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火车（train）

火车是交通工具 早期称为蒸汽机车 也叫列车 主要成分是钢铁 有独立的轨道行使 人们常用“咣礑咣礑门～～”来形容它的行使及汽笛的声音！它最大的优点就是一次可以拉好多的乘客和货物

最早使用燃煤蒸汽动力的

燃煤蒸汽机车有一个很大的缺点，就是必须在铁路沿线设置加媒、水的设施，还要在运营中耗用大量时间为机车添加煤和水。这些都很不经济。在19世纪末，许多科学家转向研究电力和燃煤蒸汽机车。

电力机车1879年，德国西门子电气公司研制了第一台电力机车，重约954公斤，只在一次柏林贸易展览会上做了一次表演。1903年10月27日，西门子与通用电气公司研制的第一台实用电力机车投入使用。其时速达到200公里。

燃油机车1894年，德国研制成功了第一台汽油内燃机车。并将它应用于铁路运输，开创了内燃机车的新纪元。但这种机车烧汽油，耗费太高，不易推广。

1924年，德、美、法等国成功研制了柴油内燃机车，并在世界上得到广泛使用。

1941年，瑞士研制成功新型的燃油汽轮机车，以柴油为燃料。且结构简单、震动小、运行性能好，因而，在工业国家普遍采用。

20世纪60年代以来，各国都大力发展高速列车，例如法国巴黎至里昂的高速列车，时速到达260公里；日本东京至大阪的高速列车时这也达到200公里以上。

人们对这样的高速列车仍不满足。法国、日本等国率先开发了磁悬浮列车。我国也正在上海修建世界第一条商用磁悬浮列车线。这种列车悬浮于轨道之上，时速可达400－500公里。

火车史话 火车的发明

火车和所有其他发明一样，都是为了满足社会需要而问世的。

18世纪初，随着社会生产力的发展，人们急需一种比马车装得多、跑得快的新型车辆。在这种情况下，英国人瓦特发明了蒸汽机。这种机器比马的力气可大多了，它一问世就引起了人们的注意。

有些人就想将“大力士”蒸汽机装在车上，代替人力或者畜力来使车辆前进。说来有趣，这种大胆设想首先在军事上得到实现。当时，欧洲各国的军队为了满足作战需要，纷纷采用口径和射程越来越大的大炮。由于炮的重量不断增加，用人推马拉的办法很难保证大炮能及时跟随部队作战。法国一位名叫居尼奥的炮兵军官，针对这一问题就研制成用蒸汽机推动的“蒸汽汽车”来牵拉，从而开辟了以机器为动力的现代车辆蓬勃发展的道路，也为火车的诞生打下了基础。

这种将蒸汽机装在车子上的机械车是怎样推动车辆行驶的呢？我们从它的外形上可以看到，蒸汽机有一个大锅炉，装在车架的前端。在锅炉下面烧着煤火，用来将锅炉里面的水加热成蒸汽。由锅炉上的一根管子将蒸汽引入车子前轮上方的汽缸里，蒸汽的力气很大，便推着汽缸里的活塞向前移动，而活塞通过连杆和曲轴与前轮连在一起，于是随着曲轴的转动，车轮就跟着转起来，从而使车子前进了。

此后不久，这种冒着黑烟、喘着粗气的车子先后在英国和德国出现了，如英国1804年制成的蒸汽机车。不过，它的模样和先前不大一样了：有的将锅炉移到车子的中间，并罩上罩子，两头还装上几排座位；有的把锅炉移到车后部，而在前面坐人的地方装了一个车厢，等等。蒸汽车有点近代车的气派了。

与大多数新事物出现所受的遭遇一样，在当时马车占主要地位的欧洲各国，蒸汽车处处受到非难和排挤。

就说英国吧，那时各城市的邮政厅都使用大量的马车来运送邮件。为了维护自身的利益，邮政厅便和大大小小的马车主联合起来共同对付新出世的蒸汽车，并要求政府对蒸汽车加以种种限制。后来，英国政府也站在马车主一边来反对蒸汽车，并规定了许多条条框框。例如，对蒸汽车下了这样的命令：蒸汽车在行驶时，必须有手持小红旗的人在车前55米处跑步前进，以招呼行人避让；在有马的地方，不许蒸汽车的锅炉放气；不许蒸汽车在街上鸣汽笛；蒸汽车在农村路上行驶，车的时速不得超过6千米，在城市不得超过3千米……这简直比老牛车还慢呢！现在看起来确实令人发笑。

后来，尽管人们对蒸汽车进行了改进，但是由于它有着先天不足的弱点，例如车上装的那又大又重的蒸汽机，既要经常停下来添煤加水，操作很不方便，又大量排出浓烟和蒸汽，而且还占了车上很大地方，装运不了多少货物，所以人们逐渐对它失望起来。

就在人们为蒸汽车的前途担心的时候，有人就想到了16世纪中期在矿山上用木头做轨道，以人力和畜力拉动的车子，提出也给蒸汽车铺上轨道 （木头轨道显然不行，需要用铁轨），让它拖带几节车厢在铁轨上行驶的设想。这可是个好主意，不仅使车厢里可装很多的货物和人员，而且可发挥蒸汽机力气大的特长，使车子跑得快。

1825年9月27日，从英国斯多克顿到达林顿的世界上第一条铁路正式通车了。由蒸汽汽车改制成的蒸汽机车 （我们平常所说的火车头）开始大显身手了，蒸汽机从此派上了大用场。这同时也宣告了世界上第一列火车正式问世。

