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古腾堡计划电子书：蒸汽轮船及其历史

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书名：蒸汽轮船及其历史
作者：E. Keble Chatterton
发布日期：2023年11月5日 [电子书编号#72045]
语言：英语
最初出版地：伦敦：Cassell and company, ltd.，1910年
更多信息及格式：www.gutenberg.org/ebooks/72045
致谢：Peter Becker、Charlie Howard以及https://www.pgdp.net上的在线分布式校对团队（本文件是由互联网档案馆提供的图片制作而成的）

*** 古腾堡计划电子书《蒸汽轮船及其历史》开始 ***

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蒸汽轮船及其故事

白星航运公司的“奥林匹克”号轮船
（由罗德岛的查尔斯·迪克森绘制）

蒸汽轮船及其历史
作者：E.凯布尔·查特顿
《帆船及其历史》一书的作者
附153幅插图

卡塞尔有限公司
伦敦、纽约、多伦多和墨尔本
1910年

保留所有权利

前言
去年，我的那本关于帆船的著作问世后，受到了媒体与公众的热烈欢迎，同时还有来自世界各地的诸多赞誉。这些鼓励让我决定以类似的方式，来讲述从古至今的蒸汽船的发展历程。

我当然明白，帆船与蒸汽船在特性及发展历程上存在着巨大差异。但这并不意味着蒸汽船的历史就不那么有趣，或者它不值得人们钦佩。帆船始终笼罩着一层浪漫的光环，即便是最现代的爱好者也难以否认这一点。不过，从整体来看，帆船在其整个发展史中所为人类带来的益处，远远不及一个世纪以内的蒸汽船所取得的成就。只要稍加思考就能明白这一事实；正因如此，蒸汽船的历史才能吸引所有对进步、对自己国家与帝国的发展、全世界的福祉，以及从停滞走向繁荣发展感兴趣的人士。如今，几乎所有文明人都曾以某种方式接触过蒸汽船——有时可能是出于无奈，但更多时候则是受益匪浅。在那些因航行而不得不闲置的漫长时光里，人们总是渴望了解那种能将自己从一国带到另一国的神奇交通工具的真相。他们希望用通俗易懂的语言了解蒸汽船的起源、发展过程、其发展历程中的种种变化，以及那些影响它形成今天面貌的因素。此外，他们还希望深入理解蒸汽船的各种特性，并掌握其设计原理。

蒸汽船的运作原理。作为一个拥有正常心智与同理心的人，他渴望能够了解那些曾经被过去和现在的人们凭借精湛的技艺与进取精神成功克服的种种困难。即便他与专业的水手或轮机工程师交谈，他们或许也难以将复杂的解释简化为通俗易懂的语言，因此提问者依然无法得到满意的答案。正为弥补这一缺陷，我才试图撰写这样一本书籍——希望它能让普通读者感兴趣，而不会让他们感到厌烦。

我的写作计划是：依据最可靠、最具权威性的资料，展现蒸汽船发展的历史脉络，并通过最新研究成果来纠正诸多错误说法。同时，我的目标不仅是确保历史的绝对准确性，还要说明蒸汽船以其独特的方式，同样具有浪漫色彩，同样值得我们珍视——毕竟它已经大大限制了传统帆船的用途。当蒸汽船历经狂风、穿越数千英里的海洋、越过险恶的海岸以及复杂的航道，最终抵达安全的港口时，任何有感情的人在登岸时都会觉得自己正在告别人类最崇高、最可靠的伙伴之一。的确，正如某艘豪华轮船上的官员曾对我说的那样，有些人一旦看到巨轮停靠在码头，就会立刻离开，仿佛那是一艘传染病船。但希望这类人只是少数，而非那些与蒸汽船建立了亲密关系的绝大多数人的代表。

我并没有仅仅着眼于这种大型蒸汽船的历史与魅力。海洋并非仅仅是广阔的无边水域，其中还有许多较小的海域，如海峡和海湾，蒸汽船可以在这些地方既用于娱乐也用于盈利。除了那些排水量巨大、动力强劲的巨轮之外，还有其他在较小海域航行的船只，它们同样不容忽视。此外，还有一些专门的蒸汽船舰队，它们以低调的方式履行着自己的职责。

这些工作虽然不那么引人注目，但却同样具有价值。在接下来的篇章中，我不仅会阐述过去那些影响造船业发展的因素，还会指出目前仍需面对和克服的难题。对于那些为非专业读者撰写技术类内容的作者而言，最大的挑战在于如何在不必使用那些专业术语的情况下，依然让内容易于理解。为了尽可能全面、准确地介绍蒸汽船的发展历程，同时让那些对技术细节不感兴趣的人也能理解，我始终努力对所使用的术语进行解释。初听之下，关于蒸汽船的故事似乎只有对海洋工程专家才有意义——管道、锅炉和引擎之类的东西显然谈不上什么浪漫色彩。不过，有人可能会说，在帆与桅杆的早期发展阶段也是如此；希望读者在读完这些内容后，能不再认为蒸汽船只是毫无生气的金属块。实际上，它几乎就是由钢铁外壳构成的“人类”，并由精巧的机械驱动；归根结底，正是人类的智慧与双手创造了它，并使其持续处于可控状态。既然蒸汽船与人类有着如此密切的联系，它自然也会具备一些人类的特征。现在正是记录蒸汽船发展史的合适时机，因为即便它尚未达到完美状态，距离完美也不远了。卢西塔尼亚号和莫雷塔尼亚号问世才三四年时间，而就在今年，它们才展现出作为商船的惊人速度。1910年10月20日，奥林匹克号将会下水，其规模甚至将超过莫雷塔尼亚号。45,000吨级的船只已经算是极限了，而鉴于商用蒸汽船能够以每小时31英里以上的速度航行，它的发展极限或许已经接近了。至于运输业的未来，变化实在太过迅速，而且往往带有革命性的影响。

很难对未来做出准确预测；但值得注意的是，在这篇序言写成前的那一周，一架飞机成功地以极其平稳安全的方式飞越了从奥尔巴尼到纽约的150英里距离。这样，就在富尔顿用蒸汽船穿越同一路线、让那些持怀疑态度的人信服仅仅一个世纪之后，这种新的交通工具便使得富尔顿所创造的惊人纪录显得微不足道了。如果从这本书中可以看出，蒸汽船在短短一百年内就已经取得了如此巨大的成就，那么我们就有理由问：在另一个世纪结束之前，飞艇或飞机又能取得怎样的成就呢？那些敢于表达自己观点的人认为，蒸汽船最终会被飞行器取代。如果这确实是一种预言的话，那么最好还是趁蒸汽船仍处于鼎盛时期时，将其历史记录下来。本书中的许多内容都是我亲自收集的，但也有不少来自他人的研究成果，对此我谨表示感谢。在此，我特别想提及以下著作：美国海军少将乔治·亨利·普雷布尔所著的《1543–1882年蒸汽航海的起源与发展编年史》（1883年）；《国家传记词典》中的若干文章；乔治·C·V·霍姆斯爵士所著的《古今船舶：第二部分，蒸汽、钢铁时代》（1906年）；詹姆斯·威廉姆森船长所著的《克莱德河客轮：它的兴起与发展》（1904年）；约翰·H·莫里森所著的《美国蒸汽航海史》（1903年）；亨利·弗莱所著的《北大西洋蒸汽航海史》（1896年）；W·L·马丁所著的《美国商船队》（1902年）；阿瑟·J·马吉尼斯所著的《大西洋渡轮：其船只、船员与运营情况》（伦敦，1893年）；W·贝洛斯所著的《世界远洋班轮》（1896年）；詹姆斯·纳皮尔所著的《罗伯特·纳皮尔传》（1904年）；G·C·V·霍姆斯爵士所著的《船舶发动机与锅炉手册》（1889年）；蒙塔古·盖斯特与W·B·博尔顿合著的《皇家游艇舰队》（1903年）；W·J·米勒所著的《蒸汽航海的兴起与发展》（1881年）；A·坎贝尔·霍尔姆斯所著的《实用造船学》；J·R·豪登所著的《少年蒸汽船读本》（1908年）；R·M·尼尔森所著的《蒸汽涡轮机》（1903年）；A·麦克唐纳所著的《我们的海洋铁路，即海洋蒸汽航海》（1893年）；T·华莱士·诺克斯所著的《R·富尔顿传及蒸汽航海史》（1887年）；马克·吐温所著的《密西西比河上的生活》；查尔斯所著的《美国见闻录》。

狄更斯；W. J. 洛夫蒂所著的《东方航线指南》（1901年）；克莱门特·E. 斯特雷顿所著的《霍利黑德铁路轮渡服务史》（1901年）；南肯辛顿维多利亚与阿尔伯特博物馆科学部所藏的海军与海洋工程类藏品目录（1899年）；该博物馆科学部所藏机械工程类藏品目录（1907年）；《德国造船业的发展》（1909年）；G. W. 冯·莱布尼茨所著的《莱布尼茨与惠更斯与帕潘的通信》（1881年）；A. L. 艾尔所著的《英国造船业》（1910年）；以及《劳埃德日历》。除此之外，我还参考了上世纪各种报纸和期刊上发表过的诸多文章，尤其是《世纪杂志》、《游艇月刊》、《工程师》以及《工程》杂志上的相关文章。其余内容则来自我亲自收集的资料，以及各造船公司和轮船公司慷慨提供的宝贵资料。对于允许我使用书中出现的众多轮船的照片，我亦表示感谢。同时，我也感谢南肯辛顿方面的许可，让我能够复制维多利亚与阿尔伯特博物馆中的部分展品。此外，我还要感谢都柏林市轮船公司允许我使用“皇家威廉号”的照片，感谢詹姆斯·纳皮尔先生为我提供“不列颠女王号”的插图，感谢库纳德轮船公司提供其船队的多张照片；同时也要感谢皇家邮政轮船公司、半岛与东方轮船公司、伊斯梅、因里公司，安德森、安德森公司，美国航线公司，北德意志劳埃德公司，利物浦拖船与打捞公司，L. 斯密特公司，伊穆伊登拖船公司，洛布尼茨公司，伦弗鲁公司，利物浦港务局，W. G. 阿姆斯特朗爵士，惠特沃思公司，威廉·多克斯福德父子公司，雷尔顿·迪克森爵士及其公司，科克伦父子公司，塞尔比公司，法尔河航线公司，A. 和 J. 英格利斯公司，托马斯·罗兹公司，卡莱登造船与工程公司，坎珀与尼科尔森公司，卡梅尔、莱尔德公司，大西部铁路公司，伦敦西北铁路公司，伦敦西南铁路公司，东南与查塔姆铁路公司，哈兰德与沃尔夫公司。

C. A. 帕森斯公司谨向斯坦霍普伯爵阁下、新泽西历史协会以及《世纪杂志》的负责人表示感谢，感谢他们允许我使用与富尔顿早期蒸汽航行实验相关的插图；同时也要感谢《游艇月刊》允许我使用有关蒸汽游艇和救生艇的图表。最后，如果由于种种原因，尽管我已经极为谨慎，但仍出现了一些错误，我在此表示歉意。鉴于该主题的性质，出现错误在所难免，但我已竭尽全力避免这种情况的发生。
E. 凯布尔·查特顿
1910年6月

目录
章节页码
1. 引言 1
2. 机械推进船舶的演变 12
3. 早期的客轮 63
4. 定期航线的诞生 104
5. 处于转型阶段的定期航线船舶 145
6. 双螺旋蒸汽船的出现 165
7. 现代大型蒸汽船 183
8. 较小的远洋运输船与跨海峡蒸汽船 215
9. 用于特殊用途的蒸汽船 233
10. 蒸汽游艇 266
11. 船舶的建造 282
12. 乘客的安全与舒适性 297
13. 一些与蒸汽船相关的问题 309

插图目录
页码
“奥林匹克号”的封面图 1
赫罗的蒸汽装置 18
乔纳森·赫尔斯设计的蒸汽拖船 30
朱弗鲁瓦侯爵的蒸汽船 40
帕特里克·米勒设计的双壳划艇 42
西明顿设计的第一款海洋发动机 42
菲奇设计的第一款船只的轮廓图 45
“夏洛特·邓达斯号” 46
1807年的“克莱蒙特号” 46
1803年富尔顿向拿破仑任命的委员会提交的蒸汽船设计图 51
富尔顿关于蒸汽航行的初步设计图 57
1806年富尔顿为“克莱蒙特号”设计的用于测定推进用桨阻力的装置 64
1909年哈德逊-富尔顿庆典上复原后的“克莱蒙特号” 70
复原后的“克莱蒙特号”的明轮 70
富尔顿为“克莱蒙特号”发动机所做的初步研究 75
富尔顿设计的比“克莱蒙特-北河号”更先进的蒸汽船，该设计采用了方形连杆发动机 77
“彗星号” 78
“彗星号”的发动机 78
“伊丽莎白号”轮船（1815年） 84
俄罗斯客轮（1817年） 84
“夏洛特公主号”（1816年） 90
“萨凡纳号”（1819年） 90

“詹姆斯·瓦特”号（1821年），94页
“鲁比”号的侧杆式发动机，94页
“天狼星”号（1838年），96页
“皇家威廉”号（1838年），96页
“大西部”号（1838年），100页
“大西部”号的明轮，100页
“英国女王”号（1839年），102页
第一艘跨大西洋客轮“不列颠尼亚”号（1840年），102页
“特维奥特”号与“克莱德”号（1841年），110页
侧杆式发动机，110页
“福斯”号的下水仪式（1841年），112页
“威廉·福塞特”号与H.M.S.“女王”号（1829年），112页
1850年之前的螺旋桨设计，118页
“罗伯特·F·斯托克顿”号（1838年），120页
“阿基米德”号（1839年），120页
“阿基米德”号的船尾结构，122页
“诺维尔蒂”号（1839年），122页
“大不列颠”号（1843年），126页
“大不列颠”号的螺旋桨，126页
“大不列颠”号的发动机，128页
“海伦·麦格雷戈”号的发动机，128页
“斯科舍”号（1862年），130页
“太平洋”号（1853年），130页
莫兹利的往复式发动机，132页
“坎迪亚”号的发动机，132页
“维多利亚”号（1852年），134页
“喜马拉雅”号（1853年），134页
用于沿海运输的货轮（1855年），134页
“大东方”号（1858年），138页
“大东方”号的明轮发动机，140页
“大东方”号的螺旋桨发动机，140页
“巴黎城”号（1866年），148页
“俄罗斯”号（1867年），148页
“海洋”号（1870年），152页

“不列颠尼克号”（1874年）154
“塞尔维亚号”（1881年）154
“翁布里亚号”（1884年）158
“东方号”（1879年）158
“澳大利亚号”（1881年）162
“维多利亚号”（1887年）162
“威严号”（1889年）162
“巴黎城号”（1893年，现名为“费城号”）166
“奥菲尔号”（1891年）166
“卢卡尼亚号”（1893年）170
“威廉大帝号”（1897年）174
“海洋号”（1899年）176
“塞德里克号”176
“凯尔特号”178
“威廉二世号”180
乔瓦尼·布兰卡的蒸汽机（1629年）184
帕森斯涡轮机的叶片185
帕森斯涡轮机186
“卡曼尼亚号”（1905年）188
“卡曼尼亚号”上某台涡轮机的固定部分下半部分188
对比研究：“磁性号”与“波罗的海号”192
“毛里塔尼亚号”在泰恩河畔沃尔森德建造完成时的样子198
“毛里塔尼亚号”的船尾200
“卢西塔尼亚号”202
“亚得里亚海号”206
“乔治·华盛顿号”208
“柏林号”208
正在建造中的“劳伦蒂克号”210
“穆尔坦号”216
“穆尔坦号”引擎室的启动平台218
“巴尔莫勒尔城堡号”220
“坎布里亚号”（1848年）222
“莱恩斯特号”上的发动机（1860年）222

“阿塔兰塔号”（1841年）226
“里昂斯号”（1856年）226
“女皇号”离开多佛尔港226
海洋拖船“布莱克科克号”234
客货两用拖船“弗朗西斯·德雷克爵士号”234
由“罗德海号”和“黑海号”拖拽的7,000吨级浮动干船坞236
打捞拖船“德·鲁伊特海军上将号”238
纽约港及内河拖船“埃德蒙·莫兰号”238
明轮拖船“单峰骆驼号”240
铲斗式挖泥船“佩卢塞号”240
吸泥式挖泥船“利维坦号”242
“警戒号”242
电报运输船“君主号”244
电报运输船“法拉第号”的甲板视图244
“银唇号”246
现代油轮的截面结构246
炮塔式船舶“内陆号”248
炮塔式船舶的中间部分结构248
悬臂式框架船舶250
北海拖网渔船“奥龙特斯号”252
蒸汽拖网渔船“沙丘圣母号”252
液压救生艇255
螺旋桨式救生艇257
“伊内兹·克拉克号”258
“纳奇兹号”与“日食号”（1855年）258
“帝国号”258
“联邦号”262
美国内河蒸汽船的轴机262
“克利夫兰市号”264
一种美国的“鲸背式”蒸汽船264
1890年左右的典型蒸汽游艇271
当今的蒸汽游艇275
俄罗斯皇家游艇“利瓦迪亚号”276

皇家游艇“维多利亚与阿尔伯特号”278
皇家游艇“亚历山德拉号”278
S.Y.“萨吉塔号”280
S.Y.“三合会号”280
“平甲板型”283
“三岛型”283
“前桅顶结构型”284
“带升高后甲板的前桅顶结构型”284
早期“全甲板型”284
“全甲板型”285
“支柱甲板型”285
“遮阳甲板型”286
“遮蔽甲板型”286
“莫雷塔尼亚号”的建造过程（显示甲板及部分船体结构）286
正在建造中的“乔治·华盛顿号”288
正在建造中的“柏林号”的船首部分290
即将下水前的“柏林号”290
1910年2月，“泰坦尼克号”的船尾结构292
正在建造中的“奥尔索瓦号”的遮蔽甲板292a
正在建造中的“卢西塔尼亚号”的某层甲板292a
“阿拉瓜亚号”的下水仪式294
一艘炮塔舰的下水仪式294
“苏埃维奇号”停靠在利泽德附近296
“苏埃维奇号”的船尾部分在南安普顿等待新船首的安装296a
“苏埃维奇号”的新船首进入船坞296a
“不列颠尼亚号”上查尔斯·狄更斯的专用房间298
“卢西塔尼亚号”的露台咖啡厅300
“亚得里亚海号”的头等舱餐厅300
S.Y.“自由号”的餐厅302
S.Y.“自由号”的健身室302
库纳德轮船上的马可尼通讯室306

蒸汽轮船及其历史

第一章 引言

在我之前的著作《帆船及其历史》中，其实本书也正是作为该书的补充，进一步讲述远洋船舶的发展历程。我在书中提出这样一个观点：一个国家的进步程度与文明水平，可以从三个方面体现出来——其艺术、文学以及船舶；因此，船舶的发展与国家的发展是同步且同速的。如果这一观点对于帆船而言成立，那么对于蒸汽船来说同样适用。

在着手探讨蒸汽船从诞生到如今那些拥有四根烟囱、四台螺旋桨的巨型涡轮动力轮船的发展历程时，牢记上述观点至关重要。尽管蒸汽船的发展史大致只有一百年左右，但这短短的一百年却创造了历史上前所未有的发明成果、商业繁荣以及工业发展。仅就我们自己的国家及殖民地而言，还有美国、德国、日本等其他国家，在这段时间里所取得的进步既迅速又显著。因此，如果我们的观点正确的话，那么船舶的发展速度也应与之相匹配。我们没有理由感到失望，因为一旦开始统计19世纪以及20世纪头十年在艺术和文学领域取得的成就，并将其与同一时期船舶的发展速度相比较，就会发现要在如此短的时间内取得如此多的成就，确实相当困难。

当石器时代的居民成功地将他们那些钝头的石器磨出锋利边缘时，他们便立刻“打破了一直阻碍着停滞不前的过去的壁垒，让人类未来文明的种种潜力得以释放”。将蒸汽的发明比作对这种锋利边缘的发现，其实是一个非常恰当的比喻。在蒸汽出现之前，我们可以说，至少就快速移动而言，我们所熟知的那种进步是停滞不前的。暂且不谈与当前主题无关的蒸汽其他用途，可以肯定的是，蒸汽船通过缩短距离、快速跨越茫茫海洋，极大地推动了世界各国的发展。

自从原始人首次学会利用风力来航行以来，就一直存在着各种类型的帆船。至少在8000年的时间里，有大量证据表明存在着各种各样的帆船，而后来的几个世纪里人们所做的不过是不断改进和提升这些代代相传的帆船的性能而已。但蒸汽船的诞生则完全不同——那是一种需要在几乎没有参考数据的情况下进行试验的情况。虽然当时已经有一些关于蒸汽特性的知识，而且关于造船技术的知识也相当丰富，但船舶与蒸汽之间的关系仍不清楚，也未经验证。如何以最低的成本产生最大的蒸汽动力？如何运用这种动力让船体以适当的速度在水中前进？推进力应该作用于船体的一侧还是尾部？这些以及其他许多问题，都无法通过历史经验来解决，只能通过实验来找到答案，就像原始人解决桅杆和帆与风力之间关系的那样。

然而，历经数千年才被人们所认可的帆的价值，几乎不可能突然变得毫无用处。任何发明在刚诞生时，都不得不在脆弱的起步阶段与根深蒂固的保守观念作斗争。世代为海员的人，本身就是社会中最保守的群体，他们……

人们不太可能轻易相信，管道与锅炉能像船梁与船帆那样为船只提供强大的推动力。事实上，它们也并非立刻就发挥了作用。但总得有某种比不可靠的风力更强的推进力量。因为在这个世纪的早期，世界在沉闷的乔治亚时代之后再度苏醒过来。这或许可以说是一种重生——另一次文艺复兴。很快，人们就开始积极行动起来，速度而非静止成了主流追求，如今无论在陆地还是海上，这种追求的声音都日益强烈。建筑师和造船师们运用了所有已知的手段来提升帆船的速度：所有关于船帆和装置的改进都被用于这一目的。正因这些需求，那些能够以惊人速度返航的宏伟快船才得以出现。但这样的进展实在太过缓慢。乘客和货物急于从一地运往另一地，而那些易腐烂的食品也无法交给帆船来运送。因此，当蒸汽船出现后，尽管它并未立即取得巨大成功，但当时的时代精神使得人们愿意支持它，认为它有望满足这个充满活力、不安分的时代的需求。

在人类进步的历史中，我们可以看到，几个世纪以来人们一直在努力以最少的劳动成本来实现目标。我们天性中最显著的特征之一，就是总是选择阻力最小、所需努力最少的路径前进。这一规律在今天依然成立，正如在那些早已被遗忘的时代一样。如果没有这种人类本能，世界的进步根本不可能实现。史前人类发现划独木舟极其费力，于是发明了船帆，利用风力来辅助工作。由此，这个世界又该感激他的“懒惰”多少呢？否则，新的国家如何被发现并有人居住？商业如何扩展到海外各国？未开垦的土地如何开始产出丰富的作物？财富又是如何通过商品的生产与交换积累起来的？直到欧洲开始建造大型帆船，并掌握了相应的航海技术，导航技术才发展到足以让哥伦布横渡大西洋、为新世界的繁荣奠定基础的程度。如果仅依靠人力推动，是绝不可能完成这样的壮举的；只有通过发明船帆以及不断改进帆船，才有可能做到这一点。

经过几个世纪的不断尝试，人类才找到了这一方法。因为人类的耐力有着严格的限制——他们只能工作一部分时间，还必须进食和休息。但通过将风的力量引入帆中，船只便无需划桨就能继续航行，大部分船员也可以在下面休息或进食。

不过，帆船也有其局限性。当风力减弱时，它的作用范围就会随之缩小；当风向相反，或者风力变得过于强劲而形成风暴时，帆船的功能又会再次下降。潮汐和洋流同样会阻碍船只从一个港口前往另一个港口。正因如此，意识到这些种种限制后，人类一直渴望摆脱这些烦人的束缚，实现不受风、海、潮影响的独立性，能够以最少的努力将船只驶向自己想要的地方，并以自己希望的速度前进。

然而，人类花了很长时间才找到能够战胜自然力量的方法。他们不得不在极其艰难的条件下努力奋斗，想出无数巧妙的办法，但其中大多数都毫无用处。有些人为找到了无需风帆或桨叶即可推动船只的方法而欣喜若狂，但最终发现这些方法在实际操作中并不可行或成本过高。还有人为了实现这个目标而牺牲了一切，最终因贫困而死去；另一些人则因遭受他人的嘲笑和轻视而心碎身亡，被那些目光短浅的人视为那些为追求虚幻的目标而浪费生命、耗费时间和金钱的人，他们留下的只有些毫无实用价值的理论和设想而已。

但没有任何一个时代是真正独立的。从诞生之初起，它就依赖于前人留下的成果。文学不过是前人积累下来的资料，再传递给后代，为已有的知识增添少许内容而已。几乎不可能指出有哪一个人是某种新理论或新发明的唯一创造者，尽管我们有时会不小心这么说。他的结论都是建立在前人留下的成果之上的；蒸汽船的发明也是如此。一些来自不同国家的作家出于爱国之心，为这一事业做出了贡献。

在蒸汽船的发展史上，总会有某个人因满怀热忱而被视为其发明者，但这种热忱更多体现的是他们的民族忠诚感，而非对历史公正性的理解。事实上，尽管在不同时代中有些人在实际实验方面比其他人更成功，但在蒸汽船的发展史上，我们绝不能只推崇那一个人，而忽视所有先驱者的贡献。没有他们的帮助，他根本不可能取得成功；他们的失败虽然可能让他少了一些可借鉴的经验，但至少能让他明白哪些方法应该避免。例如，就曾有人尝试使用类似鸭脚形状的螺旋桨——这种设计其实模仿了水生动物的一种移动方式，因此吸引了不少发明家认为这是解决相关问题的好方法；正如航空业早期人们也试图完全模仿鸟类的飞行方式一样。人类的生命仅有六十年，不可能一直浪费时间去尝试各种实验又将其抛弃；但他可以从大量积累的数据中筛选出那些具有合理性与可行性的方案，进而从中推导出自己的新理论并加以验证。

正因存在这种相互依存的关系，我们不会单独表彰某个人，而是试图展示蒸汽船是如何一步步摆脱对风力的完全依赖的——有的时代为它的进步提供了一点助力，有的时代则推动它更接近目标。机遇在推动进步的过程中扮演着奇特的角色：一位天才可能出生得过早或过晚而无法得到认可；根据时代是否适合他的出现，他可能会被视作危险的疯子，也可能被赞誉为人类的恩人。

正如我们即将看到的那样，帕潘出生得并不合适：他的同胞们不需要他的蒸汽船，于是便将其毁掉了。所罗门·德·考斯虽然比历史上任何人都更了解蒸汽的应用技术，却被当作疯子关起来；而另一位极具天赋、发明能力出众的人——富尔顿，最近才迎来百年诞辰纪念活动，人们举办各种庆典来铭记他对人类的巨大贡献，以免他的功绩被轻易遗忘。不过，富尔顿正是那种能够承认自己依赖于前人成果的人，事实上他也用许多话表达过这一点。

他遭到了另一位发明家的指责。法国人德布兰克假装自己的发明更为早，但富尔顿明智地指出：如果说谁应该享有发明蒸汽船的荣誉，那既不是他自己，也不是德布兰克，而是朱弗鲁瓦侯爵——他在20年前就已经在索恩河上成功使用了蒸汽船。而如今“莫雷塔尼亚号”与“卢西塔尼亚号”的设计者与建造者们，也会首先承认：如此庞大的船舶不过是以往所有研究成果的体现；换言之，这是演进的结果，而非突然的发明。

天才并非某个特定民族或某个特定时代的专属财产，但它确实需要那种至关重要的机遇条件——这种条件有时作用微乎其微，有时却能起到决定性作用。我们越能认识到这一点，越明白相隔数千英里的两个人也可能在研究同一个科学问题，并在大致相同的时间内得出相似的解决方案（在蒸汽船的发展史上这样的例子屡见不鲜），我们就越能更快地给出公正客观的评判，确定谁才值得获得赞誉。所有那些互相指责与诽谤、漫长的诉讼过程，以及各方因争夺蒸汽船核心特征的发明优先权而产生的痛苦与悲伤，或许都可以因此避免。巧合确实是一种值得注意的因素；当人们在同一时期都致力于创造出无需风帆或桨叶、仅依靠现有技术就能航行的船只时，那些从未见过面、也没有利用过彼此研究成果的人，很可能会得出相同的结论。

人们一直认为存在除风帆或桨叶之外的其他推进方式，但直到人们开始认识到蒸汽的潜力之后，机械驱动的船舶这一理念才真正具有了实际意义。因此，我们可以将相关研究分为两个部分：第一部分包括所有由人力或畜力驱动的船舶，也就是依靠体力来转动明轮或其他装置的船舶；第二部分则包括那些并非依靠体力，而是依靠蒸汽力量来驱动机械的船舶。第一种类型几乎与船舶本身一样古老；而第二种类型则是在我们已了解的历史背景下才真正取得成功的。

