“活塞”动力登堂入室（一）

未来之鹰航空

重于空气的航空器飞上天空，必须要有航空动力。自世界第一次工业革命发生、蒸汽机诞生以来，航空先驱们为研制使飞机得以升空的发动机做出了艰苦的探索，经历许多挫折和失败，一步一步前进，终现曙光，活塞发动机喷薄而出。

詹姆斯·瓦特是英国著名的发明家，是工业革命时期的重要人物。他对当时已出现的蒸汽机原始雏形做了一系列的重大改进，发明了单缸单动式和单缸双动式蒸汽机，提高了蒸汽机的热效率和运行可靠性，对社会生产力的发展作出了杰出贡献。他研制的实用型的蒸汽机开启了动力之门，也为后来航空动力的问世打下了基础。

瓦特1736年1月19日生于英国格拉斯哥。瓦特从小就表现出了精巧的动手能力以及数学上的天分。1757年瓦特到格拉斯哥大学工作，修理教学仪器。在大学里他经常和教授讨论和技术问题。瓦特在朋友的引导下，开始了对蒸汽机的实验。经过大量实验，瓦特发现效率低的原因是由于活塞每推动一次，缸里的蒸汽都要先冷凝，然后再加热进行下一次推动，从而使得蒸汽80%的热量者耗费在维持气缸的温度上面。1765年，瓦特取得了关键性的进展，他想到将冷凝器与气缸分离开来，使得气缸温度可以持续维持在注入蒸汽的温度，并在此基础上很快建造了一个可以运转的模型。终于在1776年，第一批新型蒸汽机制造成功并应用于实际生产。

瓦特开始继续研究如何将蒸汽机的直线往复运动转化为圆周运动，以便使得蒸汽机能为绝大多数机器提供动力。之后瓦特又对蒸汽机做了改进并取得了一系列专利:所有这些革新结合到一起，使得瓦特的新型蒸汽机的效率是过去的纽科门蒸汽机的5倍。

蒸汽机经纽科门和瓦特发明和改进后，技术日趋成熟。这个被誉为“万能的原始动力”被人们寄予厚望。但它能在海陆空的交通工具中扮演最关键的角色一-发动机吗?经科学家、发明家和工程师的不懈努力，历史给出了答案。

1807年，一艘名为“克拉蒙特”号的轮船出现在纽约港，该船以每小时8千米的速度溯哈得逊河而上，用32小时抵达距纽约240千米的上游奥尔巴尼，这次试航拉开汽船时代的序幕。

原来，“克拉蒙特”号是世界上第一艘以蒸汽机为动力的轮船。它的发明人是美国工程师罗伯特·富尔顿。

罗伯特·富尔顿出生于美国一个贫苦的农民家庭，小富尔顿从小就爱幻想。他后来发明蒸汽机轮船和他童年的一次经历有关。

有一天，小富尔顿和邻居大叔一起驾着小船到河的上游去找活干。他们开始悠闲地撑着篙，逆流而上。突然，水流湍急，小船在河中打转，富尔顿和邻居大叔拼命地撑篙，汗水湿透了他们的衣服，但船仅能艰难地移动。富尔顿心想:撑篙太费力了，假如有一种东西能让船自动行走，该多么好啊!这个想法他居然和邻居大叔说了。邻居大叔一面用力撑着篙，一面笑着说:“假如有一种东西能让船自动行走，那这样东西是什么呢?"

自此以后，“怎样使船自动行走?”就成了藏在富尔顿心中的重大问题。从 1793-1807年的十多年间，他进行了艰苦的努力攻关，终于研制出以蒸汽机为动力的新轮船，并于1807年8月17日在哈得逊河试航成功。