闊步前行：蒸汽機(jī)的鼎盛時(shí)期

1893年芝加哥世博會

　　世博會開幕式的設(shè)計(jì)無疑能夠解讀一個(gè)時(shí)代的價(jià)值取向，1893年5月1日，美國總統(tǒng)克利夫蘭不再需要到現(xiàn)場扳動一個(gè)沉重的手柄，而是在大會講臺上輕輕按動黃金和象牙制成的電報(bào)鍵鈕，但其結(jié)果仍然是啟動一個(gè)3000馬力的埃利斯蒸汽機(jī)，以此標(biāo)志芝加哥世博會的開幕。

1893年芝加哥世博會埃利斯蒸汽機(jī)

　　和1876年費(fèi)城世博會的考里斯蒸汽機(jī)相比，埃利斯蒸汽機(jī)的馬力雖然大得多，但卻不再是整個(gè)機(jī)器館動力的唯一源泉了，動力中心300米長，30米寬，50個(gè)鍋爐推動43個(gè)蒸汽機(jī)進(jìn)行著“大合唱”，總功率24000馬力，其中不乏和1876年考里斯蒸汽機(jī)“塊頭”相當(dāng)者。燃料則來自800米外標(biāo)準(zhǔn)石油公司的油庫。在交通館里，安裝了先進(jìn)發(fā)動機(jī)的各國輪船爭強(qiáng)比勝；50多個(gè)火車頭“四世同堂”，從史蒂芬遜的“火箭號”、美國最早的“流星號”、“約翰牛號”直到時(shí)速160公里的帝國高速999號，展示著蒸汽機(jī)闊步前進(jìn)的歷程。

菲利斯摩天輪

　　1893年芝加哥世博會最大的亮點(diǎn)，是欲與埃菲爾鐵塔一爭高下的菲利斯摩天輪，這個(gè)橫空出世的全鋼雙環(huán)結(jié)構(gòu)直徑80米，36個(gè)比火車車廂還大的座艙可乘2160人，總重量達(dá)4300噸。推動菲利斯摩天輪旋轉(zhuǎn)的力量則來自兩臺各1000馬力的蒸汽機(jī)，它們安放在地下室里，通過齒輪和鏈條與摩天輪的軸相連。鍋爐房則建造在180米開外的地方，以防止游客受到煤煙熏嗆。

1893年芝加哥世博會菲利斯大轉(zhuǎn)輪的軸是世界最大的單體鍛件

　　說起菲利斯摩天輪的軸，可算當(dāng)時(shí)世界上最大的單體鍛件了，長14米，直徑81厘米，重達(dá)56噸。這是伯利恒公司用125噸大汽錘“砸”出來的。仿效施耐德公司1878年在巴黎世博會的套路，伯利恒公司也在芝加哥世博會交通館里展出了大汽錘的木制仿真模型。可以說，菲利斯摩天輪是蒸汽機(jī)歷史上的一座豐碑。

摩天輪下人群

　　芝加哥世博會的另一杰作，是菲利斯摩天輪南面鋪設(shè)的260米長、1.2米寬的冰橇滑道。赤日炎炎的盛夏季節(jié)，滑道始終保持3厘米厚的冰雪層供游人嬉戲。世界最大的紐約拉文恩冷藏公司用兩臺65噸和50噸壓縮氨冷凍機(jī)制造了這一神奇景觀。而冷凍機(jī)靠的是兩臺145馬力的考里斯蒸汽機(jī)發(fā)動。

1904年圣路易斯世博會開幕

　　1904年圣路易斯世博會是蒸汽機(jī)的鼎盛時(shí)期。4月30日的開幕式仍舊以蒸汽機(jī)啟動為標(biāo)志，要說增添了新科技含量的話，便是羅斯福總統(tǒng)從華盛頓白宮發(fā)來電報(bào)信號轉(zhuǎn)化為蒸汽機(jī)的運(yùn)行指令。通用公司8000馬力的柯蒂斯蒸汽輪機(jī)以每分鐘3600轉(zhuǎn)的速度連續(xù)運(yùn)行了7個(gè)月。和“巨人如林”的圣路易斯蒸汽機(jī)群相比，當(dāng)年費(fèi)城世博會的考里斯蒸汽機(jī)只能算是侏儒了。圣路易斯世博會每天燒煤500噸，消耗水62萬噸，而整個(gè)圣路易斯城的用水量不過24萬噸。讓公眾興趣盎然的是，圣路易斯世博會發(fā)電廠的規(guī)模僅僅略遜于當(dāng)年世界最大的紐約中心鐵路發(fā)電廠和紐約地鐵發(fā)電廠，但基本設(shè)計(jì)是完全相同的。