据说，这一过程仅持续了大约一百年左右，但最早的尝试可以追溯到18世纪初，当时帕潘取得了具有历史意义的成就。多年来，人类一直渴望能够飞行，为此他们尝试了各种形状和类型的气球，但却始终在某种程度上依赖着空气中的气流。而最近从屡次失败到取得惊人成功的转变，很大程度上得益于发动机这一发明的推动。飞机与发动机工业能同时发展纯属偶然，但如果没有后者，前者就不可能取得进步。蒸汽船的发展也是如此。直到17世纪初所罗门·德·考斯发表了关于利用蒸汽提升水位的论文，1663年伍斯特侯爵又提出了“一种通过火力驱动水上升的极为有效的方法”，帕潘才找到了解决船舶机械推进问题的关键。即便有人能证明他从未了解过德·考斯和伍斯特侯爵的理论，那也几乎毫无意义，因为这一解决方案迟早会出现，这是不可避免的。人类推理认为，除了风帆和桨之外，必定存在其他推动船只前进的方法。中国人早已在研究这一理念，罗马人至少也尝试过；中世纪时期也有相关的记载，因此18世纪并非实现这一目标的过早时机。因此，当帕潘决定将蒸汽动力应用于船舶时，他只不过是那些借助自然力量来战胜自然、利用火与水来克服水与空间的限制、从而为世界带来益处的众多人之一罢了。那么，让我们翻到下一章，进一步了解在人类最终取得彻底成功之前所尝试过的各种方法。由于这毕竟是一部关于蒸汽船而非所有机械驱动船只的历史，我们不必详述各个时代人们为用非蒸汽动力推动船舶而提出的种种巧妙理论或荒诞设想（因为光是这些内容就能写满整本书），在简要介绍这些理论背后的基本原理之后，我们便将继续讲述……

为了让普通读者受益，我们将会讲述那种能够载着人们穿越广阔的海洋、汹涌的河道以及平静的内陆湖泊和河流的快速而强大的交通工具所经历的种种变迁。因此，虽然我们会保留所有有助于更好地理解这一故事的内容，但那些没有实际应用价值、且尽管对蒸汽船的发展具有重要意义，却不如对造船师和工程师那么重要的技术细节与理论，我们将予以省略。如今的科技发展如此迅速，新事物层出不穷；昨天的船舶很快就会被更新的型号所取代，所以我们不可能被指责为过于贴近时代而无法获得准确的视角。蒸汽船是否还能继续繁荣下去，或者是否会像它们取代帆船那样被其他交通工具所超越，这其实是一个值得讨论的问题。无论如何，对于那些重视这种在文明传播过程中起着重要作用的力量的人来说，关于蒸汽船从最初几乎毫无用处到如今即便在这个充满奇迹的时代仍展现出惊人效率的演变历程，其吸引力无疑与其重要性是相称的。

第二章 机械推进装置的演变

当史前人类结束一天的捕鱼或狩猎活动回家时，晚风已经停息，海面变得平静无波，此时原始的帆反而成了负担而非助力，疲惫的航海者不得不再次使用桨来划船。无疑，正是在那时，我们的祖先第一次产生了对某种机械推进方式的渴望。这种渴望不断发展，直到蒸汽动力开始被人们考虑使用时，它才彻底爆发。

关于最早使用人工手段推动船只的记载并未保存下来，不过可以肯定的是，在许多时代里人们都曾尝试过不用桨和帆来驱动船只。在奴隶劳动既廉价又充足、且易于被转化为推进力的情况下，人们似乎没有太多动力去探索或重新发现诸如蒸汽之类的力量来替代体力劳动。在我看来，一个有趣的现象是：只有当人们从各种形式的奴役中解放出来之后——无论是古代还是中世纪——才真正出现了节省劳动力的装置。只有充分认识到人的尊严，以及人作为拥有智慧与判断力的人类的优越性，进而承认人不应仅仅被视为挑水者、伐木者或各种运输工具的动力来源，人们才会认真寻求节省劳动力的方法。近年来，各种世界运动所倡导的，也正是维护个人权利的呼声。法国大革命、美国独立战争，以及大多数文明国家中出现的各种社会主义思潮，都是如此。

随着机械技术的进步以及无需依赖体力的动力发展，人类越来越不必耗费大量体力。在人类历史上，从未有过像过去150年里这样在获取机械能方面取得如此多的成就，个人也从未拥有过如此大的自由度。

即便在那些奴隶们被迫持续劳作的时代，人们显然已经意识到利用机械来驱动船只的可行性。当时最常见的做法就是在船体两侧安装桨轮，再通过由奴隶或牛驱动的绞盘来转动这些桨轮。中国人和罗马人自然也采用了这种方法。公元前264年，阿皮乌斯·克劳迪乌斯·考德克斯在一个漆黑的夜晚穿越墨西拿海峡前往西西里岛时，就是用由牛驱动的绞盘来带动桨轮，从而让船只前进的。现存的一幅古代浮雕上就描绘了这种带有两侧三组桨轮的战舰。这一理念被反复运用，直到1829年，英国海军军官查尔斯·纳皮尔在指挥“加拉泰亚”号护卫舰时，获得了海军部的特别许可，为该舰安装了由主甲板上的绞盘驱动的桨叶。他发现，在风平浪静的情况下，这样的装置能让船只以每小时3节的速度前进，同时还能以每小时1.5节的速度拖拽一艘战舰。不过，正如各个时代的实验者所发现的那样，首先，这种绞盘加桨轮的方法仅适用于短距离航行；其次，如此巨大的体力消耗其实可以通过传统的划船方式来更有效地实现。

许多学者和哲学家都设想过一些能够取代风帆和船桨的新方法，其中就包括罗杰·培根；但这些理论大多只是停留在纸面上而已。1543年6月17日，另一位名叫布拉斯科·德·加雷的人再次尝试了这一方法。他来自比斯开地区，先是在巴塞罗那用一艘109吨重的船只进行试验，之后又用了一艘重量约为前者两倍的船只进行测试。多年来，人们一直错误地认为这就是第一艘蒸汽船。但实际上，不仅早在那个时代就不可能出现蒸汽船，而且现在也已被证明这种说法并不准确。

那不过是一个缺乏证据的虚构故事罢了。时至今日，这种错误依然被反复提及；因此有必要再次强调：德·加雷伊号并非蒸汽船。在西曼卡斯皇家档案馆中，一些能力出众且目光敏锐的学者进行了专门研究。研究结果表明，虽然确实有两次使用不同船只进行的实验，其中一艘船的两侧各装有一个需要25名工人操作的明轮，另一艘则需40名工人操作，且两艘船的行驶速度可达每小时3.5英里，但这些手稿中却完全没有提到过蒸汽的运用。这些船只的转向性能良好，但最终得出的结论依然是：无论航行距离多远，使用桨来驱动船只都要容易得多。

不过，这一想法并未消失，在伊丽莎白时代它又重新出现。在她统治期间，有许多旨在提升海员效率的小册子问世，而这些小册子当然都是关于帆船的。我所知道的最有趣的一本名为《对所有将领、船长以及军队或陆地领袖极为必要的发明或装置》，作者是威廉·伯恩。该书于1578年在伦敦出版，其中充满了各种防止敌人登船的巧妙方法，以及即便面对实力和体积都更强的敌舰也能将其击沉的实用技巧。伯恩在第15页提到了以下一种“装置”：“此外，你还可以制造一种无需桨或帆就能航行的船，只需在船的外侧安装若干轮子，让轮子的臂部浸入水中，通过某种装置转动轮子，这样轮子就能推动船只前进。”另一种“装置”则是关于在船上安装水力磨坊的，当船停泊在锚地时，潮水或水流会以巨大力量带动轮子转动，而这种磨坊在法国也有使用。

在另一本充满各种奇妙机械的16世纪著作《杰出的数学家雅各布·贝索尼的仪器与机械集》中，该书于1582年出版，书中详细描绘了一艘形状类似心脏的奇特船只——可以说船头是顶点，船尾则有两个端点，两端之间装有一种特殊的明轮。这种明轮由木头制成，形状类似雪茄。

那是一种类似鱼雷的装置，但结构更为复杂。装置中央有一根轴，使得轮子能够自由旋转；在轴的两端各有一个垂直的支撑杆，这些支撑杆与轮子平行的上方还有另一个支撑杆与之相连。从这个支撑杆的中心，有一根巨大的桅杆或支柱伸向高空，通过绳索与绞盘相连，而绞盘则由两人共同操作。如果读者能想象一种类似于用于维护板球场用的滚轴的装置，只不过它是木制而非金属制成的，那么就能大致了解这种奇特机器的形状了。贝松显然对这项发明极为重视，称其为“难以置信的发明”，但实际上这是一种笨拙的装置，根本没有什么优点可言。

在贝松发表相关著作七年后，又出现了一本书籍，其中提到了当时人们对机械推进方式的热情，不过书中所述的是古代战船的情况。这本书名为《许多古代曾使用过的、现已失传的有趣物品的历史……》，最初由圭多·潘奇罗卢斯用拉丁文撰写，后来被翻译成英文，第一卷于1715年在伦敦出版，最初版本则出自1589年。该书的第120页上有这样的记载：“我还看到了一些名为‘利布尔纳’的船只的图片，这类船只两侧各有两个轮子，轮子不会接触到水面，每个轮子由八根辐条组成，辐条从轮子边缘伸出约一掌之宽；每艘船上还有六头牛，它们通过驱动引擎来转动轮子，这些辐条推动水向后流动，从而让‘利布尔纳’号以强大的力量前进，以至于没有任何三桨战船能够抵挡它们。”这似乎证实了地中海地区的古人确实使用了明轮装置。

但在潘奇罗卢斯出版其著作的前一年，还有一本有趣的著作问世，进一步证明了明轮船确实存在。大英博物馆藏有一本于1588年出版的书，名为《阿戈斯蒂诺·拉梅利上尉设计的各种精巧机械》，书中配有许多极具参考价值的插图。图CLII展示了一种供敌人用来从河流对岸进攻城镇的浮桥。一匹马将一个矩形结构的装置带到水边，然后将其放入水中使其漂浮。整个装置表面都覆盖着某种材料，而在船头处，有一个人在防护掩体中用火枪射击，而在该装置的两侧则装有明轮。

可以看到，这种轮子拥有六片叶片，这些叶片并非像现代轮子那样笔直，而是像镰刀一样向内弯曲。插图显示，有人站在轮子内部驱动它们转动；这些轮子结构十分开放，没有桨舱。船尾还装有一根桨，用于操控船只的方向。

由此可见，那种最早期的机械推进装置——桨轮，早在蒸汽船出现之前就已经深入人们的脑海之中。我们无法在此列举17世纪提出的所有理论和建议，但可以肯定的是，在那个时期人们已经申请了多种专利，旨在让船只能够逆风逆潮航行，其中一些发明因其克服自然力量的巧妙设计而格外引人注目。当时有各种关于“让船只、舰艇在强风逆潮情况下仍能前行”、“将船只拖上河流逆流而上”、“制造出在平静时与满载货物的大船一样快速、在风暴中则更为安全的船只”的设想。1663年，伍斯特侯爵出版了一本名为《百年来发明的名称与简介》的小书，他自己也获得了一项专利，该专利利用风力和水流的逆向力量来推动船只逆流而行。不过对于我们当前的目的而言，需要记住的是：所有这些巧妙的设想最终都没有发展出任何真正实用、能为人类的运输事业带来帮助的成果。至少，没有任何相关记录存在。

英雄的蒸汽装置。
摘自南肯辛顿维多利亚与阿尔伯特博物馆的展品。

既然我们已经大致了解了那些试图利用物理力量推动物体的徒劳尝试，那么现在就让我们来看看另一种发明的演变过程吧——正是这种发明的出现，才使得明轮在船舶上的实际应用被推迟。谁又能说得清，究竟是怎样的原因让蒸汽首先被视为一种提供动力的手段呢？在世界上一些存在间歇泉和沸泉的地区，人们自然会注意到那种弹性力量。

蒸汽所拥有的力量。任何倾向于实用经济学的智者都会意识到，这是一种被白白浪费的宝贵力量，本可以用来为人类服务，就如同可以利用湍急的河流来驱动水车一样。但正如我们刚才所说，当时还不需要蒸汽，因为人力成本太过低廉，没必要去考虑它；顺便提一下，正是由于人力成本低廉，地中海地区在许多世纪里都更青睐划船船只，而大型帆船则遭到排斥与忽视。事实上，奴隶制或大量廉价且强制性的劳动力，一直是阻碍世界进步的因素。如果大型帆船能更早出现，那些遥远的国度早就被发现了，人们对研究蒸汽的特性——或是其他能够替代机械动力的方式——也会更加热衷。或许用“重新发现”蒸汽来形容更为准确，因为早在公元前130年，亚历山大的赫罗就已经撰写过一篇关于“气动学”的论文，描述了一个由管道中的蒸汽喷射力支撑着的轻球，这与如今乡村集市上利用水力让轻球上升以便射手射击的装置原理类似。赫罗还提到了“风轮机”，那是一个安装在轴上的空心球，轴的两端是支点，其中一个支点是空心的，用作蒸汽管道。球体上有两个喷嘴，它们与球体旋转的支点成直角，由于蒸汽从喷嘴喷出时产生的反作用力，球体便开始旋转。第18页的插图很好地展示了这一原理。从赫罗的时代到17世纪之间有一段很长的空白期，不过在此期间也有一些人不时地为人类在该领域的知识体系增添一些内容。其中我们可以提到公元前2世纪的阿基米德，以及公元16世纪的马特西乌斯。而在17世纪上半叶，所罗门·德·考斯证明了煮沸的水所产生的蒸汽可以用来提升水位，大约在同一时期，乔瓦尼·布兰卡则发明了真正意义上的现代涡轮机的雏形。同样在17世纪，另一位聪明的意大利人埃万杰利斯塔·托里切利证明了我们生活的空气也是有重量的，而今天，这一点已为所有人所知。

既然如此，且空气的压力为每平方英寸15磅，那么水银气压计的工作原理便是最有力的证明。我们很快就会看到，某个时代中被发现的孤立事实如何成为后来某位发明家取得巨大成功的基础；这样一来，我们在前文中所说的“蒸汽船的发明并非属于某一个人或某个时代”的观点也就有了事实依据。大约在同一世纪中叶，奥托·冯·格里克展示了制造真空的实际效用，注射器和普通的抽气泵便是很好的例子。不过，我们写的不是发明史，也不是关于蒸汽的历史，而是关于蒸汽船的历史，因此我们接下来将探讨这些重要的独立发现是如何最终结合在一起，形成我们当前研究的主题的。1663年，我们之前已经提到过的第二代伍斯特侯爵爱德华·萨默塞特也发表了他所设计的“一种利用火力将水提升的极为有效的装置”的描述，同年，他的这项发明还获得了议会法案的保护。既然他对让船只逆流而行的问题如此感兴趣，同时又能在蒸汽动力开发方面取得进展，那么他为何不再进一步，利用蒸汽来解决逆流而行的问题呢？不过，这一任务最终由另一位不同国籍的发明家来完成。于是，我们就来到了蒸汽船发展史上一个值得特别提及的人物——因为他才是第一个完成后来无数人相继做到的那件事的人。许多作家错误地声称这个人或那个人是第一个取得成功的人：他们的研究范围从德·加雷伊一直追溯到富尔顿。也有人谨慎地表示，据说丹尼斯·帕潘也与此有关。但毫无疑问，正是帕潘让蒸汽船从幻想变为现实。帕潘是一名法国工程师，由于是加尔文主义者，在《南特敕令》被废除后不得不流亡。因此，他前往黑森侯爵的宫廷寻求庇护。1690年，他提出了利用蒸汽获取动力的设想。他的想法是……

这是一种由薄金属制成的圆筒，里面装水后加热。圆筒内还有活塞和一根杆子，杆子上装有锁扣；当水被加热到足够程度、产生足够多的蒸汽时，活塞会上升，并被锁扣固定在那里。此时若移开火源，蒸汽便会凝结，锁扣一松开，活塞就会掉回圆筒底部。如果在杆子上安装绳索和滑轮，那么活塞下降时就能带动绳索末端的重物上升。这实际上就是后来所谓的气动发动机。帕潘认为这种装置可以用于排干河流、投掷炸弹等用途。但对我们来说尤其重要的是，他坚信这种装置可以用来让船只逆风航行，而且相比使用奴隶划船，它能更快地穿越海洋；因为人类占用空间太大、消耗的食物太多，而他的管道和泵系统则不会造成如此大的负担。值得注意的是，这些早期蒸汽船发明者的设想并非是为了推动船只前进，而是用机械方式通过桨或划板来驱动船只。我们至今仍称它们为“桨轮”而非“推进轮”，而早期用于蒸汽船的轮子实际上就是横向放置的桨，每根桨杆的末端都有一片叶片。当然，当它们安装在轴上时，就会以圆形轨迹转动。法国人用“roue à aubes”来描述他们的发明，这个术语恰恰表达了同样的意思。

为了找到实现蒸汽船的方法，帕潘提出了使用这种旋转式桨的建议，并称曾在黑森的罗伯特亲王的船上看到过将这类桨安装在轴上的情况。这又是另一种试图通过机械力量推动船只的尝试，只不过那些旋转桨是由马匹驱动的。帕潘经过思考后认为，可以用蒸汽力来驱动这些轮子，1707年他真的造出了第一艘蒸汽船，并在汉诺威的富尔达河上成功驾驶了它。他的表现非常出色，甚至打算乘着这艘船前往海边并抵达伦敦。然而，一旦这样具有历史意义的船只展现出其能力，当地船夫们保守的偏见自然就会显现出来。于是，当船只到达明登时，那些船夫们要么是担心这种新型的自主推进船只会夺走他们的生计……

一个新时代就此开启，然而有些人却因嫉妒他人从未取得过的成就，而袭击了这艘蒸汽船，将其毁得粉碎。帕潘本人也仅勉强逃过一劫。就这样，一艘在今天会被世界上任何博物馆争相收藏的船只及其引擎，却被那些有幸目睹第一艘蒸汽船诞生的人给毁掉了。帕潘始终无法摆脱自己辛勤努力却遭到如此残酷对待所带来的痛苦，令人痛心的是，当时竟然存在如此缺乏鼓励的现象。他不仅是蒸汽船的发明者，还是安全阀的发明人。帕潘与莱布尼茨的通信记录彻底消除了所有疑问，有兴趣深入了解这一主题的读者可以在恩斯特·格兰德博士所著的《莱布尼茨与惠更斯与帕潘的通信》中找到所需的事实。从这些信件中可以看出，帕潘早已发表过关于热能与水应用方面的论文。在1704年3月13日的信中，他告诉莱布尼茨自己打算建造一艘能够承载约四千磅重物的船只，并认为只需两人即可借助他设计的、利用桨叶的装置，轻松快速地让船只逆流而上。显然，帕潘并非盲目尝试，而是以科学的态度来处理这个问题。他仔细研究了船只行进时所遇到的阻力这一重要因素，从而确定了建造船只的正确方案。他表明自己一直在努力完善自己的理论，并渴望有机会将它们付诸实践。1707年7月7日，他在信中提到自己在卡塞尔有许多敌人，因此考虑前往英格兰；在请求许可时，他强调在伦敦这样的海港让这种新型船只有机会证明其价值非常重要。他毫不掩饰对自己所设计的这种新型船只的巨大信心：“这种船只借助火力，就能让一两个人发挥出比数百名划桨者还要大的作用。”同年9月15日，他再次从卡塞尔给莱布尼茨写信，汇报了这艘首艘蒸汽船的实验结果，他说：“我要告诉您，我的蒸汽船已经完成了试验，而且结果正如我所期望的那样：河流的流速其实非常小。”

“我的桨的力量实在难以辨认，而且显然，船在向下行驶时比向上行驶时速度更快。”有了这些描述，我们再也无法对蒸汽船的最初发明者产生任何疑问了。帕潘已经找到了通过蒸汽冷凝来制造真空的方法，而托马斯·萨弗里则是另一个例子：两个身处不同国家的人各自独立地研究同一个问题，却互不知情。早在1698年，也就是帕潘的蒸汽船出现之前的九年，萨弗里就为一种利用火力驱动水轮的装置申请了专利；他与帕潘一样，也独立发现了通过蒸汽冷凝来制造真空的方法。此外，萨弗里还意识到帕潘所解决的那个问题同样值得研究，他甚至试图为一种通过人力驱动的绞盘来转动船两侧的明轮的发明申请专利。最终，他像伍斯特侯爵那样没有想到蒸汽也可以为船只提供动力。不过，萨弗里并没有将这一想法付诸实际测试。接下来我们要谈到托马斯·纽科门，尽管他的家乡在达特茅斯，而在伊丽莎白时代那里有着许多与造船相关的发展以及众多远洋海军舰队的出动，但他似乎从未为蒸汽船的发展做出过直接贡献。不过，从间接意义上说，纽科门还是做出了很大贡献。他所设计的、与其名字紧密相连的机器，实际上就是帕潘所发明的那种大气压力引擎的英国版。纽科门的引擎非常重要，因为它以实际形式体现了后来广为人知的往复式蒸汽引擎的主要特征；如果没有它，瓦特可能就无法发明出那台具有历史意义的引擎，弗尔顿也就不可能取得如此大的成就。我会尽力避免让非技术领域的读者感到厌烦，但鉴于纽科门引擎与后来用于船舶和船只上的蒸汽引擎的发展有着密切关系，我必须稍作解释，让大家了解它的基本原理。这种引擎由一个垂直的圆柱体构成，与我们现代的圆柱体不同……

其顶部是敞开的。该装置配有活塞，活塞上连接着链条，这些链条与一根梁的一端相连，而梁的中间部分则被固定住，以便其能够摆动。蒸汽在锅炉中产生，锅炉顶部有一个简易的汽缸；通过打开阀门，蒸汽便进入汽缸，从而推动活塞上升。当活塞到达汽缸顶部时，阀门就会关闭，切断蒸汽供应。随后，储水罐中的冷水会流入汽缸底部，从而使蒸汽凝结，形成真空状态；由于空气的压力——如前所述为每平方英寸15磅——活塞又会再次被压下去。这样，我们就了解了那种为所有陆路或海上旅行者所熟知的蒸汽机的基本结构。不过，这些早期的大气压力驱动式发动机并非为运输目的而发明的，它们主要是用来从矿井中抽水的。在纽科门蒸汽机中，与蒸汽压力使其向上移动、大气压力使其向下移动的那端相对的梁的另一端，则与用于抽水的泵杆相连。因此，就像跷跷板的运动一样，当活塞杆位于汽缸底部时，泵杆也会相应地上升，反之亦然。一旦真空状态消失，活塞下降到汽缸底部，冷水的喷射就会停止，此时蒸汽又会进入汽缸，促使活塞再次上升。同时，还需要将积聚在汽缸底部的热水排出，这是通过装有阀门的管道来实现的，该阀门可防止热水回流；随着强劲的蒸汽进入，任何随蒸汽和冷却水一起进入的空气都会通过一个排气阀被排出（之所以称其为排气阀，是因为它工作时会发出声音）。不过，读者可能会问：汽缸的顶部为何是敞开的？使用没有盖子的汽缸与蒸汽结合又有什么好处呢？答案是，由于活塞的顶部始终被水淹没，所以所有的空气都被排除了。至此，我们已了解了蒸汽机最基本的构造：它利用沸水将其转化为蒸汽，再将这些蒸汽引入汽缸，利用蒸汽的力量使密封的圆盘或活塞上下移动。我们还了解到，只要在这块圆盘上安装一根杆子，并再将这根杆子与一根梁相连，就可以让梁在蒸汽压力的作用下上升，或在空气压力的作用下下降。

为实现后者，我们需要先说明：必须通过喷洒冷水来冷凝蒸汽，从而制造出真空环境。有了这个解释，对于那些通常对工程学不感兴趣的普通读者来说，我们就可以继续讲述故事了。时间回到1730年，当时出现了一种与我们之前所提到的所有方法都截然不同的技术。严格来说，这种技术与蒸汽毫无关系；不过，当我们讨论蒸汽救生艇的相关内容时就会发现，它其实蕴含着一种只有借助蒸汽才能得到有效应用的思路。在那一年，约翰·艾伦博士出版了一本小书，名为《Specimina Ichnographica：或若干新发明与实验的简述，尤其是关于在平静水域中航行之类的内容》。艾伦的想法是通过合适的发动机将水或其他流体从船尾排出，以此推动船只前进。为此，他使用了一艘长11英寸、宽5英寸、深6英寸的锡制小船作为实验对象。他把这艘小船放入静止的水中，往船上加载重物，直到它沉到水中3¾英寸深的位置。他在船内放置了一个高6英寸、直径约3英寸的圆柱形物体，并将其注满水。在圆柱的底部有一个边长为四分之一英寸的小管道，该管道从船尾伸出，位于船体表面下1.5英寸处。一旦艾伦移开放在船尾管道出口处的手指，水就会从圆柱中流出，进而推动小船前进。根据模型测试，其行驶速度约为每小时五分之一英里。虽然这一理论在当时并未得到实际应用，但经过适当改进后它完全可行。有些蒸汽救生艇为了避免使用螺旋桨——因为在靠近遇险船只时螺旋桨容易被残骸卡住——便采用了这一原理。这类救生艇依靠发动机驱动泵，再由泵将水流通过位于水线以下的管道排出，其工作方式与艾伦的模型类似。艾伦最初考虑让人力来操作这些泵，后来则打算用大气蒸汽机来驱动它们。1787年，美国的詹姆斯·拉姆西也在弗吉尼亚州使用了类似的装置。在他的救生艇上，水从船头被吸入，然后从船尾排出。实验表明，只要船只保持移动，它的速度就能达到每小时4英里，但由于它只能行驶不到1英里就停止了，因此不能说这种装置真正实用。

这项实验的结果具有决定性意义。然而在1788年，又有一艘船被制造出来，能够在一小时内行驶4英里；该装置于1791年在那个国家获得了专利，而艾伦早在30年前就在英国为他的发明申请了专利。当我们谈到乔纳森·赫尔时，就遇到了第一位将蒸汽技术应用于船舶的英国人。赫尔是格洛斯特郡人，他在1736年为一种利用蒸汽推动船只前进的方法申请了专利，次年还出版了一本关于其发明的小册子，后来该书还被再版。小册子的标题为：“乔纳森·赫尔所发明的一种用于将船只进出任何港口、河道的新型机械的描述与示意图——无论逆风、逆潮还是风平浪静时均可使用。”他的想法是制造出一种蒸汽拖船，为那些使用它的船只提供帮助。他之所以倾向于将这种“机器”或发动机安装在单独的船上，从而将其用作拖船，而不是直接安装在每艘船上，是因为他认为这种“机器”可能会显得过于笨重，会在装满货物的船上占据太多空间。不过，除了能在任何港口随时有拖船可用这一优势外，他还提出，那些无法远航的旧船也可以改装来安装这种“机器”。他解释说：“在拖船的某个合适位置，放置一个大约三分之二充满水的容器，容器顶部要密封严实。让这个容器保持沸腾状态，水就会变成蒸汽；这些蒸汽通过一根大管道进入一个圆柱形容器并在那里凝结，从而形成真空状态，大气压力便会作用于这个容器，进而推动安装在圆柱形容器中的活塞，其原理与纽科门发动机类似，后者也是利用火力来提升水位的。”由此可见，赫尔其实只是将纽科门的大气压力发动机改造成适用于船舶的版本，而非真正创造出什么全新的东西。不过赫尔似乎已经预料到了这种批评，因此他补充道：“如果有人说这并非一项新发明，因为我使用的动力与其他人用于其他目的的动力相同，那么我的回答是：运用这种动力只不过是将某种常见且已为人所知的机械工具用于新的发明目的而已。”

乔纳森·赫尔斯的蒸汽拖船。
该图取自他用于申请专利的说明书中的插图。

我们早已注意到，纽科门所设计的发动机最多只能产生上下往复的运动，这种运动方式对于其最初的用途——即抽水——来说已经足够了，但若要用来驱动船只，则必须将动力转化为旋转运动。附图来自赫尔斯的专利说明书，也被收录在上述小册子中，可以让我们大致了解他的设想。在图片的下半部分，可以看到这艘“拖船”正在拖拽一艘18世纪的满装帆船，但实际上它从未实现过这样的功能。事实上，人们甚至怀疑赫尔斯是否真的将这一想法付诸实践。美国著名海军军官普雷布尔在1883年于费城出版的《蒸汽航行起源与发展编年史》一书中提到，赫尔斯并未取得令人满意的实验结果。19世纪研究此类问题的权威专家斯科特·拉塞尔则认为赫尔斯确实将他的理论付诸了实践，而最近的《国家传记词典》也指出，至少他在1737年在埃弗舍姆附近的埃文河上对一艘船进行了试验。可以肯定的是，无论这一设想在某些方面有何优点，从商业角度来看，它终究是彻底失败的。另一方面，……

