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发布时间:2020-08-01 14:54:01

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作者:宋涛

出版社:辽海出版社

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现代交通

现代交通试读:

前 言

科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。

科学教育,是提高青少年素质的重要因素,是现代教育的核心,这不仅能使青少年获得生活和未来所需的知识与技能,更重要的是能使青少年获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶和培养。

科学教育,让广大青少年树立这样一个牢固的信念:科学总是在寻求、发现和了解世界的新现象,研究和掌握新规律,它是创造性的,它又是在不懈地追求真理,需要我们不断地努力奋斗。

在新的世纪,随着高科技领域新技术的不断发展,为我们的科普教育提供了一个广阔的天地。纵观人类文明史的发展,科学技术的每一次重大突破,都会引起生产力的深刻变革和人类社会的巨大进步。随着科学技术日益渗透于经济发展和社会生活的各个领域,成为推动现代社会发展的最活跃因素,并且是现代社会进步的决定性力量。发达国家经济的增长点、现代化的战争、通讯传媒事业的日益发达,处处都体现出高科技的威力,同时也迅速地改变着人们的传统观念,使得人们对于科学知识充满了强烈渴求。

对迅猛发展的高新科学技术知识的普及,不仅可以使青少年了解当今科技发展的现状,而且可以使之从小树立崇高的理想:学好科学知识,长大为人类文明作出自己应有的贡献。

为此,我们特别编辑了这套“青少年科谱知识丛书”,主要包括《战机大观》、《舰艇博览》、《导弹百科》、《火炮之库》、《战车王国》、《军事先锋》、《武器前沿》、《太空世纪》、《登月传真》、《空间站之窗》、《航空档案》、《宇航时代》、《时间奥秘》、《气象缩影》、《激光聚焦》、《通信展望》、《纳米研究》、《材料世家》、《核能前景》、《能源宝库》、《建筑奇观》、《仿生试验》、《农业新空》、《环保结锦》、《医疗革命》、《民航之窗》、《交通纵横》、《电脑新秀》、《网络世界》、《微生物迷码》、《生活新探》、《人类未来》。这些内容主要精选现代前沿科技的各个项目或领域,介绍其研究过程、科学原理、发展方向和应用前景等,使青少年站在当今科技的新起点寻找未来科学技术的契入点和突破口,不断追求新兴的未来科学技术。

本套青少年科普知识读物综合了中外最新科技的研究成果,具有很强的科学性、知识性、前沿性、可读性和系统性,是青少年了解科技、增长知识、开阔视野、提高素质、激发探索和启迪智慧的良好科谱读物,也是各级图书馆珍藏的最佳版本。

古代的交通工具

独木舟:交通工具的滥觞

早期的人类大多是沿河而居的,跟水打交道多了,便渐渐发现了水的浮力,一些轻的东西在水里竟然不会下沉。为了适应捕鱼和渡河的需要,人们便用简单的工具创造了最早的水上工具一独木舟。这个时候大概是石器时代。有的学者曾在丹麦马格勒莫塞发现了一些古代的桨,经分析竟发现它们是公元前8000年左右的东西。在英国的约克郡,有人也从一个泥沿炭泽中发掘出了一支公元前7500年的木桨。这支桨一定是用来划一种中间掏空的独木舟的,其年代约为公元前6300年。在我国,1956年在浙江出土的古代木筏,据鉴定是4000年前旧石器时代的遗物。舟筏的历史,可以追溯到史前,独木舟的制造和应用,是人类历史上的一件大事。有了独木舟,人们的活动范围扩大了,从此可跨越水域去开拓新的天地。

早期的独木舟都很原始。原始人类将巨大树干用火烧或用石斧加工成中空的独木舟,虽然简单,但可以做得相当大。在英国的林肯郡就发现一只独木舟,竟长达16米,宽1.5米。筏与木船:现代船舶的雏形

制作独木舟对缺乏先进工具的原始人来说,实在是太复杂了。人们又将树干、竹竿、芦苇等捆扎成筏,或用兽皮做成皮筏在水上浮行。筏相对独木舟来说要稳当安全得多,并且取材方便,制造简单。但是这种筏的性能也不大好,遇上激流则稳定性很差。人们又开始寻找方法找别的东西来代替。

进入青铜器时代,人们已经掌握了青铜器具,能够比较轻易地将原木劈开成板来造木板船。考古学家们在考察古代木船时很惊异地发现这些船与现代的木船几乎一模一样:外面用木板平接或搭接成为船壳子,中间加上几根横木作为船的“肋骨”;为防止漏水,在木缝里则塞些麻布、油灰之类的东西,使其弥缝。由此看来古人造船的技术确是十分高明。帆船:人类航运的一大进步

木船和筏航行时的动力一般是篙橹或桨,但是用他们来行船并不令人满意,既费力又没效率。人们便寻找一种新的工具,这种工具就是帆。传说有位巴比伦的英雄加麦西企图飘洋过海时,遇到在死水处摆渡的艄公,艄公要他制作一根18英尺长的篙,可是可怜的加麦西发现,他就是把120根这么长的篙接起来也撑不到海底。怎么办?他发现海面上正刮起了风,于是他便脱掉了身上的衣服,举起双臂当作桅杆,扯起衣服作帆,站在船上随风吹去。这个传说说明人们已经认识到了可以借风行船,帆船于是也自然而然地出现了。

帆船的历史大约有6000多年了。在埃及出土的一件公元前40阗年的陶器上便绘有最古的帆船的图像:船的前端突出向上弯曲,船的前部有一个小方帆。不过这种船有个弊病就是只能利用顺风,不能利用侧旁吹过来的风。不过人毕竟是最聪明的,在漫长的历史中,我们的祖先一步步地对帆船的结构和样式作了改进,不断提高帆船的性能。船造得越来越大,帆和桅杆越来越多,速度越来越快,水面上逐渐成了帆船的一统天下。从15~19世纪中叶,是帆船发展的鼎盛时期,15世纪初中国航海家郑和远航东非组成的庞大船队便都是由帆船组成的。1492年哥伦布率领西班牙船队到西印度群岛时乘座的“圣玛丽亚”号,就是一艘长28米,排水量约200吨的三桅帆船。在帆船发展史上,地中海沿岸的古希腊古罗马人,西北欧最优秀的航海民族维京人,以及中国人都作出了巨大的贡献。帆船发展的最后一个顶峰是19世纪中叶美国的飞剪式快速帆船,在此之后,蒸汽轮船兴起,帆船便渐渐没落了。轮子:人类最伟大的发明

在远古时代,人们采集和狩猎所得的收获物必须搬运,陆上最早的运输工具是木棒,或者由两人抬,或一人扛。在考古发掘出来的约5000年前苏美尔人的石雕上,就刻有两人用一根木棒抬死鹿的图像。后来人们又改用橇,这种橇其实也就是一种在地面上滑动拖曳的木板。这种橇的摩擦阻力很大,并且由于路面不平整往往造成很多不方便。于是人们便又在木板底下安放圆木,让橇在上面滚动,便大大减少了阻力。可是这种方法也很费力,常常要边拉橇边放圆木,人们又想出一个方法,将圆木固定在橇底下,省却了许多麻烦。这种固定在橇底下的圆木便是以后轮的雏形。

不要小看这个发明,夸张地讲,轮改造了整个人类的历史,因为轮不仅仅用在运输上,而且用在科技的许多领域,例如,机械中缺少了圆形的齿轮,肯定成不了机器。轮的出现,将人类的交通事业向前推进了一大步。苏美尔人和中国人的车

