名工人,高空施工中犧牲了98人,并造成了數(shù)百名人員傷殘。為了紀(jì)念這些為英國(guó)橋梁事業(yè)做出貢獻(xiàn)的工人,在橋址處修建了紀(jì)念館。1890年3月4日大橋建成,威爾斯七世國(guó)王將一枚金鉚釘釘在橋上,宣告大橋竣工通車。21世紀(jì)初,英國(guó)的養(yǎng)護(hù)部門對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了檢測(cè),主要承重結(jié)構(gòu)仍然完好,只是對(duì)部分桿件和接頭處進(jìn)行了維修加固,這是名副其實(shí)的百年大橋。英國(guó)政府于2011年5月向聯(lián)合國(guó)教科文組織提名福斯大橋?yàn)樘K格蘭的世界遺產(chǎn)。
列車行進(jìn)在大橋上
我們正在仔細(xì)看著圖片介紹,博物館的工作人員艾德里安知道我們是從中國(guó)來(lái)的,便主動(dòng)地給我們介紹了很多關(guān)于這座大橋的故事。他說,福斯鐵路大橋的結(jié)構(gòu)是從中國(guó)的木伸臂梁(鵲巢橋)演變而來(lái)的。有趣的是,橋造成后7年,中國(guó)清朝官員李鴻章出訪英國(guó),在參觀這座橋后,也想在中國(guó)的渤海灣建造一座。后來(lái)詹天佑在當(dāng)粵漢鐵路督辦時(shí),提出的武漢長(zhǎng)江大橋的方案就參照了福斯鐵路大橋的方案。
鐵路大橋
艾德里安介紹說,福斯鐵路大橋橋梁的大部份結(jié)構(gòu)是鋼,由一條平衡懸臂橋和兩條懸跨組成,據(jù)說共用了八百多萬(wàn)支鉚釘,懸臂梁屬于桁架鋼梁,是由厚鋼管連接而成的。修建整座橋用去了約400噸鋼鐵。該橋主跨達(dá)521.2米,總長(zhǎng)1620米,支承處桁高達(dá)110米。橋上的鐵路高出水位47.8米,因風(fēng)力過大,橋梁桁架做成向內(nèi)傾斜,塔頂寬約10米,塔底寬36.6米,全橋共計(jì)3個(gè)橋塔,6個(gè)伸臂,各長(zhǎng)206米,懸跨長(zhǎng)107米。
鐵路大橋
鐵路大橋
艾德里安還說,福斯鐵路大橋有六大技術(shù)特點(diǎn)。其一,用“紡錘型”桁架延伸橋梁懸臂,達(dá)到了增大跨度的能力;三個(gè)“紡錘型”桁架就像三個(gè)挑水農(nóng)夫一樣并列一排,用三個(gè)扁擔(dān)延長(zhǎng)跨度、平衡重量。其二,“紡錘型”桁架屬于“二力桿”,設(shè)計(jì)者將拉桿與壓桿區(qū)別對(duì)待??紤]受力的需要,每個(gè)拉桿均有四個(gè)小鋼管組成空心的構(gòu)件;而每個(gè)壓桿則由一大直徑鋼管組成。這種針對(duì)受力特點(diǎn)采取區(qū)別對(duì)待的設(shè)計(jì)很新穎。其三,拉壓桿交叉點(diǎn)自由相交。為了桿件受力清晰簡(jiǎn)單,拉壓桿件在中途交叉處采用了自由相交而不是剛性聯(lián)結(jié),這樣更符合結(jié)構(gòu)力學(xué)中的二力桿受力特性,也大大地簡(jiǎn)化了手工計(jì)算的復(fù)雜程度,因?yàn)楫?dāng)時(shí)沒有電子計(jì)算,也不可能用到大型空間有限元法來(lái)計(jì)算分析與仿真。其四,設(shè)置了維修通道。即使21世紀(jì)的很多橋梁設(shè)計(jì)人員也容易忽視橋梁維修檢修通道。但是,福斯鐵路橋在19世紀(jì)就考慮了鋼筋混凝土維修通道及步梯,這樣便于橋梁在營(yíng)運(yùn)工程中做周期性的檢修維護(hù)。這一點(diǎn)對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)橋梁更是至關(guān)重要,因?yàn)殇撹F銹蝕的防護(hù)會(huì)經(jīng)常用到這些通道。其五,抗風(fēng)能力強(qiáng)。由于整個(gè)橋梁才用了桁架結(jié)構(gòu)通透率很大,阻風(fēng)面很??;再加上“紡錘型”的橋型結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好。因此橋梁的抗風(fēng)能力大大增加,安全而穩(wěn)定。其六,海水銹蝕及防銹。海水中的鹽分、氯離子會(huì)加快鋼材的銹蝕,橋梁運(yùn)行一百多年,能完好無(wú)損的保持到21世紀(jì),其防銹技術(shù)是不言而喻的。