将活塞杆的直线运动转换为旋转运动的方法，赫尔斯无疑为后来者指明了方向。在赫尔斯图纸的上半部分，从右下角开始，我们可以看到他设计的“机器”的详细结构。P是来自炉子的管道，它将蒸汽输送到Q处——也就是蒸汽被冷凝的汽缸。（这一点很重要，因为稍后我们会了解到这一设计在多大程度上被修改了。）标有R的点则是阀门，它能够阻止新的蒸汽进入汽缸，同时让已经进入汽缸的蒸汽继续被冷凝。另一根较小的管道S则用于输送冷却水，这些水负责在汽缸内冷凝蒸汽；T则是阀门，在汽缸充满蒸汽且阀门关闭后，用来让冷凝水流入汽缸。U则是连接在活塞上的绳子，活塞在汽缸内上下移动，而这根绳子同时也绕着较大示意图中所示的轮子D转动。在另一张图中，可以看到拖船正在行驶，A自然指的是“来自炉子的烟囱”，B则是拖船，CC则是用来支撑机器的两根木梁。可以看到，内侧有三轮，分别标记为Da、D和Db。这三轮位于同一轴线上，如所示，它们会承受绳子的拉力。Ha和Hb也是位于同一轴线上的两轮，它们伸出船尾之外。六个风扇或桨叶则标记为I，它们会交替运动，这样当Da、D和Db这三轮前后移动时，这些风扇或桨叶也能保持同步运动。当Da、D和Db这三轮向前移动时，Fb绳索就会带动Hb轮向前转动，从而使桨叶也朝同一方向旋转。Fa绳索则将Ha轮与Da轮相连，当Da轮及其两侧的轮子旋转时，Ha轮就会拉动F绳，从而提升重物G（在Da轮左侧的草图上几乎看不清楚），与此同时，Hb轮则会使桨叶向前移动。此外，当重物G被提升，而Da、D和Db三轮向后移动时，Fa绳索就会松弛，此时重物G的重量会带动Ha轮以及桨叶向前移动，因此尽管Da、D和Db三轮会随着活塞的上下移动而前后摆动，桨叶仍能持续向前移动。

在圆柱体内。由于示意图的简化，那些几乎无法辨认的标记实际上表示了用于让部件从轴心处插入的齿状结构；这些齿状结构的设置方式使得桨叶能够持续向前移动——因为轮子Ha在重力G的作用下持续工作，而另一个轮子Hb则向后移动以便再次推动桨叶前进。赫尔斯指出，重力G的数值只需相当于作用在活塞上的气压柱重量的一半，因为在轮子Hb工作的同时，重力G也在上升，因此实际上相当于有两台机器在交替工作，而驱动它们的力量则来自直径与圆柱体相同的空气压力柱。赫尔斯还提出了另一种粗略的方案，用于船舶在“内陆河流”中航行且能够触及河底时的情况：此时可以拆下桨叶，在船尾的轴心上安装曲柄，以此撞击河底，从而以更大的力量推动船只前进。1753年，丹尼尔·伯努利通过理论证明，从数学上来说，确实可以使用蒸汽机来驱动船舶，其驱动装置可以是带有叶片的轮子。18世纪还有许多其他理论和实验，但大多未能取得成功，其失败的原因要么是缺乏足够的动力来对抗水流，要么是存在某些错误的原理。其中值得一提的是佩里埃在法国进行的实验：他在仔细研究了所需动力大小的问题后，根据拖船所需的马力数计算出了必要的力量，然后按照自己的方法开始试验。就在我们现在所提到的1775年，巴黎展出了一台由当时已声名显赫的詹姆斯·瓦特制造的独特发动机。这台发动机引起了极大的兴趣，于是人们决定在塞纳河上租用一艘船，然后在船上安装一台1马力的瓦特发动机。佩里埃确实进行了实验，但由于塞纳河的水流强度以及该发动机所能产生的动力过于有限，实验最终以失败告终。不过，佩里埃的一位合作伙伴——朱弗罗伊侯爵也被这款比以往任何发动机都先进的英国发动机所吸引，他决心亲自寻找某种解决方案。

他致力于制造一种无需马匹牵引就能在湍急的河流中航行的船只。尽管如果他的尝试成功的话很可能会引发人们的反对（因为那些垄断着较为原始的内河运输方式的业者不会轻易放弃自己的利益），但他仍以极大的勇气和坚定的决心开始了这项工作。如果没有瓦特发动机在恰当的时机被发明出来，这些有趣的实验很可能永远无法实现，因此我们首先应该了解那些促使这位英国人的发明如此重要的各种因素，然后再继续追随德·茹弗罗伊的探索历程。

虽然詹姆斯·瓦特的研究与创新都是为陆地用发动机服务的，但他仍应获得荣誉，因为他消除了那些阻碍蒸汽机在海上得到全面应用的种种障碍。在那些可以追溯到远古时代的系列发明中，没有这些发明的累积效应，瓦特也不可能取得今天的成就；在这些人中，詹姆斯·瓦特的地位仅次于托马斯·纽科门。他在年少时因体弱多病而遭到同伴的轻视，这又是一个“被建造者抛弃的石头最终成为基石”的例子。换句话说，瓦特吸收了当时所有先进的工程技术成果，并将其进一步发展，最终实现了蒸汽机的实用化。

纽科门发动机存在若干明显的缺陷，这些缺陷影响了它的实用性。只有解决了这些问题，蒸汽船才有发展的可能。这种“机器”与其所承担的任务并不十分匹配，其最严重的缺陷在于冷凝过程发生在气缸内部。这就导致了大量的能量浪费——因为在用冷水来冷凝蒸汽使气缸冷却之后，每次向上运动之前都必须再次加热气缸。实际上，热量就这样被白白浪费掉了。1764年，瓦特在试图修复一台纽科门发动机模型并改善其性能时，意识到了该发动机机制的不足，于是意识到必须找到某种方法来提高蒸汽的利用效率。于是，他凭借自己聪明的头脑想出了……

为了解决这一问题，他设计了一种新的结构：让冷凝过程不在气缸内进行，而是在一个独立的冷凝器中完成，该冷凝器内会喷出水雾。随后，经过冷凝的蒸汽、注入的水以及混入其中的空气，都会通过气泵被抽出。几年后，瓦特结识了伯明翰附近索霍工程厂的创始人马修·博尔顿，1769年，瓦特基于独立冷凝器原理所发明的装置获得了专利。尽管他早在1765年就提出了这一想法，但直到四年后才得以为其申请专利保护。在专利申请书中，瓦特提出了如今被视为重要原则的观点：气缸壁的温度应与即将进入气缸的蒸汽温度保持一致。为实现这一目标，他建议在气缸外加装一个外壳，在外壳与气缸本体之间留出空间，并持续向该空间内注入蒸汽以维持高温状态。不过，如前文所述，当时的蒸汽机并非为运输目的而设计的，而是为了方便从矿井中抽水。由于瓦特的成就，康沃尔地区的矿主们对博尔顿和瓦特共同制造的这类机器产生了巨大需求。只要需要垂直上下运动，这些机器就能很好地发挥抽水功能。后来，瓦特开始思考如何让发动机产生旋转运动，但其方法与赫尔斯试图实现相同目标的方式不同。他在气缸顶部加设了遮盖物，以避免空气带来的冷却效应；而他那著名的活塞式蒸汽机，之所以能超越纽科门的设计，是因为它能够节省蒸汽，从而将燃料成本降低一半。即便在今天，这类传统蒸汽机依然仍在使用。正如我们日后将会看到的，美国的某些河上蒸汽船仍在使用活塞式蒸汽机，而在我国的一些地区，这类机器则仍被用于抽水工作。在如此令人满意的结果激励下，这位出色的发明家迟早会想出实现旋转运动的办法，而瓦特最初的设想就是让活塞……

通过连接活塞的连杆将力量传递出去，进而驱动飞轮。其原理与如今自行车上的曲柄驱动齿轮的方式类似——可以说，骑手的腿部就相当于连接杆。但在瓦特为这一发明获得法律保护之前，他的秘密就被他的一名工人皮卡德窃取了，皮卡德又将这一秘密告诉了布里斯托尔人沃斯布罗，后者也在寻找能够产生旋转运动的办法。于是，沃斯布罗在1780年偷偷获得了专利，瓦特不得不另寻其他方法来实现相同的目标。不过他那聪明的头脑很快就想出了办法，次年便为所谓的“太阳与行星”齿轮申请了专利，这种齿轮能够将垂直运动转化为旋转运动。简而言之，这种发动机的运作原理如下：顶部是一根直木梁，从木梁的一侧垂直悬挂着一根连杆，该连杆与气缸中的活塞相连，因此活塞会像纽科门发动机那样上下移动。大家应该还记得，在纽科门的发动机中，木梁的另一端则装有用于抽水的另一根连杆。而在瓦特的旋转式发动机中，活塞连杆依然会上下移动，但木梁另一端的连杆则与一个带有齿轮的链轮相连。此外还有一个大型飞轮，其轴上也有类似的齿轮。当活塞连杆向上推动木梁的一端时，木梁的另一端以及与之相连的连杆就会下降。但由于两个齿轮的配合，连杆使得飞轮开始旋转，其旋转速度是采用瓦特最初设计的连杆和曲柄结构时的两倍，因为“行星”齿轮只是做圆周运动，而不会绕自身轴线旋转。他设计的某些此类发动机中，飞轮轴的转速其实并不比使用曲柄时更高。因此，通过这种将垂直运动转化为旋转运动的重要改进，我们看到了未来蒸汽船发动机的雏形——那种能够驱动明轮转动的发动机。但瓦特并未止步于此。我们已经知道，虽然是蒸汽推动活塞及其连杆向上移动，但让活塞和连杆向下移动的却是空气压力以及各部件的重力。而正如我们所见，瓦特早已决定在气缸顶部加装密封装置，以防止空气进入并使气缸冷却。因此，利用蒸汽来……也就成了顺理成章的事。

用于将活塞向上推动，同时也在其上升之后将其向下推。这样，我们就得到了现代往复式发动机所具有的那种著名的双作用机制——蒸汽可从活塞的两侧交替作用，从而使每一次冲程都成为有效的工作冲程，进而使发动机的功率翻倍。早在1782年，瓦特就发现了蒸汽膨胀所带来的优势，但由于这一技术当时尚未得到实际应用，我们可将这一话题留到后面的章节再谈。我们只需强调一点：我们都很熟悉的飞轮其实是瓦特的发明；而飞轮存在的意义在于，在冲程开始时、即发动机动力最强的时刻储存多余的能量，然后在冲程接近尾声时再将这些能量释放出来。这样一来，活塞及其连杆在整个冲程过程中就能保持稳定的运动。

最早的船用蒸汽机也是基于这种原理设计的，实际上只是陆地用发动机稍加改进后的版本而已。不过，由于我们很快就要讨论更复杂的发动机类型，并使用其他术语，因此在此先来解释一下“马力”这一概念——它用来表示发动机能够产生的动力大小。这一概念的起源颇为有趣。F.R.S.及D.C.L.荣誉会员弗雷德里克·布拉姆韦尔爵士在《国家传记词典》中关于瓦特生平的文章中指出，我们之前提到的萨弗里习惯于这样计算：如果某台机器需要由一匹马来驱动，那么就需要准备三匹马，这样总有一匹马处于工作状态。假设驱动一台泵需要六匹马的功率，而萨弗里设计出了能够通过机械方式完成相同工作的发动机，他不会称其为“六马力发动机”，而是“十八马力发动机”。然而，瓦特并不认为自己的发动机需要那么多多余的马匹。他通过计算得知，一匹普通马如果努力将100磅的重物提升196英尺的高度，那么它每分钟就能做功约22,000磅/英尺，读者只要简单算一下就能明白这一点。但为了让购买他发动机的人没有理由抱怨，瓦特还进一步确定了每马力的具体数值。

其引擎应能在1分钟内将物体提升1英尺的高度，所需力量并非22,000磅，而是33,000磅，也就是前者的一倍多。因此，如今当我们谈论某台引擎具有多少马力时，其实指的是它具备每分钟产生33,000英尺-磅的功率。我并不为如此详细地阐述这一点而道歉，因为至少有一位研究蒸汽船的作家认为这种对马力的定义完全是任意的，而且还在同一段落中承认自己根本不知道一匹马实际上能够产生多大的动力，所以我觉得有必要向读者澄清这一点。

朱弗鲁伊侯爵的蒸汽船。
摘自南肯辛顿维多利亚与阿尔伯特博物馆中R.普罗瑟先生的笔墨素描。

现在，让我们再次跨越英吉利海峡前往法国。要知道，瓦特在1769年就为他的发动机申请了专利；而佩里埃在看到这位英国人的发动机后，于1775年在塞纳河上的自己的船上安装了一台这样的发动机，但实验并未成功。接下来，让我们来看看朱弗鲁瓦侯爵为蒸汽船航行所做的尝试。不过，也有学者对这位杰出的法国人所取得的成就表示怀疑。但如果我们阅读西尔维斯特·德·朱弗鲁瓦·达班斯所著的《18世纪在弗朗什-孔泰的一项发现：蒸汽在航运中的应用》（贝桑松，1881年），就会发现这些事实都是真实的。简而言之，1776年，朱弗鲁瓦侯爵并没有因为佩里埃的失败而气馁，他找到了一台适合自己船只的瓦特发动机。他的船长度仅为13米，宽度为1米91厘米，属于相当小的船只。这艘船由蒸汽驱动，其旋转叶片的长度为2米60厘米，安装在船头两侧。发动机则位于船的中间，通过链条来驱动那些旋转叶片。这项实验是在博姆-莱-达姆斯进行的，不过它似乎并未为蒸汽航行的最终成功做出太大贡献。但在1781年，同为弗朗索瓦·多罗泰的朱弗鲁瓦·达班斯又进行了更为大胆的尝试，他建造了一艘更大的蒸汽船，其长度为46米，宽度为5米，吃水深度为1米。这艘蒸汽船于1783年7月15日在索恩河的里昂进行了测试，而非一些学者所说的1781年或1782年。它的成功是毋庸置疑的，因为它多次逆流从里昂驶向巴尔布岛，而且并非秘密进行，而是有1万名目击者在场见证。这一点没有任何疑问，因为这一重要事件有着可靠的记录，我相信这些记录至今仍保存在巴黎。此处所示的插图是根据R.普罗瑟先生在1830年从一份1816年出版的法国版画上复制的钢笔墨线图拍摄而成的，据说该版画描绘的就是我们正在讨论的这艘蒸汽船。不过，由于这张插图是在事件发生多年后才出现的，而且在一些细节上与法国学者的描述存在差异，因此应谨慎对待。插图中显示的船只，其桨轮是由一个水平蒸汽缸驱动的，活塞杆通过棘轮装置与桨轮的轴相连，这一点很容易辨认出来。但也有人声称，朱弗鲁瓦在1783年建造的船只实际上有两个蒸汽缸，每个蒸汽缸的活塞都通过铁制柔性链条与之相连，这些链条负责驱动桨轮转动。

那些桨轮的直径为14英尺，而桨板本身的宽度则为6英尺。两个圆柱体被依次放置在一起，并通过一根粗大的管道相互连接。1789年法国大革命爆发后，朱弗鲁伊侯爵为保命不得不流亡一段时间；当他回来后，还没来得及为自己的发明申请专利，就有人抢先一步了。

与此同时，在英格兰，出现了比赫尔的设计更为实用的方案。如果读者仔细查看这页上的插图，就会看到一艘奇特的双壳船的模型。这是爱丁堡富商帕特里克·米勒在实验中使用的八艘或更多桨推式船只中的其中一艘。这艘船于1787年在利思建造，有趣的是，它再次体现了那种古老的物理推进理念。在两个船壳之间留有足够的空间，可以安装五个直径为7英尺的桨轮，这些桨轮依次排列，由30名工人操作，他们通过拉动甲板上的绞盘来驱动桨轮转动。从实验结果来看，这种推进方式的速度与我们之前提到的其他类似船只的速度大致相同——所有工人齐心协力时，该船的行驶速度似乎也达不到每小时4.5节。插图中，这艘船还配备了桅杆和帆，这些是在将桨轮从水中提起并放在甲板上时使用的。可以看出，这艘船是由两个舵来操控的；它的排水量为255吨。这应该就是米勒基于人力推进原理所设计的最终版本。而在前一年，他还设计过一艘更小型的船只，那艘船只有两个直径为6英尺、宽度为4英尺的桨轮，它们被安装在中间船壳的两侧，因为那艘船并非双壳结构，而是三壳结构。

帕特里克·米勒设计的双舱划艇。
模型源自维多利亚与阿尔伯特博物馆的藏品。

西明顿的第一台船用发动机。
设计灵感来自维多利亚与阿尔伯特博物馆中的模型。

在进行了多次实验并意识到所需动力极为庞大之后，威廉·西明顿的私人朋友、同时也是他子女的导师詹姆斯·泰勒建议，使用蒸汽动力来驱动桨轮会更为理想。于是西明顿受命设计一款合适的发动机。1788年10月，这款发动机被安装在一艘长25英尺、宽7英尺的双层船体游艇的甲板上，而锅炉则安装在另一层甲板上。装好发动机后，这艘奇特的小船在邓弗里斯郡的达尔斯温顿湖上进行了测试，其速度最初为每小时5海里，后来提升到了每小时7海里。但在第一次测试中，桨轮的叶片就因震动而损坏。西明顿设计的发动机实际上属于大气压力驱动型，只不过额外加装了冷凝器，这一设计违反了瓦特的专利规定。经过几次试验后，这些研究不得不中止，不过米勒后来还是……

他试图让博尔顿和瓦特对蒸汽动力航行产生兴趣，但他们拒绝了。随后，米勒买下了福斯-克莱德运河上使用的一艘船，并命令卡伦铁厂按照西明顿的设计制造一台蒸汽机。1789年12月26日，这艘船以每小时7英里的速度拖运重物，但之后就被拆解了。第42页的插图展示的是西明顿设计的第一款蒸汽机，该插图取自南肯辛顿博物馆的模型，而原模型则保存在格拉斯哥的安德森博物馆中；如果我们对纽科门蒸汽机的描述不够清晰的话，这张插图可以作为参考。可以看出，这种蒸汽机有两个气缸，每个气缸的顶部都是开放的，活塞在气缸内上下运动。此外，还有两个明轮——它们被安装在船头和船尾的两侧船体之间，而非像现代明轮蒸汽船那样安装在两侧。每个明轮上有八个浮板，这些浮板是固定的，不会摆动。每个活塞都通过链条与鼓相连，链条使鼓交替向相反方向转动，从而从活塞的上下运动中获得动力。通过棘轮装置，明轮始终只能朝一个方向旋转。这台蒸汽机还配备了空气泵，其功能我们之前已经介绍过。从许多方面来看，西明顿设计的蒸汽机及其结构都与赫尔斯提出的方案类似。不过，当时正在引起法国人和英国人兴趣的这一技术，在北美也正被人们积极研究。1784年11月，在弗吉尼亚州的里士满，詹姆斯·拉姆西成功用蒸汽动力驱动的模型船进行了一些有趣的实验，乔治·华盛顿也曾见过那艘船。之后拉姆西来到了英国，有趣的是，在他新居中，最常造访他的人之一就是那位著名的罗伯特·富尔顿，我们稍后会谈到他。约翰·H·莫里森在其所著的《美国蒸汽航行史》（纽约，1903年）中将约翰·菲奇视为美国蒸汽航行的先驱，但实际上菲奇非常嫉妒拉姆西，还指责他在自己的工作场所捣乱。

菲奇的第一艘船的概要

菲奇是美国第一个成功制造出能够前进的明轮蒸汽船的人。这一成就发生在1786年7月27日，地点在特拉华河上。根据菲奇本人对这艘船的描述——该描述写于船只试航的同一年——它其实只是一艘小型快艇，两侧装有明轮，这些明轮由蒸汽机驱动的曲柄来转动。这台蒸汽机与当时欧洲已改进的蒸汽机类似，也就是瓦特设计的那种，不过美国的蒸汽机经过了一些改良。它由一个水平圆柱体构成，蒸汽在圆柱体的两端以相同的力作用。活塞每次振动都会使轴旋转40圈，而轴每旋转一圈，12个明轮就会垂直移动一次；用菲奇自己的话来说，这种运动“就像独木舟上的桨的划动一样”。当6个明轮离开水面时，另外6个则会浸入水中。1788年，菲奇又造了一艘船，长度为60英尺，宽度为8英尺，其明轮位于船尾，由一个带有12英寸直径圆柱体的引擎驱动。这艘船从费城航行到了20英里外的伯灵顿。次年，他又建造了另一艘船，并于1789年12月在费城进行了试航。这次已经不再仅仅是实验而已，因为这艘船的时速可达8英里；此后它便在特拉华河上定期航行，到1790年夏天为止，总共航行了二三千英里。难怪菲奇会因股东们逐渐失去信心而感到极度失望，最终他选择自杀结束了自己的生命。事实上，约翰·菲奇在赞扬富尔顿的同时，似乎并没有得到应有的认可。至于他的前辈们，可以说他们普遍……

它并非完全取得了成功，只是在克服某些障碍方面有所成效。此后，美国法院中持续存在着相关诉讼，这些诉讼一直持续到富尔顿去世。直到1824年，美国最高法院在哈德逊河上蒸汽船航行权的问题上作出了对富尔顿的合作伙伴不利的裁决，这一新兴产业才得以发展，大量蒸汽船开始被建造。不过我们先走一步，还是回到故事的主线上来吧。

“夏洛特·邓达斯号”。
图片来自维多利亚与阿尔伯特博物馆的模型。

1807年的“克莱蒙号”。
摘自维多利亚与阿尔伯特博物馆藏的一幅当代绘图。

苏格兰被誉为世界蒸汽船工业的摇篮，1802年初在那里又进行了一项有趣的实验：一艘名为“夏洛特·邓达斯”的轮船带来了令人惊喜的成果（此处展示的便是现存于南肯辛顿博物馆的该轮船模型）。这艘轮船长56英尺，宽18英尺，深度为8英尺。从插图中可以看出，它的推进装置是安装在船体内部的明轮，且位于船尾。其水平式发动机也是由西明顿公司制造的；由于大部分机械部件都位于甲板上，因此通过模型我们可以清楚地看到其工作原理。可以看到，气缸位于桅杆的后方，活塞杆则在导轨上移动，这些导轨在照片中也能隐约看到。与活塞杆相连的是连杆，而连杆的另一端则连接到明轮轴上的曲柄上。这种实现旋转运动的方式与瓦特所采用的“太阳与行星”式结构截然不同。当蒸汽从锅炉进入气缸时，会推动活塞及其连杆作水平运动；由于连杆一端连接着活塞杆，另一端连接着曲柄，因此明轮就会开始旋转。甲板下方则装有锅炉、冷凝器以及空气泵。两处舵则通过绞盘来控制。

就像船头处所见的轮子一样。此处展示的明轮是敞开的，以便展现其结构特点；但由于轮子转动时会在甲板上溅起大量水花，因此人们用半圆形的罩子将其遮盖起来，那个罩子就在图片左侧的地面上。西明顿为“夏洛特·邓达斯号”配备的这种发动机，与他之前为米勒的双壳船安装的发动机有所不同。通过自己的专利技术，西明顿取代了传统的往复式发动机，他通过连杆将活塞杆与曲轴连接起来，从而实现旋转运动。这艘小船值得我们给予更多关注，因为它代表了重要的进步，同时也对后来蒸汽船发明者们的设计理念产生了深远影响。无论如何，它都是该国第一台水平式直动式发动机，从它的简单结构中，我们可以很容易地看出现代明轮游轮发动机的核心原理。它于1801年为邓达斯勋爵建造，用作在福斯河与克莱德运河上航行的蒸汽拖船。建成后的第二年，它就以每小时3¼英里的速度拖拽了两艘载重70吨的船只，行驶了近20英里。然而，正如帕潘、德朱弗罗伊以及其他蒸汽船先驱们所遭遇的厄运一样，“夏洛特·邓达斯号”也遇到了同样的问题。尽管它已经充分证明了自身的实用性，但其明轮产生的冲击力太大，以至于运河的管理者们担心运河岸壁会遭到严重破坏，于是这艘船就被停放在运河的一条支流中，逐渐腐朽，最终被移到格兰杰茅斯港并埋葬在那里。不过，我们仍可以怀着敬意视其为后来那两艘成功开创蒸汽船时代的重要蒸汽船的先驱之一——我指的当然是“克莱蒙号”和“彗星号”。接下来我们要谈到罗伯特·富尔顿的名字，他的功绩最近得到了他的同胞们的高度赞扬。他于1765年出生于宾夕法尼亚州的小不列颠，具有爱尔兰血统。1786年，他离开美国来到英格兰，1797年又前往法国，在那里他致力于各种发明的创造，其中包括一种名为“潜水艇”的水下航行器。富尔顿的得力助手是一位同样来自美国的同胞，由于工作需要也定居在了巴黎，他就是罗伯特·R·利文斯顿。

他于1746年出生于纽约市，1813年去世。作为一名杰出的美国政治家与国务活动家，他于1801年被任命为美国驻法国大使。作为私人身份的利文斯顿对机械领域极为感兴趣，而菲奇与拉姆西的实验让他开始关注蒸汽船这一技术。根据1798年通过的一项法令，利文斯顿获得了在纽约州领土或管辖范围内的所有水域上使用火力或蒸汽驱动的船只进行航行的独家权利，期限为20年，条件是他必须在随后12个月内造出一艘时速不低于4英里的蒸汽船。利文斯顿立即下令建造了一艘30吨级的蒸汽船，但其性能并不理想，无法达到每小时4英里的速度标准。此后不久，他前往法国，并在那里结识了年轻的富尔顿。用利文斯顿自己的话来说，他们“因为有着相似的追求而建立了友谊与合作关系。”不过，这位发明家的曾孙G·雷蒙德·富尔顿则认为这一合作始于1796年。这位美国大使向富尔顿指出了蒸汽船未来可能发挥的重要作用，向他介绍了美国目前在该领域的进展，并建议他专注于这一研究方向。于是，他们于1802年10月10日签署了正式协议，随即开始着手这项事业。在最初的实验中，富尔顿被赋予相当大的自主权，这些实验“有助于他们确定尽管之前多次失败，但这一目标是否仍有可能实现”。富尔顿拥有扎实的理论与实践机械知识，在对自己设计的模型进行了各种试验之后，他认为自己已经找到了建造蒸汽船的正确原理。其中一些试验是在当时居住在巴黎的另一位同胞乔尔·巴洛的家中进行的。那艘模型长4英尺……

为了确定最佳的驱动方式——是使用桨、明轮、链条还是水轮，以及是否借助发条来暂时提供动力——他们进行了研究。最终，他们决定在船的两侧各安装一个水轮。不过，为了确认小型模型上的方案同样适用于更大的船只，这两位合伙人决定建造一艘长70法尺、宽8法尺、深3法尺的船。富尔顿称，他们从佩里埃先生那里租用了一台“功率约为8马力的蒸汽机”。当时有两位姓佩里埃的人，其中一位此前就已经尝试过利用蒸汽动力进行航行。至于这台借来的发动机是否为瓦特设计的类型，我无法确定；但由于佩里埃已经拥有一台这样的发动机，而富尔顿在塞纳河上进行实验的那个夏天就与博尔顿和瓦特公司取得了联系，打算购买他们的发动机，因此这台发动机很可能是英国制造的。在船的两侧各安装了一个桨状或如富尔顿所说的是“水轮”状的结构，其直径约为12英尺。在1909年9月和10月出版的《世纪杂志》上，富尔顿的曾孙女萨特克利夫夫人发表了一篇有趣的文章，她整理出了许多此前未被公众所知晓的事实，并首次根据富尔顿在试验船建成八年后所准备的文件，完整描述了那艘试验船的情况。在那份文件中，富尔顿奇怪地提到，发动机的动力是通过“一些我已记不清的机械装置”传递给水轮的，但第51页上的示意图可以澄清这一点。锅炉、气缸以及各个工作部件的布置，充分展示了那些在随后那些充满挑战且繁忙的岁月里从富尔顿记忆中消失的“机械装置”。那艘在塞纳河上使用的船长70英尺，宽8英尺，吃水很浅。

1803年，富尔顿将他的蒸汽船设计图提交给了拿破仑任命的委员会。该设计图取自巴黎艺术与工业博物馆所藏的原始图纸。

1803年1月，由于在祖国进行的潜艇实验已引起了一些关注，富尔顿决定将自己的蒸汽船方案提供给法国政府，于是有人被派来评估其可行性。此页上的插图来自富尔顿自己为该委员会提交的蒸汽船设计图，其原件现保存在巴黎的艺术与工业博物馆中。在写给委员会成员的信中，富尔顿指出，他进行这项实验的初衷是为了在美国的河流上使用蒸汽拖船——因为那些地方没有适合运输的公路；而且“使用蒸汽动力进行运输的成本应与人力成本相比，而非像在法国那样与马力成本相比”。实际上，他认为如果这项实验成功，对法国的好处远远不及对他的祖国，因为他很怀疑，无论蒸汽船多么完美，其在货物运输方面是否真的能比马更有优势；“不过对于乘客来说，由于速度更快，还是有可能带来一些好处的。”最终，拿破仑的顾问们建议不要采纳富尔顿的提议。

然而，到了1803年春天，那艘船终于造好了，停放在塞纳河上，准备进行试航。富尔顿度过了一个不眠之夜；我们完全可以想象他的心情——他曾经反复计算、推导理论、制作小模型，在静水中观察它们的表现，还与朋友利文斯顿花费数小时乃至数天讨论这个问题，考虑了所有可能的状况以及各种潜在的障碍。现在，他辛苦设计的作品终于逐渐成形，他便彻夜难眠地等待着那一天的到来，期待能迎来人生中最重要的一天。对于那些曾经满怀热情、激动不已地期待着某件可能改变未来生活轨迹的新事物的人来说，定能理解这位聪明年轻的发明家当时的心情。就在他吃早餐时，一名信使冲了进来，惊恐地宣布：“先生，那艘船已经断成两截，沉到水底了！”在引言中我们提到，通常情况下，一项发明刚诞生时就必须立即为自身的生存而奋斗，因为它还十分脆弱。有趣的是，它不仅要面对人类的固执反对，还要应对种种不幸的挑战，这些挑战其实是在考验一个人的诚意以及他对自身想法的信念。从历史角度看，这次灾难并没有带来负面影响，反而激励着这位充满热情的人去取得更加完美的成就。但从身体上来说，它却终结了富尔顿的职业生涯。听到这个令人心碎的消息后，他立刻赶往塞纳河，发现消息确实属实。在接下来的24小时内，他不停地努力工作，既不吃东西也不休息，全然不顾河水的寒冷，直到将那艘珍贵的船只从水中打捞上来。在经历了多年的脑力劳动和忧虑之后，富尔顿再也无法完全恢复健康，他的肺部也受到了永久性的损伤。不过，他成功打捞出了那些机器以及船体的主要碎片——对这些他来说，无疑比生命本身还要珍贵。前一晚的暴风不仅毁掉了他的船，还让他意识到了自己之前忽略的一个问题。幸好事情发生在现在，而不是更晚的时候，因为那样的话，人员伤亡可能会进一步推迟蒸汽船的诞生。