许多学者认为:车是苏美尔人在公元前35世纪首创的。从圆木滚子分出轴和轮两部分,既是橇进一步形成车的过程,也是橇和车的明显的区分,苏美尔人正是首先完成了这一步。我国也是历史上最早使用车的国家。相传在4600年前黄帝大战蚩尤时就出现了车。大约4000年前,一个名叫薛的部落以造车闻名于世。中国的许多古书中都记载了奚仲造车的故事,在我国历史博物馆中,现在还陈列着一个商代车的模型,这是一辆精致的两轮车,有一辕、一衡、两轭、一舆,从结构上讲十分完整,体现了中华民族当时造车技术的高度水平。

古代中国的造车技术,一直都比西方人先进。在中国的周代,便开始用油脂作为车辆的润滑剂,中国汉代就出现了四轮车,比西方早了一个多世纪。在东汉和三国时期出现了一种经济又实用的运输工具——独轮车。这种车现在还能见到,其优点是轻、小,不占空间,什么路都能走,特别适宜于羊肠小道。《三国演义》中诸葛亮六出祁山时,蒲元造了“木牛”为蜀军运送粮食。据许多学者考证,这种“木牛”就是一种独轮车。中国古代还有张衡发明的自动记路程的记里鼓车、三国时代马钧发明的指南车、八轮车、十二轮车,等等。中国古代车的发展早已成了中国文化最具魅力的部分之一。驾马服牛:马车的兴衰

车最早是由人来推挽的。当人们已经能够驯服牛、马等牲畜后,人们又用牲畜来牵引。畜力车比人力车载运能力大,而且速度也快,行驶里程也更远。单驾两轮车是畜力车的最初韵形式,但后来就用两匹或四匹马驾车和牵引。驾车的马称为服马,而在两侧同牵引的则是骖马。而古代埃及,则又发明了一种轭,将轭加在牲畜肩上,通过制成弓形的部分和加上垫子减轻绳索的压力。在漫长的历史过程中,马车逐渐成为陆地上使用最多的交通工具。在战争中,马车还成为一种强有力的武器,以其快速、冲击力强而成为诸兵种中的王牌之师,在中国的商周时代,一国的军事实力甚至还要以战斗马车的数量来衡量。

在欧洲,罗马帝国普遍采用马车来运送邮件。随着商业的发展和马车道路逐渐发展,陆上的交通运输任务几乎都由马车来承担。欧洲中死纪,19世纪,马车的运用已十分普遍,到了20世纪,马车改变以往的木铁结构,采用橡胶轮胎和滚珠轴承,同近代运输工具铁路列车和汽车并存。但后来马车的长途运输,逐渐为铁路运输所取代,陆上短途运输也遇到了汽车强有力的竞争。马车便逐渐退出历史舞台了。中国特产:抬轿

轿是由人前后相抬的一种工具。在西方载人行走的工具一般是马车,而在中国,轿却成了最基本的交通工具,这种工具的动力是人,因而往往只有那些有钱有势的人才能够雇得起人抬轿。在中国,轿成了人们身份和地位的象征。

轿的构造很简单。简陋的两根竹杆加一床凉椅就是一抬;复杂的,用布、木板作一个漂亮的木笼,配上凳子让人坐。轿的构造简单,可是规则倒挺多的,比如说抬轿的人数越多,越能显示乘轿者身份的越尊贵,皇帝的轿子没有定数,有时十二抬,有时十六抬,前呼后拥的。

轿子的来历已不可考,不过一般认为这种工具可能是从山乡里产生的。上山爬坡,极为不便,一些脚力不够的人尤其如此,于是便雇人抬上去。这种形式传到城市就演变成轿子了。

古代交通设施和管理

悠悠古栈道,凄凄十里亭

行进在四川的山间,说不定您会走上这么样的一条路:蜿蜒于群山峻岭间,道路以木为支撑悬于山崖侧面,上顶青天,下临深渊,使人时时担心会不会一脚踩空掉下去。这种路就是栈道。

在战国和秦汉时期,我们的先辈就修建了许多条栈道,多在今天的川、陕、甘、滇境内,据估计总长度达5000余里。这些古栈道,是由人从山上吊下来,一锤锤地在崖壁上凿出一个个深孔,插进木杆铺上木板,覆上泥土而修成,或是干脆地凿出一条隧道或半隧道供人通行,还有一种样式就是如泰山“十八盘”那样的梯子崖。这些栈道对于穷乡僻壤与外界的沟通和交流,起了至关重要的作用。

中国古代还盛行馆驿制度。这种制度大概是从秦代而起,内容也就是在官道上十里设一亭,三十里设驿。驿站的作用主要是给路人改换马匹和提供食宿。到西汉时期,设亭道路延续总长竟达到了10万里。唐代是古代道路发展的极盛时期,初步形成了以城市为中心四通八达的道路网,清代以北京为中心的“官马大路”分成东北路、东路、西路和中路四大干线,其总长有4000余华里。这样的道路长度,在古代堪称世界之最。古代西方的路

在古代希腊,修路和行车有许多禁忌。希腊人认为,有森林、泉水等风景优美的地方是仙人的幽居,凡人不能打扰,要筑路则未免要破坏自然环境而触犯仙人。因而他们修的路很少,与其说是摘交通运输的大道,还不如说是通向庙堂的林荫道,因而,双轮马车不得不在曲折的山间小道上行驶。

波斯(今伊朗)人在公元前500年左右建立了一个强大的波斯帝国。在大流士皇帝的统治下,波斯修筑了许多驿道,从首都苏萨到各省区都有驿道相通,其中最长的是从苏萨到一个名叫小亚以弗所的城市,这条路被称为御道,全长2400公里,每20公里就设一驿站。波斯人修的驿道与中国人不同,不是为了方便旅行、通邮或各地进行的物资交流,而是出于军事和行政管理的需要,因为当时波斯是一个尚武、积极向外侵略的国家,军队调动频繁,因而也就需要运送粮食装备,在政府所在地和边防前哨间传达命令和递送情况。御道的修筑,方便了波斯帝国的侵略扩张,在公元前514年左右,大流士占领了欧洲的一部分地区,波斯成为跨亚非欧三洲的大帝国。

罗马人在公路建设上有很大成就,他们建立了完整的公路系统,在罗马帝国的全盛时期罗马人在各地修了大约5万英里很好的公路。罗马人没有像希腊人那样迷信,而是用技术逢山开路,遇水架桥,排干沼泽,将贯通全国的公路修得经久耐用。调动的军马、骑马的信使、双轮马车和满载货物的四轮马车,无论在什么气候、什么季节中都能安全通过。西方高明的筑路技术

罗马的筑路工程师一般都是就地取材,将一些大石头打碎,铺成路基,再在上面盖上碎石和沙子。若没有现成的石料,就用砾石和泥灰。在沼泽地带,他们就打桩,用木料筑起堤道。大多数的公路边都和现在一样,有整齐的镶边石,而在城里街道的两边都有高起的人行道,在经常下暴雨的地区,路修得中间凸起竟然还能够排水。

不过,由于罗马帝国的衰亡,欧洲的道路受损严重,在中世纪的前半期,整个欧洲大陆没有修过一条新的公路。但岛国英吉利倒是例外,一个瞎子梅特卡夫最先修公路,他像罗马人一样,用石料打地基,上面铺几层碎石或碎瓦夯实。靠这个办法,30年中他竟然修了180英里长的很好的公路。不过这种公路有个毛病,就是没有铺路面。后来他的同胞特尔福特用双层的片石作路基,将小石子填在空隙里,上面铺上7英寸厚的碎石,最后再铺上一层砂砾夯实作路面,这种路面强度很高,有人曾做过这样的试验,将现代10吨重的压路机在这种古道上来回地压,路面和路基竟然完好无损。这种铺路的技术可见十分高明,现在一些农村修机耕路用的还是这种方法。灵渠:漓江与湘江的握手

古代的人们不仅修建了许多的马路,而且也修了许多运河。灵渠就是我国最早的一条运河。

公元前221年,秦始皇统一中国后又挥师南下,派50万秦军南征岭南的百越。百越人顽强抵抗,造成军事上的长期对峙,秦军的粮饷转运出现了很大困难。秦始皇于是便命令史禄率领士卒开山凿渠,支分湘水,连通了漓江。灵渠的贯通,使秦军进攻没有后顾之忧,终于征服了百越,并在岭南设置了桂林、象郡、南海三郡进行治理。秦始皇的一统天下也有灵渠的一份功劳呢!