那天上午，由斯蒂芬逊制造并驾驶的“运动号”蒸汽机车拖带着33节车厢，从斯多克顿出发了。车厢里装载煤和乘客，而看热闹的人站满了铁道的两旁。人们有的步行，有的骑马，追追跑跑，簇拥着这长蛇般的庞大怪物在缓缓行驶。

1828年，期蒂芬逊和他的儿子共同制造了“火箭号”蒸汽机车，并参加了一次比赛。当时有3台机车参加比赛，其中一台在比赛开始不久，锅炉接缝的地方便破裂了；另一台走了40多千米因汽缸破损而停驶；只有“火箭号”机车以每小时22千米的平均速度，牵引着10多吨的货物，跑完了112.6千米的路程，顺利地到达终点，获得了冠军。此后，火车便受到人们的重视，在世界各国相继发展起来。

火车刚出世不久，跑得比较慢，本来就对火车冷眼相待的一些马车主，更加傲气起来，经常要跟火车比个高低，以显示他的马车跑得快。然而，马车有时的确会扬扬得意地跑在火车的前头，这就进一步促使人们对火车进行不断改进。

早期的蒸汽机车，外形各种各样：有的像个压路机，有的与四轮马车相似 （如英国“一号蒸汽机车”），有的和原始的汽车类同……这些机车的运载能力都还不大，跑得比马车快不了多少。由于它们都是用煤炭或木材做燃料，行驶时锅炉里的火焰熊熊，烟气冲天，所以人们习惯上把它称做“火车”。它虽然“吃”的是“粗粮”——煤，但力气很大，而且煤的成本又较低，来源丰富，因而蒸汽机一直延用了很长时间。

作为工业生产发展产物的蒸汽机车，自然就要受到一些工业发达国家的重视。它们纷纷修铁路，造火车，很快便使蒸汽机车风靡全世界。到19世纪中叶，这股筑路造车风掀起了热潮，英、美、日、德等国除了自己制造蒸汽机车外，感到修筑铁路有利可图，便向世界各地宣传推销，承揽修路造车工程，从而使火车得到日益广泛的应用。

火车与铁路

火车和铁路在今天是一对分不开的“兄弟”。

火车头，即蒸汽机车是英国发明家斯蒂芬逊于1825年发明的。有了火车头，才有火车。可是你知道吗，说起铁路的发明，比火车还要早半个多世纪哩！

早在16世纪中叶，英国的钢铁工业兴起，到处都搞采矿。可是，当时矿山的运输还很落后。铁矿石全靠马拉、人背，劳动效率很低。有个公司的老板，为了多运铁矿石，想了一个法子：从山上向坡下平放两股圆木，让中间的距离相同，一根接一根地摆到山下。当装满矿石的斗车，顺着两股圆木下滑的时候，山上的人大声喊叫着：“注意，车下来啦。”山下的人也大声回答道：“车到啦，好！”

这就是初期的木头轨道。

木头轨道制作简单，由上向下运送重物也很省力，一时受到欢迎。不过，如果在平地上使用木头轨道效果不大，省力不多。而且，这种木头轨道不耐用，磨损大。

到了1767年，有人试着拿生铁来做轨道，以取代木头轨道。人们便称呼为铁路了。铁轨比木头轨道的体积小许多，它直接放在地面上，斗车的轮子也是铁制的，推起来当当直响，运煤、送货也省劲。但是，斗车内装的东西不能过重。有一回，一辆车子装货多了，把铁轨压到了地面里，结果车翻货出，差点压伤了人。

怎么办？看来，必须解决地面的承受力问题，同时还要考虑铁轨的长度问题。就是在解决这些问题的过程中，逐渐产生了后来的铁路。

火车很重，有人说如果把这个重量分散到枕木上，再由枕木分散到“道床”上，道床所受的力再均匀地分散到路基上，这个力量就变得小了许多。经过这样的传递过程，接触面积逐渐增大，单位面积的压力就相应降低，路基就不会被压坏了。

这个设计的思路是很科学的，可以说，今天的铁路仍然是根据这个道理建成的。可是具体地说，道床应该用什么材料？造成什么样子？枕木多大最好？一系列问题需要解决。19世纪初，英国铁路公司征求新的轨道设计方案，并设置数万英磅重奖。一时间，英国、法国、比利时的应征者，蜂拥而来。图纸、模型堆积似小山。经过专家们评选，形成最优方案；把铁轨钉在枕本上，枕木铺在用小石子堆成的道床上。这样一来，道床上的小石子可以调整铁轨顶面的高低不平，防止枕木移动，利于排水，保护路基。

1830年，这一年有两项重要的发明：斯蒂芬逊新设计成功的蒸汽机车和火车行走的铁路——首次结合成功了。事实说明：从英国伦敦到爱丁堡的旅行时间，由原来的10～12天，缩短到只需要2天多（50小时）。人类可以创造比马跑得更快的旅行速度！

火车头牵引的车厢越多，载重越大。原来制作的生铁轨承受力量不足。有人轧制熟铁轨来代替。这种新铁轨比较旧的好，它不发脆，在重压下不致断裂。因此，铁轨的制作又有新的改进，虽然形状未改，可强度大为提高。

火车行驶的路很长，铁轨不可能无限长。一般是12～25米。最早的铁轨是一根紧接一根，没有一点空隙。谁知夏天酷热，铁轨受热膨胀，把笔直的铁路“顶”得弯成个凸肚子，火车怎么行驶？冬天寒冷，铁轨又收缩，发生断裂了。这样的事故教育了铁路建筑者，他们想：如果在铁轨的接头之间留点“缝隙”，还怕它热胀冷缩吗！