富尔顿很快意识到，他设计的船体强度不足以承受机器的重量。这就是事件的真相——并非是心怀嫉妒的敌人故意将船击沉，也不是因为拿破仑的官员们不理解他的设计才导致船只沉没。这一事实得到了当时在场目击者爱德华·丘奇的证实。不过富尔顿立刻着手加强船体的结构，同年7月，这艘船就准备好进行测试了。有当时的记载描述了1803年8月9日所见的奇特景象：傍晚六点钟，在仅三个人的帮助下，这艘船开始移动，“还有两艘船跟在它后面”，一个半小时的时间里，富尔顿让这艘船呈现出一种奇特的景象——它就像一辆由轮子驱动的战车，这些轮子上装有桨或平板，由蒸汽机驱动。同样的记载还预言了这项发明的巨大潜力，认为它将为法国的内河航运带来巨大好处：因为按照原来的方式，货船从南特拖运到巴黎需要四个月时间，而采用新方法后只需十到十五天即可完成。该记载还颇为有趣地提到，在那些桨轮的背后“有一种带管道的大炉子，似乎还有某种小型蒸汽机用来驱动船的轮子！”这些实验是在沙约码头附近进行的，有许多人目睹了整个过程，其中包括佩里埃以及一些巴黎的著名学者。实验结果显示，这艘船的航行速度为每小时3¼英里。因此，像某些人那样简单地将富尔顿在塞纳河上的成就视为失败且仅仅是实验性的做法，既不准确也不公平。的确，这艘船并没有达到富尔顿期望的速度，但它绝非失败之作。富尔顿没有留下任何侥幸的空间，而最初船体强度不足以及实际速度低于预期，其实都是由于经验不足而非疏忽所致。如今，当我们拥有如此多关于船舶构造和海洋推进技术的宝贵知识时，很难想象那些早期的实验者是在对一种他们从未见过的装置进行摸索。曾经，富尔顿估计蒸汽船的行驶速度可以达到每小时16到24英里，但他发现要让船在水中产生足够的推力，需要消耗大量的能量。

他改变了自己的观点，认为以当时最先进的发动机为动力，任何船只所能达到的最高速度为五到六英里/小时。富尔顿行事极为谨慎，他首先收集了所有关于当时各种实验的详细资料，筛选他人的理论并加以利用。在英格兰期间，他经常与拉姆西交谈，甚至还陪同亨利·贝尔去拜访西明顿，亲眼目睹了“夏洛特·邓达斯”号的首次试航，从而获得了一些有价值的信息。在权衡了各种优缺点之后，他决定独立开展研究，最终在经历一些挫折后取得了成功。他了解过美国、英国和法国人曾经尝试过的各种方案，显然不是那种会否认自己从前人成果中受益的人。他所设计的船只，在形状、比例以及整体外观上，都与我们在另一页中提到过的那艘在索恩河上航行过的船只颇为相似。朱弗罗伊侯爵早在1783年——也就是他在里昂取得成功的那一年——就将那艘船的模型送到了巴黎，这比富尔顿取得成就早了20年。富尔顿为了了解与自己研究主题相关的一切，曾在巴黎居住多年，极有可能仔细研究过那个模型。此外，富尔顿的船是在佩里埃的车间里制造的，而佩里埃正是曾与侯爵一起用蒸汽船在塞纳河上航行的那个人；如前所述，富尔顿的船所用的发动机也是从佩里埃那里借来的。富尔顿还亲自研究了德布兰克为抢先于朱弗罗伊而获得的专利，他对德布兰克的设想评价很低，因为他认为德布兰克的蒸汽动力至少会有三分之二被浪费掉。富尔顿将自己的计划细化到了最微小的细节：德布兰克的理论缺乏足够的实证支持，他既没有确定桨与船头之间的比例关系，也没有弄清楚桨的转动速度应与船只的行驶速度保持怎样的比例。富尔顿对这种草率的方法进行了严厉批评。他写道：“要让这项发明真正发挥作用，关键并不在于用蒸汽机驱动桨、轮子或链条，而在于清晰明确地表明，人们希望让船只以特定的速度行驶。”

一小时——那么，圆柱体的尺寸和活塞的速度该是多少呢？
既然所有这些因素都受自然法则的制约，真正的发明就在于找到这些数值。
富尔顿认为，此前的失败并非因为蒸汽机本身有缺陷，而是因为在利用所产生的蒸汽动力时采用了错误的方法。他批评伦西通过迫使水从船尾流出的方式来推动船只的方法（这种做法与约翰·艾伦和菲奇所提出的类似），认为这是最糟糕的方法。在塞纳河上取得成功之前的十年，富尔顿就已经与斯坦霍普伯爵有过交流，后者在1790年获得了一种以奇特方式推动船只的专利。该方法就是使用两个类似鸭脚形状的巨大装置，它们可以像雨伞一样开合，从而让船只以每小时三英里的速度前进。当时住在托基的富尔顿给斯坦霍普伯爵写信，建议使用明轮，但这位贵族并未采纳他的建议。1792年，北美洲也有一个人名叫伊莱贾·奥姆斯比尝试过类似的奇怪想法。

富尔顿关于蒸汽航行的最初设计
摘自斯坦霍普伯爵所藏的图纸。

此页上的插图展示了富尔顿最初的蒸汽航行设计方案。这些设计图是他于1793年寄给斯坦霍普伯爵的，现经现任伯爵许可，从副本中复制而来。在描述这些设计的信件中，富尔顿指出编号为1的插图上半部分其实是试图模仿鲑鱼尾部的弹簧结构。在船体中部，可以看到一个类似箭头的结构；该结构将由蒸汽机驱动，产生的动力会作用于船尾的桨上，从而推动船只前进。而编号为2的插图下方则展示了他当时正在制作的模型。可以看出，该模型的船尾具有当时帆船的典型特征，这一特征源自17世纪的荷兰帆船设计。

几个世纪以来，这一设计理念依然体现在英国现代皇家蒸汽游艇的设计中，只要将之与“亚历山德拉号”的示意图进行比较就能看出这一点。在谈到这种编号为2的推进装置时，富尔顿指出，三片或六片桨叶的效果优于其他数量的桨叶，因为它们不会相互抵消作用力。由于桨叶悬挂在水面稍上方，因此从一片桨叶完成划水动作到下一片桨叶开始划水之间有足够的时间间隔，同时桨叶也能更垂直地切入水中；虚线则标出了桨叶切入水中的位置以及被水覆盖时的状态。在编号为3的较小示意图中，他强调了进一步优化桨叶排列的重要性：这样，A、B、C、D四片桨叶几乎以平行的方式击打水面并同时上升，而只有标有E的桨叶负责推动船只前进，其余桨叶则起反作用力。当E推动船只前进时，B和A会将船只压入水中，C和D则试图将其拉出水面；但如果去掉除E之外的所有桨叶，船只就能沿直线前进。最后，他在信中解释说，这些垂直三角形的桨叶应该安装在铸铁轮上，且该轮必须始终悬挂在水面上，这样才能起到类似“飞翼和支撑结构”的作用，辅助这些垂直桨叶发挥作用。至于蒸汽船的设计，他认为蒸汽船应当是长而窄、底部平坦的形状，同时拥有宽阔的龙骨——因为扁平的船体在水中占据的空间更小，因而受到的阻力也会更少。德斯布兰克与斯坦霍普伯爵以及伊莱贾·奥姆斯比一样，也尝试过采用“鸭脚式”设计，但同样遭遇了失败。富尔顿在尝试自己的塞纳河用蒸汽船之前，仔细研究了这种设计的优缺点，最终认为它并不适用。无论这种设计有什么优点，其“鸭脚式”结构所带来的阻力实在太大，因为在完成一次划水动作后，桨叶还需要先从水中返回才能再次开始下一次划水动作；而那些安装在轮子上的旋转桨叶则可以在空气中返回，因此所受的阻力要小得多。不过，一直以来，富尔顿考虑的都是自己的祖国，而非自己进行实验的那片土地可能带来的好处。他渴望用蒸汽动力征服的是哈德逊河，而非塞纳河。在他那本笔记的封面上，早在塞纳河上的试验发生一年多之前，他就画了一幅预言性的素描，描绘了一艘能在12小时内从纽约航行到奥尔巴尼的蒸汽船。

这证实了这一点。因此，我们发现他立即从巴黎写信给博尔顿和瓦特先生，要求他们为他制造“一台24马力、双作用式的发动机，活塞的行程为4英尺”；同时他还希望他们能制造活塞、活塞杆、阀门、冷凝器、空气泵等部件。显然，富尔顿对发动机所能产生的动力大小了解甚少，他的优势在于知道如何最好地利用那种动力。所以在信中他问道：“这样的发动机需要多大的锅炉？需要多少空间来容纳水，又需要多少空间来容纳蒸汽？这样的发动机每小时需要多少磅煤？”等等。起初，博尔顿和瓦特不得不拒绝这个订单，因为他们无法获得将发动机运往美国的许可。最终，在支付了548英镑的购买费用之后，直到1805年3月，也就是接到订单两年多后，他们才获得将发动机运往美国的许可。富尔顿于1803年从法国前往英国，1806年秋天则乘船返回故乡。如今，当“莫瑞塔尼亚号”和“卢西塔尼亚号”仍在为两国之间的快速航行创造纪录时——距离富尔顿为海洋工程领域带来灵感已过去一百多年——令人惊讶的是，当年将他从英国带到美国的那艘船竟然花了整整两个月的时间才能抵达目的地。不过，他在回到英国后的同一冬天就立刻开始建造那艘著名的“克莱蒙特号”，这个名字是为了表达他对哈德逊河畔利文斯顿庄园主人的盛情款待的感激之情。根据1802年10月10日富尔顿与利文斯顿在巴黎达成的协议，两人共同决定尝试建造一艘能够在纽约和奥尔巴尼之间的哈德逊河上航行的蒸汽船。该船的长度不得超过120英尺，宽度为8英尺，吃水深度不超过15英寸。“这艘船的设计将基于现有的实验结果，其目标是在静水中以每小时8英里的速度行驶，同时能够搭载至少60名乘客，每位乘客的重量限制为200磅。”发动机最终抵达纽约后，却在纽约海关滞留了六个月，据说是在等待富尔顿筹集足够的资金来支付关税。不过，正如苏特克利夫夫人在她关于富尔顿的文章中所指出的那样——我也正是从那篇文章中了解到许多有趣的事实——

从公开信息来看，延迟的原因很可能是那艘船尚未准备好安装相关机械。富尔顿有一些对他的事业感兴趣的富有朋友，因此我认为后者才是导致延迟的更可能的原因。现在，当我们从理论与推测的领域步入几乎毫无阻碍的成功之路时，或许可以结束这一章了。但在结束之前，我们不应忘记我之前反复强调的那个重要事实：蒸汽船能够取得成功，并非某一个人的功劳，而是许多早已去世的人共同努力的结果。这种惊人的运输工具的诞生是几个世纪努力的成果，而非一两年就能实现的。古罗马的赫罗、布拉斯科·德·加雷、贝松、所罗门·德·考斯、伍斯特侯爵、帕潘、萨弗里、赫尔斯、瓦特、佩里埃、德·朱弗鲁瓦、米勒、西明顿、泰勒、菲奇、斯坦霍普、德斯布兰克、利文斯顿、拉姆西等人，都为这一成就做出了贡献，有的通过成功，有的则通过失败。下次当我们登上哪怕是条件最差的游轮或最陈旧肮脏的拖船时，或者当我们舒适地待在现代化的豪华客轮上时，让我们不要忘记：如果没有几个世纪以来的努力与探索，没有多年耐心的实验与巨大的投入，没有无数的失望、忧虑与艰辛，这一切都是不可能实现的。

第三章
早期的客轮

罗伯特·富尔顿并非第一个尝试在哈德逊河上使用蒸汽动力航行的人，我们之前已经提到过在新大陆进行的各种试验。不过，在他于巴黎取得成功并返回美国期间，尽管此前已有其他人失败过，但相关试验仍在继续。1804年，约翰·史蒂文斯因目睹菲奇的尝试而对船舶的蒸汽推进技术产生了兴趣，于是决定亲自试一试。同年5月，他便造出了一艘蒸汽船，该船依靠位于船尾、由旋转发动机驱动的轮子来推动，成功从霍博肯驶往纽约。同一个月，罗伯特·L·史蒂文斯也驾驶着一艘装有管式锅炉的蒸汽船从纽约的巴特里码头驶向霍博肯，这些管式锅炉是当时首次被制造出来的。这艘船的机械装置是由史蒂文斯自己在工作室设计的。需要指出的是，这艘船并非依靠明轮驱动，而是由直径为5英尺、带有4个以35°角度安装的叶片的双螺旋桨来驱动的。这样，早在富尔顿的“克莱蒙特”号配备明轮出现之前的三年，史蒂文斯就已经用螺旋桨展示了可行的路径。不过这一成就只是短暂的，虽然光彩夺目，却无法持久。富尔顿回到美国后立刻开始建造“克莱蒙特”号，与此同时他还不得不忍受那些持怀疑态度的人的嘲笑甚至威胁，因此这艘船在能够投入使用之前必须日夜受到保护。除了从布尔顿和瓦特那里运来的发动机主要部件外，还要做许多工作才能让船体与这些部件结合在一起形成一艘真正的蒸汽船。在此期间，资金也消耗了不少，于是有人提议让刚才提到的约翰·史蒂文斯作为合伙人加入。而他恰好是富尔顿的资助人利文斯顿的妹夫。

该建议被否决了。最终，那一千美元的资金从其他地方找到了，于是“克莱蒙特号”得以建成。根据富尔顿本人的说法，这艘船的长度为150英尺，宽度为13英尺，吃水深度为2英尺，因此超出了我们之前提到的利文斯顿与富尔顿之间所达成的协议中所规定的尺寸。它的排水量为100吨，船底由厚度为1.5英寸的黄松木制成，这些木板经过榫卯连接，并用白铅固定在一起；船两端的甲板则由橡木制成。

1806年，富尔顿设计的用于测定推动“克莱蒙特号”前进时桨叶阻力的装置。该设计图保存在新泽西历史协会的档案中。

在1806年离开英国之前，富尔顿就已经绘制了一套反映他对“克莱蒙特号”设计理念的图纸。由于他极为重视这些图纸的安全，所以在乘坐10月的法尔茅斯轮船出发之前，他将它们小心翼翼地放入一个锡制圆筒中并封好，交由莱曼将军保管，同时嘱咐除非他在横渡大西洋的途中遇难，否则不得打开这些图纸。如果他能安全抵达美洲，这些图纸就会通过次年4月左右出发的船只寄送给他，“因为那时风险已经很小了”。第64页上的插图即为“第一张图”，展示了富尔顿设计的用于测量桨叶阻力的装置。

用于推动“克莱蒙”号前进。通过这一实验，他证明了为大型船只配备小型桨叶是不对的。简而言之，富尔顿想要证明的是：如果可能的话，水中的桨叶所接触的水面面积应大于船头面积；同时必须进行精确的计算，以避免因未充分考虑船舶在水中行驶时所受的阻力而造成能量浪费。在富尔顿的时代，水与移动中的船舶之间的关系尚未被准确定义，至今仍未有定论。不过，多亏了已故的斯科特·拉塞尔、W.弗劳德及其儿子罗伯特·埃德蒙·弗劳德博士所做的耐心而宝贵的实验，我们现在已对这一领域有了相当深入的了解，这些知识也体现在现代船舶船体的设计中。如今，英国、美国和德国的不同地方仍在专门的试验池中进行相关实验。在撰写本文时，美国马布尔黑德正在佩博迪教授的指导下建造一艘专门用于实验的船只，因为人们认为使用小型模型进行的试验结果并不可完全信赖。需要研究的课题包括：多少个螺旋桨才能带来最佳速度；这些螺旋桨需要在不同位置进行测试；此外还要弄清船舶所受的阻力与发动机产生的动力之间的关系，以及船体与船舶整体组合所带来的效果。如今，每一位摩托艇拥有者都清楚地知道，理论学家关于螺旋桨的计算结果与实际使用中的情况之间往往存在很大差异。

本书的许多读者无疑都曾对海豚在水中游动时所展现出的惊人速度感到惊叹。那些经常跨洋航行的人一定见过这些生物在快速行驶的轮船船头周围嬉戏的场景。据计算，要让海豚能够以每小时20英里的速度长时间游动，至少需要15马力的动力。其原因是海豚的皮肤上有一套出色的腺体系统，能够分泌油脂，从而大大减少皮肤摩擦带来的影响。正因如此，最近甚至有人尝试制造一种钢板，让油脂能够在船舶船头内部的压力作用下渗出。

或许在如今，每位工程师都有自己用于确定达到特定速度所需马力的公式。人们已经发明了各种不同的比例尺和装置来辅助计算，而现代螺旋桨的理想形状至今仍未确定。众所周知，当船舶在海上航行时，它会带动海水运动，使得部分海水随船一起移动；但美国海军的船舶设计师D·W·泰勒在1908年通过实验发现，当船舶前进时，水流是向前下方流动的，随后从船底流过，再从船尾向上涌出。实际上，我们可以将船舶所面临的阻力归纳为三类。首先就是之前提到的表面阻力，这一阻力自然会随着被水浸湿的表面积大小而变化。其次，当船舶穿过水面后，船尾会出现阻碍水流的涡流，这一点读者想必也经常观察到。最后还有由波浪产生的阻力，对于高速行驶的船舶而言，这一因素非常重要，但其大小则取决于船舶的设计及其行驶速度。我们稍微偏离了原本的叙述脉络，因为不仅有必要了解当今船员所面临的各种困难，还要说明：尽管富尔顿远未能理解阻力与船体之间关系的所有细节——而这些细节正是通过近代实验才得以确定的——但他所采取的研究方向是正确的，其目标明确程度在19世纪初实属罕见。回到第64页的示意图，他在脚注中解释说，必须对驱动桨轮的轮子转速进行精确计算，同时也要考虑桨轮以及船舶本身的移动速度。他说，假设某艘船的设计时速为4英里，且桨叶与船头在水中接触的表面积相等，那么轮子的周长对应的转速应为8英里/小时，其中4英里/小时的转速用于推动水，其作用相当于将水向后推开；另外4英里/小时则用于“超越”船舶。不过他补充说，如果桨叶的尺寸增大一倍，发动机就会停止运转。在那个因需要缩小尺寸而损失了不少细节的示意图中，我们可以看到滑轮、绳索以及重物的布置。在图表的左侧，A代表需要在水中前行的船舶，而B则代表……

在示意图的最右侧，是用于推动船只前进的桨。这两者面向水面的部分均为4英尺宽。根据已知的阻力规律，富尔顿认为，要让它们以每小时1英里的速度移动，每艘船都需要12磅的拉力；因此，如果标有C的滑轮和重物重量为24磅，并下降到“1号”位置，那么A号船就会被拉到标有2的位置（就在其右侧），而桨则会被拉到标有3的位置。两者会在相同的时间内移动相等的距离，24磅的拉力中，12磅用于推动船只，12磅用于驱动桨。由此可见，实际上有一半的功率被桨消耗掉了。接着，他假设桨的宽度减少到1英尺，而船的宽度仍为4英尺。“由于桨的尺寸只有船的四分之一，它必须以每小时2英里的速度移动，才能产生足够的阻力，使船在相同时间内移动1英里。”最后，正如我们所说，他得出结论：如果可能的话，桨在水中的有效面积应大于船头，这样就能节省动力。

“克莱蒙特号”的各个部件其实并非都是富尔顿的发明，真正让他取得成功的是他运用这些部件的科学方法。他还能够巧妙地分配各部分的重量，不仅使得木制船体能够承受这些重量，还能让船只保持平衡，不会向任何一侧倾斜。在蒸汽船发展的早期阶段，做到这一点其实是一项比普通读者想象中更为重要的成就，不过任何船舶设计师和造船师都会承认这一点。“克莱蒙特号”的锅炉安装在砌筑好的结构中，而冷凝器则位于一个大型冷水池中。富尔顿将全部热情投入到了这项工作中。1807年初，美国总统邀请他去考察是否有可能修建一条运河，将密西西比河与庞恰特雷恩湖相连。3月20日，这位发明家不得不拒绝这一邀请，因为他表示：“我现在已经有木匠、铁匠和工匠们在纽约负责制造我那艘蒸汽船的各个部件了。”

1909年哈德逊-富尔顿节上重建的“克莱蒙特”号。
照片：专题提供。
重建后的“克莱蒙特”号的明轮。

1909年5月，人们发现了四页载有富尔顿为他的第一艘“克莱蒙特号”所绘的原始设计图——后来这艘船的设计被大幅修改。一位著名的美国船舶设计师根据这些图纸，为1909年9月25日至10月3日举行的哈德逊-富尔顿纪念活动打造了“克莱蒙特号”的复制品。1807年8月9日，恰好是在塞纳河上目睹那令人难忘的一幕四周年之际，“克莱蒙特号”首次试航。富尔顿发现自己的船能够“战胜所有试图依靠微弱风力逆流而上的单桅帆船”。八天后，它开始了在哈德逊河上的那次具有历史意义的航行，这也是蒸汽船发展史上的重要事件之一。起初，“克莱蒙特号”向前行驶了一小段距离后就停了下来，但当富尔顿下到船底检查机器并解决了些小问题后，它便又慢慢向前移动了。第46页的插图来自南肯辛顿博物馆保存的当时绘制的图纸，可以与之对比的是此处展示的图片，那是1909年秋季为哈德逊-富尔顿纪念活动而重建的“克莱蒙特号”的照片。如果我们脑海中浮现出后一张照片，就能很容易地想象出那个值得纪念的日子——当时船上约有四十名乘客，船只缓缓启航。而这里提供的真实照片则显示船上约有五六十人，由此我们可以大致了解在如此多人在船上时，甲板上的空间究竟有多大。不过，几乎没人相信它能成功完成这次航行。当这艘船沿着两岸多山的美丽河流缓缓前行时，经过的船只上的船员们无法理解：这艘没有风帆却仍能稳定前行的船只，究竟是如何做到的？有些人惊恐地弃船逃进树林，还有些人跪下来祈祷，希望自己能从这种可怕的怪物手中获救。从甲板上望去，我们可以看到这艘船由一名雇用的船长负责指挥，而富尔顿则站在船上，他虽然英俊，但却既担心自己能否成功，也担忧乘客们的安危。有人预言这艘船会爆炸，更没人认为它能到达目的地。对于现代蒸汽船的船员特点有所了解的人会会心一笑：当然，这艘船的首席工程师是苏格兰人，他是那些被吉卜林等人在《麦克安德鲁之歌》等作品中描绘过的严肃面容的工程师们中的第一位。该船于周一凌晨一点离开纽约，最终抵达了利文斯顿的居所克莱蒙特。

恰好24小时后，这艘船行驶了110英里，这一距离大约相当于如今普通帆船在相同时间内能行驶的距离。船上的乘客中有一名英国人，他就是当时的里彭教区院长。不过，多愁善感的人或许会认为，这次航程的第一阶段还有个恰当的结局：在船只尚未在克莱蒙特附近抛锚时，就有消息称富尔顿已经与另一位乘客哈丽特·利文斯顿小姐订婚了，后者正是富尔顿在最初从事蒸汽船研究时与之密切合作的那个利文斯顿家族的侄女。事实上，正是这位政治家在宣布这一消息的同时还预言，到了19世纪末，仅依靠蒸汽作为动力的船只甚至能够航行到欧洲。本书的后续章节将展示这一可能性是如何如此迅速地、通过一系列接连不断的变革而得以实现的。

我们无需用过多细节来描述这次最初的航行。只需说明，克莱蒙特号继续前行，用了8小时就走完了剩下的40英里，整个150英里的旅程共耗时32小时，平均速度接近每小时5英里。返回纽约的行程则节省了2小时。如果我们对比一下克莱蒙特号的旧貌与现代模样，就会发现它其实是一艘外形怪异、结构笨重的船只。它的机械装置不断发出吱嘎声，似乎在抗议被用于这种新的航行方式。船上装有前部的纵帆和方帆，主桅上还有横帆，但在往返奥尔巴尼的途中风向始终不利。富尔顿写道：“整个往返过程中我都面临逆风，整个航行完全依靠蒸汽动力完成。我超越了许多单桅帆船和双桅帆船，它们都在顺风方向航行，而我却能像它们停泊着一样轻松超越它们。现在，用蒸汽推动船只的可行性已经得到了充分证明。”不过，这些帆仍然被保留下来，以便在未来遇到顺风时提升克莱蒙特号的速度。

如果读者查看第70页的插图，就能很好地了解这艘船的明轮结构。插图中展示的是克莱蒙特号复原模型的左舷部分。可以看到，那些明轮是悬挂在船外、正好位于“水轮”正前方的。这些“水轮”经常会被撞坏，有一次甚至……

当那两个轮子都被弄坏后，工程师在轮缘上安装了小型桨板，从而得以继续航行，且没有造成太多时间损失。当地的船长们对待“克莱蒙特号”的态度，与当地水手们对待帕潘的那艘破船时的态度如出一辙；而哈德逊河上的船长们则一有机会就故意与它相撞，以获得恶作剧的快感。因此，富尔顿在给负责该船的布林克船长写的信中命令他：“在遇到或超越其他船只时，绝不要冒任何风险，一旦有丝毫疑虑，认为无法与那些船保持50码以上的距离，就始终从它们的船尾下方通过。”不过，“克莱蒙特号”仅有一个轮子能正常工作便勉强返航，这种情况其实并不少见。这些轮子的铁制轮缘直径约为四英寸，据当时的人所说，这些轮子几乎与水面平齐——从插图可以看出，轮子是由穿过船体的轴来支撑的。这艘船的船头部分是敞开的，而船尾则经过简单改造以便容纳乘客，乘客入口位于船尾，就在操纵舵柄的舵手前方。后来，舵柄被替换成了一个安装在主桅附近的轮子，该轮子通过绳索与舵相连。蒸汽从各个阀门和缝隙中喷出；船上没有汽笛，但会通过鸣响号角来提示船只即将到达码头。在完成首次航行后，人们决定将这艘船作为常规客船使用，于是对它进行了一些改进：原本敞开的锅炉室被封闭起来，每个舱室都配备了12个床位，而且船的许多部位也用铁制品加固了。显然，蒸汽船在商业领域有着广阔的发展前景——不仅因为富尔顿的船具有稳定且平稳的行驶性能，还因为普通帆船往返奥尔巴尼需要48小时，而“克莱蒙特号”仅需18小时即可完成这段路程。它的表现极为出色，第一个航季结束时，它所投入的资金就已经获得了5%的回报。从船只的插图中可以看出，“克莱蒙特号”没有船首斜杆，而且其中一张插图上显示有桨箱，而另外两张插图上则没有。这是因为最初这些轮子是露在外面的，但后来发现它们容易与绳索缠绕在一起，还会因溅起水花而打扰到乘客。

甲板上满是水，船只表面也被水覆盖。从早期的插图中还可以看出，富尔顿在桨架周围安排了护卫结构，既是为了防范敌对船只的攻击，也是为避免船只靠岸时受到损坏。在这些护卫结构靠近船尾的位置还设置了台阶，以便于乘客上下划艇。富尔顿还有记录表明，他特意设计了桅杆的结构，这样就可以展开遮阳篷，为乘客提供舒适的环境。他还声称自己是“第一个将蒸汽船的舵布置在如此位置的人，这样舵手就能站在船的中心附近，便于向工程师下达停止或启动引擎的指令”。

关于“克莱蒙特”号上的引擎，富尔顿自称是第一个在船体中使用三角形梁的人，这种结构用于将活塞杆的动力传递到水轮上，同时驱动空气泵。不过，如果读者查看第51页的插图，就会发现他在塞纳河上的第一艘蒸汽船上也使用了三角形梁。1807年至1808年的冬天，“克莱蒙特”号经过了大规模改造，其名称也被改为“北河号”。11月20日，富尔顿在给利文斯顿的信中建议建造一艘新的船体，使其强度接近原来的两倍，能够承载更多的帆具，还需安装新的锅炉、额外的支撑结构以及新的客舱等。以新名称运营的这艘船定期往返于奥尔巴尼之间，每人票价仅为7美元。它的前桅上装有前帆，除了常规的帆具外，有时还会挂上三角帆；后桅则像以前一样装有主帆和横杆。船上设有女士专用客舱，内有6个上层床位和4个下层床位。该船的引擎是布尔顿和瓦特公司制造的，气缸的活塞直径为2英尺。活塞顶部有一个铁制十字头，它在从船底延伸至甲板上方12英尺处的导轨上来回滑动。这一结构在第70页的“克莱蒙特”号重建后的第二幅插图中可以清晰看到。那些导轨位于烟囱的左侧，而十字头则可在铁制导轨上来回移动。通过将此图与下面的示意图进行对比，就能很好地了解该机械装置的工作原理。