灵渠是我国古代劳动人民一锄一锹开出来的。灵渠艰巨而复杂的工程,精巧而奇特的设计凝聚了古代劳动人民的智慧和才能。灵渠的许多经验,在现代还被广泛应用。灵渠只有30余公里长,但它联接湘江和漓江,沟通了长江和珠江两大水系。秦代以来,直至清代,灵渠一直是岭南地区与中国水路交通运输的大动脉。内地和岭南的人员交流、物资往来,主要都依靠灵渠。因此,灵渠对于促进岭南地区经济文化的发展、促进中华民族的融合、维护国家的统一起过重大的贡献。在今天,如果去灵渠旅游,还能看到供奉史禄等四位对灵渠有重大贡献的人物的“四贤祠”,就修在灵渠边上,表达了人们对他们深深的崇敬之情。大运河:让长江黄河同时搏动

大运河是世界上最长的运河,也是中国古代最伟大的水利工程。这条大运河北起北京,最南端为杭州,途中经历了天津、河北、山东、江苏、浙江五省市,贯通了海河、黄河、淮河、长江、钱塘江五大水系,全长近4000里。

大运河自开凿以来,大概经历了2500余年的历史。有稽可查的文献表明,大运河的开凿是始于春秋末期。公元前486年,著名的吴王夫差为了问鼎中原,利用长江三角洲的天然河湖港叉,开凿了运河的一支——邗沟,并疏通了苏州到扬州的“古故水道”。后来,秦汉魏晋和南北朝继续施工,延伸河道。

最大的一次施工是在隋朝开始的。当时中国富庶之地处在苏杭地区,粮食、丝织品,一些奢侈品都在这个地方生产。为了促进经济流通,隋炀帝605年下令开通济渠,608年又开永济渠,610年,继续开江南运河,至此,建成以洛阳为中心,由永济渠、通济渠和江南运河连接而成,南通杭州,北通北京,全长2700余公里的大运河。

运河在修建后,逐渐成为南北漕运的要道,宋代为组织运输,专门设立了转运使和发运使,管理全国运河以及漕运。随着运河通航条件的改善和管理的有序化,运河航运发展起来。航运兴旺又促进商业繁荣,运河两岸出现了许多名城,苏州、杭州、无锡、扬州等城市就是那时兴起来的。

由于黄河多次改道和洪水等缘故,大运河在历代多次维修,在1855年,黄河在河南决口,在山东大清河流人渤海,至此,运河断了水源。清末和民国时期曾几度倡议修河,但都是“雷声大、雨点小”。到新中国建立后对运河进行修复,运河中又开始航运,并能起到灌溉和排涝等作用。古老的大运河终于又焕发出了勃勃生机。中国瑰宝——石拱桥

中国是桥的国度,特别是在江南水乡,水网密布,随处都可见各式各样的拱桥,这些拱桥并不像现代修筑的桥那样,用钢筋混凝土整体结构,而是将许许多多的石头用灰泥拼接而成,每一块石头的力都用得恰到好处而使桥不会垮掉。这些桥不用钢筋混凝土,却也能安然如山,经过几百年上千年的历史。

这种拱桥最著名的是河北省赵县的赵州桥。这座桥是隋代的李春在公元607年左右修建的,至今已有1300多年的历史。它是一座单孔圆弧石拱桥,也是现存最古老的大跨径石拱桥,全长有50多米,而且它的四个小拱修建得十分有新意,既能减轻桥的重量,也能减轻洪水对桥的挤压。桥的外型十分美观,桥望石上雕有花卉和兽头图案,桥栏杆上刻有龙兽浮雕,姿态维妙维肖。赵州桥的建成使得河两岸交通畅通无阻,因而有诗赞美:“坦平箭直千人过,驿使驰驱万国通。”

中国古代的名桥还有洛阳桥、宝带桥等,不过更有名的是芦沟桥。芦沟桥建于金代,至今已有800多年历史。夜色中的明珠——航灯

我们都见过港湾的航灯,它的主要作用是为夜里航行的船指引方向的。希腊人在公元前5世纪就知道用它来指示港口。最著名的古代灯塔是埃及亚历山大城的法老修建的,它立在一个小岛的末端,用白色的大理石修成,有许多层,十分美丽壮观。世界上有一个古代的奇观——罗德巨像,也是一座灯塔,这座巨像人们普遍认为是太阳神的像,横跨在罗德港的人口。

所有的早期灯塔(包括罗马人建的灯塔)都是用石料或毛石建成的塔。它的主要作用是以光亮来引导船的行驶、安全入港或避免搁浅触礁。一到黄昏,专门有守塔人在塔尖上的一个容量里燃烧木炭或煤炭,后来改用油灯或汽灯照明。这种灯塔在我国海港也常见。我国宋元时代的泉州是个国际性的海港城市,有许多船只停泊,泉州港口的六和塔就是灯塔,如今已成了珍贵的历史文物。

灯塔到18世纪才有一些改进,如英国的埃迪斯通灯塔,最初是木结构,后来改成橡木和铁结构,最后于1759年改成混凝土结构,用蜡烛作为光源,后面用简单的金属镜反射蜡烛光。这种铁结构或混凝土结构的灯塔,在现在的美国西海岸的一些地方还能看到。

1780年,一个叫阿冈德的人发明了一种适用于灯塔的燃油装置,但是这种装置到19世纪末就被废弃了,因为用乙炔气体更好。1822年有人制造一种透镜,能将光束集中起来再投射出去,这种镜子被用到灯塔上改进了灯塔的照明。这种复合透镜直到现在还在被使用。浮标:航行的路碑

据考证,浮标是在11世纪前后开始在欧洲应用的。早在1066年,浮标就用来给维塞尔河的船只导航,而且在17世纪之前,在德国和波罗海沿岸已经广泛地使用了。更重要的是,德国人最先想出一种办法给可以通过航行的水道的船只导航,这种方法是用特殊颜色和形状的浮标,指挥船只向右转或向左转。

最初使用的浮标是用铁线箍起来的木桶或木筒。1845年,出现了最初的铁制浮标。这是一个铆接的桶形的铁结构,桶形,高8英尺。现在世界上通用的仍是铁的或软钢作的浮标。

在浮标上使用灯以前是使用声信号。这种浮标通常是在浮标的顶上系一个铃;浮标在水上浮动便会带动铃发出声音。19世纪末叶,美国的一个发明家发明了浮标自动员哨。波涛的起伏将空气压人固定在浮标底部的一个管子里,浮标的起伏运动又使一个活塞在一个圆筒里运动。这种运动促使空气从底部的管子里通向装在浮标顶部的一个哨子,这样便产生时断时续的哨子声,吸引航海者的注意,以修订航向。浮标现在还十分常见,在许多河边,仍能看到圆锥形的涂上鲜艳颜色的东西,那就是浮标。古代的交通管理