旧的矛盾解决了，又出现新的矛盾：铁轨的缝隙接头越多，火车运行中的震动越多，发出的噪声也越大。而且铁轨的裂损有60%是产生在接头处。人们开动脑子设法改进缝隙，于是无缝钢轨诞生了。

铁路，不知道花去了多少人的心血，集中了多少人的智慧，总结了多少次经验和教训，才成为今天这个样子，千万不要小看它。

地下长龙

现在，世界上很多国家都有了地下铁路 （人们简称地铁）。我国也在北京、上海、天津等城市建设了地铁，还有一些城市正准备承建。这说明，建造地铁是城市现代交通发展的趋向之一。

地铁列车不仅缓和了城市交通日益拥挤的情况，而且乘坐舒适，载客量大，运行准时，不受其他车辆干扰，可以高速行驶等，因而受到了广大乘客的青睐。虽然乘坐地铁的人很多，但是真正知道地铁是怎样问世的却不多。

地铁的发祥地是英国。

1830年以后，铁路在欧洲和美国得到了迅速的发展。那时使用的机车是烧煤炭的蒸汽机车。这种机车行驶时，浓烟滚滚，灰渣飞舞，污染了城市环境。另一方面，由于大城市里各种交通工具相互混杂，道路拥挤，火车也无法高速行驶。

解决这一难题的办法有两种，一是建高架铁路；二是建设地铁。但是，建设高架铁路投资大，而且还要占据地面相当大的空间。因此，人们还是对建造地铁感兴趣。

英国在世界上首先建设了地铁。那是在 1860年正式开工建造地下铁路的。但是，英国最早的地铁实际上应属于1822年建成的1.8千米地下隧道。

1822年，英国人斯蒂芬逊决定在利物浦和曼彻斯特之间敷设铁路，供“火箭号”机车行驶。但是，铁路沿线居民和害怕被火车抢走生意的马车主强烈反对修建这条铁路。因此，铁路不得不改变线路，绕远在沼泽地上通过。尤其是在利物浦市，反对修建铁路的人更多。由于不能在市内修建，不得不开挖1.8千米的地下隧道供火车行驶。

这一段供火车通过的地下隧道，虽然算不上真正的地铁，但是在地铁的发展史上还是占有一定位置的。正是由于这件事，才使发明地铁的英国人认识到，火车在地下行驶完全是行得通的，它为火车开辟了新的通路。

那时，英国也为地铁施工创造了条件。当时有个叫布鲁纳的英国人，在伦敦的泰晤士河下面开挖了隧道，采用的是一种“盾构法”施工的，即通过在地下深处安装圆管不断掘进的办法。这条隧道是1825年竣工的。1860年伦敦地下铁路开工时，人们也准备用盾构法修建地下铁路。

1863年，英国的地铁工程首先完成了从伦敦的福灵斯顿站到毕晓普站的6千米区段。那时，还没有发明电力机车，所以地铁也用的是烧煤的蒸汽机车。

这种蒸汽机车在行驶时，搞得地铁隧道里烟雾弥漫，不仅熏黑了车站和车厢，乘客们也满身烟尘。尽管如此，伦敦市民还是愿意乘地铁。他们认为，地铁方便，速度快。因此，伦敦的地铁利用率很高，并促使地铁线路不断扩展。到1883年，伦敦已建成了32千米的环形线地铁。

到了1890年，德国和美国先后制成了性能优良的电力机车。随后，电力机车很快用于地铁。法国巴黎由于也为城市交通问题所困扰，便立即投入修建使用电力机车的地铁。当时，为了迎接1900年万国博览会在巴黎举办，便加速施工。结果，在博览会举办时，巴黎地铁如期通车。这是世界上最早使用电力机车的地铁。与巴黎几乎同时，德国也在柏林开挖地铁，并于 1900年竣工。

美国在制成电力机车后，于1898年开始在波士顿修建地铁，并于1904年通车，从而代替了喧闹的高架铁道和不合时宜的铁道马车。

纽约和巴黎在地铁施工中，由于地下都是坚硬的岩石的地质构造，所以不能使用英国的盾构施工法，而采用先在岩石上开小洞，再进行扩大的施工办法。而德国柏林却是松软的砂土地质构造，因此先开挖路面，再采用沉箱法施工。

到了20世纪初期，世界上已有19个城市开通了地下铁路。此后，有许多国家都在筹建地铁。例如，前苏联的地铁建设虽然起步较晚，但有利之处是，可吸收各国经验，研究各种不同的地铁施工技术，采用适合自己的方法进行施工。于1932年开工修建的莫斯科地铁，在第二次世界大战期间，为了当防空洞使用，仍在继续施工，完成了6千米。如今的莫斯科地铁，是世界上最豪华地铁之一。

世界上最早建成地铁的英国伦敦，现已有地铁400多千米，居世界首位。其次是纽约，有380多千米。第三是巴黎，有近200千米。

铁路机车

铁路运输是19世纪20年代发展起来的，它的前驱是英国17世纪的木轨和18世纪的铁轨上的手推和马拉车辆运输。1802年英国人特里维西克制成3.5个大气压的“高压蒸汽机”及第一台实验性蒸汽机车，在默瑟尔和加尔第夫之间的铁路上行驶了14.5公里。1815年他又制成了7个大气压和热效率超过7%的蒸汽机车，功率在100马力之上，为后来斯蒂芬逊完成火车的发明奠定了基础。