富尔顿为“克莱蒙特号”发动机所做的初步研究
摘自新泽西州历史协会所藏的原始资料。

乐观主义者们的预言成真了：蒸汽船将会长期存在下去。在富尔顿指明方向之后，从1807年“克莱蒙特号”建成到1815年他去世的这八年间，他共建造了17艘各种类型的船只，其中包括第一艘蒸汽护卫舰以及第一批蒸汽渡轮。这些船只中包括1808年下水的“海神之车号”、1811年的“典范号”、1812年的“萤火虫号”，以及1814年的“里士满号”。正如他在给拿破仑代表的信中所写的那样，他从一开始就打算利用蒸汽船来开发密西西比河及其他北美洲河流。而当“克莱蒙特号”能够正常运行后，他立刻写道：“无论蒸汽船在哈德逊河上的命运如何，其在密西西比河上的应用已经得到了充分证明，其前景极为广阔。”考虑到正是富尔顿将实用的蒸汽航行技术引入了哈德逊河以及北美洲的其他重要河流，而“克莱蒙特号”也正是……

作为他思想的具象化体现，可惜至今仍无人能找到这艘具有划时代意义的轮船的踪迹。它已经消失了，要么被拆解，要么被改造得面目全非。此前我们曾提到过约翰和R·L·史蒂文斯这两位对蒸汽船技术感兴趣的人。就在“克莱蒙特号”准备开始其使命之际，这两位人士又建造了一艘名为“菲尼克斯号”的蒸汽船。原本这艘船是打算用于哈德逊河航行的，但由于“克莱蒙特号”的成功让利文斯顿和富尔顿获得了该河流上蒸汽航行的垄断权，因此史蒂文斯兄弟决定将他们的船开往特拉华河。1809年6月，他们由其中一位船主亲自指挥，将船经海路运送到费城。这艘船安全抵达后，在特拉华河上顺利运营了数年并带来了可观收益。这一事件非常重要，因为它标志着历史上第一次有蒸汽船出海航行；直到1811年“詹姆斯·瓦特号”出现之后，英国的船只才真正展现出对蒸汽动力的充分信任。在富尔顿和史蒂文斯所推动的背景下，拥有广阔水道的北美大陆很快意识到了蒸汽船的巨大潜力，于是在接下来的十年里，这种新型船舶便在许多地方普及开来。

富尔顿设计的、比“克莱蒙-北河号”更晚推出的蒸汽船方案，该方案采用了方形侧连接杆发动机。图片来自新泽西历史协会所藏的原始资料。

“彗星号”。图片来自维多利亚与阿尔伯特博物馆的模型。

“彗星号”的引擎。
位于维多利亚与阿尔伯特博物馆。

无需为占用读者太多篇幅来描述这艘蒸汽船在塞纳河与哈德逊河上的发展历程而道歉，因为这两条河流在我们的主题历史中起着极为重要的作用。现在，让我们来看看英国的情况——自从“夏洛特·邓达斯号”被搁置之后，英国在蒸汽船技术方面一直处于停滞状态，或者说缺乏进展。我们应将目光转向克莱德河，亨利·贝尔正是对蒸汽船技术感兴趣的人之一。和他之前的那些人一样，他最初也是用手工驱动的明轮进行实验，但没过多久他就意识到，动力应该来自蒸汽而非人力。正是他与富尔顿探讨了这个问题，还曾陪同富尔顿一起参观西明顿，两人共同见证了“夏洛特·邓达斯号”的试航。贝尔是个朴实无华、没有受过正规教育的人，他是克莱德河畔海伦斯堡一家酒店的老板。

他在那里还经营着一家浴场，曾经拥有一台用于为浴场抽海水而使用的发动机。他富有进取心，认为如果在赫伦斯堡与格拉斯哥之间开通蒸汽船服务，将会对他的酒店有利，于是他在1811年让格拉斯哥的约翰·伍德公司制造了“彗星号”。詹姆斯·威廉姆森船长在其所著的《克莱德河客轮：19世纪的兴衰》（格拉斯哥，1904年）一书中，以及詹姆斯·纳皮尔先生所著的《罗伯特·纳皮尔传》（爱丁堡，1904年）中，记录了一些关于这艘早期英国船只的有趣细节。本页旁边的插图展示的是现藏于南肯辛顿博物馆的“彗星号”模型，可以让人大致了解它的样子。可以看出，它是一艘明轮船，最初两侧各有两个轮子，但后来因为这种结构过于复杂、难以正常运转，所以其中一个轮子被拆除了。与“克莱蒙号”相比，它更像是一艘内河船，甚至没有桅杆；不过正如模型所示，它利用了高耸的烟囱来代替桅杆的功能，并在烟囱上架设了一个横杆，就像“克莱蒙号”在前桅上所做的那样。在这个横杆上，它安装了常规的方形帆，而在短小的船首斜桅末端则安装了三角形的前帆。这个模型在细节上应该是准确的，亨利·贝尔将制造锅炉及相关部件的任务交给了大卫·纳皮尔。该船的载重约为25吨，长度为42英尺，宽度为11英尺，深度为5英尺6英寸；它由一台输出4马力的冷凝式蒸汽机驱动，最大航行速度为每小时5英里。其气缸是垂直的，活塞杆带动一对侧向杠杆。曲轴上装有一个又大又重的飞轮，通过连杆由杠杆驱动。从插图中可以看出这些细节——该插图来自R.和J.纳皮尔先生赠送给博物馆的、用于该船的同一台发动机的照片。正如我们刚才所见，“克莱蒙号”使用的是三角形曲柄来将活塞杆的动力传递给明轮，而“彗星号”则采用所谓的“蚱蜢式”或半曲柄结构。蒸汽是由安装在发动机一侧的砖砌锅炉产生的。最初，这艘船有四个明轮——两侧各两个——这些明轮是通过一个中间轮来驱动的，该中间轮通过齿轮装置与两个明轮相连。正如插图所示，当时这些明轮……

这艘船的插图中，其桅杆是单独设置的；但在经过改造后，它便配备了完整的轮子。船上还有前舱和后舱，模型上可以很容易地辨认出这些舱门的样式。机舱则位于船身的中部空间。

如今，正值人们都关注哈雷彗星即将出现的时刻，有趣的是，亨利·贝尔为他的船取名“彗星号”，是因为在那个时期天空中出现了一颗流星。1812年8月，有广告称这艘船已经准备好在克莱德河上航行，“依靠空气、风力和蒸汽的力量前进”。广告还指出：“这艘船的优雅、安全、舒适与快速性能，只需亲眼一见就能赢得公众的认可；船主也决心竭尽全力获得大家的支持。”不过显然，这样的“普遍支持”并未出现，因为从商业角度来看，这艘船并不成功。但从历史角度而言，它却是成功的，因为它带来的积极影响是不可否认的；纳皮尔也通过一些有趣的观察得出了重要的结论。熟悉帆船历史的人都知道，在19世纪初，无论是大型远洋船还是小型沿海船只，其结构都显得极为笨重。尤其是船头部分，仍然设计得十分粗壮，因为当时船舶设计师的理念是让船只能够迎着海浪前进，而非像后来的快船那样直接切穿海浪。这种设计风格之所以能长期存在，是因为16世纪和17世纪荷兰的设计理念仍在影响着造船业。对于帆船来说，由于需要将帆布置在靠近船头的位置——这其实是荷兰人的习惯——同时还要尽量保持船身干燥，因此才有了那种高而粗壮的船头设计。但随着蒸汽动力的出现，这些状况就消失了。对于陆地人来说，很明显，尽管这种设计的船头可能具备一定的适航性，但其笨重的结构在遇到海浪时会产生巨大的冲击力，这无疑会妨碍船只的前进，而那些经过科学设计的船只则能以更为流畅的方式行进。因此，在快船出现之前很久，大卫·纳皮尔就想到了同样的想法。他曾乘坐当时贝尔法斯特的帆船往返于苏格兰和爱尔兰之间，由此得出了关于船头设计的结论。

这艘船并不适合轻松推进。在做出这些观察之后，他便用模型在水池中进行了进一步实验，并不断改进模型，直到对自己满意为止。只要船的速度有提升，他就会继续优化船头设计，从而降低其水阻。在看到“彗星号”的成果后，他打算在苏格兰与爱尔兰之间开通蒸汽轮渡服务，以与帆船运输竞争。最终，当他认为自己的模型已达到完美状态时，便委托著名的造船公司创始人威廉·丹尼建造一艘实际尺寸的船只。于是“罗伯·罗伊号”诞生了，这艘船的重量约为90吨，动力为30马力。1818年，它开始在格林诺克与贝尔法斯特之间航行，之后被法国政府买下，用于维持加莱与多佛尔之间的交通。不过，第一艘穿越英吉利海峡的蒸汽船其实是1816年由“马杰斯蒂克号”完成的，从布赖顿驶往勒阿弗尔。因此，尽管“彗星号”并未为其所有者带来盈利，但它绝非毫无价值的发明。

贝尔设计的这艘船名副其实——它的生命简直就像流星一样短暂。1820年12月13日，当它位于苏格兰西海岸的克里南附近时，因无法抵御强劲的东风和恶劣的海况而遭遇灾难，贝尔本人也在船上；所幸没有人员伤亡。次年，“彗星号2号”被建造出来，但它在1825年也因碰撞而沉没。在“彗星号”刚问世之初，由于工程师们掌握的数据不足，人们普遍认为不可能制造出足够坚固的蒸汽机来承受海浪冲击，因此有一段时间没有任何蒸汽船敢远离港口航行。有个有趣的轶事：詹姆斯·瓦特虽然对富尔顿成功运用蒸汽船技术起到了重要作用，但他本人从未直接参与过这一新兴行业的发展。晚年时，他回到了故乡格林诺克。那是1816年，也就是“彗星号”开始运营四年后。这次他乘坐蒸汽船往返罗塞赛，在途中与工程师交谈，并向他解释了如何让发动机反向运转，还用直尺来演示自己的观点。然而工程师未能理解发明者的意图，最终他脱下外套，亲自……

瓦特向工程师们解释了采用回程冲程的原理；因为在此之前，蒸汽船引擎并未采用这种回程冲程技术，人们通常会在接近停靠点前相当长的一段时间就停止引擎运转，以此降低速度。这一事件记载在威廉姆森所著的《詹姆斯·瓦特的回忆录》中，也被钱伯斯所著的《岁月之书》引用。因此，不仅在北美，北欧的蒸汽船也取得了实际意义上的成功。在克莱德河上，“彗星号”所带来的推动作用使得蒸汽船的发展更加迅速。比贝尔设计的船只更大的蒸汽船被制造出来并投入实际使用，1815年，其中一艘蒸汽船被运往默西河，从而开启了如今对利物浦港而言极为重要的内河蒸汽船运输服务。泰晤士河同样也因蒸汽船的出现而发生了变化。尽管1801年的伦敦报纸提到，同年7月1日人们在泰晤士河上进行了一次实验，试图“利用结构极为简单的蒸汽机”让驳船或其他重型船只逆流而行，报纸还称“引擎一旦启动，驳船便立刻响应舵令”，并且能够以每小时两英里半的速度在强流中前进，但这终究只是又一起没有带来任何实际成果的孤立事件罢了。后来，有一艘在巴斯与布里斯托尔之间航行的蒸汽船通过运河被运到了伦敦的河流上，历史再次重演。正如帕潘和富尔顿曾因当地船夫的反对而遭遇困境一样，这次也是如此。那些在泰晤士河上谋生的人极力反对，以至于那艘船不得不被撤走。不过，1815年，一艘名为“玛乔丽号”的蒸汽船——它也是克莱德河上的产物——被运到了泰晤士河上，开始在现今塔桥附近的沃平阶梯与格雷夫森德之间每日往返航行；另一艘名为“阿盖尔号”的蒸汽船也来自克莱德河。当然，这两艘船都是木制的，且都依靠明轮驱动。后来，“阿盖尔号”被重新命名为“泰晤士号”，它开启了如今伦敦人与马盖特人极为喜爱的那段往返航线。在从克莱德河出发经过一段激动人心的航行之后，它便沿着泰晤士河向上行进。

从马盖特到莱姆豪斯，距离为70英里，以每小时10英里的速度行驶。这两艘船的载重都约为70吨。我们刚才提到过，詹姆斯·瓦特始终避免在蒸汽船上投资，尽管正是他改进后的发动机才让蒸汽船得以成功发展。但在进步的道路上，“子承父业”的情况并不总会出现——1816年，小詹姆斯·瓦特购买了一艘名为“喀里多尼亚”的蒸汽船，这艘船也是从克莱德河被运到泰晤士河的。他在船上安装了新发动机后，便驾驶它从马盖特前往鹿特丹，再继续前往科布伦茨；最终，这艘船被卖给了丹麦国王。在泰晤士河口那片碧绿的水面上，还出现了其他长度约为80或90英尺的蒸汽船，有些船则配备了博尔顿和瓦特公司制造的、功率约为20马力的发动机。到了19世纪第二个十年结束之前，英格兰与法国以及英格兰与爱尔兰之间的跨海峡蒸汽船运输服务就已经建立了。不过，由于我将在另一章中详细探讨这一领域的蒸汽船发展情况，因此现在无需再对此作进一步阐述。

“伊丽莎白”号蒸汽船（1815年）。

俄罗斯客轮（1817年）。
摘自维多利亚与阿尔伯特博物馆的图纸。

在帆船的发展史上，进步的潮流是从东向西传播的——从巴比伦传到北美洲，随后又反向流动，将新兴国家在帆船技术上的改进带了回去。蒸汽船的发展也出现了类似的情况。虽然蒸汽轮船的雏形并非诞生于中国，但至少出现在地中海地区；而最早的蒸汽推进技术试验则发生在该地区以北不远处。之后，随着富尔达河、索恩河和塞纳河的探索，这一技术又传到了哈德逊河，再经由英国返回欧洲，进而传入德国和俄罗斯。关于当时这两个国家在蒸汽航海技术方面的进展，第84页的插图提供了有趣的例证，我们稍后将对此进行探讨。但在开始讨论之前，让我们先回顾一下……

罗伯特·富尔顿迎来了属于自己的时刻。在他将蒸汽船发展为一种在美洲能够稳定运行的运输工具之后，他自然而然地希望将这种技术推广到其他国家。于是，他决心不仅在北美的主要河流上使用蒸汽船，还要将其引入恒河与涅瓦河。就在贝尔的彗星号开始投入使用的那一年，富尔顿实际上已经与托马斯·莱恩签订了合同，打算将蒸汽船引入印度。同年4月12日，他给当时住在伦敦的一位俄罗斯绅士写信，希望获得为期20年的独家合同，以便在获得许可后的三年内在圣彼得堡与克朗施塔特之间建立蒸汽船运输服务。从富尔顿的通信中可以看出，他确实获得了沙皇的许可。不过，富尔顿于1815年去世，而那时那艘蒸汽船仍在建造中，尚未被运送到俄罗斯水域。这项计划被推迟了，后来由其他承包商接手。但在同一年（1815年），查尔斯·贝尔德开始着手实施富尔顿若在世便会完成的工作。第84页上的那幅图，就是“伊丽莎白”号蒸汽船的图纸。这艘船原本是一艘驳船，1815年由贝尔德在圣彼得堡对其进行了改造并安装了发动机，以便在涅瓦河上使用。它的转向装置与如今泰晤士河上的一些帆船类似，通过从舵部穿过船体到操舵装置的传动装置来控制方向。读者们肯定会觉得有趣的是，船上还有个砖砌的烟囱，看上去就像是从工厂里冒出来的一样。发动机则隐藏在甲板下方，属于我们之前提到过的侧杆式发动机，只有一个气缸以及一个气泵。锅炉则位于船尾。桨轮的重量部分由横跨船体的矩形框架来支撑。每个桨轮上有四个浮筒，这些浮筒通过锥齿轮保持水平状态。第84页上的另一幅图展示的是贝尔德两年后为圣彼得堡与克朗施塔特之间的客运服务而建造的另一艘蒸汽船。可以看出，和所有早期的蒸汽船一样，这些船的桨轮都位于船头前方。这艘船的每个桨轮都有六个浮筒，它们通过带有大型飞轮的侧杆式发动机以每分钟50转的速度运转。这艘船的发动机结构更类似于“彗星”号，而非“克莱蒙特”号。

从该图中的下方面图可以看出，它是如何被驱动的。船体中部是锅炉，蒸汽从那里被输送到气缸中，活塞杆则穿过气缸，与侧杠杆相连；而侧杠杆则被安置在船体尽可能低的位置。连接杆从侧杠杆的前端延伸至曲轴，曲轴又与轴相连，轴的旋转自然会带动明轮转动。

在此，或许有必要谈谈这种梁式发动机的命运。我在前面的章节中已经提到过它的起源，并追溯了它从纽科门大气发动机发展而来的过程。在蒸汽机发展的早期，它仅被用于从矿井中抽水，此时一根连接杆用于抽水，另一根则由气缸内的蒸汽驱动。后来，当这种发动机不再用于抽水，而是用来产生旋转动力时，原来用于抽水的那根连接杆就被用来实现旋转运动——要么通过行星齿轮结构（如瓦特的专利所示），要么通过曲轴结构（如他的工人窃取的专利所示）。在美国，瓦特的梁式发动机被高度模仿；如今，任何到过纽约的人都能看到这样一种奇特的景象：那些高耸在水面上的大型渡轮，其梁式结构和连接杆都从船顶露出来。不过，这种设计只适用于在河流或平静水域航行的蒸汽船，而对于需要在甲板上方形成防护以抵御汹涌海浪的远洋蒸汽船来说，则完全不可行。因此，既然需要保留某种形式的梁式结构，又不能让它从甲板上突出，那么最可行的办法就是将其置于船体尽可能低的位置。总体而言，可以这么说：将梁式结构置于船底，让连接杆向上而非向下工作，实际上相当于把发动机倒过来使用。如此设计的发动机便被称为侧杠杆发动机。如果读者再看一下第84页的下方面图，就能明白我的意思了。如果将图片旋转，使梁式结构或侧杠杆位于顶部，那么它与传统梁式发动机的相似之处就会更加明显。日后我们还将介绍更复杂的侧杠杆发动机形式，但就目前而言，这对非专业读者来说已经足够了。多年来，侧杠杆发动机一直是……

这是一种经过验证的海洋用发动机，其优点在于各部件的平衡性极佳，因此运行极为稳定。此外，通过横梁还可以轻松驱动各种辅助装置，比如气泵。虽然这种发动机重量较大且成本高昂，但随着结构日益复杂，其强度也大大提升。尽管富尔顿设计的“克莱蒙特”号发动机中横梁位于活塞杆下方，但这完全是受英国人的影响——因为制造这台发动机或其中许多部件的正是博尔顿和瓦特。从这时起，英国式与美国式发动机便分道扬镳了。普雷布尔海军上将在他之前引用的著作中写道：“从这种原始形式开始，两个国家走向了截然不同的发展路径：美国人以高速为首要目标，在河上航行时将气缸置于甲板上并延长活塞的行程；而英国人则将在波涛汹涌的海面上航行视为更重要任务，因此缩短了气缸长度，使活塞杆能完全在甲板下工作，同时仍保留了富尔顿设计的横梁结构。”实际上，早期蒸汽船所使用的发动机，绝大多数都是以博尔顿和瓦特为富尔顿在索霍制造的那种发动机为蓝本设计的。如果说美国人因迅速而彻底地发展了大型河流上的蒸汽船航行技术而值得称赞，那么正如我们即将看到的那样，真正开创蒸汽船远洋航行先河的则是英国人。第90页上的插图取自当时的版画，它代表了德国最早建造的蒸汽船，因此值得注意。从蒸汽船的发展史来看，这艘船其实是一种倒退，因为它仍然沿袭着米勒的双壳船以及“夏洛特·邓达斯”号问世时的设计理念。这艘名为“夏洛特公主号”的船是由约翰·鲁比于1816年在皮切尔斯多夫建造的，用于在易北河、哈维尔河和施普雷河上航行。从插图中可以看出，它的明轮位于船体中部且被遮盖起来。该船由J.B.汉弗莱斯公司制造的功率为14马力的发动机驱动。它那又长又粗的烟囱由许多支撑杆固定，而它的双舵虽然仍保留着当时帆船上的舵结构，但却是通过方向盘来操控的。总体而言，这艘船的设计相当笨拙，远不如其他先进的蒸汽船。

那艘彗星号无疑需要借助双舵才能顺利通过河流中那些狭窄的河段。在采用方向盘作为转向装置方面，无论是夏洛特公主号还是克莱蒙号都不是这种更现代的转向方式的先驱——这种装置的演变过程是这样的：随着船舶尺寸的增大，操舵杆的重量也不断增加，施加在其上的拉力也随之变大，于是人们首先在操舵杆上装上了某种绳索，以此来分散拉力；否则舵手就无法控制船只。早在埃及的帆船时代就能见到这种做法。在中世纪乃至17世纪时，那些大型全装帆船仍然依靠船尾的舵来操控，水手长会向位于船尾下方的舵手们发出指令。为了防止这些船只在微风中出现剧烈摇晃的情况，人们便在操舵杆上安装了滑轮组。后来，人们又将这些滑轮组与用于提升锚的绞盘结合在一起。这种绞盘是通过“手摇杆”来驱动的，但这种方式并不利于快速改变船只的航向。到了18世纪，由于船舶设计得到了改进，许多新的技术也被引入，手摇杆便被废弃了，取而代之的是将带辐条的方向盘与绞盘的滚筒相连，而且这个滚筒是沿船体前后方向安装的，这样一来，不仅能够更快地改变船只的航向，还能保持更稳定的操控性，因为这样更容易应对船只偏离预定航线的状况。众所周知，这种方向盘经过多次小型改进后不断得到完善，绳索也被链条和钢丝所取代；不过，尽管蒸汽驱动的转向装置如今已成为现代蒸汽船的重要特征，但方向盘本身仍未被淘汰。

“夏洛特公主号”（1816年）。
摘自当时出版的版画。

“萨凡纳号”（1819年）。
显然，这艘蒸汽船已经展现出在内陆水域航行的能力，甚至能够用于跨海峡的短途航行，以及在近岸地区行驶。它不受风平浪静、洋流和潮汐的影响，与帆船相比属于完全不同的类型，正在为自己开辟一种全新的用途。不过，悲观主义者认为它的用途仅限于此；长途海洋航行只能依靠装有帆的船只才能实现。然而，在1819年，人们首次尝试利用装有蒸汽机的船只来穿越北大西洋。在第90页的插图上可以看到“萨凡纳号”——这是一艘载重350吨的全帆装船只，1818年在纽约作为纯粹的帆船建造的。需要记住的是，那已经是“克莱蒙特号”下水后的11年；在这段充满变革的岁月里，那些希望验证蒸汽动力对船舶作用的人有着许多机会。当“萨凡纳号”还在建造中时，莫西斯·罗杰斯这位一直关注史蒂文斯和富尔顿的发明进展、甚至还曾指挥过一些早期蒸汽船的人，向相关人士提出了建议。

来自萨凡纳的斯卡伯勒和艾萨克斯决定购买这艘船，最终他们也确实买下了它。1819年3月，该船安装好引擎后，在纽约港附近进行了蒸汽动力试航，几天后便启程返回萨凡纳。在这段长达207小时的航行中，它基本上仍是一艘帆船，因为引擎仅运转了4个半小时而已。5月22日，它从查尔斯顿出发，开始海上航行。从插图上可以看出，这艘船的轮子并没有防护罩；而萨凡纳号最特别的地方在于它能够随时在蒸汽船与帆船之间切换形态——只需20分钟，它就能拆下明轮，从而毫无障碍地以全速前进。

5月24日清晨，它拆下明轮后开始航行，6月17日中午抵达爱尔兰海岸，三天后又到达利物浦附近。不过这次航行几乎无法体现作为远洋蒸汽船的性能：在21天的航行时间里，萨凡纳号仅使用蒸汽动力80小时，等到抵达科克附近时，它的燃料已经耗尽。不过在补充了所需物资后，它便能仅依靠引擎的力量在默西河上航行。从利物浦出发后，它又利用引擎的动力穿越波罗的海，之后返回美洲。在克罗恩施塔特，它再次拆下了明轮，但跨过大西洋并抵达萨凡纳河附近后，它又重新装上了明轮，继续返程。不久之后，它的引擎又被拆下，最终它以帆船的身份结束了自己的使命。

尽管它的航行并未推动远洋蒸汽船技术的发展，但它还是让在爱尔兰海岸发现它的巡洋舰“凯特号”大为震惊。看到这艘船冒出大量烟雾，“凯特号”的指挥官以为它着火了，于是追击了一整天。插图大致展现了这艘船的外观，不过船头部分描绘得并不准确——实际上那里应该是有中世纪遗留下来的那种古老且经过大幅改造的船首结构。可以看出，主桅与前桅之间的距离足够大，为引擎和锅炉的安装提供了充足的空间。

与此同时，蒸汽船正逐渐崭露头角并得到人们的认可。1821年具有非常重要的意义，因为它展现了蒸汽船应用所带来的实际成果。作为人们对蒸汽动力信任的证明，第一家蒸汽船公司已于前一年成立，并在1821年开始运营其商船。这就是如今广为人知的通用蒸汽航运有限公司，它的第一艘蒸汽船“爱丁堡城号”是由威格拉姆和格林公司在泰晤士河上建造的，这两位人士的名字将永远与他们后来在布莱克沃尔造船厂制造的那些优秀快船联系在一起。“爱丁堡城号”于1821年3月下水，用于从事爱丁堡之间的贸易运输，它引起了极大的关注，未来的威廉四世和阿德莱德女王还特意前来参观，对船上豪华的客舱设施表示惊叹。该船的发动机功率仅为100马力，但当时的媒体却称其为“极其强大的”。同年6月，“詹姆斯·瓦特号”也下水了，有关它的图片来自一幅古老的水彩画。这艘船由格拉斯哥港的伍德公司建造，当时的报纸称其为“英国迄今为止见过的最大的蒸汽动力船只”。显然，“詹姆斯·瓦特号”是一艘三桅纵帆船，拥有当时典型的船首和方形船尾结构。它的重量为420吨，长度为141英尺9英寸，宽度为25.5英尺，深度为16.5英尺。船体两侧各有一个直径为18英尺的明轮，这些明轮由与“爱丁堡城号”相同的发动机驱动，而这些发动机正是由博尔顿和瓦特公司制造的。同年，“闪电号”也问世了，这艘船的重量约为200吨，发动机功率为80马力，它进一步提升了人们对这种新型船舶的信心，因为它是第一艘被用于运送邮件的蒸汽船。在19世纪第三个十年结束之前，一艘名为“猎鹰号”的小型船舶——重量为176吨——已经通过好望角航行到了印度；而另一艘重量为470吨的较大型船舶“企业号”则从英格兰航行到了加尔各答。不过，与“萨凡纳号”的航行情况类似，这些航行都是部分依靠蒸汽动力、部分依靠风帆推进的，因此这类船舶更应被视为带有辅助发动机的船只，而非真正的蒸汽船。同时，“企业号”确实名副其实，因为在整个113天的航行时间里，它有103天是依靠蒸汽动力航行的。

《詹姆斯·瓦特》（1821年）。
选自维多利亚与阿尔伯特博物馆藏的水彩画。

“鲁比号”所使用的侧杆式发动机（1836年）。该图片取自维多利亚与阿尔伯特博物馆的模型。

现在，让我们暂且停下，来看看蒸汽船的机械装置方面所发生的一些变化。在84页对面所示的俄罗斯船只上所安装的发动机中，我们可以看到横梁是如何演变成侧杆的，以及为何要将侧杆置于这样的位置。这种结构后来成为了仍使用明轮驱动的蒸汽船的常见设计，而其完善的发展则要归功于博尔顿和瓦特，时间大约在1820年左右。直到1860年左右，这种类型仍然被广泛使用，直到远洋蒸汽船开始放弃明轮转而使用螺旋桨。因此，在继续深入探讨之前，我们有必要先充分了解它。我们会发现，得益于罗伯特·纳皮尔等人的引领，船舶工程师们开始为深海舰艇及内河船只制造这类发动机。此处展示的插图取自南肯辛顿博物馆的模型，它呈现的是典型的侧杆式结构；而实际尺寸的发动机则是1836年由波普拉公司为“鲁比号”制造的，这艘船当时用于……