蘭利1896年5月用蒸汽機(jī)將第一架"重于空氣的飛行器"送上天空

　　毫無疑問，蒸汽機(jī)也有過插上翅膀，飛向藍(lán)天的雄心。惜乎“功率-重量比”始終不盡人意，因此多種努力成效甚少。但不應(yīng)該忘記，人類第一個(gè)“重于空氣的飛行器”是用蒸汽機(jī)送上天空的。1896年5月6日，美國航空事業(yè)先驅(qū)蘭利在弗吉尼亞讓一架12公斤重的飛機(jī)在30米空中飛行了3000米，速度約每小時(shí)40公里。蘭利使用的是以汽油為燃料的單缸蒸汽機(jī)，重3.2公斤，功率為1馬力。1915年舊金山世博會上，史密森尼學(xué)院館展出了大量珍貴收藏，蘭利這架最早問鼎天空的飛機(jī)便赫然高掛在展廳中央。

　　光榮退出：蒸汽機(jī)走進(jìn)歷史

機(jī)械展區(qū)通道

　　我們不應(yīng)該忘記人類在駕馭蒸汽機(jī)過程中的疏失和教訓(xùn)。由于設(shè)計(jì)和制造工藝的缺陷，使用和維護(hù)技術(shù)的差錯(cuò)，鍋爐爆炸幾乎是蒸汽機(jī)與生俱來的事故。水垢也成為天然的大敵，當(dāng)鍋爐內(nèi)壁形成了鈣鹽、鎂鹽結(jié)成的“隔熱層”，不僅會降低功效，一旦水垢出現(xiàn)裂痕，灼熱的爐壁便會引起水的急劇汽化而導(dǎo)致爆炸。19世紀(jì)初期，美國和歐洲每年發(fā)生鍋爐爆炸數(shù)千起，死傷幾十萬人。

1865年4月27日蘇爾塔納號汽船在密西西比河上鍋爐爆炸

　　1865年4月27日，美國內(nèi)戰(zhàn)結(jié)束后解甲歸田的2400名戰(zhàn)俘乘坐蘇爾塔納號汽船在密西西比河上航行，猛烈的鍋爐爆炸奪去了1800人的生命，這場航運(yùn)史上最大的災(zāi)難壓倒了林肯遇刺的消息。1905年3月10日，世界知名企業(yè)布洛克頓鞋廠鍋爐爆炸，整個(gè)大樓夷為平地，58人炸死，117人受傷。俄亥俄州痛定思痛，委派5人小組制定了鍋爐安全規(guī)范，確保蒸汽機(jī)“水火相容”。1914年，美國工程師協(xié)會出臺了全美統(tǒng)一的強(qiáng)制性鍋爐法，從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、檢測程序到人員素質(zhì)、操作守則，長達(dá)116頁，被世界各國廣泛采用。1915舊金山世博會第一次專門設(shè)置了鍋爐燃料展館，這是蒸汽機(jī)發(fā)展歷史上沉重的反思和可貴的進(jìn)步。

1915舊金山世博會

　　盡管用高壓蒸汽直接推動葉輪旋轉(zhuǎn)的蒸汽輪機(jī)在19世紀(jì)末期已經(jīng)廣泛使用，但作為一種“外燃機(jī)”，蒸汽機(jī)的效率受到諸多限制。汽油內(nèi)燃機(jī)、柴油發(fā)動機(jī)的長足進(jìn)展表現(xiàn)了巨大的優(yōu)越性，在許多領(lǐng)域漸次取代了蒸汽機(jī)。雖然許多大型火力發(fā)電廠至今仍然以蒸汽機(jī)為首選，雖然核鍋爐、太陽能鍋爐仍需以水為工質(zhì)，基本上還是蒸汽機(jī)，但在人類文明的整體進(jìn)程中，傳統(tǒng)意義的蒸汽機(jī)顯然“過氣了”。任何技術(shù)都有自己的生命周期。

蒸汽機(jī)時(shí)代

　　進(jìn)每一個(gè)“歷史的博物館”，這些產(chǎn)業(yè)革命的“老爺爺”總是最能喚起人們深長的敬意和無盡的懷想。蒸汽機(jī)作為工業(yè)化的第一推動力，創(chuàng)造了人類文明大氣磅礴的時(shí)代，而對世博會的重溫，則讓我們再次回到那些激情燃燒的歲月。