中国秦朝时期,秦始皇在道路修建方面强调“车同轨,书同文”,给车、路修造定下了统一的规则,并且大修车马大道,统一道路宽度,采取了一系列举措。在中国以后的历史中,馆驿制度兴起,亭驿的长官都由政府任命,直接归属政府领导。亭驿工作人员拿政府的薪俸,按政府的意旨办理交通、邮传等事物。

道路管理没有十分明确的规定,不过。由于中国的等级制度十分森严,所以也形成了一定的道路交通规则。官员在大街上过,各色民众要回避,皇帝公然出宫要戒严。旧时街道往往很窄,官员们迎面而过的话,谁的官大谁先过,职位低的先在一边呆着。不认得的官员,往往看轿子的抬人数,抬轿的人越多就越有优先权。没有规矩,却也能井然有序。

西方国家也有这种尊卑制度,不过一般说来没有这么严格。只有当君主出来时,才会出现戒严和回避的情况。官匪一家:西欧的海航管理

欧洲人的航海活动自古频繁,中世纪时代是航海史上一个重要的历史阶段.。在十字军兴起的中期,地中海的一些港口每年组织两次大规模的商队开到东方去,其中一次是在耶酥复活节前后,另一次是在夏季圣约翰节日(6月24日),启程日期可以因事而小有变更。不过,欧洲对航海业的管理水平体现在对港口的管理上。中世纪时期的港口管理,专门有法律进行规范。这些规范中有很好的港口章程,规定了适当的停泊办法和其他安全措施,对于违反法律的人进行惩罚。除用法律管理外,英王亨利八世在1514年还正式建立了半官方的英国海员协会三一社,对船舶和海员进行管理。

北欧的海盗举世闻名。9~10世纪,海上行劫是所有北欧民族的一种职业,这些海盗有的是些乌合之众,有的是有组织的帮派,其中有的受本国政府收买为政府干杀人放火的事。在政府的纵恿和唆使下,他们被用来作为反对敌对国家的手段。12、13世纪时,意大利的一些公国这样做过。英国国王也曾派海盗袭击法国人,损害北海和波罗的海上的竞争对手。许多国家竟荒唐地给海盗船发布“敌船捕拿许可证”,给海盗行为披上合法的外衣。13世纪波罗的海出名的大海盗阿尔夫是个贵族。有一次,属于德国商人的30只小艇曾巡逻海面来搜捕他。阿尔夫只得灰溜溜地逃回老家去,在那里,国王又把他提升一级爵位,并将他保护起来,并赞许他的“爱国行为”。这件事成为西欧航海史上一个天大的笑话。

汽车的诞生

汽车,作为现代文明的宠儿,现代交通运输的主角,与人们的生活密切相关。在号称小汽车王国的美国,拥有小汽车1.2亿辆,有人把小汽车比喻为美国人的鞋,人没有鞋就不能出门,美国人没有小汽车就寸步难行。

然而,汽车在世界正式诞生,才不过100多年的历史。我们所说的汽车,是指有动力装置(发动机)驱动,有4个或4个以上的车轮,在陆地上行驶的车辆。在第一次产业革命即蒸汽机发明之前,人类所用的车的动力不是用人力,就是用畜力,而蒸汽机的出现,才使汽车的雏形得以问世。1769年,法国人居然制造了一辆有三个轮子的蒸汽机车,每小时可行驶3.6千米,可乘坐4名乘客。此后一些国家先后制成了蒸汽机汽车。

但是蒸汽机汽车的缺点是很突出的,它本身笨重不说,乘坐这种车又热又脏。人们在研究,能不能造一种让燃料在发动机内部燃烧的汽车。1885年,德国人苯茨制成了一辆装汽油发动机的三轮汽车;1886年德国人戴姆勒制成了一辆四轮汽车,每小时可跑18千米。这时真正的汽车才正式诞生。进入20世纪,汽车工业在美国得到快速发展,大规模的流水作业的汽车装配线使汽车产量大幅度地增长,使汽车迅速普及,成为大众化的商品。

日趋漂亮的汽车造型

最早的汽车,看上去和马车差不多,不同的是前面安装了发动机,人们称它为马车型汽车。这种车大多是敞篷的或装有活动布篷,前面和侧面都没有车壁。所以戴上帽子和护目镜的驾驶员也只能避风而已。1908年,美国福特公司开始生产这类汽车的佼佼者——T型车。它结构精巧,结实耐用,容易驾驶,价格低廉。受到人们欢迎,成为最著名的马车型汽车。

接着,福特公司又改进了T型车。新的T型车外形方方正正,就像一个大箱子,有固定的车顶,带有窗子的车壁,这就是“箱型汽车”的开端。此后各大汽车公司都开始生产箱型汽车。但在1920年前后,T型福特车在数量上占有绝对优势。美国人曾这样形容过福特车数量之多:“你根本无法超过T型车,因为当你超过一辆时,马上眼前又会出现另一辆T型车”。

随着汽车的普及,生活节奏的加快,人们要求不断提高车速。为提高车速,一方面要加大发动机的功率,另一方面要减小行车的阻力。为此,人们首先想到了要降低车身的高度,以减少空气阻力。1900年,一般车高是2.7米,1910年已降到2.4米,1920年又降到1.9米,这个高度一直保持到30年代。这时人们发现,车身如果降得太低,会影响驾驶员的视野,乘客也会感到憋闷,于是转而致力于增加发动机的功率。从此,先后出现了4缸、6缸,甚至8缸的发动机。由于发动机功率增大,体积也增大,车身的形状亦随之改变,出现了一种“长头”的箱型汽车;这种车在30年代曾风行一时。有趣的是,箱型车有一个“远亲”,就是越野车。这种车的功率大,但它不求高速,有较高的底盘,四轮驱动,能较轻松地在崎岖不平的地形上行驶,所以特别适用于野战,在第二次世界大战时深受军人欢迎。最有名的是美国的吉普车。

箱型汽车的阻力还是太大,在前面车窗、车顶,特别在车后,都会产生空气涡流,大大影响了汽车的前进速度。为了解决空气阻力问题,人们吸收了飞机设计的经验,开始用风洞试验来研究汽车的造型。结果发现,前圆后尖的形状所产生的空气阻力最小。根据这种气动力学原理,1934年美国克莱斯勒公司研制出崭新的流线型汽车——“气流”牌。1937年福特公司推出了V8型车,其他汽车公司也先后推出了自己的流线型车。最有名的当属德国“大众”牌的甲壳虫型车。德国杰出的汽车设计师波尔舍博士,从甲壳虫的形状受到启发而设计出这种流线型车。由于第二次世界大战的影响,这种车到1949年才投产。甲壳虫车共生产了2000多万辆,至今墨西哥、巴西等国仍有生产。作为一种历史上最畅销的车型,“甲壳虫”在汽车史上留下了光辉的一页。