1814年拿破仑侵英战争爆发，马车不能适应战时运煤的需要，斯蒂芬逊研制成从烟囱排蒸汽以使锅炉鼓风燃烧的机车。载 30吨煤每小时行驶6.4公里。到1825年9月，他终于制成可供使用的蒸汽机车，每小时可行驶24公里，载重90吨，从而完成了火车的发明。

1826年至1830年9月，斯蒂芬逊和他的儿子一起制成第一台载客运输火车“火箭式”，在竞赛中获胜，从此开始了蒸汽机车铁路运输的时代。1872年英国开始普及有座位的车厢，正式出现运客火车。

铁路运输的发展将轨距的标准提到日程上来，至今国际通行的标准轨距就是19世纪30年代英国人布鲁内尔提出来的，英国直到1892年才予以统一。1870年世界铁路总长为21万公里，到1900年已达79万公里。

20世纪初，由于用三级膨胀式蒸汽机和带过热器的机车，燃料消耗率进一步降低。机车和列车的结构有了较大改进。1936年至1938年间，英国的格莱斯雷先后设计出非流线形的“太平洋”号和流线形的“大西洋”号机车，时速分别达到182.5公里和203.5公里。1938年法国制成时速为202公里的高速蒸汽机车。

由于蒸汽机车燃料消耗率高，体大笨重，污染严重，以后逐渐被柴油机车和电力机车所取代。1926年至1929年间，德国制成直接用齿轮传动的和压缩空气传动的柴油机车。1932年在德国的柏林至汉堡和英国的东北铁路上分别出现时速为125和101.5公里的柴油机车。但由于柴油成本高和机车速度尚低于蒸汽机车，在欧洲未能推广。美国则因柴油比较便宜，并在 1935年出现了标准化的组合式柴油机，大大促进了柴油机车的发展，1945年已有4000台。

60年代初各发达国家开始成批生产4000～6000马力的柴油机车。到70年代前期，柴油机车功率已成系列，数量满足要求，很多国家停止使用蒸汽机车。1981年，英国制成时速高达270公里的高速柴油机车。

继柴油机车之后，电力机车又逐步发展起来。1879年柏林博览会展出第一台可供实用的电力机车，并在德国使用。电动机的转速可随负载在一定范围内变化，运行安全，设备简单，无污染，操纵和制动方便，而且还可以从发电站接受强大的电源，在短时间内产生必需的起动功率，便于高速行驶。

1955年，法国制成高速电力机车，时速达332公里，1981年又增加到380公里。电力机车的最大困难是架空线路和变电设备成本过高问题，美国用单相交流电进行远距离输电，其成本比直流线路低三分之二，因而被广泛采用，迎来电力机车大发展的新时期。

“长辫子”火车

1879年出世的世界第一台电力机车，是利用两条铁轨之间的第三条轨将电力引进机车里的。这种供电方式适合于电压和功率都比较低的情况。

随着电力机车的发展，要使它跑得快，运载量大，就得提高电力机车供电系统的电压和功率，因而需要使用高压输电线和变电装置。在这种情况下，就不能再使用设在地面上的第三条轨供电的方式了，因为这既不安全，又给使用带来不便。

1881年，德国试验成功一种适合以高压输电线供电的电力机车新的供电系统，叫做“架空接触导线”供电系统，也就是将电力机车的供电线路由地面转向空中。实际上，这种供电系统和现在城市中的有轨电车相似，在车顶上装着一条“长辫子”。它与以前使用蓄电池的电动机车的主要不同在于，它自身不带电源，由电厂供电，所以机车的结构比较简单，但需要一套供电设备。

这种装有“长辫子”的火车，依靠装在车顶上的受电弓子把电力从架在空中的电线上引到机车里。高压输电线送来的电是高达110千伏的三相交流电，必须经过牵引变电所变成25千伏的单相交流电，方能供机车使用。因此，在电力机车行驶的铁道沿线上，每隔50公里左右设一个牵引变电所。变电所的电又被送到邻近的沿线接触网上，通过机车上的受电弓将交流电引到机车的整流器上，把交流电变成直流电，使直流电动机旋转，再经过一套传动装置，带动车轮转动，机车就会跑动起来。

电力机车虽然问世较早，但直到20世纪60年代才开始受到人们的重视，被大量普遍地使用起来，已成为铁路机车家族中的佼佼者。

人们将电力机车称为神通广大的“火车头”，就是因为它比蒸汽机车有着以下独特的优点：

一是它的马力大，拉得多、跑得快、爬坡的劲头足。例如，我国在 50年代末期修筑的第一条电气化铁路——宝 （鸡）成（都）铁路，就充分发挥了电力机车的优越性。从宝鸡到成都，第一道关口就是要翻越气势雄伟的秦岭。过去用3台蒸汽机车拉一列950吨货车上秦岭时，像老牛拉车每小时才行走18公里。蒸汽机车下坡时是靠闸瓦制动的，而闸瓦因摩擦就会变热，如果不及时冷却就难以将机车制动住。为了保证行车的安全，蒸汽机车的下坡速度比爬还慢，有时甚至走走停停，以便使受热的闸瓦有足够的时间冷却。后来用3台电力机车取代同样数量的蒸汽机车，就能拉着2400吨的货物，以时速50公里快速上坡，比蒸汽机车在运货量和速度上都提高了近两倍。电力机车下坡时，采用电阻制动，使列车能以每小时40公里的速度下坡，既快速又安全。

