第88章 火車軌道發展史

  第88章 火車軌道發展史

  洪武年間,金陵城。

  遺傳學一二定律,從根本上揭示了生物形狀差異的本質原因。

  通過這一二定律,為雜交小麥、雜交水稻補充了基礎理論依據,也為眾人打上了一針強心劑。

  此前,眾人只是知道雜交小麥的一些方法,但對於為什麼這麼做其實並不清楚,如今明白了小麥遠緣雜交其實是為了牧草的抗病性,而這抗病性是由基因控制的,通過人為授粉雜交的方法就有機率培育出優秀的小麥植株。

  有了這一二定律的理論支撐,之後進行各種雜交實驗時,就能快速理解和解決各類問題了。

  【看到火車和鐵軌,肯定有非常多的小夥伴們會問,到底先有軌道還是先有火車?】

  【其實在火車沒有被發明之前有軌交通便已經存在了,16世紀歐洲工業逐漸發達礦產業也十分的興旺,在產能的催生之下最早的有軌交通誕生】

  【只不過那時的軌道是木頭的,車也是人力的,但用在採礦業的確增加了非常多的便利,之後隨著工業體系的慢慢發展,木軌被改變成鐵軌,人力也被馬力代替】

  【直到1803年第一排蒸汽火車的出現,徹底把人類帶進了鐵路時代,所以是先有軌道再有蒸汽火車】

  【經常修建鐵路的小夥伴們都知道,鐵軌的構造下面鋪設著大量的道砟,上面是枕木,枕木上才是兩條鐵軌】

  【那麼為什麼不能直接把鐵軌鋪在路上呢,最開始的時候,軌道就是直接鋪設在路上的,但隨著科技逐漸發展動力越來越強勁,火車的重量也越來越大,這樣做的弊端就顯露了出來】

  【直接鋪設在路面上,火車不間斷的來回穿梭加上本身的重量和貨物的重量,會讓鐵軌很快變塌陷甚至是損壞,另外在遇到一些極端天氣發生洪水或者泥石流的時候】

  【下面的地面被沖刷就會造成軌道懸空,非常容易造成事故,可以說如今的鐵軌是經過了幾百年的發展史演變成這樣的】

  洪武年間,金陵城。

  「木頭軌道?」劉基等人眼前都是一亮,「這和運輸巨木或巨石時,下面墊兩根圓木一樣,都可以起到省力的作用。」

  在宮室營建等大工程中,通常會使用到一些巨木和巨石,受其重量限制,普通的畜力根本無法拉得動,所以只能使用這種方式來運輸,這一點眾人都是知道的。

  「這木頭軌道的作用遠不止於此,特別是在雨天,火車行駛在軌道上,能最大程度擺脫泥濘等問題,保證火車的運行。」眾人開始動腦子思考,特別是火車那麼重的車身,加上運載的貨物的重量,還真不好說。