第二次世界大战后,汽车制造业有了很大发展。美国福特公司于1949年再次推出了具有历史意义的新型V8小轿车。这种车把车轮罩、发动机罩和行李舱罩合为一个整体,车灯不再单独安置在车轮罩上,而与散热器罩连在一起,与发动机罩结合成美观、平滑过渡的一个整体,后面就是驾驶室。由于整个造型像一只船,所以采用这类设计风格的汽车,称为“船型汽车”。由于发动机位于驾驶室之前,车的重心前移,汽车就不会在行驶中因横向风而晃动。40多年来,世界上生产的轿车大多属于船型车。1960年前后,有的汽车公司曾给船型车加上尾翼。这仅使人感到美观而已,随审美观点的改变,尾翼已消失了。还有一种后窗为反倾斜式的车型,以便后排乘客可以坐得更舒适。但汽车在高速行驶时,这种后窗会产生强烈的涡流和噪声,所以也被淘汰了。现代的船型车又恢复了简洁的风格,像我国在80年代引进的奥迪100型,就是成功的一例。它是船型车中空气阻力最小的一种。

但船型车的车尾较长,在高速行驶时还是会产生较强的空气涡流。人们对此加以改进,设计出“鱼型轿车”。这种车在船型车基础上,将后车窗逐渐倾斜,与同样倾斜的车后厢相接,形成斜背式的后部,由于与鱼的背脊相似,所以也叫“鱼型轿车”。美国1952年生产的别克牌小轿车,是最早的鱼型车。由于在鱼型车内乘客舒适,司机视野广阔,车的正、侧面阻力小等优点,鱼型车便成了一种重要的车型而受到人们的喜爱。但鱼型车的侧面,类似放大了的机翼横断面,在高速行驶时像机翼那样会产生一种使车子离开地面的升力,虽然一般不会发生危险,但如果有侧向风吹来,会影响汽车行驶中的稳定性,于是又给鱼型车的尾部加一翘起的尾巴,以克服一部分升力,于是便产生了鱼型鸭尾式车。解决鱼型车产生升力问题的彻底办法是采用楔型外型。这种楔型车的车身很低,车头尖尖的,车尾逐渐升高后徒然下切。现在很多跑车就是这种楔型车的代表。但完全按楔型设计汽车,乘坐的舒适性会受到影响,所以在传统的船型车后部设计中采用一些楔性效果,就会得到实用、美观相结合,受用户欢迎的车型,现在宝马系列的小汽车就是这种车型的代表。

经过近100年的发展,轿车的外形发生了不少变化,将来的汽车造型会进一步减少阻力,而且更加美观。

安全守护神

现在,有很多汽车上都配备了安全气囊。有气囊的汽车,也要系安全带。有人统计过,只用安全气囊不用安全带,发生撞车事故,保护率下降20%。如果安全气囊与安全带配合使用,在事故中可以保护乘员安全,保护率达46%,若是只系安全带,保护率为41%。

安全气囊是安装在汽车上的一种高技术安全装置。装上气囊后,当汽车受到大于16千米/小时~32千米/小时的速度撞击时,由一种叫传感器的装置感觉出这一撞击,并发出信号,使点火装置点火,而氮气团体粒子释放出氮气,并立即充满原来折叠着的气袋,这个过程在千分之5.5秒~6.5秒内完成,保证汽车在还没有被撞瘪之前,膨胀起来的气囊能够垫在方向盘和司机之间,防止伤害司机。

汽车在行驶过程中,如果需要紧急制动,特别是在高速行驶时,若是踩急刹车,轮胎被抱死不转或打滑,轮胎与地面呈现滑动摩擦,这样,几乎没有抓地力,制动性能很差。若是制动中轮子是滚动的,制动效果反而好。当制动时,若是把前轮抱死,汽车会失去转向能力;若是后轮被抱死了,会出现甩尾或调头,也就是跑偏侧滑。特别是在路面湿滑的情况下,更是危险。这时司机的驾驶方向盘也不能控制车的方向。资料表明,汽车侧滑造成事故占交通事故的10%以上。

为了防止制动时把车轮抱死,而失去制动力甚至发生事故,汽车上采用了防抱死制动系统(ARS)。防抱死是1932年由一名叫维柰发明的。先是用在飞机上,后来才引用到汽车上。它的作用是,检查出车轮有锁死现象,立即就“点放”刹车片,消除锁死现象,保持轮胎与地面抓地力,并把抓地力保持最大;而且能保证驾驶员控制行车方向。

防抱死制动系统,有电子式和机械式的,电子式防抱死制动系统效果好。这种系统是由转速传感器、电脑和调制器组成的。当汽车轮子转动时,传感器能产生交变的信号,信号变化频率与车速成正比。刹车时,电脑从传感器获得轮子转速的信号,若是信号频率降低太快,这说明刹车中轮子即将被抱死。于是电脑发出命令,使制动器油压不增加,之后再使油压减小点,接着再加点油压。一秒钟内多次重复这一系列动作,结果就能使轮子不被抱死。最好的防抱死制动系统是每个轮子各有一个。

德国的汉诺威交通事故研究组(由汉诺威教学医院和柏林技术大学组成),分析182起交通事故,得出结论,若是采用防抱死制动系统,可避免7.1%的交通事故;若是发生交通事故,也可减少13.9%的物资损失和减少17.4%的人员伤亡。

汽车上的防抱死制动系统,技术完善、成本低,美国的小汽车,1990年仅有2%-5%上装有防抱死制动系统。预计到2000年,90%的汽车会装上防抱死制动系统。从1992年开始,德国斯图加特市,ABS已成为轿车上的基本装置。

汽车上的防抱死制动系统,从1975年在汽车上使用,到现在仅20多年,但已发展到第五代。现在的防抱死制动系统,结构紧凑、质量轻、成本只有原来的2/3。现在的防抱死制动系统还有许多其它的性能,比如保证汽车稳定性、防侧滑、防止加速打滑等。

防抱死制动系统的发展与应用将大大提高汽车的价值和功能。

轿车贵族

在1993年北京举办的国际轿车展览会上,美国通用汽车公司展出了一辆超长豪华型凯迪拉克轿车,吸引了众多的参观者。这辆轿车极尽奢华,车内设有酒吧、冰箱、席梦思、浴池、闭路电视等。

通用汽车公司早在1902年就推出了第一辆凯迪拉克A1903型小轿车。当时这辆轿车并不豪华,发动机为单缸,有两个前进挡、一个倒挡。这辆汽车诞生之时,正逢底特律市创建200周年,于是便以底特律市创始人凯迪拉克的名字命名这辆车。凯迪拉克车从此诞生。

经过后来的发展,凯迪拉克名气越来越大,成为多位美国总统的座驾:罗斯福、杜鲁门、艾森豪威尔、尼克松、里根,直至克林顿,于是凯迪拉克就成了身份高贵的象征。

轿车,一般是指装有轿式车身,坐位在8座以下的小型客车。轿车车身一般为封闭式,设4个车门,也有设2个车门的敞篷式轿车。轿车的发动机一般放在前面,行李仓在后面。

轿车的分级是按发动机的排量来分的。发动机的总排量是全部汽缸的工作容积之和。单位是升。各国分级标准不尽相同。我国规定:发动机排量小于或等于1升,属微型轿车。这种汽车很轻巧,一般重量在500千克左右,乘坐空间紧凑,价格低廉,油耗低,如我国贵州生产的“云雀”轿车就属于此类。发动机排量在1.0 ~1.6升的,属于普通级轿车。此种车价格不高,油耗不大,因而使用广泛。排量在1.6~2.5升的,属于中级轿车。排量在2.5~4升的,属中高级轿车。排量大于4升的,属于高级轿车。一般排量越大,功率就越大,加速性能越好,车内装饰就越高级、越豪华。这种车一般有三排坐位,车速可达160~200千米,价格昂贵。如前面提到的凯迪拉克、英国的罗尔斯·罗伊斯(又译劳斯莱斯)、美国的林肯牌轿车都属于高级轿车。