艾德里安的解說總是被我的疑問所打斷,因?yàn)橐恍┘夹g(shù)術(shù)語(yǔ)我確實(shí)聽不太懂。我說,一百多年前大橋的設(shè)計(jì)能達(dá)到這樣高的技術(shù)水準(zhǔn),確實(shí)令人驚嘆。在博物館最后的一個(gè)展館,還介紹了英國(guó)鐵路發(fā)展史上其他橋梁和隧道。其中關(guān)于英吉利海峽的建設(shè)歷史,引起了我的濃厚興趣。
英國(guó)是一個(gè)島國(guó),孤懸歐洲大陸之外,通過英吉利海峽和法國(guó)隔海相望。幾百年來(lái),通過陸路從英國(guó)到達(dá)歐洲大陸一直是人們的夢(mèng)想,一代又一代的人提出了各種設(shè)想,也進(jìn)行了有益的嘗試。
在英吉利海峽下面修建連接英國(guó)和法國(guó)的隧道,這個(gè)想法最早由法國(guó)人尼古拉斯·德斯瑪瑞特在1751年提出。1802年工程師阿爾伯特·馬修草擬了一份計(jì)劃給拿破侖,建議采用上下兩層隧道,上層通行馬車,下層則是排水用。當(dāng)然,這個(gè)計(jì)劃是不切實(shí)際的。1842年由布魯內(nèi)爾設(shè)計(jì)的泰晤士河水下隧道貫通后,盡管長(zhǎng)隧道中存在著通風(fēng)問題和蒸汽機(jī)車的排煙問題,但給人們解決英吉利海峽隧道問題提供了希望。
1875年英國(guó)議會(huì)通過了一項(xiàng)法案,授權(quán)海峽隧道有限公司進(jìn)行英吉利海峽隧道的開掘試驗(yàn)。經(jīng)過5年的準(zhǔn)備,從1880年開始,從英格蘭海岸的多佛開始試驗(yàn)性挖掘,但爆破和人工挖掘的方式,使挖掘的速度非常緩慢。直到空氣壓縮式的開鑿機(jī)發(fā)明,才使隧道的掘進(jìn)速度大為加快。三年后,這條試驗(yàn)隧道已經(jīng)有2.4公里長(zhǎng)、位于海床下30.5米深。但由于當(dāng)時(shí)的歐洲局勢(shì)緊張,英國(guó)政府擔(dān)心一旦隧道貫通,會(huì)成為敵人從歐洲大陸入侵英國(guó)的通道,所以緊急叫停,連同后來(lái)發(fā)生的第一次、第二次世界大戰(zhàn),英吉利海峽隧道的計(jì)劃被擱置了近70年。
20世紀(jì)50年代后,該計(jì)劃被重新喚醒,英國(guó)和法國(guó)政府開始商討修建海峽隧道的可行性。直到1971年,兩國(guó)政府簽訂了隧道建設(shè)協(xié)議,采用三個(gè)并行隧道的方案,也就是兩個(gè)鐵路隧道加一個(gè)服務(wù)隧道。1973年英國(guó)首相希思和法國(guó)總統(tǒng)彭皮杜共同啟動(dòng)了這個(gè)方案,但在兩年后的能源危機(jī)中被迫終止。
鐵路大橋和隧道
鐵路隧道
十幾年后,英國(guó)的撒切爾首相和法國(guó)的密特朗總統(tǒng)宣布重新啟動(dòng)隧道計(jì)劃,1987年7月29日簽署了坎特伯雷協(xié)定,同日英國(guó)和法國(guó)開始各自的挖掘工程。1990年12月1日兩國(guó)的挖掘隊(duì)伍成功地在服務(wù)隧道中會(huì)師,隧道貫通點(diǎn)距英格蘭23公里,距法國(guó)16公里。兩條主隧道分別于次年5月和6月貫通。1993年12月50公里長(zhǎng)的隧道工程竣工,在海床下46米深處,建設(shè)方和歐洲隧道公司辦理了交接手續(xù)。1994年5月,英國(guó)伊麗莎白女王和法國(guó)密特朗總統(tǒng)剪彩開通,次月國(guó)際貨運(yùn)列車從隧道中穿過,6個(gè)月后連接倫敦、巴黎、布魯塞爾的國(guó)際旅客列車開始運(yùn)行。
從博物館出來(lái),我們?cè)俅味嗽斶@座大橋,一列火車從橋上穿過,與大橋這個(gè)龐然大物相比,列車是那樣的渺小。夜色漸漸降臨,籠罩在晚霞中的兩座大橋更加美麗迷人。由于鐵路的跨河入海的志向,使鐵路建設(shè)者們,以工程師的智慧和工人的勤勞,造就了一個(gè)個(gè)工程奇跡,譜下了跨河入海的旋律。在這種雄壯的旋律的伴隨下,有著四千年歷史的鐵路,正在堅(jiān)定地走向未來(lái)。
晚霞中的福斯公路大橋(左)和福斯鐵路大橋(右)