从蒸汽机车到高铁:200年间铁路营运沧桑巨变
当今快速发展的社会,出行的交通工具除了飞机、汽车等,高铁也已经成为很多中国人出行的必选。而当目光回溯到近200年前世界第一条蒸汽机车铁路开始运营之时,我们不由得会为铁路和机车技术的沧桑巨变而大为感慨。
蒸汽铁路开启黄金时代
瓦特改进蒸汽机后,在1804年,英国矿山工程师理查·德里维斯克首先利用瓦特的蒸汽机,研制出了世界第一辆在铁轨上行驶的蒸汽机车,这是一台单一汽缸蒸汽机机车。当年2月21日,在梅瑟蒂德菲尔的一条运河旁,德里维斯克亲自驾驶着新出厂的蒸汽机车,牵引着5节车厢,满载10吨货物和70名乘客,沿着16公里长的铸铁轨道,以时速3.9公里跑完全程。因为当时使用煤炭或木柴做燃料,所以人们都叫它“火车”, 这个名称也一直沿用至今。
这趟世界第一次火车运行,用了4个小时。由于比马车慢得多,而且因为机车和所拉的货物过重,造成铁轨断裂,德里维斯克的机车缺乏竞争优势,没有被人们接受,在商业上一败涂地。
1810年,29岁的英国工程师乔治·斯蒂芬森开始着手制造蒸汽机。1814年7月25日,斯蒂芬森自己动手制作的第一台机车开始运行,取名“布鲁克”号。在以后的10年中,斯蒂芬森造了12辆与“布鲁克”号相似的火车头。
1820年,斯蒂芬森与纽卡斯尔的铸造厂合作,着手改进了铁轨的性能。他们还为桑德兰的赫顿煤矿建成了一条13公里长的矿区铁路,斯蒂芬森就此获得了修建铁路的工程技术经验。
1821年,斯蒂芬森在达林顿富商爱德华·皮斯的帮助下,开始着手修建世界第一条运营铁路:斯托克顿—达林顿铁路,并担任修建这条铁路的总工程师。这条21公里的铁路用了3年多的时间建成,采用了伯灵顿铁工厂研制的更新型的锻铁铁轨,韧性和硬度都较好,是当时绝佳的铁轨材料。在这条铁路的建设中,解决了一堆闻所未闻的技术问题,制定了一系列标准,甚至近两百年之后,斯蒂芬森制定的那些标准依旧被全世界的很多国家所采用,比如1435毫米的标准轨距。
1825年9月27日,斯托克顿—达林顿铁路作为世界上正式办理客货运营业的第一条铁路,正式运营。这条铁路的通车仪式在达林顿的煤矿的息来敦车站举行,四面八方的居民都跑来看铁路开通典礼,场面热闹非凡。虽然蒸汽机车诞生了已经二十多年,他们中的很多人却连蒸汽机车长得啥模样都不知道。
通车检阅式由五列列车组成,第一列是以蒸汽机车为动力牵引的,而其余4列车则由一匹马拖着6辆货车运行。所以,这条铁路属于火车、马匹混跑的线路。斯蒂芬森亲自驾驶第一列“旅行者”号蒸汽机车,后带上一个煤水车,机车总重量只有9吨。机车牵引了32辆货车和1辆客车车厢,整个列车总重达90吨,乘坐旅客达450人。运行过程中,机车的最高时速达到24公里,平均时速为13公里。
尽管斯蒂芬森的蒸汽机车并不是第一辆,但是因为这条铁路的运行成功,他被人们尊称为“蒸汽机车之父”,“旅行者”号机车现在仍存于英国达林顿车站。从那时起,蒸汽机车也开始了持续100多年独霸铁路牵引动力垄断地位的黄金时代。
中国铁路从追赶到领跑
在世界上第一条蒸汽机车运行50年后,在中国境内才出现了第一条铁路。
1875年,英国怡和洋行等英国资本集团在上海至吴淞之间修建成了一条窄轨铁路,1876年7月3日开始运营,全长14.5公里。由于引发了占地斗殴和火车伤人等一系列事件和事故,这条铁路中断运营到12月才恢复权限通车,全程行驶30分钟。建3个车站,即上海站、江湾站和吴淞站。
1877年10月20日清政府以28.5万两白银购买了吴淞铁路,当年12月18日将铁路路轨全部拆除。1897年,清政府以官款按吴淞铁路原线路走向建设标准轨距的淞沪铁路,1898年9月建成通车。该铁路全长16.09公里,自上海站(今静安区东华路)至吴淞炮台湾,设上海、江湾、张华浜、蕰藻浜、炮台湾等5个车站。
1881年11月8日,中国人自主修建的第一条铁路“唐胥铁路”完成通车,不过这条仅有9.70千米的铁路并没有产生实际运营价值,而淞沪铁路可称得上是真正意义的中国第一条营运铁路。
完全由中国人自主设计、自主建造的第一条铁路出现,要到20世纪初。1905年10月开工建设,1909年9月开通运营的京张铁路,从北京至张家口,全长201.1公里,由爱国工程师詹天佑主持修建,是中国第一条不使用外国资金及人员,由中国人自行勘测、设计、施工、建造、运营的干线铁路。
新中国成立后,中国的铁路从设备落后、技术垄断到高速度高质量发展转变,已经从“追赶”变成了“领跑者”。全国铁路营业里程到2022年底达到了15.5万公里,其中高铁运营里程为4.2万公里,稳居世界第一。我国铁路客运周转量、货物发送量、货运周转量以及运输密度也均居世界首位。
2003年,中国第一次拥有高铁。20年间,铁路部门坚定不移走自主创新之路,持续提升科技自立自强能力,构建形成了涵盖高铁工程建造、装备制造、运营管理三大领域的成套高铁技术体系,铁路科技实力和创新能力大幅提升,推动我国铁路总体技术水平迈入世界先进行列,部分领域达到世界领先水平。2017年9月21日,复兴号动车组在京沪高铁实现时速350公里商业运营,中国为世界高速铁路商业运营树立了新标杆。
神州大地铁路密布高铁飞驰,中国高铁用最直观的方式,向世界彰显了创新中国的活力、流动中国的魅力。撰稿|阿晖