罗尔斯·罗伊斯轿车的名贵之处,在于其高超的手工工艺、优质的材料和精湛的工程设计。罗尔斯·罗伊斯公司创立于1904年,该公司至今还拥有几十名高级工匠和制造车头标志的能工巧匠。罗尔斯·罗伊斯轿车车厢采用仔细挑选的桃木,用手工打磨得光亮无比,其真皮座椅系人工用整张真皮精心缝制的。据说,每辆罗尔所·罗伊斯轿车竟有8万个以上零件是手工装配的。1907年,一辆车身各凸出部分全部用银包裹的罗尔斯·罗伊斯轿车,取名“银灵”,该车被选为英国女王的检阅车,由于做工精细与材料坚固耐用,至今“银灵”仍在全世界出尽风头。

罗尔斯·罗伊斯汽车公司于90年代推出的大陆R型新款轿车,车长5.342米,宽2.044米,高1.462米,重2.5吨。该车4门4座,装有6.75升8汽缸和16气门发动机,具有涡轮增压和数车式电子喷油控制装置,最大功率达264.6千瓦。最高时速可达250千米。最可贵的一点是其加速性能极好,从0到100千米的时速加速时间仅为6.6秒。

林肯牌轿车是美国第二大汽车公司福特公司生产的,原美国总统布什选它作为专用轿车。车身用特别装甲钢板和超强化的防弹玻璃制成,以保证总统安全。车内装有通往各国首脑的电话,车体上还装有吊钩,能够空运到各地,为总统外出活动时使用。

领袖座车

历代各国国家元首和政府首脑座车多数是当时的最好的车。

美国历届总统自威尔逊后,多乘坐林肯牌轿车,并把其作为国宾车。前美国总统布什乘坐的林肯特级豪华防弹车,重75吨,价值60万美元。不仅宽敞舒适、安全可靠,而且有两套双向无线电通话设备和先进的信息控制中心,可随时处理公务。

德国梅塞德斯一奔驰高级轿车,性能极佳,设备也属世界一流,许多国家元首和政府首脑都选用这种车作为座车。德国总统魏茨曼·魏茨泽克、前总理科尔以及纳粹德国元首、第二次世界大战主要战犯希特勒都是乘坐这种车,希特勒的座车挡风玻璃有5厘米厚,车门装有2.5厘米厚的防弹钢板,轮胎中有装有特种钢丝编织的防弹网。汽车的底盘是经过加强处理的,地雷都炸不坏。座车内多处装有子弹上膛的手枪,车重59吨。

前苏联的领导人多乘坐吉斯牌轿车。苏联最后一位领导人戈尔巴乔夫的座车是“吉尔”牌轿车改装的,重5吨,驾驶室两侧和车顶防弹钢板厚达6.6厘米,汽车装有8缸发动机,是一个实实在在的油老虎,每百千米耗油272.8升,是一般轿车耗油量的几十倍。

我国开国领袖毛泽东及刘少奇、朱德、周恩来是乘坐前苏联生产的防弹“吉斯”车,后来乘坐国产的红旗牌轿车。我国新一代领导人则乘坐长春一汽生产的奥迪—100和上海生产的桑塔纳轿车。

日本天皇的座车,是1965年日产车厂研制的日产型总统型轿车。1965年在东京车展上亮相,只生产了7辆。30多年来仍为日本唯一大型豪华轿车。1990年它进入了第三代,全长5.2米,宽1.8米,是世界上第一辆在后座装SRS安全气囊的轿车。为减少气囊的副作用,后座的气囊与前座不是同时鼓出,以防止乘客受惊,车内有彩色电视、卡拉OK、可控音响等设备,电动后座可以调节得很舒适,后座有6个专用音响喇叭和独立的空调机。车的外型浑圆,前面挡风玻璃内有加热线,可以自动消除霜雪,保证行驶安全。

“奔驰”全球

在1992年德国《世界报》公布的世界十大著名商标中,德国生产的高级轿车梅塞德斯——奔驰名列第三。足见奔驰汽车在全世界的知名度了。

戴姆勒·奔驰汽车公司总部在德国西南部的斯图加特市。这是全德国绿色最多的城市,有著名的风景名胜,辉煌秀丽的宫殿广场和席勒广场。更重要的,它还是世界著名的汽车城。

奔驰(苯茨)和戴姆勒是现代汽车的发明人。1885和1886年他们分别制成了一辆三轮汽车和四轮汽车。奔驰汽车采用一台两冲程单缸的汽油发动机,功率为0.662千瓦。此车虽然简陋,但已具有了一些现代汽车的特征:火花点火、水冷循环、后轮驱动前轮转向等。戴姆勒的四轮汽车有0.81千瓦,发动机的转速每分钟可达650转。该车试车时,车速达到每小时18千米,这在当时是了不得的成就。1926年,以他们俩名字命名的汽车公司——戴姆勒·奔驰汽车公司在斯图加特宣告成立。汽车品牌则采用“梅塞梅斯·奔驰”。

说到“梅塞德斯”,这里还有一段趣话:一位奥匈帝国的外交官对戴姆勒汽车很感兴趣,他有一位美丽的小女儿叫“梅塞德斯”。他用女儿的名字命名戴姆勒汽车,参加汽车比赛获得头奖,“梅塞德斯”从此名声大振。以后就用此名命名推销戴姆勒汽车,获得很大成功。戴姆勒·奔驰汽车公司成立后,便采用了梅塞德斯·奔驰的牌名,至今畅销不衰。

在第二次世界大战期间,希特勒就采用“梅塞德斯·奔驰”770K作为自己的座车。这辆特制的元首专车,挡风玻璃厚5厘米,防弹钢板厚2.5厘米,甚至轮胎里也有特种钢丝编织的防弹网,车内暗处藏着多枝希特勒喜爱的“路加”牌袖珍手枪。轿车的底盘加大了强度,地雷爆炸也不至于车毁人亡,整部车重量超过5吨。该车的仪表盘和车门框都是珍贵木材特殊加工而成的,而车顶、椅套和地板面全部采用真皮缝制。这种车共造了17辆,斯大林和墨索里尼各有1辆。

戴姆勒·奔驰汽车公司中,不追求高产量而追求高质量。它主要生产高档豪华轿车、大客车和重型载重汽车。在世界十大汽车公司,奔驰汽车的产量最小,一般年产60万辆左右,但其销售额和利润都名列前五名。戴姆勒·奔驰公司在全球共有29个子公司,其汽车一出厂就保修到底,在全球建有6000个维修点。

奔驰的汽车产品:载重汽车有110多种型别,其最重的重型车3850AS,最大功率368千瓦,拖载能力达220吨;1984年投放市场的6.5~11吨新型载重汽车,采用了诸多新技术,引起很大轰动。轿车新产品有W201、W124、R129和W126四大系列。90年代,它又推出了W140系列取代W126。W140共有五种型别,其中第五种也是最高级的一种是600SE/SEL,发动机排量为6升,输出功率为300千瓦,此型车的最高车速为每小时250千米,其加速性能堪称卓越,从0到100千米的时速加速时间只有4秒。

戴姆勒·奔驰汽车公司惟一授权的德国AMG公司在600SE/SEL的基础上改装了特制加长防弹豪华轿车,是供国家首脑及高级行政人员用的公务专车。加装了车载电脑,有面对面的真皮座椅,可以召开车上会议。