在伦敦与格雷夫森德之间，有一艘170吨重的轮船，它是当时泰晤士河上速度最快的轮船。从我们的示意图中可以立即看到，位于底部前方的就是那个侧杆。在其左侧，有两个并排的汽缸。该侧杆以其中心为支点，而在读者的左手边，侧杆的末端通过一根连杆与之相连。因此，当活塞杆上下移动时，侧杆的左半部分也会随之移动。在侧杆的右侧，则可以看到连杆与侧杆相连，而连杆的另一端则驱动曲轴；曲轴再带动轴，轴的两端各装有一个明轮。在这台发动机中，共有两个曲轴，其中一个清晰地出现在图片的最顶部。每根连杆都通过十字头与两侧的侧杆相连，即每个汽缸两侧各有一根连杆，不过图中只能看到其中一根。后来，为了节省空间，人们对这种发动机进行了改进——因为侧杆式发动机的最大缺点就是占用大量空间，而这些空间本可用于装载货物或为乘客提供舒适的空间。在改良后的设计中，汽缸不再并排或横向排列，而是前后依次放置。1831年，魁北克建造了一艘名为“皇家威廉号”的轮船，用于在魁北克与哈利法克斯之间航行（请勿与我们稍后会提到的另一艘同名船只混淆）。这些发动机由博尔顿和瓦特公司制造，随后被运往大西洋对岸的蒙特利尔并安装上去。1833年，这艘轮船在新斯科舍省的皮克图装载了300多吨煤炭，随后开始前往英格兰南部的旅程。经过17天的航行，它行驶了2,500英里，最终抵达怀特岛的考斯附近。关于它全程都是靠蒸汽驱动还是部分时间使用风帆，目前还存在一些疑问。无论如何，它的长度为176英尺，宽度为43英尺10英寸（包括明轮舱），在停靠朴茨茅斯之后，它继续前往格雷夫森德，之后被卖给了西班牙政府。

“天狼星号”（1838年）。
取自维多利亚与阿尔伯特博物馆的一幅当代绘图。

“皇家威廉号”（1838年）。
经都柏林蒸汽轮船公司许可提供。

现在我们来到1838年，那一年，几艘蒸汽船创造了历史，证明了那些悲观主义者对蒸汽船的嘲讽是多么毫无根据。从这一年开始，蒸汽船的发展进入了新的阶段，从那时起，人们便能看到那些一年又一年不断涌现的惊人成就。在此之前，还从未有船只仅依靠蒸汽动力就能横渡大西洋。由于早期蒸汽船的能耗极高，与其产生的蒸汽量相比，人们认为它们根本不可能像帆船那样在经济上可行地跨洋航行，即便它们能够携带足够的燃料以及乘客和货物。然而，事实比理论更有说服力——最初的惊喜之后很快又出现了同样令人惊叹的成果。第一艘具有划时代意义的蒸汽船就是“天狼星号”。它与当时许多在旧世界与新世界之间运送邮件、乘客和货物的帆船一样，被设计成双桅船型，而这些帆船因其糟糕的性能而被称作“棺材船”。天狼星号是一艘相对较小的船，重量为703吨，其尺寸足以让它能够在大西洋的恶劣天气中完成横渡。它的船体长度仅为178英尺，宽度为25.5英尺，货舱深度为18.25英尺，发动机则能产生320马力的动力。这艘船原本是为伦敦与科克之间的航线而建造的，后来被英国女王蒸汽航运公司专门租用，用于这次横渡大西洋的航行。由于其中一名承包商破产，该公司自己的船只“英国女王号”尚未准备好。天狼星号上载有94名乘客，它从伦敦出发，停靠在昆斯敦补充煤炭。离开爱尔兰港口后，它遇到了逆风，海军中尉R·罗伯茨不得不竭力阻止船员们的叛乱——这些船员认为，用这样的船只试图穿越北大西洋纯属愚蠢之举。经过17天的航行，天狼星号于4月22日抵达纽约附近。在旅程结束前，它不仅消耗了所有的煤炭（平均每天24吨），甚至还不得不烧掉一些船架，才勉强完成这次横渡。不过，是它的发动机让它成功抵达目的地，而非船帆；那些发动机正是我们刚才提到的那种侧杆式发动机。

第二天，一艘更大的船——“大西部号”抵达了。它是在“天狼星号”出发三天后从布里斯托尔出发的。在这艘船上，我们可以看到那些如今频繁往返于大西洋两岸的巨型客轮的雏形。与小巧的“天狼星号”不同，“大西部号”是由工程天才布鲁内尔专门为横渡大西洋而设计的。他和他的那些杰作一样，都是上个世纪最出色的成就之一。这艘船被设计成几乎可以视为大西部铁路在大西洋上的延伸部分；为了能够承受海上恶劣的冲击，它还被特别加固过。它的总吨位为1,321吨，全长236英尺，其中大约一半的空间被锅炉和引擎占据。对于这样一艘船来说，如此大的重量集中在只有35英尺4英寸宽的船体上——这一宽度大约仅为船长的七分之一——因此必须格外小心地设计结构以应对这种压力。此外，当时船只仍然由木头建造，除少数例外情况外，还没有开始使用铁材。这艘船采用了紧密排列的坚固橡木肋骨，同时也在固定这些肋骨时使用了铁材。让远洋船保持较长的长度有个好处：它在海面上摇晃的程度会更低，不会在同一个波浪低谷中两次下沉；而且如果船的宽度与长度相比适中，它的倾斜程度也会比那些宽度较大的船要小。不过，既然使用的是木头，那么要获得足够的纵向强度来承受如此长的船体所带来的压力就成了一大难题。当我们观察船只在海面上的表现时，就能对这个问题有更直观的了解。可以说，海浪就像一座座山峰和山谷。如果海浪较短而船身较长，那么船就可以越过一些海浪；但如果是相反的情况，那么虽然船的中部有水支撑，但船头和船尾却会向下倾斜，极端情况下甚至可能断裂。无论如何，船的中心都会向上弯曲，而没有支撑的船尾则会下垂。这在技术上被称为“上翘现象”。而在另一种情况下，当船的两端被两座海浪山峰支撑，而船的中部则悬在无支撑的谷底时，就会出现“下陷现象”。在建造船只时就必须考虑到这一点。正如我在《帆船及其历史》一书中所指出的，早在埃及人时代，人们就已经了解到了这一问题，并通过相应的方法来抵消这种应力。

那是一根从船的一端紧紧拉伸到另一端的纵向缆绳。但随着蒸汽船的出现，又出现了另一个需要考虑的问题：发动机、锅炉、供锅炉使用的淡水、煤炭等等，这些都是需要放置在船体某一处的重物。（以“大西部号”为例，仅前三者就重达480吨，而整艘船的总吨位仅为1,321吨。）因此，整艘船不仅要承受海浪起伏带来的不规则应力，还要承受重量分布带来的压力。其结构必须承受极大的应力，而这种应力在船只载货时与“空载”时是不同的。如果像设计师通常做的那样将船体横向分割开来，就会发现无论船体是由木材、铁还是钢制成的，某些部分的浮力都会低于其他部分。例如，那些装有蒸汽机设备的部分，其浮力会大大降低；事实上，如果将这些部分从船上切下并密封起来使其完全不漏水，它们在很多情况下都会沉没。因此，为了解决这种浮力不均匀的问题，就必须让浮力较大的部分来支撑浮力较小的部分。在实际的造船实践中，人们通常认为船只所承受的最大应力出现在它处于波浪顶峰时；为了确保船体的结构安全，人们通常假设波浪的波峰间距等于船的长度，而当船长在300英尺及以下时，波峰到波谷的高度为船长的二十分之一；若船长超过这一数值，则该高度为船长的二十五分之一。我们稍微偏离了主题，目的是让普通读者能够了解布鲁内尔在建造“大西部号”这样的船只时所面临的种种困难。该船之所以能按照合理的设计标准建造，从它在1847年被拆解之前为船主们提供的良好服务就可以看出来。它从纽约出发的第一次返程航行花了15天时间，而“天狼星号”则用了17天。在首次航行中，“大西部号”并没有像“天狼星号”那样出现燃料不足的问题——它抵达纽约时仍有四分之一的煤炭未被使用。任何理智的人都会得出结论：建造一艘能够携带足够燃料的船只显然是值得的。但是……

“大西部号”在更多方面都堪称“物有所值”；在其运营的第一年结束时，其董事会便宣布派发9%的股息。那时的票价是35几尼，而该船单次航行所能搭载的乘客最多为152人。

《大西部号》（1838年）
经亨利·卡斯尔父子公司许可刊载。

“大西部号”的明轮。
取自维多利亚与阿尔伯特博物馆的模型。

与同时代的船只一样，“大西部号”也配备了由莫兹利公司制造的侧杆式发动机。蒸汽由四个锅炉产生，然后被引入两个气缸中；该船每天的煤炭消耗量约为33吨。此处展示的便是其明轮的模型，该明轮的直径为28英尺9英寸。这种明轮被称为“摆线形明轮”，其每个浮块并非由整块材料构成，而是由多个水平层组成，这些层的排列方式类似摆线曲线上的阶梯，仔细观察明轮的右侧即可看到这一点。当明轮在水中旋转时，水可以从各“阶梯”之间的缝隙中流过；而当明轮离开水面旋转时，空气也能通过这些缝隙，从而降低了空气阻力。这样一来，明轮与海水接触时产生的冲击力也会减小，进而减轻发动机的负担。“大西部号”……

西方国家使用的是约书亚·菲尔德在1833年设计的那种蒸汽船型号，不过两年后以利亚·加洛韦又重新采用了这种设计。到目前为止，我们看到的都是从伦敦和布里斯托尔出发、前往纽约的蒸汽船。现在我们将看到第一艘从利物浦出发、前往纽约的蒸汽船。第96页上展示的则是另一艘“皇家威廉号”——它于1838年为满足利物浦与金斯敦之间的客运需求而建造，归都柏林市蒸汽轮船公司所有，这张图片也是经该公司许可才得以刊载的。“皇家威廉号”的长度比“天狼星号”短3英尺，但宽度则多2英尺，其货舱的深度也仅比“天狼星号”浅6英寸。同年7月，“皇家威廉号”完成了它的首次航行，从利物浦出发前往纽约，该船的制造与引擎安装工作都是在利物浦完成的。鉴于“天狼星号”率先完成了某些壮举，人们自然很想效仿它，更何况这两艘船在很多方面都非常相似。在去程中，“皇家威廉号”的航行时间与“天狼星号”大致相同，而回程时间则比后者少大约一天半。不过，这些船只的规模和耐航性都不足以应对大西洋上的漫长航行，因此很快就被撤出了这条航线。这张插图是根据1838年7月14日“皇家威廉号”在大西洋上航行时的情景绘制的，当时它位于北纬47.30度、西经30.0度，正在执行其首次前往纽约的航行任务。通过观察画家所描绘的海浪，陆地人或许能更清楚地理解我们之前关于船舶“吃水过深”和“船体下陷”现象的论述。

《“不列颠女王号”》（1839年）。经詹姆斯·纳皮尔先生许可刊载。

《“不列颠尼亚号”——第一艘跨大西洋客轮》（1840年）。根据模型绘制，经库纳德轮船公司许可使用。

最后是“不列颠女王号”，这又是一艘能够横渡广阔大西洋的轮船。它再次证明了，征服海洋并非依靠运气或某艘单艘船的力量，而是需要建造适合的船只，并配备合适的机械装置。该船在伦敦建造，其发动机由罗伯特·纳皮尔负责安装。

（该插图由詹姆斯·纳皮尔先生提供），在那个时代，英国的“女王号”堪称奇迹般的存在——它的尺寸甚至超过了著名的“大西部号”，建造成本高达6万英镑。可以看出，它既不是双桅船也不是三桅船，而属于单桅船。尽管它有着当时那种丑陋的船尾设计、老式的方形船窗，还有中世纪时期将锚置于前桅旁的习俗（这一习惯一直延续到19世纪），但从整体外观来看，它仍比之前的船只更为先进。它的船宽约为船长的七分之一，其船首的设计则表明荷兰式的设计风格已逐渐被摒弃，实际上这是后来快船进一步改进该设计的过渡阶段。与之前那艘船一样，这里也有用于放置引擎的长空间，不过与早期的内河船只不同，这里的明轮被安置在船体中部。设计“女王号”时，其长度比“大西部号”多出约40英尺，这样做的目的无疑是为了为乘客、货物、引擎以及足够的燃料提供足够的空间，同时也能应对平均长度约为200英尺的大西洋巨浪。70年前，“女王号”的总长度被设计为275英尺；而如今，“卢西塔尼亚号”的长度则为760英尺。正是对船长的重要性有了这样的认识，才使得现代远洋轮船从规模适中的船只发展成了体积巨大的巨轮。在从朴茨茅斯前往纽约的首次航行中，“女王号”的平均航速超过10节/天，而“大西部号”在首次出海时的平均航速则低约2节/天。1839年4月2日从朴茨茅斯出发的“女王号”于4月16日抵达纽约，比第一艘“皇家威廉号”通过帆船和蒸汽动力完成同一航程的时间快了3天。“女王号”在航行过程中消耗了约613吨煤炭。由此可见，蒸汽轮船已经发展到了远远超越实验阶段的程度。我们见证了它从最初只能作为拖船或内河船只的雏形，逐渐成长为一艘能够横跨大西洋的强大船舶。在下一章中，我们将探讨它是如何获得人们的高度信任，并开始承担起世界航运任务的重任的。

第四章　客轮的诞生

前章所记载的那些成就，绝不会毫无成效地被遗忘。既然像“天狼星号”这样的小型蒸汽船都能横渡大西洋并安全返回，那么“大西部号”更能够轻松完成这一壮举，并为投入的资金带来可观的回报。由此可见，蒸汽轮船事业必将拥有光明的未来。

“人能做到的，其他人也能做到”，这是一句古老的谚语。正是这一理念的运用，才使得那些装备精良的庞大船队得以建立，它们将原本荒凉无人的北大西洋变成了繁忙的航道，每年都有成千上万的乘客和大量货物通过这些固定航线在各大洲之间往来。尽管如今几乎世界上每个角落都有定期的蒸汽轮船航线，但北大西洋始终是蒸汽轮船发展史上最重要的舞台。

如果我们仔细探究，就能找到很多原因来解释这一点。直到跨大西洋蒸汽轮船的出现，都铎王朝时期的航海与探索所带来的种种可能性才真正被充分认识。一个大陆，就像一个国家一样，其繁荣不仅仅取决于财富的产出，还取决于财富的交流。只要该大陆与其它地方相隔数千英里，每一步航行都充满危险，而帆船需要数周甚至数月才能抵达，甚至可能永远无法到达，这样一来，财富的交流就会受到极大限制，经济也会陷入停滞，人们尽量减少出行，依然沉浸在自己的狭隘观念之中。而如今，人们则充分利用各种机会去旅行、环游世界，不仅为了交换财富，更是为了交流思想、增长见识、打破狭隘的地域观念。

这一切，都要归功于客轮的出现。

正是1838年那个值得铭记的年份，让这一切开始发生。由于蒸汽船在速度与可靠性方面的明显优势，负责管理邮政运输合同的海军部官员们意识到那些古老的帆船已经注定要被淘汰。他们立即发出通知，邀请各方提交用蒸汽船运送美国邮件的投标方案。其中一份通知落到了新斯科舍省哈利法克斯市的一位著名商人塞缪尔·库纳德手中。他与航运业有着密切的联系——他拥有多艘在波士顿、纽芬兰和百慕大之间航行的帆船，同时还是东印度公司在哈利法克斯的代理人，而东印度公司曾拥有过一些最优秀的帆船舰队。塞缪尔·库纳德还是1833年从新斯科舍省皮克图出发、前往怀特岛的第一艘“皇家威廉号”轮船的股东之一。他是个充满活力且富有进取心的人，早已意识到建立一条连接两大洲的蒸汽船航线具有巨大的潜力，而且他有足够的远见，明白这是个世代难逢的机会。读完那份通知后，他立刻下定决心，接下来要做的就是筹集资金。在哈利法克斯无法获得所需的资金，于是他立即赶往伦敦。不过伦敦并不总是比各省更先进，那些富有的商人也不愿为这个项目提供资金支持。因此，带着东印度公司秘书写的介绍信，库纳德前往北方的格拉斯哥，找到了罗伯特·纳皮尔先生——我们之前已经提到过他是一位出色的克莱德河地区的造船师和工程师。纳皮尔承诺会给予他一切可能的帮助，还将他引荐给了乔治·伯恩斯先生，后者又把他介绍给了大卫·麦克艾弗先生。这两位都对航运业极为熟悉，他们不仅具备苏格兰人特有的精明头脑，还有丰富的经验以及卓越的远见能力。结果，短短几天之内，27万英镑的所需资金就募集到位了，他们还向海军部提出了每周两次在利物浦、哈利法克斯和波士顿之间运送英国皇家邮件的申请。不过，大西部公司的老板们也准备好了船只，他们自然不会放过这么好的机会，于是也参与了竞争。最终，库纳德所领导的团队因为提出了更有利的投标方案而胜出，政府也接受了他们的提议。

双方签订了一份为期七年的合同。三位企业家各赴其职——库纳德前往伦敦，伯恩斯前往格拉斯哥，麦克艾弗则前往利物浦。但在一切步入正轨之前，政府要求该航运服务必须由四艘船而非三艘船来承担，同时还得遵守固定的启航日期。作为对这些要求的补偿，政府最终每年向这些轮船的所有者提供81,000英镑的补贴。我们现在所熟知的库纳德公司，当时名为“英属北美皇家邮政轮船公司”，他们随即开始建造首批四艘轮船，而如今的“莫瑞塔尼亚号”与“卢西塔尼亚号”便是这批轮船的后代。这四艘轮船分别是“不列颠尼亚号”、“阿卡迪亚号”、“喀里多尼亚号”以及“哥伦比亚号”。它们全都由木头制成，依靠明轮驱动，专为战争期间运送军队和物资而设计，其马力为740匹，可容纳115名乘客，货物载重量为225吨。各艘轮船的尺寸和吨位仅有细微差别。它们的平均航速为每小时8.5节，每天的煤炭消耗量为38吨。这些轮船的发动机均由罗伯特·纳皮尔设计制造，正是他推动了这家公司的成立。1840年，这四艘轮船在克莱德河畔由不同的造船商建造完成，其中“不列颠尼亚号”是第一艘可以投入使用的轮船，其长度为207英尺，宽度为34英尺4英寸，深度为22英尺6英寸，吨位为1,154吨。

在继续讲述库纳德公司所取得的辉煌发展历程之前——其实该公司的历史也就是大西洋定期轮船的发展史，其间还穿插着其他竞争公司带来的种种变故——不妨附上下面这封最近才被公开的信件。相信许多读到它的人会感到惊讶。这封信足以证明事情发展的速度之快，以及人们适应新环境的能力之强。尽管塞缪尔·库纳德在1833年就是首艘“皇家威廉号”的股东之一，而且早在三年前就考虑过创办大西洋定期轮船航线，但事实上在1829年底时他并不支持这个计划。考虑到库纳德公司为推动定期轮船事业的发展、不断对其进行改进以及保障其安全等方面所做出的贡献……

从效率的角度来看，阅读当时寄给新斯科舍省皮克图地区的罗斯先生和普里姆罗斯先生的回信颇具参考价值。这两位人士曾就建立蒸汽船航运业务的事宜致信库纳德公司——

“尊敬的先生们：我们已收到您22日的来信。我们对蒸汽船的建造成本一无所知，也不愿涉足如此陌生的领域。因此，我们必须拒绝参与您所提议的这项事业。顺颂商祺，
S. 库纳德公司
1829年10月28日，哈利法克斯。”

这封邮件现由皮克图的约翰·M·罗斯先生保管。

再回到这家新公司的首次航行：‘不列颠尼亚号’并非以传统方式开始其邮政运输业务。它不仅打破了依靠蒸汽动力运送邮件的传统做法，还因为在星期五出发而进一步冲击了航海界的保守观念——那天恰好也是7月4日，一个具有特殊纪念意义的独立日。当然，那些守旧的人士预言这种对迷信的公然无视会带来灾难；但‘不列颠尼亚号’最终还是在1840年7月18日安全抵达波士顿，整个航程仅用了两周多时间中的8小时，尽管它在11天4小时后才停靠在哈利法克斯。波士顿的民众以盛大的宴会和热烈的欢呼来庆祝这一事件，因为这可以被视作——我们不妨这么说吧——连接两国、使其更加紧密地结合在一起的第一个重要纽带。四年后，在一个严寒的二月，当‘不列颠尼亚号’被冰层困在波士顿港时，同样是这些热心人出钱在冰层中开凿了一条长7英里、宽100英尺的通道，从而将其解救出来。

第102页上有‘不列颠尼亚号’模型图。古老的画作中，它被描绘成一艘双桅船，两侧各有几艘小船，还有另一艘悬挂在船尾——对于那些看过美国相关船只的读者来说，这种造型应该很熟悉。

有帆装双桅船，还有一些挪威船只。由于需要为锅炉和发动机预留空间，因此前桅与主桅之间仍存在我们之前提到的那段较大间距。方形的船尾、老式的船首以及整艘船的构造都表明，这艘首艘横渡大西洋的轮船其实并不美观；即便它会被视为这一新系列船舶中的第一艘而被人铭记，也谈不上有多么漂亮。它的明轮直径为28英尺，共有21个浮筒，每个浮筒的尺寸为8英尺×2.8英尺。这艘小船的平均吃水深度为16.8英尺。其发动机自然是采用杠杆式结构，而纳皮尔对这种结构的制造工艺极为精通。蒸汽由四个装有十二个炉子的锅炉产生，发动机则有两个气缸。既然我们已经介绍过这些发动机的运作原理，现在只需请读者翻到下一页即可——那里有与最初四艘库纳德公司轮船上所装的发动机极为相似的剖面图。对于非技术领域的读者来说，这幅图将有助于他们理解我们之前关于这类发动机的描述；图片最左侧的气缸剖面图则可以说明活塞在气缸内的工作原理。由于我们正在讲述的是蒸汽船的历史，而非工程学史，因此无需偏离历史叙述的脉络，接下来我们可以继续介绍1841年为皇家邮政公司建造的另外两艘蒸汽船。在这页的对面插图中，可以看到“特维奥特号”和“克莱德号”，前者吨位为1,793吨，后者为1,371吨。我们之前已经谈过通用蒸汽航海公司的成立情况，接下来还将介绍半岛与东方公司。继库纳德公司之后，1840年3月20日，皇家邮政航运公司也与英国政府达成协议，根据该协议，皇家邮政蒸汽轮船公司“必须提供足够数量（不少于14艘）性能良好、结构坚固且高效的蒸汽船，这些船只的构造和强度应足以安装目前英国军用蒸汽船上所使用的最大口径的火炮；每艘船都必须配备功率不低于400马力的优质蒸汽发动机；此外还需有足够数量——不少于4艘——载重至少为100吨的优质帆装船”。在达成这项协议之前，英国政府一直是通过其他方式将邮件运送到西印度群岛的。

那些装在炮舰上的岛屿；在那个时代，我们绝不能忘记，海洋并非如今这般可以自由航行的通道。

《泰维奥特号与克莱德号》（1841年）。
取自维多利亚与阿尔伯特博物馆中的一幅画作。

侧杆式发动机。取自维多利亚与阿尔伯特博物馆的模型。

该合同有效期为十年，自1841年12月1日起生效。这14艘船均以英国的河流命名，许多读者应该知道，这家公司一直保持着这一传统，尽管在某些情况下也会使用外国河流的名字。其中一些船只是在泰晤士河畔的诺斯弗利特建造的，另一些（如“特维奥特号”和“克莱德号”）则在格林诺克建造，还有些则在邓巴顿、利斯和考斯建造。海军部官员规定这些船只必须在其监督下建造，每艘轮船上都会安排一名海军军官负责邮件运输事宜，并对船只的运作进行监督；在邮件装卸时，总有船员随时为他服务。第112页的插图展示了1841年在利斯港为“福斯号”举行下水仪式的场景。这张图片源自当时的画作，非常值得仔细观看，因为它展现了当时商船设计与海军舰艇设计之间的高度相似性。无论是蒸汽船还是其他类型的船只，其设计理念都是强调坚固性而非纤细美观，强调厚重感而非精致度。

那时的帆船。同年，从诺斯弗利特出发了一艘轮船，次年它便开始了这项新的航运服务，与那些老式的邮船一样，从法尔茅斯出发。从那里到西印度群岛的航程大约需要18天，不过也有在17天内抵达的情况。这种新式蒸汽船的投入使用无疑取得了巨大成功，海军部也承认，即便拥有全部海军资源，政府也无法像这家私人公司那样在如此短的时间内准备好这么多装备精良的大型蒸汽船并投入运营。从经济角度来看，这需要巨额资金投入，第一支船队就花费了近一百万英镑。不过需要说明的是，政府每年还会向该公司提供24万英镑的补贴。后来，法尔茅斯的位置被南安普顿取代，成为皇家邮政船队的基地。如今，有许多大型客轮停靠在汉普郡的这个港口，而且无论何时都有各种大型蒸汽船不断进出，很难想象在那个时代这里还只是一个规模较小的港口。既然西印度群岛的航线已经证明是成功的，那么将航线扩展到南美洲大陆也是理所当然的。因此，1846年，该公司设法通过骡子和独木舟在巴拿马地峡上建立运输通道，而到了1855年，这一方式又被巴拿马铁路所取代。虽然我们暂时偏离了关于蒸汽船发展历程的历史顺序，但在此简要概述一下皇家邮政船队后续的发展情况还是很有必要的，因为一家蒸汽船公司的发展并不一定等同于其蒸汽船本身的发展水平。一家小型公司可能因为拥有一两艘在现代造船和海洋工程领域处于领先水平的船舶而闻名；而一家大型公司虽然拥有庞大的吨位，但其船舶在技术改进方面却可能落后于其他公司。目前我们关注的是那些让早期蒸汽船能够抵达遥远海外地区的企业，而就在三个世纪前，伊丽莎白时代的水手们还只能乘坐速度缓慢的船只到达那些地方。

“FORTH”号启航（1841年）。
经皇家邮政轮船公司许可。

“威廉·福西特”号与H.M.S.“女王”号（1829年）。
摘自由半岛与东方轮船公司收藏的弗兰克·默里所绘的画作。

1851年，皇家邮政公司开始了通往南美洲的航运服务。大约在1869年，那些原本只在巴西停靠、再转船为阿根廷服务的轮船，开始直接航行至布宜诺斯艾利斯。随着时间的推移，巨额的补贴自然会逐渐减少——这一补贴从每年85,000英镑逐渐降至最终在1905年6月完全取消。此后，皇家邮政公司还将其西印度群岛的航线延伸到了通过牙买加抵达纽约的路线。在克里米亚战争期间，该公司的部分船只承担了重要的运输任务；而在更近的南非战争期间，它们同样发挥了重要作用。在美国内战期间，该公司的一艘船上发生了一起具有国际意义的事件。那艘备受关注的船只就是于诺斯弗利特造船厂下水的“特伦特”号。想必有些读者还记得，斯利德尔和梅森二人曾被联邦军舰强行从该船上带走，而帕默斯顿勋爵在此事上的处理方式，确立了至今仍被认可的宝贵原则：身处英国船只上的人，其安全不受外国干涉，就如同处于英国领土上一样。同样在1840年，太平洋蒸汽航海公司也获得了运营许可，可以说它的历史是皇家邮政公司历史的补充。在皇家邮政公司将航线延伸至巴拿马地峡并建立了通往西海岸的运输通道之后，显然太平洋沿岸地区已经具备了发展蒸汽船运的条件，而太平洋蒸汽航海公司便承担起了这一任务。过去，只有帆船才能完成这样的运输任务，但那意味着要面对合恩角的巨大危险，至今仍有许多帆船在冒险穿越那里。然而，皇家邮政公司在连接南北美洲的狭窄通道上的努力，加上太平洋蒸汽航海公司的配合，以及陆路运输的辅助，使得南太平洋地区的居民能够更接近欧洲。1915年即将开通的巴拿马运河，其实早有先兆。太平洋蒸汽航海公司派遣“智利号”和“秘鲁号”两艘蒸汽船前往西海岸，从而开辟了新的商业领域，而这两艘船也是首批穿过麦哲伦海峡的蒸汽动力船舶。

B
皇家邮政公司现已兼并了太平洋蒸汽航运公司。

半岛公司的历史可追溯至1837年。即便在那之前一两年，它的船只就已经开始往返于半岛地区，但在那一年，从伦敦到里斯本和直布罗陀的定期邮包运输服务才正式建立。同样，当时海军部也与一家蒸汽船公司签订了邮件运输合同。直到1840年，该航线才延伸至马耳他和亚历山大港，该公司随后根据皇家特许状成立，取名为“半岛与东方蒸汽航运公司”，旨在在远东开展业务。第112页下方的插图展示的是半岛公司拥有的第一艘蒸汽船——一艘仅有209吨重的小型明轮船。这艘船名为“威廉·福塞特号”，建于1829年，长度为74英尺，宽度仅为16英尺，动力为60马力，负责英格兰、里斯本和直布罗陀之间的贸易往来。而这家新成立的公司在好望角附近派往印度的第一艘蒸汽船则是“兴都斯坦号”，它重达1,800吨，拥有500马力的动力。该船于1842年9月从英格兰出发，其启航事件具有重大意义，因为它标志着那些在蒸汽船出现之前就已发展得极为完善的传统东印度帆船时代的终结。“兴都斯坦号”是一艘三桅船，船首装有长形前支索，前桅上还设有用于悬挂前帆、上帆和顶帆的横杆，而主桅和后桅则采用纵帆结构。有趣的是，它有两个烟囱：第一个位于前桅正后方，距离相当远；另一个则位于主桅前方。两个烟囱之间的距离很大，正是出于前述原因。在“兴都斯坦号”之后，还有其他蒸汽船相继出现。1844年，P&O公司开始了从英格兰到亚历山大港的邮件运输服务，进而实现了从苏伊士到锡兰、加尔各答以及中国的邮件运输。