  要知道,下雨天,光是一輛小小的馬車都可能陷入泥濘地掙扎不出來,更何況那麼重的火車及運載貨物呢。

  之前太子殿下乘坐的那輛火車雖然也有輪子,但並未假設軌道,此前因為是在皇宮內進行試驗,所以眾人並未預料到這種情況。

  可以想見,如果未鋪設軌道的話,火車根本跑不遠。

  「這軌道,為什麼都是筆直鋪設的?」朱標疑惑說道,此前天幕雖有畫面,但也只是匆匆一瞥,沒有像這般普及介紹過。

  此時眾人也反應過來了,對啊,為什麼這軌道幾乎都是筆直的,就算是有不筆直的地方,其也是稍微偏離一些原軌道而已。

  科學部的眾人已經咬住了筆頭,苦苦思索著。

  「轉彎!是為了避免轉彎!」劉基好像想到了什麼,興奮說道,「火車長度太長,轉彎必然十分困難,所以只能直線行駛,軌道只能筆直鋪設。」

  「對啊!」朱標也是恍然大悟,隨後又疑惑道:「那到地方之後又怎麼掉頭?」

  總不能隨時徵調民夫掉頭吧?朱標其實早有疑問了,這宮中才一節車廂可以讓小太監抬著轉彎,那列車一長,那麼重的火車怎麼轉彎的。

  六部官員中當時所見蒸汽火車時,也有人注意到這個問題,不過看見小太監們抬著火車掉頭,思維也跟著走偏了。

  而且實在不行,就徵調民夫,集眾人的力量還不簡單嗎。

  因此眾人也沒深究,當然也想不出解決方案來。

  劉基對此好像胸有成竹,微微一笑,不過還不待他說話,科學部孫傳時率先說話了。

  他也思考過這一問題,此時也是信心滿滿說道:「稟殿下,此事易爾。」

  孫傳時笑了一下,心中雖然暗爽這種受人矚目的感覺,但也沒故作玄虛,不待眾人催促就繼續說道:「只需在車尾巴也裝個車頭,方向與正的車頭相反即可。」

  「車尾、車頭。」眾人消化了一下他所說的,瞬間眼神亮了起來,「這不就是雙頭車?」

  這玩意有點反直覺,並不是說眾人想不出來,而是受到常識的影響,腦子暫時轉不過彎來,一時半會想不出來罷了。

  此時一經點破這層窗戶紙,很快都能接受這個說法了。

  「也可以這麼稱呼!不過名字並不重要!」

  「妙啊!」朱元璋聽著孫傳時的話,也不禁撫掌讚嘆,沒辱沒咱提拔啊。

  得虧標兒多問了一嘴啊。

  不過想到了什麼,朱元璋又吩咐了一句:「以後若有更好的改進方法,需及時稟告,科學技術的進步,全仰賴諸卿了。」

  「是!」眾人齊聲應答。

  【那麼下面的道砟和枕木具體起到什麼作用呢】

  【只要見過鐵路的都會發現一個現象,就是鐵軌下面的枕木一般都非常的寬,而且枕木的長度要遠遠長於鐵軌的寬度】

  【枕木在軌道之下起到了承托和分散壓力的作用,與地面之間的受力面積要遠遠高於鐵軌,他們承受了軌道以及上面貨車的重量】

  【然後以更大的受力面積分散到地下的道砟之上,初中物理告訴我們,受力面積越大壓力就越小】

  【而枕木下面的道砟,取代的是之前土質或者硬化的地面,不要小看這些小小的石子,其實裡面還是大有學問的】

  【這些道砟要求是非常高的,必須用高密度高強度且耐磨的石子,其重要性甚至超過了火車】

  【一般都是些稜角分明的石子,必須要有足夠大的摩擦力固定枕木,枕木承受軌道以及火車的壓力,大部分都傳遞到了這些道砟之上】

  【不僅如此,其還要承擔起給火車減震的作用,另外在大雨來臨時也能及時的將雨水排出,不論是高溫還是低溫,它們的性能都不會受到多大的影響,可以說道砟就是鐵路上的一寶】

  【其實啊這種結構的鐵路持續到現在已經有百年的時間了,發展最大的變化在於動能上的改變】

  【從最開始的蒸汽機、到內燃機、到現在普遍應用的電力機,這麼多年的變更列車的速度變得越來越快】

  【為了應對更快更高的運載需求,鐵軌也在不斷的變化當中,傳統鐵路在我國鐵路網中的占比也正在逐年縮小】

  貞觀年間,長安城。

  「原來如此!」李世民點頭,沒想到小小的石子也有如此大的作用,這鐵軌的發展史是經過時間考驗,自然演化而成的。