奔驰汽车,就像它那著名的圆圈和三叉星商标所显示的那样,正在“奔驰”全球。

会飞的汽车

汽车从上世纪发明以来已经过了110年,而飞机从本世纪初发明以来刚刚过去90周年,一个在陆地上奔驰,一个在天空里翱翔,随着科学技术的进步,汽车、飞机在各自的领域花样翻新地竞赛着,令人眼花镣乱。新型飞机、新型汽车在航空和陆地运输中大显身手。

有没有一种既在陆地上奔驰,又能在天空上飞翔的轿车?或者说一种既能在天空飞又能在地面跑的飞机呢?人们一直在探索着。并制成了很多样车。应该说,实现空中和地面“两栖”并不困难,困难在于如何使“两栖”用起来十分简便易行。比方说,地面轿车的外形很难适应空中飞行的空气动力要求,而空中飞行的两条伸展的机翼在地面非但派不上用场,而且还妨碍交通。因此,如何设计一种两全其美的会飞的轿车就成了人们攻关的目标。

美国一家航空器公司已经造出了一种“空中”轿车。这种轿车的“翅膀”即飞机机翼很短。这样它在地面当汽车用时,“翅膀”不必拆除或折叠起来,在高速公路上行驶时十分方便。如果想升空的话,只需要把汽车发动机开到全功率,“空中轿车”在公路上疾驰375米便可腾空而起,像飞机一样飞行。

美国研制的这种“空中轿车”有两个型号:双座型和四座型。双座型的重量为600多千克,四座型的约为1.3吨重。飞行速度为每小时300~500千米,航程为1200~1600千米,续航时间为3~4小时。

该轿车装备了陆地空中两套驾驶与控制系统。如果在陆地上跑,就用“陆地挡”,车前的螺旋桨静止在水平位置,发动机驱动车轮旋转在陆地上奔驰。如果在天上飞,就打开“飞行挡”,螺旋桨就旋转,拉着“空中轿车”在空中飞翔。“空中轿车”的车轮像飞机的起落架一样,是可以收放的,在天上收上去,在地面又放下来。

空中轿车的仪表是两用的,而对驾驶员来说,则必须具有陆地驾车执照和飞行执照才行。

另外据报道,美国还出现了另一种“空中轿车”。这种被称为武勒400型的车,飞行时速可达600千米,乘载4人,航程为1500千米。该车的设计很有特点:它使用可旋转的类似百叶窗的叶片,能把发动机的推力引向天空,汽车便会升起;汽车升空之后,如果把叶片放横,汽车还可平飞。该车装备4台发动机,只有2台是活动的,所以维修比较方便。即使发动机全部失灵,凭借车上装备的降落伞也可以安全降落。

这种轿车的发明人武勒说,他已发明了一套自动驾驶自动导航系统。驾驶员只需按按钮,轿车就被自动驾驶,而人可以悠哉游哉地睡大觉或看电视!

为了解决空中轿车的空中交通问题,武勒还设计了一系列看不见的天空公路。用电脑来计算,空中轿车再多也不会相撞。当然这种天空公路是没有交通警察,也没有红绿灯的。

有人乐观地估计,到21世纪,空中轿车会像出租车一样普遍。

无人驾驶的汽车

在30多年前,天上就有了无人驾驶的飞机,不过无人驾驶的飞机并不是为了载客和载货物,而基本是用于军事目的,如侦察、监视、通信、电子对抗和对地攻击等。美国有名的U2飞机就是一种能在高空飞行的无人侦察机。人们不禁推想,在天空里都有无人驾驶的飞机,在地面上能不能有无人驾驶的汽车呢?

地面上的交通环境要比空中严峻得多。空中空域大,而地面上几厘米的误差,就会导致可怕的车祸,因此无人驾驶的汽车必须应用最先进的电脑,达到高输出、高水平才行。

过去也曾出现过一种简单的无人驾驶汽车,它采用的无线电遥控技术,像无线电遥控飞机模型飞翔一样。这样的汽车只能按人事先设定的程序,机械地在地面运动,因此,它只是无人驾驶汽车的雏型。

随着电子计算机的发展,电脑装备汽车已成为未来发展的趋势,最近国外已研制出了无人驾驶汽车,也称为智能汽车、电脑汽车。

这种汽车装备了完备的电子计算机系统和电视摄像机。它的前座上可以没有司机,而在后座上坐着乘客。汽车像有人驾驶一样运行自如,甚至比最熟练的司机更为在行。它沿着马路行驶,如果突遇障碍物,汽车会自动刹住,而当障碍物移走时,它又恢复行驶,疾驰而去,直到自动地行进到目的地停止。

那么这种无人驾驶汽车是如何运行的呢?

无人驾驶汽车在它的右前方,装上了2台摄像机,实际它代替了司机的眼睛,观察着前面的交通情况,然后把这些信号输给计算机进行处理。计算机经过处理后,再发出相应的指令,指令会驱动汽车的车轮,要么刹车,要么转弯,要么减速,要么增速,一切都得心应手,坐在汽车里的乘客完全不必担心。因为计算机的精确度不知要比人的操纵高出多少倍。实际上,安在汽车里的电脑就是“驾驶员”,一辆无人驾驶的汽车就是一个会快跑的机器人。

当然,现在这种电脑汽车还不十分完善,例如对于复杂气象、阴天和夜间,它还不灵,主要是摄像机还难以判定这种情况。但是,随着科学技术的发展,将来更先进、更完备的电脑汽车肯定会出现的。

将来会有一天,人们利用汽车代步出门,只需把要到达的目的地和时间等信号输入汽车上的计算机,你和你的伙伴便可以在车厢里安全舒适地到达自己要去的地方。如果每部汽车成为计算机系统的一个终端的话,那么数百万辆的汽车都可以由容量庞大的巨大计算机来管理,数百万辆汽车在地面上的运动将由统一的交通指挥中心来调度,这该是多么壮观、奇异的场面!

月球汽车

从1886年德国人戴姆勒制成了世界第一辆四轮汽车开始,100多年来,各式各样的汽车发展有如雨后春笋。目前,汽车已成为人类居住的星球上最普及、数量最大的交通工具。随着航天技术的普及,汽车这个地球上的宠物,竟然也登上了月球,并在月球上大显神通,成为惟一的交通工具。

1969年7月20日,一件破天荒的事件发生了。人类第一次登上了月球,美国发射的“阿波罗”11号宇宙飞船载着宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林在月球上着陆了。但首次登月,没有带去月球上的交通工具,这可苦了两名宇航员,他俩徒步在月球上进行了一系列科学考察,因为要穿着笨重的宇宙服,携带必要的仪器,还要采集月球上的土壤标本,这大大消耗了他们的体力。1971年5月,当宇航员们乘“阿波罗”14号宇宙飞船第四次登月时,他们带来了一辆手推车,比第一次登月条件是改善了,但是还得用人力来推车。直到1971年9 月30日,美国再次发射“阿波罗”15号飞船时,带去了“巡行者”1号月球车,才在月球上有了第一辆真正意义上的汽车。

当然“巡行者”1号是一种专门设计有专门用途的特殊汽车。这种汽车由蓄电池供给动力,每个轮子由一台电动机驱动。车轮轮胎是特殊橡胶制作的,在高温和低温下也会有弹性。这是因为月球的白天黑夜温差很大,白天高达127℃,夜晚低达-183℃,地球上的汽车在月球上是无法行驶的。宇航员操纵手柄驾驶月球车前进、后退、转弯和爬坡。车上装有照相机、摄像机和一系列仪器设备,并可存放收集来的岩石和土壤标本。这一次,宇航员驾驶月球车行驶了27.9千米,收集了77千克岩石和土壤。“巡行者”1号月球车长约3米,宽1.8米,重209千克。它每小时可跑16千米,最远可行驶91.2千米。