当然，当时还不存在苏伊士运河，因此，与穿越巴拿马地峡的情况类似，人们不得不为旅客、货物和邮件开辟一条穿越苏伊士地峡的陆上运输路线。P&O公司只好将旅客在亚历山大港卸下，就像在美国需要使用独木舟和骡子一样，在非洲则必须依靠船只和骆驼来运输物资。不过这其实是一条相当复杂的路线，因为这条“陆上”路线实际上大多还是水路运输。通过马哈茂迪运河，旅客和货物从亚历山大港被运送到尼罗河，然后再乘汽船前往开罗。从那里他们再穿越沙漠抵达苏伊士。仅仅运送一艘汽船的货物就需要三千头骆驼；每个包裹都要经过三次转运，其不便程度实在相当高。但这种运输方式一直持续了近二十年。

1852年，该公司通过从新加坡延伸出的航线，开始了与澳大利亚之间的蒸汽船运输服务；两年后，苏伊士与孟买之间的航线也被P&O公司接管。此前，这条航线一直由东印度公司掌控，目的是维持其海军力量。1869年，苏伊士运河开通了，而真正促成这一成就的其实是蒸汽船而非帆船，尽管苏伊士铁路比运河早建成十年。或许很多人并不知道，早在很久以前就已经存在过一条连续的水道。在古埃及时代，就有一条连接尼罗河与红海的运河，这样船只就可以绕行非洲，再经由地中海返回，最终通过尼罗河再次进入红海。但在蒸汽船尚未得到发展的时候，人们并不需要苏伊士运河；即便在后来，前往澳大利亚和新西兰的运输仍主要依靠那些堪称帆船中最优秀的快艇来完成。只有依靠蒸汽船，才能将大量冷冻肉类及其他易腐食品运送到数千英里之外的地方，而苏伊士运河无疑为这一目标的实现提供了便利。蒸汽船不仅间接促成了苏伊士运河的修建，而且也扩大了蒸汽船的用途范围。

在苏伊士运河开通前后，商船领域也开始实际应用复合发动机。

这一技术大约在1856年由兰道夫·埃尔德公司提出，并被应用于太平洋蒸汽航运公司的船舶上。关于这一系统，可以说它的最大优点在于能够将煤炭消耗量降低到以往最省油的发动机所需量的一半左右。其原理基于蒸汽具有可利用的弹性特性这一事实。简单来说，这种复合式发动机允许高压蒸汽进入一个气缸，在推动活塞之后再流入一个或更多容积更大的气缸，在那里通过直接膨胀来做功，从而以更低的成本完成更多的工作。对于那些对蒸汽船感兴趣的人来说，“三重膨胀”这一术语的意思就是蒸汽再经历一次膨胀过程；而“四重膨胀”则是将这一原理进一步应用的结果。大约20年前，当三重膨胀系统被引入时，蒸汽的压力从每平方英寸125磅上升到了160磅，这样一来煤炭消耗量也降低了。不过，在三重膨胀系统出现之前已有复合式发动机和低压发动机，而在它之后则出现了四重膨胀系统。苏伊士运河的开通也带来了一些问题，因为它打破了P&O公司长期以来所享有的垄断地位——如今全世界的蒸汽船都可以经此运河往返于东方各地。邮政部门也遇到了困难，他们拒绝让邮件通过运河运输，理由是运河不如埃及铁路合适。直到1888年，邮件运输费用每年减少了近10万英镑后，那些需要快速送达的邮件才开始通过布林迪西转运至运河路线，尽管那些重量较大的邮件早已开始通过运河运输了。不过P&O公司在另一方面也不幸：1860年，他们第一艘配备复合式发动机的船只“穆尔坦号”取得了巨大成功，于是该公司又为其他几艘蒸汽船安装了这种发动机，但结果却令人失望。虽然很明显这种发动机能够节省燃料，但它并不可靠，在某些情况下甚至不得不被结构更简单的机器所取代。现在，我们已经可以看到各种蒸汽船公司定期派遣他们的船队，将乘客、货物和邮件运送到地球的最远角落，同时我们也可以稍微展望一下未来。

我们很快就可以将注意力集中在那个轮船活动最频繁的地区——北大西洋上。在1840年至1860年间，库纳德公司几乎垄断了大西洋上的航运业务。有一段时间，美国的快帆船还能与之抗衡，但随着它们取代了旧式的双桅船，即便是最快的帆船也被轮船所取代。从1850年到1858年，确实有一家名为柯林斯航运公司的企业对这一状况表示了反对，这家公司得到了美国政府的资助。竞争十分激烈，因为两家航运公司都不得不使用最好的轮船，但最终柯林斯航运公司还是退出了竞争。

1850年之前的螺旋桨设计。摘自维多利亚与阿尔伯特博物馆的图纸。

不过，此时又有一股力量出现，它彻底改变了远洋客轮的特性。让我们来追溯螺旋桨的发展历程吧。

这种推进方式彻底取代了传统明轮在远洋船上的应用，同时也正在迅速对跨英吉利海峡的蒸汽船产生同样的影响。早在1804年，约翰·史蒂文斯就曾驾驶一艘由螺旋桨驱动的小船穿越哈德逊河，但直到1836年螺旋桨才再次被引入。同年，瑞典工程师约翰·埃里克森为他的发明申请到了专利——该发明由两个鼓状结构组成，每个鼓的外侧有七片螺旋叶片，而鼓的内部则有三片构成圆弧形的叶片。这两个鼓围绕同一根轴旋转，且位于舵的后面，而非像现代螺旋桨那样位于舵的前面。如果读者翻到第118页的插图，就能在左边的第二行看到这一装置。这两个鼓以相反的方向旋转，目的是避免因单个螺旋桨排出的水仍具有旋转运动而造成的能量损失。埃里克森将这一发明应用于1837年建造的“弗朗西斯·B·奥格登”号上。这艘船长45英尺，由一台压力为50磅/平方英寸的双缸蒸汽机驱动。实验结果表明，它能够在逆潮情况下以4.5节的速度拖拽一艘630吨重的船只。次年，莱尔德兄弟公司建造了一艘更大的船——“罗伯特·F·斯托克顿”号，在顺潮的情况下，它在泰晤士河上的航行速度可达13节。之后，这艘船在风帆驱动下横渡了大西洋，后来被改造成拖船“新泽西”号，用于在纽约水域作业。第120页的插图由伯肯黑德的卡梅尔、莱尔德有限公司提供，图中显示的是这艘船在风帆与蒸汽动力共同作用下的样子。它的长度为63.4英尺，宽度为10英尺，深度为7英尺，载重为33吨，配备的发动机功率为30马力。尽管它是第一艘横渡大西洋的螺旋桨蒸汽船，但其航行更像是一次充满冒险精神的小型帆船之旅，而非对螺旋桨可靠性的证明。与此同时，当埃里克森正在研究他的发明时，另一位英国人弗朗西斯·史密斯也在致力于解决同样的问题，他后来还被封为爵士。不过他的解决方法与埃里克森的不同，这一点可以从第118页插图第一行的最后一幅图看出。他的专利也与埃里克森同年获得，次年在帕丁顿运河上进行了成功试验。史密斯是亨登的一名农民，此前就已经开始进行相关实验。

这艘船是由农场池塘中的机械装置驱动的，这与富尔顿早期在水箱中使用机械模型进行实验的方式如出一辙。接下来的步骤是在一艘由蒸汽引擎驱动的六吨级船上重复这项实验，其螺旋桨与现代飞机的螺旋桨一样，也是用木头制成的。就在进行这些实验时，发生了一件有趣的事：图中所示的螺旋桨大约有一半断裂了，但令所有人惊讶的是，船只立刻以更快的速度向前行驶起来。后来，人们给这艘船装上了只有一圈叶片、且由金属而非木头制成的螺旋桨，凭借这艘小船，史密斯成功航行到了福克斯通。它的速度为5.5节。

“罗伯特·F·斯托克顿号”（1838年）。
照片由伯肯黑德的卡梅尔、莱尔德有限公司提供。

“阿基米德号”（1839年）。
选自当时的印刷品。

由于弗朗西斯·史密斯设计的6吨级船舶取得了令人满意的效果，人们便产生了兴趣，决定组建一个联合体来对这一技术进行商业化测试，并购买史密斯的专利。于是，1838年11月，一艘240吨重的“阿基米德号”在莱姆豪斯下水，它配备了史密斯设计的螺旋桨。需要指出的是，当时那种阻碍其他船舶相关发明发展的固执态度依然存在；直到“阿基米德号”成功绕遍英国本土、穿越比斯开湾又安全返回后，人们才开始相信这种新的推进方式。如今，大家都明白蒸汽船已经完全被螺旋桨所主导，而明轮则几乎只用于观光客船上。

当然，史密斯设计的螺旋桨与如今所使用的螺旋桨在形状上有着很大差异，至于理想中的螺旋桨形状和尺寸，至今仍无定论。如果详细列举所有不同发明家为改进螺旋桨所做的尝试会很有意思，但这类发明家数量众多，篇幅有限无法一一介绍。不过，我们还是可以了解那些已获得专利的各种螺旋桨形态。

1850年之前的英格兰情况可见第118页的插图，我们之前已经提到过。第120页的下方插图取自当时的一幅蚀刻版画，展示的是“阿基米德号”在1839年从伦敦前往朴茨茅斯的航行情景，当时该船能够逆风逆潮以每小时8节的速度航行。第122页则展示了该船在装上船板之前的船尾结构模型。为了进一步验证螺旋推进器的可行性，建造了“阿基米德号”的威姆赫斯特在1839年又打造了一艘更大的船——“诺维蒂号”。下一页的插图便展示了这艘船，从中可以看出螺旋推进器已逐渐演变为现代意义上的螺旋桨。最初，由于其螺旋状的构造，它才被称为螺旋推进器；但随着时间的推移以及实践经验的积累，这一名称已不再适用。在“阿基米德号”上，螺旋推进器与船尾柱之间还保留着一小段距离，而在“诺维蒂号”上，螺旋桨则紧贴着船尾柱安装。作为第一艘配备螺旋推进器的货轮，“诺维蒂号”从伦敦出发前往君士坦丁堡并成功返回，其意义十分重大。此外，它还是第一艘装有铁制桅杆的船只——主桅使用了铁材料，其他桅杆则为木质，整体结构属于双桅帆船型。在螺旋推进器被引入后的几年里，由于帆仍被用作辅助动力，因此需要某种方法来克服船舶在仅依靠帆力航行时螺旋推进器所产生的阻力。人们要么将螺旋桨的叶片调整到能产生最小阻力的状态，要么将其抬高到甲板上。 “诺维蒂号”就是通过滑车将螺旋桨抬高到甲板上的。这一设计在插图中也有体现。不过如今这种做法已经过时了，因为帆几乎不再被用作辅助动力。

“阿基米德”号的船尾结构。
取自维多利亚与阿尔伯特博物馆的模型。

“诺维尔蒂”号（1839年）。
取自维多利亚与阿尔伯特博物馆的模型。

实际上，螺旋桨的引入并非如读者所想象的那么简单。人们往往会认为，它只不过是将动力装置放在船尾，而非像明轮船那样放在两侧而已。但实际上，螺旋桨的出现带来了与船舶设计相关的一系列新问题。在早期，无论是帆船还是蒸汽船，其船尾的设计都严重被忽视了。后来，改进后的快帆船设计确实在这方面做出了很大贡献。

为改善状况，我在前一章的开头提到过，前进中的船只会如何搅动其周围的水，以及船尾周围的漩涡如何阻碍它的前进。如今，当螺旋桨旋转时，即便在现在，仍有大量能量因所谓的“滑移”现象而白白浪费——也就是说，水会发生变形，导致螺旋桨无法达到其设计上的最大推进距离。（螺旋桨的“螺距”指的是其完成一次完整旋转所能前进的距离；例如，我们可以通过螺旋钻在软木中钻进的深度来测量它的“螺距”。）尽管经过多年的实验与改进，蒸汽轮船尾部产生的尾流仍然会降低水流经过螺旋桨时的速度。而在最初进行螺旋桨试验时，人们对船体尾部的设计考虑得极为粗疏，因此螺旋桨的“滑移”现象相当严重。此外，还需考虑到船尾处“流线”的弯曲会为船只带来向前的推力。然而，当在船上安装螺旋桨并使其运转时，就会干扰这种向前的推力；对于仅配备单个螺旋桨的船只来说，这种干扰甚至比双螺旋桨蒸汽轮船更为严重，因为后者的螺旋桨位于远离船体的位置。此处无需再深入探讨这个话题；只需说明，蒸汽轮船的每一次改进都会带来新的问题，产生那些原本无法预见的难题，而唯有时间和耐心才能妥善解决它们。

接下来我们来谈谈“大不列颠号”的建造情况，其模型见第126页对面。需要记住的是，直到1836年，那艘重达六吨的小船“弗朗西斯·史密斯号”才被造出；又过了三年，“阿基米德号”通过成功的航行证明了螺旋桨推进方式并非某种不切实际的理论。就在同一年，即1839年，一种更为出色的螺旋桨蒸汽轮船开始被建造。大西铁路蒸汽船公司对“大西号”非常满意，他们认为建造一艘更大的船将会带来更高的利润。于是他们再次咨询了布鲁内尔，而他则指出，用木材建造大型船舶已经达到了极限，别无选择，只能使用铁材来建造，原因正如我之前所解释的那样。虽然铁早已被用于制造驳船和汽艇，但还从未在大规模上应用过。亚伦·曼比与查尔斯·纳皮尔一起建造了第一艘铁制船舶。

早在1821年就出现了蒸汽船。这艘船是分段从制造地霍斯利运送到萨里运河码头，然后在那里组装完成的。1822年5月9日在泰晤士河上试航之后，它便在次月由纳皮尔担任船长、曼比担任工程师的带领下启航，同月11日抵达巴黎。因此，它不仅是第一艘铁制蒸汽船，也是第一艘真正出海的铁制船舶。在接下来的20年里，它一直在这条河上航行。纳皮尔是推动铁制蒸汽船在法国河流上使用的幕后资助人，但到了1827年，蒸汽船行业陷入了严重衰退，他也因此变得相当贫穷。不过在1832年，伯肯黑德的约翰·莱尔德为都柏林蒸汽轮船公司建造了“兰斯当夫人”号，这是第一艘专为海上航行而设计的铁制蒸汽船。它属于明轮船，长度为133英尺，宽度为17英尺，吨位为148吨，额定马力为90马力。后来我们提到的“罗伯特·F·斯托克顿”号也是铁制的。而“大不列颠”号则长322英尺，宽50.5英尺，排水量为3,618吨，载货量可达1,200吨，同时还能携带1,000吨煤炭以及260名乘客。建造如此庞大的船只确实是一项极其艰巨的任务。事实上，找不到任何承包商愿意承担这项工程或为其引擎提供设计。由于缺乏相关数据，布鲁内尔亲自设计了这艘船，大西公司也大胆地在布里斯托尔开始着手建造工作，时间是在1839年。最初打算为它配备常规的明轮发动机，但随着“阿基米德”号抵达该港口，其螺旋推进系统的成功让布鲁内尔改变了设计，使得“大不列颠”号不仅成为有史以来最大的铁制船舶，也成为最大的螺旋蒸汽船。最初人们打算给它取名“猛犸象”，但实际上它更应该被称为“白象”——因为它对船主们来说几乎毫无用处。它的结构在所有船只中都是独一无二的，现有的航海术语也无法对其作出恰当描述。从我们的插图可以看出，它有六根桅杆。除了第二根桅杆外，其余各桅杆上都装有纵帆，而第二根桅杆上则装有两面方帆。船头还装有船首斜桅和三角形的船首帆。仅就帆的面积而言……

该船的帆布面积达1,700码，其长度也比当时在役的最大战列舰还要长100英尺。它实际上于1843年7月19日下水，但由于码头改造的延误，直到次年12月才得以进入河流。在此期间，它的发动机已被安装到位。1845年7月26日，在经过伦敦和利物浦之后，它载着60名乘客以及600吨货物启程前往大西洋。以平均9¼节的速度航行15天后，它抵达了纽约。返程时，它最快一天能航行287英里。第126页的插图来自它最初的六叶螺旋桨模型；但在一次航行中，这个螺旋桨不幸损坏，于是它只能依靠帆布驱动继续前行至利物浦。之后人们为它安装了一个只有四叶的新螺旋桨，但后来又恢复了原来的设计。它一直在大西洋上航行，直到1846年9月，在爱尔兰海岸的邓德勒姆湾搁浅，随后在恶劣的冬季天气中暴露了11个月之久。不过布鲁内尔为其建造了用石头填实的木制防波堤，最终它又被打捞起来并运回利物浦。虽然它的船底受到了严重损坏，但它能够幸存下来这一事实足以证明，钢铁作为造船材料是值得信赖的。但此时它的所有者已经对其失去兴趣，将其以不到10万英镑售价的四分之一价格卖掉了。经过对船舶结构及发动机的改造后，它被用于澳大利亚之间的贸易。之后它的发动机又被拆除，变成了帆船，随后在福克兰群岛附近被用作运煤船。最后，它在巴罗被拆解。

“大不列颠号”（1843年）。
取自维多利亚与阿尔伯特博物馆的模型。

“大不列颠号”的螺旋桨。
取自维多利亚与阿尔伯特博物馆的模型。

不过，除了尺寸之外，“大不列颠号”还有其他值得注意的独特设计。我们之前已经提到，随着船舶长度的增加，纵向应力也会增大，因此必须发明新的方法来克服这一问题。“大不列颠号”在纵向方向上经过了特别加强处理，同时还被划分成了五个防水舱室。横向隔墙最初的用途是：即便船舶因碰撞或搁浅而出现破洞——对于军舰而言则是被炮弹击中——它仍能保持浮力。如今，这些隔墙的作用不仅如此，因为它们一直延伸到坚固的甲板处，从而提升了船舶的纵向强度。“大不列颠号”还有另一个创新设计，那就是其底部的龙骨，其长度约占船舶总长的三分之一。这种在现代蒸汽船上极为常见的设计，其作用就是减少船舶的摇晃。该船的护舷则由铁制栏杆以及环绕在船体周围的网状结构组成，这同样也是一种创新设计。在较老的船舶上，那些厚重的木制护舷其实是过去将火炮置于其后的遗留物；但从适航性的角度来看，它们其实是一种虚假的安全保障。在波涛汹涌的海面上，海水会被这些护舷挡住，无法轻易流出；而在“大不列颠号”上，海水则可以和进入船内的速度一样快地流出去。第128页上有“大不列颠号”发动机模型的复制品，这些发动机在船只搁浅前就安装在船上。蒸汽是在双端锅炉中产生的。该发动机的额定马力为1,000马力，但实际上可以达到两倍的功率，从而使船舶的航行速度超过12节。共有四个直动式气缸——其中两个可见于插图的前景部分——它们被尽可能地安置在船舶的低处。早期用于驱动螺旋桨的发动机并不能直接驱动螺旋桨，从插图中可以看出，曲轴的中心有一个鼓形部件，该部件通过四根链条与螺旋轴上位于其下方的另一个鼓形部件相连。在前一章中谈到侧杆式发动机时，我曾指出，尽管这类发动机有诸多优点，但它们的缺点就是会占用大量空间。第128页上的第二幅插图展示了一种克服这一缺点的尝试。仔细观察发动机下部就会发现，现在的杠杆尺寸已经变得非常小了。还可以看到，那里有两个倒置的气缸，它们的活塞杆通过十字头相连，而十字头则由杠杆来引导。

通过平行运动，动力经由连杆传递到明轮轴上的曲柄上。在示意图中，可以在两个气缸之间看到这条连杆。这些发动机是1843年为“海伦·麦格雷戈”号蒸汽船制造的，该船用于赫尔与汉堡之间的航运。它的吨位为573吨，属于同级别船只中最大的几艘之一。

“大不列颠”号的发动机。
取自维多利亚与阿尔伯特博物馆的模型。

“海伦·麦格雷戈”号的动力系统。
图片来自维多利亚与阿尔伯特博物馆的展品。

直到1852年，库纳德公司才完全相信铁制船舶与螺旋桨技术的优势，于是决定对这两种技术进行试验。当时共建造了四艘铁制螺旋蒸汽船，这也是该航运公司首批配备用于运送移民的船只。次年又增加了六艘此类蒸汽船，它们能够通往地中海的主要港口；克里米亚战争爆发后，许多库纳德公司的船只被用作运输工具。但由于种种原因，螺旋桨并未受到乘客们的普遍青睐——其产生的振动、恶劣天气下的异常噪音，以及与传统明轮船不同的航行方式，再加上人们固有的保守态度，都表明传统的明轮船类型仍然更受青睐。

这些早期的蒸汽船仍沿袭着中世纪的习俗，将船尾视为最尊贵的位置，因此客舱都设在位于船中的机械装置之后。这样的布局其实并不能给乘客带来多少便利，因为螺旋桨距离乘客极为接近，使得在船上生活变得极为艰难，令人神经紧张。许多曾经乘坐过传统帆船的人，对这种虽然航行时间更长但压力较小的船只怀有复杂的感情。当船只在大西洋的波浪中前后颠簸时，早期螺旋引擎所承受的压力非常大。由于体积相对较小，其在这种状况下的反应比现代大型轮船要剧烈得多，而现代轮船则能够有更大的摆动空间。因此，当船头沉入海中、船尾升起时，螺旋桨就更容易出现失控旋转的情况，而像“大不列颠号”上的那种传动装置往往无法承受如此巨大的压力。正因如此，后来的螺旋引擎才被设计成直动式。

库纳德公司决定建造下一艘铁制船只，不过仍采用明轮驱动方式。这就是1856年下水的“波斯号”，它拥有3,300吨的载重能力，可容纳250名乘客。不过后来出现的“斯科舍号”更胜一筹，它于1862年建成，是该公司为大西洋航线制造的最后一艘也是最出色的明轮船。该船的图片见第130页对面。它配备了当时最豪华的设施，可容纳275名客舱乘客，拥有七个防水隔间以及双层船底结构，即便不幸搁浅，也很有可能依然能够维持正常状态。如今，大多数蒸汽船都采用了这种出色的设计，这一设计最初是由布鲁内尔为“大东方号”所设计的，我们稍后会谈到这一点。“斯科舍号”同样是一艘速度极快的船只，它大大缩短了大西洋跨海航行的时间，将航行时间从9天缩短到了仅2小时。它的引擎属于常见的侧杆式类型，堪称同类引擎中的佼佼者。其气缸直径为100英尺，由8台锅炉和40个炉子提供20磅压力的蒸汽，最高航行速度可达每小时13.5节，每天的煤炭消耗量为159吨。它能携带1,800吨煤炭，结构也极为坚固。通过这些信息，我们可以大致了解那些明轮船的情况。

插图中所显示的轮子直径至少有40英尺。后来，这艘船被改造成用于铺设电缆的“电报船”，其桨式推进器也被替换成了双螺旋桨。直到1896年左右，其防水隔板才真正开始发挥作用；因为有一艘装有机酒的蒸汽船在船上发生爆炸，导致该船的船头被炸飞，海水开始涌入船内。其防撞隔板也受到了损坏，但幸运的是，第二道隔板使船只免于沉没。

“斯科蒂亚”号（1862年）。
取自一幅画作，经库纳德轮船公司许可使用。

《“太平洋号”》（1853年），选自维多利亚与阿尔伯特博物馆的一幅画作。

暂且将目光从北大西洋移开，我们就会发现，其他航线上的蒸汽船已迅速摆脱了旧式设计——在那个时代，设计师和造船师们只能依靠极少的资料来开展工作。此前我们已经提到过，关于船舶船体与其所处水域之间关系的知识正在逐步被积累起来。上世纪中叶，这一领域的权威专家之一是约翰·斯科特·拉塞尔，他提出了关于船舶在水中行进时所受阻力的理论。他认为，船体只需将水推开足够的空间，让船舶最宽的部分能够通过，而且这种推动方式应尽可能减少水的摩擦与扰动，这样当船舶驶过之后，水分子就能恢复到原来的平静状态。需要记住的是，船舶的设计必须考虑到其预期达到的速度。因此，现在人们已经明白：为船舶配备功率过大的引擎，使其超过应有的速度，只会使海水从船体两侧散开，白白浪费能量，而无法与船舶一同前进，为其提供推力。

第134页插图中的船体模型代表的是“维多利亚号”蒸汽轮船。该船于1852年用铁材建造，由布鲁内尔与斯科特·拉塞尔这两位杰出工程师为澳大利亚皇家邮政蒸汽航运公司设计。即便是不太熟悉船舶结构的人，仅通过观察其船体线条也能看出它具有较高的速度。正是这艘船赢得了殖民地政府为最快抵达澳大利亚的船只而设立的500英镑奖金——它从格雷夫森德到阿德莱德的航行时间为60天，其中还包括在圣文森特的2天延误时间。“维多利亚号”的设计理念是体现波浪线原理，并使其能达到10节的速度。无需仔细观察这个模型，就能明显看出：早期那种笨重、低效的船体结构已经被更加流畅、优雅且高效的新设计所取代。“维多利亚号”的船体被分为12个防水舱室，排水量为3,000吨，长度为261英尺，宽度为38英尺，大约是长度的七倍。它配备了两叶螺旋桨；当不使用螺旋桨、仅依靠帆力航行时，螺旋桨会以垂直方式固定。在这种状态下，船只的航行速度为5.5节，但有趣的是，一旦让螺旋桨自由旋转，船只的速度还能再提高几节。

莫兹利的往复式发动机。
摘自维多利亚与阿尔伯特博物馆的原始资料。

“坎迪亚”系列发动机。
摘自维多利亚与阿尔伯特博物馆的图纸。

正是在这艘船上，安装了一种我们此前尚未提及的发动机。这是一种往复式发动机，后来几乎被所有明轮船所采用，尽管最初也遭遇了相当大的反对声。早在1827年，约瑟夫·莫兹利就为这种发动机申请了专利；而在前面提到过的“亚伦·曼比”号上，所使用的也是往复式发动机，曼比在1821年便为该设计获得了专利。更早些时候——1785年——威廉·默多克就已经提出了使用往复式气缸的想法。公平地说，莫兹利也是独立地想到了这一设计方案，这再次证明了我之前所说过的那种可能性：不同的发明家在研究相同的问题时，可能会找到类似的解决方案。附图展示的是莫兹利设计的原始往复式发动机。在这种发动机中，气缸并非固定不动，而是会来回摆动，因此也就无需使用连杆，因为气缸直接位于曲轴的正下方，从附图中可以看出这一点。每个气缸都像大炮一样安装在耳轴上，这些耳轴位于气缸长度的中部附近，这样气缸就能随着曲轴的转动而摆动。这样一来，既节省了重量，又节省了空间。在刚才提到的那艘船上，冷凝器被安置在两个气缸之间；中央的耳轴与冷凝器相连，而外侧的耳轴则与蒸汽管道相连。不过，莫兹利设计的发动机在当时并未得到预期的认可，直到1838年约翰·佩恩再次引入这种技术后，它才真正受到重视。当我们讨论“大东方”号时，还会再谈到这种往复式发动机。不过值得一提的是，第130页对面图片中所展示的那艘有趣的蒸汽船也采用了往复式发动机设计。那就是1853年为地中海航线建造的“太平洋”号快船，它也是采用波浪线型设计建造的船只之一。该船由铁制成，拥有九个防水隔舱。“太平洋”号还有一个有趣的特点，那就是它的蒸汽是由四个管状锅炉产生的，每个锅炉内又有五个炉子。简而言之，锅炉的发展历程是这样的：最初在“克莱蒙”号和“彗星”号上使用的锅炉，其实只是装在砖砌结构中的水箱，里面几乎全是水，火则在水箱外部燃烧，用通俗的话来说，就是“外部点火”。在那个时代，蒸汽的压力……

其压力不会超过空气压力，我们得知空气压力为每平方英寸15磅。后来人们对这种设计进行了改进，将炉子置于锅炉内部，这样由于水环绕在锅炉周围，锅炉就能更易于被加热。由此便出现了带有内部扁平烟道和炉子的船用“箱式”锅炉。这种类型在1845年左右之前仍被广泛使用，但它们所能承受的蒸汽压力最高也不过35磅左右。大约在1850年，根据邓多纳尔德伯爵的建议，人们开始使用管道来代替扁平烟道，这些管道的直径大约是此前20年间机车所使用的管道的两倍。蒸汽压力很快便有了显著提升，但由于人们普遍反对在海上使用高压力，这一想法并未得到支持。

“维多利亚号”（1852年）。
图片来自维多利亚与阿尔伯特博物馆的模型。

《喜马拉雅号》（1853年）。
模型取自维多利亚与阿尔伯特博物馆的藏品。

沿海货轮（1855年）。
模型同样来自维多利亚与阿尔伯特博物馆的藏品。

在“太平洋号”下水的那一年，《喜马拉雅号》也诞生了，此处展示的便是它的一个精美小模型。这艘船是为P&O航运公司建造的。1853年，它在布莱克沃尔用铁材制造完成；次年被英国政府购得，随后载着士兵从普利茅斯出发，前往克里米亚战场。该船的排水量为4,690吨，同年它以平均13.5节的速度从直布罗陀出发，创下了当时最快航行纪录。最初，它被设计为可同时运送货物和乘客的船只，但现在则作为煤船在德文波特执行任务。它能携带1,200吨煤炭，这一能力使其成为非常宝贵的资产；而六道防水隔墙则进一步提升了它的效率。

