首艘蒸汽铁船，如何跨越大西洋？

　　泰坦尼克是当时世界上体积最大，且最豪华的蒸汽铁船，它号称“永不沉没”。｜来自网络

　　作者 | 萨利·杜根

　　19世纪中叶的时候，假如你想从欧洲到达北美，就只能依靠帆船穿越大西洋。但乘坐帆船不仅效率低、时间久、安全性差，上船之后还没法联系其他人。这种情况在发明顶峰的维多利亚时代，激起了工程师们的斗志。

　　为了实现在豪华游轮上旋转跳跃、喝香槟聊艺术的理想，英国人没少下功夫。泰坦尼克的始祖级前辈大西方号和大不列颠号，就是代表。

　　“大”轮渡才能靠得住

　　当时，蒸汽船已经被发明出来了。但工程界的主要论点仍是基于短期海上蒸汽运输的经济原理。人们据此推断，要穿越大西洋是不可能的，因为船航行会消耗很多吨的煤，而一艘普通蒸汽小船根本无法运载所需要的燃煤量。

　　工程师布鲁内尔却不敢苟同，他以规模效应为基础，提出当一艘船的体积增加三倍时，它的表面积只会增加两倍，这样只要船造得足够大，就总是有空间能放燃料。为了印证他的观点，布鲁内尔甚至提出他可以不要工资。在大约180名工人辛苦劳作了一年之后，第一艘准备横跨大西洋的“大西方号”终于应运而生。

　　海军历史学家安德鲁·兰伯特指出，大西方号有四个主要特点使其与众不同。首先，它比所有现代的浆轮商业蒸汽船都大。船体外形非常精细和锋利，这让船在水中很容易移动。另外，船体的结构是用海军加强建筑技术设计的，这种大型船在没有铁加固的情况下无法工作。所以这艘船，是半铁半木质的结合。

　　不仅如此，它还配备了当时最好的船用发动机，且这种发动机是布鲁内尔的朋友专门为这艘船打造的引擎。除此之外，布鲁内尔研发了一种新型船帆的装置，这个装置能使船保持直立，并定位精确的航向。

　　这一切看上去都很完美，然而就在大西方号盛大的下水仪式上，一场意想不到的灾难发生了。

　　大西方号的船体被漆成了黑色，内部装饰则由历史画家爱德华·帕里斯主笔设计。|《钢铁巨人》

　　半铁半木，大西方号横渡大西洋

　　刚开始，大西方号的发动机试验和它开往纽约处女航的第一阶段都很成功。但就在大约半小时后，一股强烈的燃烧气味弥漫了整艘船。接着，船烟囱底部出现了火焰。总工程师爬过浓密的烟雾，打开锅炉开始注水，防止发生爆炸；大火是用一个在出发前最后时刻装在船上的小型消防车熄灭的。

　　然而另一场事故又发生了。事发时，克里斯托弗上校正站在一个舱口下，突然一个沉重的物体砸向了他。等他爬起来后，发现一个人面朝下趴在水坑里，这个人正是布鲁内尔。幸运的是，克里斯顿的块头比他大，挡了一下，挽救了他的生命。

　　但在他养病期间，对他持怀疑态度的人甚嚣尘上。另一艘由伦敦公司研发的“天狼星号”，甚至决定可以与大西方号进行租船比赛。相比于大西方号，天狼星号的规模比它略高一半，可惜由于它的设计初衷是一艘去爱尔兰旅行的游轮，所以煤炭的承载能力远远不够。

　　航行到一半的时候，天狼星号的燃料已经耗尽。传说，船员们把所有易燃的东西都放进了锅炉里，包括一个桅杆和一个孩子的洋娃娃。这艘船在海上航行了19天，终于驶进了纽约。几小时后，大西方号也靠岸了。而此时，它的船上还有200吨存储煤可供备用。