二是电力机车用的是“干净”的电能，它不冒黑烟、扬灰渣，因而不会污染环境。即便是通过几公里长的隧道，旅客也不必担心浓烟和废气熏人，也不会被讨厌的煤灰渣迷住眼睛或弄脏衣服。机车驾驶人员也能在宽敞明亮的司机室进行操作。

三是电力机车操作简便，出车前的准备时间短，不像蒸汽机车那样，既要装煤，又要加水，也不像内燃机车需要加油。无论是在缺水的沙漠地带，或是在冰天雪地的寒冷地区，只要有电力供应，电力机车就能牵引列车昼夜行驶。

四是电力机车使用的是电能，既可由煤炭、石油来发电，也可由水力、核能、天然气、地热、太阳能等发电，能量来源比蒸汽机车和内燃机车丰富，而且效率高。蒸汽机车的热效率只有 7%；内燃机车的热效率较高，也仅为28%；而采用火力发电的电力机车，其效率可达30%，若以水力发电时，热效率高达60%～70%。

本世纪50年代，由于石油得到大量开采，价格低廉，所以世界各国郡在研制和使用内燃机车，而把电子机车放在次要地位。但是，在石油生产国提高石油价格，发生了世界性的石油危机之后，人们又把注意力转向了电力机车，从而促进了电力机车的迅速发展。

当时欧洲各国的电力机车的发展较快，如瑞士、荷兰等国研制的电力机车和供城市交通使用的有轨电车。日本制成了一种交直流两用电力机车，使用更为方便。

我国对电力机车使用很重视，除了建成宝成路电气化线路外，又修建了多条电气化线路，大大提高了机车的运载量。与此同时，我国还研制成了“韶山”型电力机车，也投入使用。

电力机车除了在铁路和城市地面交通（即有轨电车）使用外，还多用于城市中地铁，如意大利米兰市地铁、我国北京地铁用的电力机车等。现在的北京地铁电力机车上的“长辫子”已经不见了。这是怎么回事呢？原来，它是将“长辫子”从车顶上移到铁轨旁边的路基上。这样，架设和检修都很方便，但路轨附近有触电的危险，所以严禁乘客跳下站台，以保证人身安全。

目前，有的国家已制成了具有万匹马力的电力机车，使火车的速度超过了每小时200公里。还有的在研制14000马力的大功率电力机车，将会使火车的速度得到进一步提高。看来，电力机车将有着美好的发展前景。

内燃机车

据报载，从1992年6月1日起，北京铁路分局结束了使用蒸汽机车牵引客车的历史，改用内燃机车，以提高列车的速度和正点率。

为什么要将蒸汽机车送到“历史陈列馆”而启用内燃机车呢？这是因为内燃机车在许多方面比蒸汽机车优越。优胜劣汰，完全符合事物发展规律。下面就让我们寻踪追迹，看看它们的发展过程和内燃机不凡的本领。

人们在使用蒸汽机车的过程中发现，这种机车的一个致命弱点是它的锅炉既大又重，严重影响了它的发展前途。在锅炉里，用煤将水加热成蒸汽，再通入汽缸里，从而推动机车前进。有人设想，如果将这种笨重的锅炉去掉，使燃料直接在汽缸内燃烧，用所产生的气体来推动车轮旋转，就可以克服蒸汽机车的主要缺点。于是，一些科学家便开始进行研究试验。

1866年，德国人奥托首先制成了一种燃烧煤气的新型发动机。这种发动机和蒸汽机在汽缸外面的锅炉里燃烧燃料不同，它是在汽缸内点燃煤气的，然后利用气体的压力推动活塞，从而使曲轴旋转。因此，就给它起了个形象的名字，叫做“内燃机”。内燃机的出现，为火车的进一步发展带来了生机。

后来到了1894年，德国就制造出世界上第一台内燃机车。这种没有大锅炉的新机车，既不烧煤，也不烧煤气，而是用柴油作燃料。它所用的柴油机是德国人鲁道夫·狄塞尔发明的。从此，内燃机车就成了火车家族中的一位重要成员，并得到了广泛的应用。

内燃机车虽然出世较晚，但它后来居上，比火车家族中的大哥哥蒸汽机车的本领高强，受到人们的重视。它的突出优点是：

1.速度快。内燃机车起动迅速，加速又快。通常，蒸汽机车的最大时速为110公里，而内燃机车的最大时速可达180公里，使铁路通过能力提高25%以上。

2.马力大。蒸汽机车的功率一般为3000马力左右，而内燃机车可以达到4000～5000马力，因而运载量就多。

3.能较好地利用燃料的热能。蒸汽机车的热效率一般仅为7%左右，而内燃机车可达到28%左右，提高了3倍，从而节省了大量的燃料。

4.适合缺水地区使用。蒸汽机车是个用水“大王”，一列火车平均每行驶10公里，就得消耗水3～4吨。通过干旱的缺水地区，火车就需要自带用水。据统计，在缺水地区运行一列火车，如果有10节车厢，其中有3节车厢是用来装水的。而内燃机车用来冷却的水仅需要几百公斤，供循环使用，内燃机车上一次水，可连续行驶1000公里，因而它被人们誉为“铁骆驼”。