  其中每一樣東西的增添刪減都有原因的,這些經驗都是無比寶貴的,能讓大唐的蒸汽火車事業少走很多彎路。

  壓力還和受力面積相關,這點倒是符合常識,只不過平時沒有人能將之明白歸納出來罷了,這些還只是後世初中要學的學問。

  可以看到,物理學的學問應用在生活的方方面面。

  當然蒸汽火車對大唐具有非常重要的戰略意義,也是他一直督促科學部加緊研發改進蒸汽火車的原因。

  那就是,從天幕得知,關中後來湧入大量的人口,加之小冰河期的影響,降雨減少八水枯竭,關中糧食無以為繼。

  為此只能千里轉運糧草,其中從洛陽轉運過來的糧草,因為河道運輸不便,一半多的糧草都在路上損耗掉了。

  這都是沉重的負擔,也是拖垮大唐的原因之一,由不得李世民不重視。

  而蒸汽火車,則是挽救大唐的鎮國重器啊。

  其重要程度不亞於紅薯土豆和煤礦。

  所以關於蒸汽火車的一切技術改進和經驗,優先級都是很高的,不容許出差錯,這一點,都是文武百官悉知的。

  所以嚴格來說,天幕關於軌道、枕木、道砟以及火車的車輪的樣式,車頭蒸汽機的結構等,還有其發展歷程、過去的運行經驗,對大唐來說都無比重要。

  【隨著經濟的飛速發展對於鐵路建設的要求也越來越高,傳統建造方法的劣勢也逐漸顯現出來】

  【主要還是環保問題,枕木和道砟的大量開採會導致環保問題,另外一方面則是混凝土所製成的枕木性能更強】

  【後來無砟軌道也慢慢發展了起來,直到顛覆性技術磁懸浮的出現,讓有軌交通徹底進入了全新的時代】

  【這也就引出了高鐵為什麼沒有道砟和枕木這個問題?】

  【如今我國的高鐵,使用的全部都是無砟軌道,移除了傳統軌道的枕木以及道砟,用混凝土以及鋼結構替代】

  【雖然建造成本比較高,但結構也變得更加簡便合理,強度也得到了極大的提升】

  【最重要的一點就是列車經過時非常容易造成道砟飛濺,速度越快的列車造成的飛濺就越嚴重,想想高鐵動車幾百公里的時速】

  【如果使用有炸鐵軌,那不就是一輛隨時會發射爆炸子彈的列車嗎,想想就是一件非常恐怖的事】

  明,金陵城,和興茶食店。

  萬掌柜很是期待火車到來的這一天。

  不只是他,店內的食客也同樣如此,經過天幕半年多的洗禮,他們可是見識過外面廣闊天地的新時代金陵人,豈能抑鬱久居人下?

  世界這麼大,俺也想去看看,看看「乘風破浪會有時,直掛雲帆濟滄海」,看看「大漠孤煙直,長河落日圓」。

  皇宮內。

  朱元璋等人再次聽到內燃機、磁懸浮技術等,都有些心痒痒。

  內燃機是蒸汽機的改進版,目前來看,燒的應該是石油或其分離物,內部結構及技術未知。

  磁懸浮,聽名字應該和磁鐵有關,或者說是通電後產生的磁力有關?

  科學部的人也完全沒頭緒,只能靠一個名字猜方向,再去做相關的實驗,一步步去逼近那個正確的答案。

  朱元璋則是想到了此前天幕提到的室溫超導材料,那個極其震撼的載著橘子浮在半空旋轉的材料,當時以為是飛機起飛的技術來著。

  沒想到飛機的起飛更加簡單,而那個看不出什麼技術的室溫超導材料反而如此之難,比磁懸浮技術還難。

  不過他也知道,以朝廷如今的能力,就算知道了原理也不一定造的出來,鋰電池就是如此,鉛酸電池也是,又笨重又用不了多久,還有飛機。

  特別是飛機,起飛原理很像放風箏。

  科學部不是沒有將蒸汽機移到上試過,又在其前面加了四匹駿馬拉著飛奔,都沒讓飛機飛起來。

  毫無疑問,是速度不夠。

  此前天幕是從遠遠拍攝的視頻,又沒有相應參考的東西,眾人還以為速度沒多快,真自己動手去試才發現,這東西還是挺難的。

  磁懸浮技術也是如此,更重要的是.科學部抽不出人手來了。

  缺人,實在缺人!

  另外一點就是,沒錢實在沒錢養了!

  為此,連北伐大業都暫時按停了。

  真要擴張科學部,恐怕也要等到秋收收了糧,財政寬裕些才行。

  (本章完)