　　在纽约的码头上，大西方号让天狼星号相形见绌。|《钢铁巨人》

　　精益求精，纯血统铁船降世

　　虽然这次的航行十分成功，但布鲁内尔依旧不满足于他的第一次成功。如果大西方号已经证明了铁的力量，那为什么不完全放弃木材，用铁建造一艘新船呢？

　　问题在于，铁船只能在看得见土地的海域范围内使用，因为铁影响了罗盘的正常工作。人们尝试了各种各样的解决方案，其中包括将指南针放在桅杆顶端或拖在镀铜的船上，船上的一个男孩用信号灯传递信息。但这些方案没有一个是理想的，因为船长需要在掌舵的位置就能快速获得信息。

　　19世纪30年代中期，皇家天文学家乔治·艾里爵士开发了一套铁和磁铁的系统，与指南针设置在一起。它并不完全可靠，但大多数时候都足够好用，这使得铁船能够不再限于海岸和河流，能够进入公海。

　　第一艘重要的铁海船是一艘名为“彩虹”的浆轮船。当它来到布里斯托尔时，布鲁内尔印象深刻。使他吃惊的不是船本身，而是它可以冒险出海而不迷路的事实。如果一艘铁船能离开陆地，它就能横渡大西洋。因此，是“彩虹”开启了从木制的浆轮船到铁浆轮的转变。

　　第一艘纯铁船“彩虹”由约翰·威尔金森打造，当时怀疑者众多，但实际上它成功了。|图虫创意

　　众人合力，打造工业奇迹

　　但要制成一艘纯铁制的船，单单解决了罗盘这一个问题还是不够的。

　　工程师和机床制造商詹姆斯·内史密斯设计出了蒸汽锤，原理是使用蒸汽来提起一个巨大的铁块，并使它在释放时猛砸下来，机器操作者可以通过打开或关闭蒸汽阀来控制重量下降到铁砧上的力量。

　　总工程师弗朗西斯·汉弗莱斯设计了螺旋桨，这一发明甚至直接替代了之前的轮桨。但在安装螺旋桨的时候，工程师们经历了一次又一次的失败。问题在于，他们把螺旋桨放在了错误的地方，没有行程足够的力量来驱动。

　　最终，弗朗西斯·佩蒂特·史密斯提出，可以将螺旋桨放在水流过船身的地方。因为豪华轮渡的船尾通常有很细的线条，水从没有断裂的地方流过，它是光滑的，然后螺旋桨就会咬住水，把船向前推进，同时会给方向舵施加很大压力。这就意味着，螺旋桨实际上可以操纵船的航行方向。

　　在众人的努力下，由布鲁内尔作为主设计师的新船横空出世，这就是被称为第一艘现代船的“大不列颠号”，它是当时世上最大和最豪华的轮渡。在四分之一世纪里，大不列颠号载着移民从英国往返澳大利亚。它还带着军队和马匹前往克里米亚，在印度兵变的时候前往孟买。

　　虽然这些人的成功在当时可谓是一时创举，不过随着时间的流逝，这些轮渡包括这些发明家都相继淡出了人们的视野。甚至在后世知名的蒸汽铁船泰坦尼克沉没事件中，人们能在意的也只有那个唯美的故事。

　　但这些伟人的事迹，还是应当被历史铭记。在他们的一生中，他们都是英雄，他们的传说在死后不该只有他们的传记作者们记得……

　　延续布鲁内尔另一作品“大东方号”的“玛丽女王二号”于2003年3月正式建成。|《钢铁巨人》

　　文章摘编自《钢铁巨人——世界因之而改变》

　　钢铁巨人——世界因之而改变

　　[英]萨利·杜根

　　译者 霍菲菲

　　中国科学技术出版社

　　2020年7月

　　68.00元

　　作者简介

　　萨利·杜根

　　作家、教师。曾任《牛津邮报》记者、专栏编辑。为《时代周刊》、《无线电时代》撰写多篇稿件，主题从超人到恐龙，跨度很大。写作之余，在牛津韦奇伍德学校教授英国文学。

　　维多利亚时代被认为是英国工业革命的顶点，当时的人们信仰科学进步，对工业革命充满信心。布鲁内尔和同时期的其他先驱工程师们的发明，为英国工业化发展做出了巨大贡献。

　　《钢铁巨人》一书，便是记载了那一时代的史诗。