5.司机驾驶操作方便。内燃机的司机不需要像蒸汽机车那样加煤加水，而且驾驶室内明亮宽敞，司机操作时视野开阔，既方便又安全。

有的人可能认为内燃机车和汽车都是使用的内燃机，两者的结构原理应是相同的。其实，它们是不完全一样的。汽车是利用内燃机产生的动力直接推动车轮转动，而内燃机车则是先通过内燃机带动发电机产生电能，再用电能使电动机旋转，从而驱动机车前进。所以，通常也将内燃机车称做“电传动内燃机车”。

内燃机车出世后，以其明显的优势很快就压倒了蒸汽机车。特别是第二次世界大战结束后，由于内燃机车所用的燃料——石油价格较低，能大量供应，因而有力地促进了内燃机车的发展。一些国家如美国、日本、法国、加拿大等国都用继

在运动会之前什么方法可以帮助我跑得太快

飞机

发明飞机的故事

1877年冬天，一场大雪降在美国的代顿地区，城郊的山冈上到处是白茫茫一片。一群孩子来到堆着厚厚白雪的山坡上，乘着自制的爬犁飞快地向下滑去。山坡上顿时响起阵阵笑声。

在他们旁边，有两个男孩静静地站着，眼睁睁地看着欢快的爬犁从上而下划过。大一点的男孩叹道：“嗨！要是我们也有一架爬犁该多好啊！”

另一个孩子撅着嘴说道：“谁叫我们爸爸总不在家呢！”他灵机一动，又接着说道：“哥哥，我们自己动手做吧！”被称做哥哥的男孩一听，顿时笑了起来，愉快地说道：

“对呀！我们自己也可以做。走，奥维尔，我们回去！”于是，两个孩子一蹦一跳地跑下山坡，向家里飞快地跑去。

这弟兄两个就是莱特兄弟，大的叫维尔伯，小的便是奥维尔。他们从小就喜欢摆弄一些玩意，经常在一起做各种各样的游戏。他们的爷爷是个制作车轮的工匠，屋里有各种各样的工具，弟兄两个把那里当作他们的乐园，经常跑去看爷爷干活。时间一长，他们就模仿着制作一些小玩具。因此，弟兄两个决定，这次要做架爬犁，拉到山坡上与同伴们比赛。当天晚上，弟兄俩就把这种想法告诉了妈妈。妈妈一听，非常高兴地说道：“好，咱们共同来做吧！”

于是，弟兄俩跑到爷爷的工作房里，找到很多木条和工具，不假思索就干了起来。

“不行”妈妈阻止他们说，“干什么事情得有个计划，我们首先得画一个图样，然后才做！”

弟兄俩明白了这个道理，就同妈妈一起设计图样。妈妈首先量了兄弟俩身体的尺寸，然后画出一个很矮的爬犁。“妈妈，别人家的爬犁很高，为啥你画的爬犁这么矮？这能行吗？”弟弟奥维尔不解他问。

“孩子，要想叫爬犁跑得快，就得制成矮矮的，这样可以减少风的阻力，速度也就会快多了。”妈妈温和地解释道。弟兄俩这才明白，干任何事情都不应莽撞，应首先弄懂道理。

过了一天，莱特兄弟的矮爬犁做成了。弟兄俩把它推到小山冈上，刚放在山坡上，就跑来了一个男孩。

“快来看呀，莱特兄弟扛了一个怪物！”这个男孩大惊小怪地叫道。

不一会儿，孩子们都围了上来，指手画脚地议论着这个怪模怪样的东西。莱特兄弟不以为然，勇敢地说道：“谁和我们比赛！”

先前跑过来的男孩连忙叫道：“我来！我来与他们比赛！”说完，就把自己爬犁拉了过来。

比赛结果，当然是莱特兄弟获胜，孩子们再也不嘲弄这个爬犁，反而围起来左瞧右看，似乎想从中找到什么。

莱特兄弟非常高兴，带着胜利的喜悦回家去了。

圣诞节到了，爸爸也从外地回来。圣诞节早晨，爸爸把礼物送给了他们，兄弟俩急不可耐地打开一看，是一个不知名的玩具，样子好怪好怪的。

爸爸告诉他们，这是飞螺旋，能在空中高高地飞去。“鸟才能飞呢！它怎么也会飞！”维尔伯有点怀疑。

爸爸笑了一笑，当场做了表演。只见他先把上面的橡皮筋扭好，一松手，它就发出呜呜的声音，向空中高高地飞去。兄弟这才相信，除了鸟、蝴蝶之外，人工制造的东西，也可以飞上天。于是，弟兄俩便把它拆开了，想从中探索一下，它为何能飞上天去。

从这以后，在他们的幼小心灵里，就萌发了将来一定制造出一种能飞上高高蓝天的东西。这个愿望一直影响着他们。1896年，莱特兄弟在报纸看到一条消息：德国的李林塔尔因驾驶滑翔机失事身亡。这个消息对他们震动很大，弟兄俩决定研究空中飞行。

这时候，莱特兄弟开着一家自行车商店。他们一边干活挣钱，一边研究飞行的资料。三年后，他们掌握了大量有关航空方面的知识决定仿制一架滑翔机。

他们首先观察老鹰在空中飞行的动作，然后一张又一张地画下来，之后才着手设计滑翔机。1900年10月，莱特兄弟终于制成了他们第一架滑翔机，并把它带到离代顿很远的吉蒂霍克海边，这里十分偏僻，周围既没有树木也没有民房，而且这里风力很大，非常适宜放飞滑翔机。

