火車是人類常用的交通工具，經(jīng)常在人們長途旅行的時(shí)候都會選擇坐火車。那么大家了解關(guān)于火車的知識嗎?知道是誰發(fā)明的嗎?知道當(dāng)中的發(fā)明歷史嗎?下面跟隨學(xué)習(xí)啦小編一起來看看吧。

　　火車的發(fā)明者以及發(fā)明歷史

　　在1781年，火車先驅(qū)內(nèi)燃機(jī)車喬治.斯蒂芬森出生在一個(gè)英國礦工家庭。直到18歲，他還是一個(gè)目不識丁的文盲。他不顧別人的嘲笑，和七八歲的孩子一起坐在課堂里學(xué)習(xí)。1810年，他開始制造蒸汽機(jī)車。1817年，當(dāng)斯蒂芬森決定他主持修建從利物浦到曼徹斯特的鐵路線上完全用蒸汽機(jī)車承擔(dān)運(yùn)輸任務(wù)。但是，保守的鐵路擁有者卻對蒸汽機(jī)車的能力表示懷疑。他們提出，在鐵路邊上固定的牽引機(jī)，用拖纜來牽引火車。斯蒂芬森為了讓人們充分相信火車的性能，制造出了性能良好的“火箭號”機(jī)車。這種機(jī)車的卓越表現(xiàn)終于讓懷疑者改變了態(tài)度，利物浦--曼徹斯特鐵路因此成為世界上第一條完全靠蒸汽機(jī)運(yùn)輸?shù)蔫F路線。

　　1804年，一個(gè)名叫德里維斯克的英國礦山技師，首先利用瓦特的蒸汽機(jī)造出了世界上第一臺蒸汽機(jī)車。這是一臺單一汽缸蒸汽機(jī)，能牽引5節(jié)車廂，它的時(shí)速為5至6公里，而真正的蒸汽機(jī)車即火車是由史蒂芬孫(又譯喬治·斯蒂芬森)發(fā)明的。這種車因?yàn)楫?dāng)時(shí)使用煤炭或木柴做燃料，所以人們都叫它 “火車” ，這個(gè)名稱一直沿用至今。

　　最早使用燃煤蒸汽動力的燃煤蒸汽機(jī)車有一個(gè)很大的缺點(diǎn)，就是必須在鐵路沿線設(shè)置加煤、水的設(shè)施，還要在運(yùn)營中耗費(fèi)大量時(shí)間為機(jī)車添加煤和水。這些都很不經(jīng)濟(jì)。在19世紀(jì)末，許多科學(xué)家轉(zhuǎn)向研究電力和燃油機(jī)車。 動車組世界上第一列真正在軌上行駛的蒸汽火車是由康瓦耳的工程師查理礠里維西克所設(shè)計(jì)的。 它的火車有四個(gè)動力輪，1840年2月22日試車，空車時(shí)，時(shí)速20公里，載重時(shí)，每小時(shí)8公里(相當(dāng)于人快步行走的速度)。 不幸，火車的重量壓垮了鐵軌。

　　1879年，德國西門子電氣公司研制了第一臺電力機(jī)車，重約954公斤，只在一次柏林貿(mào)易展覽會上做了一次表演。1903年10月27日，西門子與通用電氣公司研制的第一臺實(shí)用電力機(jī)車投入使用。

　　燃油機(jī)車1894年，德國研制成功了第一臺汽油內(nèi)燃機(jī)車。并將它應(yīng)用于鐵路運(yùn)輸，開創(chuàng)了內(nèi)燃機(jī)車的新紀(jì)元。但這種機(jī)車燒汽油，耗費(fèi)太高，不易推廣。

　　1924年，德、美、法等國成功研制了柴油內(nèi)燃機(jī)車，并在世界上得到廣泛使用。

　　1941年，瑞士研制成功新型的燃油汽輪機(jī)車，以柴油為燃料。 且結(jié)構(gòu)簡單、震動小、運(yùn)行性能好，因而，在工業(yè)國家普遍采用。

　　21世紀(jì)10年代以來，各國都大力發(fā)展高速列車，例如法國巴黎至里昂的高速列車，時(shí)速到達(dá)300公里;日本東京至大阪的高速列車時(shí)這也達(dá)到500公里以上。人們對這樣的高速列車仍不滿足。法國、日本等國率先開發(fā)了磁懸浮列車。我國也在上海修建了世界第一條商用磁懸浮列車線，由地鐵龍陽路站到浦東機(jī)場。這種列車懸浮于軌道之上，時(shí)速可達(dá)700-800公里。

　　火車發(fā)展簡史

　　日本、法國、德國是當(dāng)今世 法國高速火車界高速火車技術(shù)發(fā)展水平最高的三個(gè)國家。

　　高速火車的實(shí)際應(yīng)用發(fā)源于日本。1959年，日本國鐵開始建造東京至大阪的高速鐵路，并在1964年開通，全長515公里，火車時(shí)刻表時(shí)速210公里，稱為東海新干線。隨后向西延伸，于1975年開通至岡山，1975年開通至終點(diǎn)站博多，大阪至博多稱為山陽新干線，全長1069公里。

　　1982年，大宮至盛岡間465公里的東北新干線開通，同年11月，大宮至新潟間的上越新干線也開通運(yùn)營。1970年，日本制定“全國新干線火車網(wǎng)建設(shè)法”，1972年日運(yùn)輸省又規(guī)劃了五條新干線：北陸新干線(東京-大阪-富山)、東北新干線延長線(盛岡-青森)、九州新干線(博多-鹿兒島)、長崎新干線(博多-長崎)、北海道新干線(青森-札幌)。