在随后进行的两次登月中,月球车都发挥了重要的作用。在“阿波罗”15号和16号飞船登月中,月球车分别行驶了27千米和35千米。更重要的是,月球车竟成了电视转播台,利用月球车上的摄像机和电视传输设备向地球实时发回了登月实况转播,还播放了宇航员离开月球、登月舱上发动机喷气的壮观景象。

除了“巡行者”1号这种有人驾驶的汽车外,月球上还曾出现过无人驾驶的汽车,这是由前苏联发射的。1970年11月17日,前苏联“月球”17号探测器把世界上第一辆无人驾驶的“月球车”1号送上月球,并行驶了10.5千米,考察了月面;后来的“月球车”2号,行驶了37千米,向地球发回88幅月面全景图。“月球车”1号、2号均用太阳电池和蓄电池供给动力。它的结构样式与汽车迥异,由轮式底盘和仪器舱组成,底盘下有8个轮子。月球车根据地球上发出的指令在崎岖不平的月面上行驶。构思巧妙的是,因为无人驾驶,它在出现紧急情况时,比如车子倾斜过大时,解锁机构会自动把轮子与传动机构脱钩,以防止月球车翻车。在车上的仪器舱内,装有一系列仪器和照相机、摄像机及通信设备,它们能自动采集月球岩石和土壤,拍摄月球表面景象及探测月球辐射状态等。

自1972年12月“阿波罗”17号登月后,人类登月计划暂告中止。但是人类会不会再重返月球呢?回答当然是肯定的。

既然将来肯定会重返月球,那月球上就需要有更先进的汽车。科学家们正在研制供月球上使用的多种汽车。

轻便的三轮摩托车,一人驾驶,由电池驱动,车长2.1米,重78千克。这主要是在月面上行驶的交通工具。还有一种火箭车,由火箭发动机驱动,有趣的是,它没有轮子,而是跳跃式前进,速度快是它的特点。还有一种中型月球车,长6米,重3000千克,一次充电可行驶325千米。它没有轮子,却有像坦克一样的履带,因此可以越野爬坡。它的车体是密闭的,可以载客4人,载货715千克。

在21世纪,月球上还会有更先进、更新奇的汽车大行其道。

电动汽车

谈起汽车,人们就会想到纵横交错、四通八达的公路,想到遍布于公路旁的加油站。的确,汽车为现代社会的交通带来了极大的方便,没有汽车的社会甚至是不可想像的。但是,现在的汽车,绝大多数是内燃机汽车,是靠燃烧汽油或柴油来产生动力的,这就在给人类提供极大便利的同时也带来了严重的问题:一是消耗大量石油资源;二是释放大量含铅、硫、氮的氧化物等有害气体,污染破坏自然环境。

地球上的石油资源毕竟是有限的,不能无限制地消耗下去。70年代出现的石油危机,使汽车生产大国,特别是石油资源贫乏的大国,紧张了一下子。假定有朝一日,石油供应中断,一些国家的交通就会陷于瘫痪。

说到城市的环境污染,汽车的确是罪魁祸首。几十万辆甚至上百万辆的汽车在城市的街道上疾驰,犹如同样数量的小烟囱在施放烟雾,城市的空气污染程度相当严重。

有没有办法解决汽车所造成的公害呢?分单双号行驶仅仅是权宜之计,不是长远办法。人类要努力研制使用其他能源,少污染的汽车,电动汽车便在考虑之列。

电动汽车,就是以电源为动力的汽车,它并不是什么新玩意儿。早在1873年,英国人就制成了世界上第一辆有实用价值的电动汽车,1892年美国人也制成了电动汽车并在芝加哥展出。到1915年,美国电动汽车的产量超过了内燃机汽车,达5000辆。但是以后,电动汽车就逐步被内燃机汽车所取代。其主要原因是,电动汽车所用的蓄电池笨重,能量低,充电时间长,使用时间短的缘故。但当内燃机汽车大量发展所造成的公害日益严重时,人们才又想起了电动汽车。

但这并不是历史的简单循环,新型的电动汽车必须克服过去电动汽车的缺点才会有新的生命力。

电动汽车与内燃机汽车相比,其优点是明显的。它依靠蓄电池作为动力,电能的来源非石油一家,水力、火力、风力、沼气均能发电。电动汽车的效率比内燃机汽车高5%。蓄电池的充电可选在夜间电网低峰时刻,最大的优点是,电动汽车不产生废气,不必担心污染问题,而且电动汽车的噪声也要比内燃机汽车低5~10分贝。

但是内燃机汽车风行于世,自有它存在的理由,它可达到100千米以上的时速,一次加油行程可达数百千米。而电动汽车目前这方面还难以企及。

电动汽车发展的关键在于改善蓄电池的性能,使之能量大、寿命长、成本低。世界工业发达国家都在竞相研制新型蓄电池。德国研制出的一种蓄电池,电池寿命可达千次以上,一次充电可行驶200千米,时速可达130千米。日本制成了一次可连续行驶180千米的电动汽车。我国于1985年3月也制成了“中山湖”牌电动汽车,最高时速60千米,一次行程可达150千米。在世界上,电动汽车技术领先的还是美国。其发展思路是把电动机与汽油发动机结合在一起为动力,在市区行驶时用电动机系统,在郊外公路上使用汽油发动机,这种车可以省汽油25%,还能减少对市区的污染和噪声,具备了两种汽车的优点。

电动汽车的发展还会带来一系列新兴产业的繁荣,如电池制造、充电器、充电站、电动机制造业等,当然也会对传统产业造成冲击,如遍布世界各地的加油站的命运就是一个问题。

从发展方向上看,未来的汽车必定属于电动汽车。在21世纪,新型的电动汽车将成为汽车行业的主角。

蒸汽机车趣事

大家都知道,在炉子上把水烧开的时候,水壶会发出“扑扑”的声音,壶盖也会被水蒸汽顶起来。要知道,如果一壶水完全变成水蒸汽,要用1650多个水壶才装得下呢。如果把水壶密封起来、就会产生很大的压力,可以用来推动机器。蒸汽机车的力气这么大,就是靠水蒸汽的力量。

大家从图中可以看到,蒸汽机车分为前后两部分。前一半,是个大水壶似的锅炉,用煤加热锅炉里的水,水变成蒸汽,推动传动机构。带动轮子,轮子一转,火车就跑起来了。机车的后一半,是一辆装煤、水的车厢,叫煤水车。有了这两部分,机车就可以飞速前进了。

世界上最早行驶于轨道上的蒸汽机车诞生于1804年,是一位姓特里维西克的英国人设计制造的。他的蒸汽机车屡次发生事故。又未能得到进一步改进.只好半途而废。特里维西克本人于1823年在贫病交加中死去。

世界上第一台能实用的蒸汽机车,是英国工程师斯蒂芬森设计、制造的,它于1814年制成,取名“半统靴”号。经过改进,斯蒂芬森又制造出旅行号,于1825年在世界上第一条标准轨距铁路上正式运行,从而开创了铁路运输的新纪元。

1833年5月,英国赛姆松号机车在道口上将一辆满载牛油的双轮马车撞倒。事故发生后,铁路企业管理者建议在机车上安装汽笛。蒸汽机车创始人斯蒂芬森采纳了这个建议,首先在机车上安装了汽笛,

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