兄弟俩用了一个星期的时间，把滑翔机装好，先把它系上绳索，像风筝那样放飞，结果成功了。然后由维尔伯坐上去进行试验，虽然飞了起来，但只有1米多高。

第二年，兄弟俩在上次制作的基础上，经过多次改进，又制成了一架滑翔机。这年秋天，他们又来到吉蒂霍克海边，一试验，飞行高度一下子达到180米之高。

弟兄俩非常高兴，但并不满足。他们想能否制造一种不用风力也能飞行的机器？

兄弟俩反复思考，把有关飞行的资料集中起来，反复研究，始终想不到用什么动力，把宠大的滑翔机和人运到空中。有一天，车行门前停了一辆汽车，司机向他们借一把工具用用。来修理一下汽车的发动机。弟兄俩灵机一动，能不能用汽车的发动机来推动飞行。

从这以后，弟兄俩围绕发动机动开了脑筋。他们首先测出滑翔机的最大运载能力是90公斤，于是，他们向工厂订制一个不超过90公斤的发动机。但当时最轻的发动机是190公斤，工厂无法制出这么轻的发动机。

后来，一名制造发动机的工程师知道了这件事情，答应帮助莱特兄弟。过了一段时间，这位工程师果然造出一部12马力、重量只有70公斤的汽油发动机。

弟兄俩非常高兴，很快便着手研究怎样利用发动机来推动滑翔机飞行。经过无数次的试验，他们终于把发动机安装在滑翔机上，不过是在滑翔机上安上螺旋桨，由发动机来推动螺旋桨旋转，带动滑翔机飞行。

1903年9月，莱特兄弟带着他们装有发动机的飞行再次来到吉蒂霍克海边试飞。虽然这次试飞失败了，但他们从中吸取了很多经验。过后不久，他们又连续试飞多次，不是因为螺旋桨的故障，就是发动机出了毛病，或是驾驶技术的问题。

莱特兄弟毫不气馁，仍然坚持试飞。就在这时，一位名叫兰莱的发明家，受美国政府的委托，制造了一架带有汽油发动机的飞机，在试飞中坠入大海。

莱特兄弟得知这个消息，便前去调查，并从兰莱的失败中吸取了教训，获得了很多经验，他们对飞机的每一部件作了严格的检查，制定了严格的操作规定，于1903年12月14日，又来到吉蒂霍克，进行试飞试验。

这天下午，兄弟俩先在地面上安置两根固定在木头上的铁轨，并有一定的斜度，好让飞机方便地滑行。接着，就把他们制造的飞机，放在铁轨上面。

最后是由谁先飞的问题，兄弟俩争执不下，只好用抛硬币的方法，由维尔伯先飞。

维尔伯上机后，伏卧在飞机正中，一会儿便发动飞机，发动机传出轰鸣的声音，螺旋桨也慢慢地转了起来。

飞机在斜坡上刚滑行3米，就挣脱了结在后面的铁丝，呼啸着升到空中。

“飞起来啦！”奥维尔兴奋地叫道。

话音未落，飞机突然减慢速度，很快掉落在地上。整个飞行时间不到4分钟。

奥维尔赶忙跑上前去。威伯尔已从堕落的飞机里跳了出来，兄弟俩赶紧观察飞机，飞机也未受损。

“是什么问题呢？”兄弟俩左思右想，逐一检查。发动机没毛病，螺旋桨转动很好，技术操作也完全正确。……“哥哥，我知道原因了！”奥维尔满面笑容地说道： “咱们是利用斜坡滑行的，距离只有3米飞机就起飞了。而这时螺旋桨的转动还没有达到高速，所以一会儿就栽了下来。”“对呀！”维尔伯点头称是，接着说道： “咱们不能利用斜坡滑行起飞，而要靠螺旋桨的力量飞上去。这样吧，把铁轨装在平整的地方再试验一下。”

他们连续工作了三天，把铁轨又重新安置在一片平坦的地面上。

1903年12月17日上午10点钟，天空低云密布，寒风刺骨。被兄弟俩邀来观看飞行的农民冻得直打寒颤，一再催促兄弟俩快点飞行。

这次由奥维尔试飞，只见他爬上飞机，伏卧在驾驶位上。一会儿，发动机开始轰鸣，螺旋桨也开始转动。

突然，飞机滑动起来，一下子升到3米多高，随即水平地向前飞去。

“飞起来啦！飞起来啦！”几个农民高兴地呼唤起来，并且随着维尔伯，在飞机后面追赶着。

飞机飞行了30米后，稳稳地着陆了。维尔伯冲上前去，激动地扑到刚从飞机里爬出来的弟弟身上，热泪盈眶地喊道：“我们成功了！我们成功了！”

45分钟后，维尔伯又飞了一次，飞行距离达到52米，又过了一段时间，奥维尔又一次飞行，这次飞行了59秒，距离达到255米。

这是人类历史上第一次驾驶飞机飞行成功，莱特兄弟把这个消息告诉报社，可报社不相信有这种事，拒不发布消息。莱特兄弟并不在乎。继续改进他们的飞机。不久，兄弟俩又制造出能乘坐两人的飞机，并且，在空中飞了一个多小时。

消息传开后，人们奔走相告，美国政府非常重视，决定让莱特做一次试飞表演。

1908年9月10日这天，天气异常晴朗，飞机飞行的场地上围满了观看的人们。人家兴致勃勃，等待着莱特兄弟的飞行。

10点左右，弟弟奥维尔驾驶着他们的飞机，在一片欢呼声中，自由自在地飞向天空，两支长长的机翼从空中划过，恰似一只展翅飞翔的雄鹰。

人们再也抑制不住他们的激动心情，昂首天空，呼唤着莱特兄弟的名字，多少人的梦想终于变为现实。

飞机在76米的高度飞行了1小时14分，并且运载了一名勇敢的乘客。当它着陆之后，人们从四面八方围了起来。过后不久，莱特兄弟在政府的支持下，创办了一家飞行公司，同时开办了飞行学校，从这以后，飞机成了人们又一项先进的运输工具。

这要看你要跑的是什么了。短跑要练爆发力；这个要你天天练了。长跑有3点，起跑、跑中、和结束/起跑就不说了，跑中要进量保持三步一呼吸，结束要做到加速，就算你在那时没力了也要加上，可以试一下，加上后感觉是不一样的。

如何可以跑步跑得快?