　　法國高速火車稱TGV( Train à Grande Vitesse 法文高速列車之意 )。法國國鐵(SNCF)從1950年開展高速火車技術(shù)研究，1955年研制的樣車試車，就創(chuàng)造了當(dāng)時(shí)的世界最高記錄-火車時(shí)刻表時(shí)速331公里，使人們看到了這一技術(shù)的發(fā)展前景。

　　法國高速火車實(shí)際運(yùn)營開始于1967年，稍晚于日本。但法國國鐵不斷改進(jìn)，使TGV的速度不斷創(chuàng)新，1981年，一列由七節(jié)車廂組成的TGV列車創(chuàng)下了火車時(shí)刻表時(shí)速380公里的新記錄。1990年，第二代TGV列車又以515.3公里的火車時(shí)刻表時(shí)速刷新了世界記錄，沖破了被稱為極限的375公里火車時(shí)刻表時(shí)速，使TGV成為法國人日常生活不可缺少的一部分。1972年法國完成了編號為TGV001的原型列車，最高火車時(shí)刻表時(shí)速318公里。1981年第一代TGV-PSE創(chuàng)造了火車時(shí)刻表時(shí)速380公里的記錄。1990年，一列由兩輛動車、三輛車廂組成的第二代TGV Atlantique以515.3公里火車時(shí)刻表時(shí)速創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。法國高速列車于2007年4月3日在行駛試驗(yàn)中達(dá)到574.8公里的時(shí)速，打破了1990年由法國高速列車創(chuàng)下的時(shí)速515.3公里的有軌鐵路行駛世界紀(jì)錄。法國TGV線路分為四部分：巴黎東南線(TGV PSE)，由巴黎至里昂運(yùn)行3小時(shí)50分，火車時(shí)刻表時(shí)速260公里。大西洋線(TGV Atlantique),由巴黎通往大西洋岸,火車時(shí)刻表時(shí)速300公里。北方線(TGV Nord)從巴黎出發(fā),穿越英倫海峽進(jìn)入英國。另有支線到布魯塞爾，并延伸至阿姆斯特丹、科倫、法蘭克福。東線(TGV Strasbourg) ,由巴黎到斯特拉斯堡。

　　德國ICE德國高速火車稱為ICE(Inter City Express)。1979年試制成第一輛ICE機(jī)車。1982年德國高速火車計(jì)劃開始實(shí)施。1985年ICE的前身InterCityExperimiental首次試車，以317火車時(shí)刻表時(shí)速公里打破德國火車150年來的記錄，1988年創(chuàng)造了火車時(shí)刻表時(shí)速406.9公里的記錄。1990年一臺機(jī)車加13輛車廂的ICE列車開始在Wurzburg-Fulda高速火車試運(yùn)行，火車時(shí)刻表時(shí)速為310公里。1992年德國火車以29億馬克購買了60列ICE列車，其中41列運(yùn)行于第六號高速火車，分別連接漢堡、法蘭克福、斯圖加特，運(yùn)行火車時(shí)刻表時(shí)速200公里。德國已建成高速火車1000多公里，到2000年，德國計(jì)劃建成11條高速火車。現(xiàn)在，中國的京津城際鐵路已經(jīng)開通，使用的是CRH3型動車組。

　　電力火車簡介

　　1879年出世的世界第一臺電力機(jī)車，是利用兩條鐵軌之間的第三 SS4改電力機(jī)車條軌將電力引進(jìn)機(jī)車?yán)锏摹＿@種供電方式適合于電壓和功率都比較低的情況。

　　隨著電力機(jī)車的發(fā)展，要使它跑得快，運(yùn)載量大，就得提高電力機(jī)車供電系統(tǒng)的電壓和功率，因而需要使用高壓輸電線和變電裝置。在這種情況下，就不能再使用設(shè)在地面上的第三條軌供電的方式了，因?yàn)檫@既不安全，又給使用帶來不便。

　　1881年，德國試驗(yàn)成功一種適合以高壓輸電線供電的電力機(jī)車新的供電系統(tǒng)，叫做“架空接觸導(dǎo)線”供電系統(tǒng)，也就是將電力機(jī)車的供電線路由地面轉(zhuǎn)向空中。實(shí)際上，這種供電系統(tǒng)和現(xiàn)在城市中的有軌電車相似，在車頂上裝著一條“長辮子”。它與以前使用蓄電池的電動機(jī)車的主要不同在于，它自身不帶電源，由電廠供電，所以機(jī)車的結(jié)構(gòu)比較簡單，但需要一套供電設(shè)備。

　　這種裝有“長辮子”的火車，依靠裝在車頂上的受電弓子把電力從架在空中的電線上引到機(jī)車?yán)铩８邏狠旊娋€送來的電是高達(dá)110千伏的三相交流電，必須經(jīng)過牽引變電所變成25千伏的單相交流電，方能供機(jī)車使用。因此，在電力機(jī)車行駛的鐵道沿線上，每隔50公里左右設(shè)一個(gè)牽引變電所。變電所的電又被送到鄰近的沿線接觸網(wǎng)上，通過機(jī)車上的受電弓將交流電引到機(jī)車的整流器上，把交流電變成直流電，使直流電動機(jī)旋轉(zhuǎn)，再經(jīng)過一套傳動裝置，帶動車輪轉(zhuǎn)動，機(jī)車就會跑動起來。

　　電力機(jī)車雖然問世較早，但直到20世紀(jì)60年代才開始受到人們的重視，被大量普遍地使用起來，已成為鐵路機(jī)車家族中的佼佼者。
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