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    科技通史:火車200年發展簡史

     WHJIAN2010 2025-08-25 發布于湖北

    火車作為人類歷史上最重要的交通工具之一,發展歷程堪稱一部波瀾壯闊的工業史詩。從最初的蒸汽機車到現在的高速列車,每一次的變革都深刻影響著人類社會的公共交通和經濟格局。

    蒸汽機車時代,18世紀末至19世紀中葉。火車的起源可以追溯到18世紀末的英國。隨著工業革命興起,人們對高效率的運輸工具的需求日趨迫切。1769年,法國人庫格諾制造了第一臺蒸汽機車,但是只能在普通路面上行駛。真正能在鐵路上運行的蒸汽機車,是由英國人理查德·特里維西克在1804年研制的“新城堡號”。

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    1803年,英國人理查德·特里維西克制造出“旅行”號蒸汽機車,被公認是世界上第一臺蒸汽機車,設計速度每小時15英里。但是目前為止沒有確切證據表明這臺機車在制造后是不是實際運行過。

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    不過,更為人所熟知的蒸汽機車發明者是喬治·斯蒂芬森,他在1814年制造了比較實用的蒸汽機車,標志著蒸汽機車時代的正式開啟。

    1830年,喬治·斯蒂芬森的“行星號”蒸汽機車。已經有了現代蒸汽機車的雛形。

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    1880年,中國第一列火車“中國火箭號”。它是在光緒六年,鐵路工程師英國人金達用廢舊鍋爐和機車舊零件改裝成的機車。1881年6月9日,開平礦總工程師柏內特夫人把這輛機車命名為Rocket of China,并正式開始運行。

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    1938年7月3日,編號14668的“野鴨號”蒸汽機車牽引著六個車廂,在一個稍微下坡路段創下時速126英里的紀錄。

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    動漫畫里托馬斯火車的原型,LBSCR Class E2蒸汽機車。

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    1949年,美國T1型蒸汽機車

    蒸汽機車的出現,極大的提高了運輸效率,降低運輸成本,對人類社會的經濟發展產生了深遠影響。到19世紀中葉,全球的鐵路軌道長度已經達到了驚人的數字,蒸汽機車也成為了當時鐵路運輸的主力軍。

    現在的蒸汽機車長這樣。在東亞,已經基本徹底淘汰掉了蒸汽機車。

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    調兵山蒸汽機車旅游節上的蒸汽機車

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    英國A4型蒸汽機車奈杰爾·格雷斯利爵士號

    內燃機車時代,19世紀末至20世紀中葉。隨著內燃機技術的逐步成熟,內燃機車開始登上歷史舞臺。1894年,第一臺汽油內燃機車在德國出現,因為燃料成本太高,沒有被應用于鐵路運輸。關于世界上第一臺柴油內燃機車的設計時間存在多種說法,不過普遍認為瑞典是第一個把內燃機車正式商用化的國家,時間是1913年。

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    1933年,德國漢堡飛人高速列車,最高時速160公里

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    美國通用,60年代初的內燃機車

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    1960年代,蘇聯TEM2型柴油機車

    我國第一臺內燃機車是1958年大連機車廠研制的“巨龍號”,改進定型之后改名“東風”。“巨龍號”仿前蘇聯TE3,裝載前蘇聯進口、功率1471kw的2100型中速柴油機,采用直流電力傳動,2臺機車可以重聯。在這個基礎上,之后相繼研制出東風系列、東方紅系列等內燃機車,成為鐵路運輸的主力機型。

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    青島四方機車車輛廠在1964年研制成功的紅星型內燃機車。

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    內燃機車與蒸汽機車相比,具有啟動迅速、馬力大、熱效率高的優點。20世紀30年代起,歐洲和美國開始批量生產內燃機車,20世紀50年代逐步取代蒸汽機車。

    現在內燃機車長這樣。

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    新型內燃機車FXN5C

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    易安迪SD70……

    電力機車時代,20世紀初至今。電力機車的出現,標志著火車動力系統的又一次重大變革。1879年,德國西門子公司研制出首臺電力機車模型。19世紀末,歐美開始在城市軌道交通和山區鐵路試用電力機車。1903年,西門子與通用電氣公司共同研制的電力機車投入使用,最高時速200公里。

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    德意志國鐵路E16型電力機車,1920-1930年代

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    法國國營鐵路BB 12000型,1950年代

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    蘇聯VL61型電力機車,1950年代

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    日本國鐵EF30型電力機車,1960年代

    1958年,株洲電力機車廠制造出中國鐵路的第一代國產客、貨兩用干線電力機車,韶山1型電力機車。開創了中國鐵路以“韶山”命名的干線電力機車家族的生產歷史。此后發展出韶山系列和和諧號系列,成為鐵路運輸的重要組成部分。

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    電力機車依靠電網供電,與蒸汽機車和內燃機車相比,電力機車具有熱效率高、功率大、過載能力強、牽引力大、速度快、整備作業時間短、維修量少、運營費用低等很多優點,而且不會造成空氣污染。

    現在的電力機車長這樣。

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    和諧1D

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    CALTRAIN

    高速列車時代,20世紀60年代至今。高速列車是火車發展的最新階段,也是人類對速度追求的極致體現。世界上最早的高速列車是日本的新干線列車,于1964年10月開通,最高時速達到443千米/小時。新干線的出現,標志著高速鐵路時代的正式開啟。

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    新干線E5系列

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    德國ICE高鐵

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    法國Ouigo高鐵

    1988年,中國第一輛交流電動車組,KDZ1型電力動車組。

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    1999年,長春客車廠、株洲電力機車研究所、昆明鐵路局聯合研制出KDZ1A型電力動車組,春城號。

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    2002年,鐵道部組織機車車輛制造工廠、科研院所、高等院校聯合攻關共同研制出DJJ2型電力動車組,也就是“中華之星”電力動車組。中國自行設計,擁有自主知識產權的高速電力動車組,設計時速270公里。中華之星創造了當時的“中國鐵路第一速”321.5公里/小時,直到CRH2在2008年4月進行高速測試時才打破記錄。

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    此后,各國都開始大力發展高速列車。法國TGV、德國ICE、西班牙AVE等高速列車相繼問世并形成了區域網絡。中國逐步掌握了高速列車核心技術,研制出具有自主知識產權的和諧號、復興號一系列高速列車。部分車型時速甚至達到400公里以上,標志著中國高速列車技術已經達到了世界領先水平。

    現在的高鐵長這樣。

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    復興號CR450

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    歐洲之星

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    新干線E956

    火車的發展史是一部充滿創新與突破的奮斗史。從最初的蒸汽機車到高速列車,每一次變革都凝聚著人類的智慧與汗水。展望未來,隨著科技的不斷進步和人類對速度追求的永無止境,火車必定會迎來更加輝煌的明天。

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