有人说，跑步谁不会？可是，有人即使跑到体力不支但到头来没有什么健身效果，甚至还会造成运动受伤。其实，事倍功半是由不正确的跑步姿势和习惯造成的。

如同走路一样，跑步通常被我们认为是与生俱来的能力，如此熟悉、平常，也就很少注意过。如果你选择跑步这个既简单又方便的方式健身、减肥，那么消耗脂肪的最好方法是尽量在有氧的状态内进行跑步练习，这样不仅会达到更好效果，而且跑的过程中你也不会觉得肌肉酸痛、呼吸困难。可能你觉得将有氧和无氧的运动状态控制好并不是件容易的事，但是如果掌握了正确的跑步姿势之后，你会发现原来跑步可以这么轻松。

“前倾姿势”是有效跑步的秘诀

这种姿势不仅能减小关节负担还能相对减小运动强度、延长运动时间。其实早在1977年俄罗斯运动学家尼古拉斯-罗马诺夫就发明了这种跑步姿势，只是有批评学家怀疑用这种姿势跑步会增加跟腱的负担，才一直没有被推广。直到5年前，英国三项全能队开始使用这种姿势跑步，虽然训练强度减轻了，但是训练效果却更好。另外，墨西哥的一位三项全能运动员采用了“前倾姿势”练习2年之后，在2002年世界铁人三项赛中获得了她所在年龄组的第二名。因此，随越来越多的专家、教练的认可，有越来越多的人开始采取这种科学的姿势来跑步，在欧洲，还有专门的俱乐部和课堂负责传授、推广这种跑步姿势。

在“前倾姿势”中，跑步者的身体要向前倾，双脚不是向前伸，而是从地面提起后直接落在身体重心所对应的垂直线上。这样一来，不是大腿带动身体向前运动，而是身体带动大腿迈步。练习者的感觉就像开着马力强劲的车，不但不会觉得累，反而会觉得动力不断。除此之外，有研究表明，“前倾姿势”还可以减轻50%膝关节所承受的负担，运动伤害的几率也会大大减小。

一般跑步时，腿在后蹬的过程中身体会有向前并向上的冲势。腿部向前摆动，脚的落点在身体重心的前面。

在使用“前倾姿势”跑步时，人体会有一个很强的冲力。双脚被大腿后侧肌肉迅速带动，被轻轻地从地面提起。因为人体不会有冲势，身体重心(一般集中在臀部)保持在一个高度。在这种情况下，每分钟的步频可以达到180次。

跑步时的动作提醒：

1.头和肩

跑步动作要领：保持头与肩的稳定。头要正对前方，除非道路不平，不要前探，两眼注视前方。肩部适当放松，避免含胸。

2.臂与手

跑步动作要领：摆臂应是以肩为轴的前后动作，左右动作幅度不超过身体正中线。手指、腕与臂应是放松的，肘关节角度约为90度。

3.腰

跑步动作要领：腰部保持自然直立，不宜过于挺直。肌肉稍微紧张，维持躯干姿势，同时注意缓冲脚着地的冲击。

4.脚跟与脚趾

跑步动作要领：如果步幅过大，小腿前伸过远，会以脚跟着地，产生制动刹车反作用力，对骨和关节损伤很大。正确的落地时用脚的中部着地，并让冲击力迅速分散到全脚掌。

通过跑步，不仅能呼吸更多的氧气、心肺功能大大提高，身体的其他部位和器官也能得到充分的锻炼。

1.消除紧张感：慢跑可以分解肾上腺素和皮质醇这两种造成紧张的激素。

2.“通风”作用：在跑步的过程中，肺部的容量平均从5.8升上升到6.2升，同时，血液中氧气的携带量也会大大增加。

3.促进健康：跑步可以促进白血球和热原质的生成，它们能够消除我们体内很多病毒和细菌。

4.提高“性”致：有氧运动能提高女性的雌激素、男性的睾丸激素，因此，对于提高性生活的品质很有帮助。

5.保持稳固：经常慢跑练习，肌腱、韧带和关节的抗损伤能力会有所加强，减少运动损伤的几率。同时，皮肤、肌肉和结缔组织也可以变得更加牢固。

6.提高睡眠品质：通过跑步，大脑的供血、供氧量可以提升25%，这样夜晚的睡眠品质也会跟着提高。

7.“泵”力大增：运动中，心脏跳动的频率和功效都大大提高，心跳、血压和血管壁的弹性也随着升高。

8.保持年轻：经常运动，生长激素HGH的分泌增多并且可以延缓衰老。

9.塑型：跑步是减肥、塑形的好方法。通过跑步，女性体内的脂肪含量可以减少12-20%。

10.储存能量：通过跑步，肌肉肝糖原的储存量从350克上升到600克，同时线粒体的数量也会上升。

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