从示意图中可以看出，它只有一个螺旋桨，而这个螺旋桨则由另一种类型的发动机驱动，我们现在就需要研究这种发动机。我们所说的就是垂直式发动机。如果查看第132页的示意图，就能更清楚地理解这种发动机了——该图展示的是安装在“P.O.坎迪亚”号上的类似发动机，而这艘船的建造时间比“喜马拉雅”号晚一年。“坎迪亚”号上的这种发动机取消了活塞杆，因此连杆直接与活塞相连，且两者都位于一个筒状结构内。这个筒状结构穿过气缸盖上的密封装置，其直径足够大，以便让连杆能够在其内部自由振动。只要蒸汽压力不超过35磅，这种设计就足够理想；但当密封装置的尺寸变大时，其产生的摩擦力就会成为一个严重的问题。“坎迪亚”号是一艘螺旋桨船，其气缸呈前后排列状态。由于采用了这种带有筒状结构的发动机，所需的高度大大降低，而且也不必像“大不列颠”号上的发动机那样，让部分发动机部件露出甲板。这样一来，这种设计就节省了宝贵的空间。气缸之间则布置有喷射式冷凝器。需要提醒读者的是，冷凝器是瓦特发明的，他不仅通过覆盖气缸顶部来改进纽科门发动机，还通过在一个单独的容器——即冷凝器中冷凝废气来进一步优化该发动机。他利用冷水喷射来实现这一冷凝过程，而“坎迪亚”号上仍然采用同样的原理。一旦发生冷凝作用，由此产生的水以及混入其中的空气就会被抽气泵抽出，从示意图中可以看出，这些抽气泵是由中间曲轴驱动的。观察图片的左侧可以发现，“坎迪亚”号的曲轴是通过直齿齿轮与螺旋桨轴相连的，这种方式使螺旋桨的转速翻倍，进而也提升了船只的速度，不过实际上发动机的运转速度仍然相对较慢。这种齿轮传动方式比“大不列颠”号上使用的传动方式要好一些，尽管只是略有改进而已。在螺旋桨船发展的早期，人们一直反对让发动机以过高的速度运转，因此只能通过这样的齿轮传动方式才能让螺旋桨快速旋转。随着时间的推移，随着人们在工程技术方面积累了更多经验与知识，这种齿轮传动方式也被摒弃了。

发动机变成了直动式，因此摩擦大大减少，结构也更为简单，同时由于无需齿轮装置而降低了成本。与此同时，这种新方法所带来的动力输出也更加直接。如今，蒸汽船上常用的装置就是表面冷凝器，而为了提高蒸汽压力，这种装置发挥了重要作用。其实瓦特、大卫·纳皮尔早就尝试过这种装置，1831年塞缪尔·霍尔又重新引入了它。表面冷凝器由许多直径约为四分之三英寸的黄铜管组成，冷水流经这些管道。这样一来，管道就能保持冷却状态，从而让从气缸中排出的蒸汽得以凝结；实际上它就是一种管状锅炉。与旧式冷凝器不同，现在起作用的是管道的外表面，而空气泵则继续承担原来的功能。凝结后的蒸汽可以被用来为锅炉供气，经过过滤后，供水泵会将其送入加热器，然后再送回锅炉中。如果读者再看一下第132页的插图，就会发现“坎迪亚”号上的供水泵和污水泵都是通过偏心轮驱动的小杆来运转的。由于能够将水用于锅炉，从而实现了极大的节能效果，但在一些P&O公司的客轮上，锅炉却受到了损害，因为水在冷凝器中不断循环，导致了有害的化学反应。如今，与冷凝器相关的问题已经得到了彻底解决，使用蒸馏水的优势显而易见——因为用海水作为锅炉的燃料是最容易导致锅炉损坏的方法，海水会在锅炉表面形成厚厚的盐壳。第134页的第三幅插图很有意思，它展示的是大约1855年出现的一种滑行式蒸汽船。这艘船很好地体现了采用螺旋推进器的铁制船舶的最简单形式，而且与蒸汽船尚未形成独特风格之前的帆船有着惊人的相似之处。总而言之，这艘蒸汽船虽然还没有像“克莱蒙特”号那样显得十分粗糙，但确实还处于最原始的状态，没有后来出现的那些额外的甲板和结构，而这些结构正是如今让蒸汽船具有独特外观的原因。可以看出，这艘船只有一层甲板而已。

其发动机与锅炉位于船体中部，没有前楼也没有后楼，可以说这种设计还处于初级阶段。它是为北海贸易而建造的，在恶劣天气中肯定非常容易进水。它的总吨位仅为677吨，由于没有任何防护措施，在风大浪高的情况下航行时，船体很容易被海水从一端冲到另一端。同样，由于其船尾既没有后甲板也没有侧甲板作为保护，它也会轻易受到恶劣海况的影响。因此，这种原始的设计很快就被后来出现的改进型所取代，这一点在后面将会提到。从该船的构造来看，仍然可以看出斯科特·拉塞尔所设计的理念——即在保证船体宽敞的同时，尽可能减少航行时的阻力。这一点从它那长长的直线形船体上就能看出来。它由往复式发动机驱动，还配备有双叶片螺旋桨，三根桅杆上则装有帆。

接下来我们要介绍的是那个堪称当时最惊人的巨轮——“大东方号”。通过附带的模型，我们可以大致了解它的样子。这艘船同样采用了那种奇特的布局：共有六根桅杆，第二根和第三根桅杆上装有横帆，其余桅杆则装有所见的纵帆。虽然它也有一面三角形的前帆，但实际上那是一面支索帆。值得注意的是，这艘著名的船上已经没有船首斜桅了，这一变化正是现代远洋轮船的典型特征。与“大西方号”或“大不列颠号”相比，“大东方号”代表了蒸汽轮船发展史上的一个独特里程碑。不过，尽管它有许多优点，但它其实是一种不合时宜的产物。从历史角度来看，它充分体现了蒸汽轮船在50年间发展之迅速，几乎令人难以置信——在这段时间里，设计师、造船师和工程师们都在极其谨慎地摸索前进。直到1899年“白星海洋号”问世，才出现了长度与其相当的轮船；而“莫雷塔尼亚号”和“卢西塔尼亚号”出现时，其宽度也仅比“大东方号”多出5英尺而已。距离“大东方号”建成已有半个世纪，那时我们还没有现在所拥有的所有经验。

“大东方号”（1858年）。
数据源自维多利亚与阿尔伯特博物馆的模型。

该船最初被命名为“利维坦号”，其诞生过程如下：人们已经意识到，在进行长途航行时，大型蒸汽船相比小型船只具有明显优势；正如前文所述，在其他条件相同的情况下，船体越长，速度就越快。在设计“大东方号”时，其长度达到了692英尺，这一长度足以使其跨越大量波长，从而大大降低了船体倾斜的可能性。即便在平静的水面上，长度依然决定着速度——以划船比赛中的八人艇与单人艇为例，就能很好地体现这一规律。由于篇幅限制，我们就不进一步探讨这个有趣的话题了。不过可以指出的是，最近有专家专门研究了在亨利赛艇比赛中观测到的八人艇与单人艇的表现数据。虽然八人艇中每名划手所承担的排水量约为240磅左右，但……

包括船长在内，这艘船的重量约为217磅，而划手所承受的重量仅为208磅。尽管如此，这艘较长船只的速度却更高，分别为9.75节和8.12节。需要记住的是，那艘八人艇上还有第九个人，但他对船只的速度没有任何贡献。我们举这个例子，只是为了说明在造船领域中船体长度具有优势这一重要事实——这一优势在当今那些长度惊人的远洋轮船上体现得尤为明显。

布鲁内尔此前就已经通过一系列大胆的创新打破了蒸汽船的速度纪录，他向东方航海公司提议建造一艘能够承载大量乘客和货物，同时还能无需中途加煤就能直达澳大利亚的船只。人们认为，凭借15节的速度以及这些优点，这艘船足以吸引大量业务，从而为船主带来丰厚的回报。最终，这项任务被交给了斯科特·拉塞尔的公司，他们负责建造这艘船以及相关的明轮发动机。螺旋发动机则由詹姆斯·瓦特公司制造，因此，与蒸汽船发展史密切相关的三位重要人物都与这艘巨轮的建造有着密切关系。

布鲁内尔在设计过程中得到了斯科特·拉塞尔的帮助，该船的设计也遵循了后者提出的波浪线原理。造船工作始于1854年5月1日，1858年1月的最后一天，这艘船终于在米尔沃尔被放入水中。不过这一过程并非一帆风顺。首次尝试将这艘重达12,000吨的巨轮下水时并未成功。它的重量由几个巨大的支架支撑着，本应通过斜面滑入水中，但这些支架只移动了几英尺就停止了。最终，在第一次尝试三个月后，人们才利用液压机械将这艘船缓缓侧向放入水中。这艘船并没有被用于它原本设计的航线上，无法发挥其卓越的性能，反而不得不与已经在大西洋上航行的蒸汽船竞争——对于这种短途航行来说，它并不适合，结果在经济上造成了巨大损失。首先，试航以及随之而来的延误就耗费了12万英镑，公司因无法承担这笔费用而倒闭。之后，另一家公司以16万英镑买下了这艘船，但他们选择让它从事美洲航线上的运输业务，这一决定也是不明智的，因为无论是作为客轮还是货轮，它都无法盈利。后来，这艘船被用来铺设大西洋电缆。

1888年，该船被交给了拆船厂，其在接下来的几年里便结束了其航行生涯。

“大东方号”的明轮发动机。取自维多利亚与阿尔伯特博物馆的模型。

“大东方号”的螺旋桨发动机。
取自维多利亚与阿尔伯特博物馆的模型。

按照布鲁内尔的设计，“大东方号”同时采用明轮和螺旋桨作为推进动力。此处展示的是该船明轮发动机的模型，这类明轮属于摆动式结构。这种结构的优点在于重量相对较轻，且占用的空间较小。如果读者仔细查看《大东方号》纵截面图第138页上的插图，就能看出这些发动机实际上所需的空间是多么有限。在“大东方号”的明轮发动机中，两个气缸分别驱动一个曲轴，这两个气缸呈垂直布置但带有倾斜角度。如有需要，每个明轮都可以单独驱动。冷凝器为喷射式，还有两台空气泵，它们由明轮轴中部的同一个曲轴驱动。这些明轮的体积极为庞大，每台重达90吨，直径则为56英尺。不过，“大东方号”充分证明了明轮并不适合用于远洋航行——每当船只在恶劣的海况中摇晃时，其机械系统就会承受巨大的压力；那些庞大的结构……

此外，这种设计不仅会增加航行阻力、加剧船只的整体笨重问题，还会为大西洋的巨浪提供撞击目标。1861年的一场暴风中，“大东方号”就因此遭受了严重破坏，其明轮被毁。之后，人们为它安装了直径小5英尺且更坚固的明轮。

在下一张图中可以看到该船螺旋推进器的模型，其具体位置可再次参考纵向剖面图。需要注意的是，这些推进器已不再是那种需要齿轮装置的早期类型，而是直接工作的，气缸呈水平布置。共有4个气缸，每个气缸配有2根活塞杆，蒸汽则由6台矩形或“箱式”双端管状锅炉提供。为了便于非专业读者理解，我们可以解释一下：图片前景中从中心延伸到右侧的装置，就是通常所说的“连杆传动装置”，它用于在需要让船只倒退时反转发动机。该装置可以控制那些允许蒸汽进入气缸的滑阀。其工作原理很简单：在轴上并排放置两个偏心轮，但方向相反。每个偏心轮都通过一根杆与呈弯曲形状的“连杆”的一端相连。在这张图中，可以在前方右侧轻松看到它。当连杆上下移动时，就会控制相应的偏心轮。例如，如果连杆下降，那么只有一个偏心轮在驱动阀门；而如果连杆上升，另一个偏心轮就会控制阀门，从而使阀门向与之前相反的方向动作。这样，通过调节蒸汽首先进入气缸的一端，就可以让发动机按所需方向转动。

“大东方号”的螺旋桨有4片叶片，而且采用了巧妙的设计：当船只依靠明轮、帆或两者共同驱动前进时，两台辅助发动机会持续带动螺旋桨旋转，从而避免螺旋桨的阻力降低船只的行进速度。实际测试表明，该船在使用螺旋桨和明轮的同时仍能保持15节的速度。

它的平均速度慢了1节。仅依靠螺旋桨时，它的速度可达9节；而仅依靠明轮时，则为7.25节。因此可以推断，如果同时使用明轮和螺旋桨的话，它的速度应该会更高。造成这一问题的原因在于，明轮和螺旋桨所产生的阻力超出了相应引擎的承受能力。关于这艘船的结构，这里无法详述，但可以列举一些重要特点：它的纵向结构非常坚固，从船底到水线处，船体为双层结构。纵向隔板一直延伸到最上层的甲板，大大增强了船体的强度；而刚才提到的内层船壳不仅增加了强度，还体现了双层船底的优点，从而提升了船只遭遇碰撞时的生存几率。此外，两层船壳之间的空间可用于放置压载水，以便在航行接近尾声、煤仓中的煤炭逐渐减少时保持船只的平衡。在横向方面，除了纵向隔板外，这艘船还通过铁制隔板被分隔成多个防水舱室。构成船体的铁板厚度在半英寸到四分之三英寸之间。《大东方号》为双层船底结构的实用性提供了有力的证明——尽管它不幸撞上了岩石，导致超过100英尺长的船体外壳受损，但它依然能够完成整个航行，因为水并没有渗入船体内部。要操控像《大东方号》这样庞大的船只，使用传统的舵盘显然需要极大的体力；因此，人们首次在这艘船上采用了蒸汽驱动的转向装置，这一设计如今已被几乎所有大小的蒸汽船所采用，甚至包括游艇。这种装置需要一台小型蒸汽机，两个气缸负责驱动曲柄，而轴则带动装有转向链条的鼓旋转。只要转动舵盘，蒸汽就会进入系统；一旦操舵员停止快速转动舵盘，那台小引擎也会立即停止工作。我们并不想通过列举大量数据来考验读者的耐心，但对于那些喜欢比较的人来说，了解《大东方号》与“莫雷塔尼亚号”相比的情况或许会感兴趣。

后者的排水量为40,000吨，而“大东方号”的排水量为32,000吨。那艘大型库纳德轮船的两端之间的距离为790英尺，而“大东方号”则为680英尺。后者的桨轮与螺旋桨发动机总功率为11,600马力，而库纳德轮船的这一数值则为70,000马力。我们还可以继续列举更多数据。不过，既然我们已经看到了19世纪第六个十年末时蒸汽轮船所达到的惊人水平——它是如何一步步从较为普通的规模发展到极为庞大的规模的——那么现在就让我们来探讨它在接下来的20年里的发展情况，那段时期正是它经历转型的重要阶段。

第五章
处于过渡阶段的轮船

大约从1862年开始的这一时期值得注意，因为在这一阶段，螺旋桨不仅逐渐被普遍应用于蒸汽船上，人们也更加认可铁作为造船材料的优势。鉴于在蒸汽船发展史上早已出现过种种偏见，铁自然也遭到了诸多强烈的批评与反对。各方普遍认为，指望铁能浮在水面上，就等于认为人类能够违背自然法则行事。然而事实上，除了驳船之外，已经有一些用铁建造的船只不仅能够浮在水面上，还能安全地穿越各种水道和海洋，承载着沉重的机器设备，更不用说货物和乘客了。不过，公众的偏见也逐渐消退。1856年，库纳德公司就已经开始使用铁材造船；到1860年，海军部终于相信这种新造船方法确实是合理且可靠的。

受限于篇幅，我们在此无法详细探讨在开始建造蒸汽船之前那些显而易见但需要了解的问题。不过，对于“为何用铁建造的船只下水后不会立刻沉没”这一疑问，简单的答案是：虽然铁的密度远大于水，但铁制船只的比重并不与其构成材料——铁的比重相同。因此，这种材质制成的船只能够被其所处的水体支撑住。实际上，铁制船只的排水量相对而言要小于木制船只，而“排水量”指的是船只浮在水面上时所排开的水的体积。当然，船只排开的水的量完全取决于船只的重量，且恰好等于船只的重量。

因此，假设我们把码头填满水，使其达到码头边缘的高度，然后再用巨大的起重机将“莫雷塔尼亚号”或“卢西塔尼亚号”沉入水中，那么水自然会溢出到码头上。被挤出的水量恰好相当于这艘轮船的排水量。例如，当我们说“莫雷塔尼亚号”满载时的排水量为40,000吨时，意思就是它满载时的总重量为这个数值，而其船体在水中时会排开这么多水。

与木制船只相比，使用铁材可使排水量减少约三分之一，前提是两者的尺寸相同。这样一来，铁制船只就能装载更多货物，从而为船主带来更高利润。正如我在另一章中所提到的，在能够建造长距离航行的船只之前，必须先使用铁材来让船只承受这样的纵向应力。此外，木制船只的船壳和肋骨必须做得比铁制船只更厚，因为一英寸的铁比一英寸的木头要坚固得多；换句话说，为了达到相同的强度，铁材在船只中所占的空间会更小。因此，同设计的铁制蒸汽船比木制船有更多的载货空间。我们还可以继续列举铁材的优点，比如有些铁制船只虽然发生了火灾，但仍能安全抵达港口并停靠在码头，依靠当地消防队的协助，利用船只自身的泵将火势扑灭。就在1909年12月，著名的白星航运公司的“凯尔特号”在从纽约前往利物浦的航行途中不幸起火。通过使用防水布和注入蒸汽，人们成功控制了火势，直到船只抵达默西河，才计划让船舱注水以熄灭火焰。如果“凯尔特号”是木制而非钢制或铁制的话，它无疑会在大西洋中丧命。

第一家全部使用铁材建造蒸汽船的大西洋航运公司是成立于1850年的因曼航运公司。直到1892年，它一直是争夺大西洋航运领域最高荣誉——“蓝丝带奖”的主要竞争者之一。他们的第一艘船是“格拉斯哥城号”和“曼彻斯特城号”，由于这两艘船都是用铁材建造的，且配备了螺旋推进器，而在当时人们的偏见尚未消除，因此它们在当时显得格外与众不同。

与当时常见的蒸汽船类型不同；需要记住的是，这是在库纳德公司建造其铁制蒸汽船“波斯号”之前的六年。 “格拉斯哥城号”是由一家格拉斯哥的造船公司建造的，因曼先生对这艘船充满信心，于是购下它并成立了公司。该船采用单桅结构，只有一个烟囱，吨位仅为1,610吨，动力为350马力。在曾驾驶过著名的“大西部号”的B·E·马修斯船长的指挥下，它已于1850年从格拉斯哥往返于纽约之间，同年12月11日开始定期在英美之间航行。所有属于这一船队的船只都以城市命名，“格拉斯哥城号”也不例外。它的配置在当时令人极为赞叹。《格拉斯哥信使报》的一位记者在那时写道：“有一个房间被改造成药房，外科医生可以从中分发药品。”该船装有五道防水隔墙，螺旋桨的直径为13英尺，螺距为18英尺。正是因为有了因曼公司的这些船只，才出现了在最好的大西洋班轮上运送经济舱乘客的惯例——此前，这类乘客只能通过帆船渡海。

“巴黎城号”（1866年）。
图片来自维多利亚与阿尔伯特博物馆的模型。

《“俄罗斯号”》（1867年）。
选自一幅画作，经库纳德轮船公司许可使用。

格拉斯哥号与曼彻斯特号开始加快航行速度，随即便出现了明轮蒸汽船与螺旋推进蒸汽船之间的竞争。1857年，这家富有进取心的公司确立了在前往美洲的途中停靠昆斯敦的习惯，并开始将蒸汽船的航线从费城改为纽约。他们的成功如此显著，以至于很快就有费城号跟上来，1866年又有了巴黎号，这里展示的便是巴黎号的一个精美模型。这是该系列蒸汽船中的第一艘，切勿与1888年建造的另一艘船相混淆。可以看出，这艘轮船装有帆装结构，仅有一个螺旋桨。它的长度为346英尺，宽度为40英尺，深度为26英尺，吨位为2,651吨。它由水平式发动机驱动，蒸汽压力为30磅/平方英寸，每天需消耗105吨煤炭，航速为13.5节。后来这艘船的名字被改为通昆号，而那些迷信的人可能会对它在1885年在海上沉没的事实感兴趣。在巴黎号上，人们还能看到旧式帆船的一些遗留特征，而这些特征很快就会发生很大变化——几乎贯穿整个船身的狭长木制甲板室，使得乘客几乎没有活动空间；高而坚固的护墙几乎延伸到甲板室的顶部，这些都是将轮船与帆船联系在一起的最后痕迹。我们不应忘记，大约在巴黎号出现的同一时期……

巴黎号建成之时，那些强大的明轮帆船正处于鼎盛时期。毫无疑问，它们对这艘船的设计产生了显著影响。作为一项有趣的对比示例，为了展现自20世纪60年代以来蒸汽船甲板逐渐加高的趋势，建议读者将此图与第162页上的“马杰斯蒂克”号图片以及第180页上的“凯撒·威廉二世”号图片进行比较。对于帆船而言，由于需要为船员操作帆具留出甲板空间，因此甲板室必须保持较小尺寸；而蒸汽船上，这一空间被占用，于是甲板室便得以延长，从锚甲板的末端一直延伸到船尾。

“巴黎号”的强劲竞争对手是库纳德公司建造的蒸汽船“俄罗斯号”，该船也在此处有所展示，它于1867年开始跨大西洋航行。虽然“俄罗斯号”从纽约到昆斯敦的最快航行时间为8天24分钟，但“巴黎号”在1867年就仅用了8天4小时就完成了这段航程，这一成绩在当时堪称纪录，不过后来“布鲁塞尔号”又将这一纪录进一步缩短至8天以内。“俄罗斯号”同样是克莱德造船厂制造的船只，其长度为358英尺，宽度为43英尺，深度接近28英尺，总吨位为2,960吨，指示马力为2,800马力。它的平均时速为13节，每天的煤炭消耗量为90吨。当然，它也是用铁制成的，并且只有一根螺旋桨——从1862年到1883年底，几乎所有优秀的跨大西洋客轮都具有这两个特点，不过1881年下水的库纳德“塞维利亚”号是个例外，而艾伦公司的“布宜诺斯艾利斯”号则是第一艘钢制跨大西洋客轮。

在这一时期，客轮不断对其设计、发动机以及结构进行改进，以适应海上航行经验的积累以及造船师和工程师们日益增长的见识，从而实现持续的发展。1881年，在经历了漫长的服役期并深受乘客欢迎之后，“俄罗斯号”被卖给了红星航运公司，该公司对其进行了加长处理，将其直动式发动机更换为复动式发动机，并将其命名为“瓦斯兰德”号。不过，“俄罗斯号”并非库纳德公司拥有的第一艘螺旋桨驱动的船只。此前我已经提到过，尽管这家公司已经将螺旋桨蒸汽船引入了自己的船队，但这些船只并未获得预期的反响。

正如人们所预料的那样，有一段时间人们又重新开始使用明轮船。正是那艘于1862年开始往返于纽约的“中国号”，说服了那些对这种新型推进方式持偏见的人。它长326英尺，由一种表面冷凝式发动机驱动，该发动机通过齿轮装置将动力传递给螺旋桨轴，其发动机属于往复式类型。不过现在我们即将进入蒸汽船发展史上的另一个重要转折点——在接下来的几年里，蒸汽船的未来发展方向就此确定下来。我在之前的文章中已经提到过大型蒸汽船上使用的锅炉，以及那种利用蒸汽在进入气缸后的膨胀力来做额外工作的复合式发动机的应用。蒸汽压力的上升使得人们不得不采用另一种类型的锅炉，即具有圆柱形外壳和烟道的锅炉。大约在1870年，这种被称为“苏格兰式”锅炉的类型被引入，至今仍被“莫瑞塔尼亚号”等船舶所使用。直到这种锅炉被采用之后，复合式发动机系统才开始取得进展。需要指出的是，太平洋蒸汽航运公司早在1856年就采用了这种技术，而国家航线公司则在60年代初就开始了相关研究。不过，真正促使传统蒸汽船与新型客轮之间产生根本性分化的，还是白星航运公司的那些先锋级蒸汽船。如今，所有跨大西洋航行的人都很熟悉的那个船旗，最初是悬挂在一系列帆船的桅杆上的。1867年，白星航运公司的老板退休了，T.H.伊斯梅先生接手了管理工作，他首先用钢铁代替木材来制造这些帆船。两年后，他又下令建造一批专为美国客运市场设计的蒸汽船。这些订单被交给了贝尔法斯特的那家著名企业——哈兰德与沃尔夫公司，从那以后，他们一直负责为白星航运公司制造蒸汽船。1870年8月，第一艘“海洋号”蒸汽船下水了，它的出现让那些习惯于传统蒸汽船的人感到惊讶不已，甚至怀疑这是不是真的。因为“海洋号”彻底打破了传统惯例，为蒸汽船领域带来了全新的变革。从它开始，大多数现代蒸汽船的改进措施相继出现，直至涡轮机时代的到来。从本页的插图上可以大致了解它的外观，现在我们就用简短的文字来介绍它的某些独特特点。

“海洋号”（1870年）。
选自W. L. Wyllie的画作，经Ismay, Imrie & Co.公司许可使用。

1871年2月那个值得纪念的日子里，当它驶入默西河时，其惊人的长度与船宽之比立刻引起了人们的注意。我之前已经解释过长度在远洋航行中的重要性，而这艘船的船宽仅为其420英尺长度的十分之一。爱德华·哈兰德爵士在设计这样一艘新型船舶时显然深思熟虑；尽管很多人认为“海洋号”不适合作为远洋船只，无法抵御大西洋冬季的猛烈风暴，但它证明了在造船方面，科学原理比盲目遵循传统规范更为重要。此外，它也没有采用我们在“巴黎城号”上见过的那种又重又高的护墙，而是使用了铁制栏杆——这是有充分理由的。传统做法只能给船舶带来虚假的安全感，因为它们无法完全防止海水涌入船内；而一旦海水进入船内，那些护墙反而会阻碍海水的流动。相反，“海洋号”的铁制栏杆则能让海水在船舶摇晃、迎向下一道波浪时立即顺畅地流走。我们在“巴黎城号”上看到的那种又长又窄的木制甲板室也被摒弃了，取而代之的是另一层铁制甲板。

随着它的出现，人们对螺旋桨的诸多反对意见也消失了——至少在那些价格较高的客舱里是这样，因为如今，客舱里的乘客不再被安置在船尾（那里最容易感受到螺旋桨带来的振动和冲击），而是被安排在船身中部以及机器舱的前方。客舱占据了整个船体的宽度，而众多的客房则分布在客舱的前后两侧。此外，这种轮船还采用了前所未有的大量玻璃侧窗，而且这些窗户的尺寸也比常规的要大得多，这样一来，船内就显得更加明亮、通风。

“海洋号”还采用了改进型防水门。用来照亮船舱的旧式蜡烛灯被油灯所取代，而传统的座椅也被更舒适的旋转扶手椅所替代，这类座椅后来成为了远洋航行中的标准配置。在甲板上，船头和船尾都设有穹顶状结构，这样当海浪涌上时，海水只会从这些结构上流过，而不会像在“巴黎第一城”号上那样造成破坏。在各种风浪中，这种设计的重要性显而易见。需要记住的是，虽然如今的现代轮船船尾高耸于海浪之上，几乎可以抵御海浪的冲击，但在那个时代，“海洋号”及其同类轮船的船尾高度仍然较低。从眼前的插图可以看出船头那层涂成白色的穹顶结构，而关于“不列颠尼克号”船尾类似结构的详细情况，则可以在第154页看到。 “海洋号”上额外增加的铁制甲板，标志着多层结构现代轮船的诞生，这一特点在德国的轮船及其后续型号中也有体现；而在“莫雷塔尼亚号”上，当我们俯视其甲板时，会发现它似乎充分利用了每一寸可用空间。

不过，“海洋号”不仅仅是一艘舒适且体现了船舶设计师创新精神的轮船，它还具备出色的航行性能。凭借其四缸复合发动机，它平均能达到14¼节的速度。该发动机有两个高压气缸和两个低压气缸，高压气缸位于低压气缸上方，共同驱动同一个曲轴。它的指示马力为3,000马力，总吨位则为3,808吨。它甚至能够达到14¾节的速度。

它被证明是当时海上最快的客轮，其速度甚至超过了“因曼”号客轮“布鲁塞尔城”号。1889年10月，在完成第62次航行并被调往旧金山与横滨之间的太平洋航线后，它创造了横跨太平洋的最快航行纪录，这充分证明了其卓越的设计与完美的建造工艺。

“不列颠尼克”号（1874年）。
在南非战争期间，它被用作运输船使用。
照片由南安普顿的F. G. O. 斯图尔特拍摄。

《“塞维利亚”号》（1881年）。
选自一幅画作，经库纳德轮船公司许可使用。

“海洋号”的制造商在取得成功后，于1874年又推出了“不列颠尼克号”和“日耳曼尼克号”。此处展示的便是“不列颠尼克号”在布尔战争期间从南安普顿出发前往南非时的照片，当时它作为运输船，载有英国军队。从这张照片可以看出，它实际上是一艘纯蒸汽动力船；不过在下水时，它被设计成带有四根桅杆、帆索和风帆的帆船，但为了与“海洋号”保持一致，其船首斜桅被取消了。曾经有人为“不列颠尼克号”设计了一种特殊结构，使其螺旋桨能够降至几乎与船底平行的位置，这样就能消除船舶倾斜时产生的侧倾趋势。为此，在船尾处设计了空心凹槽，以便让螺旋桨轴根据需要上下移动。不过这一设计的效果并不理想，经过数月的试验后便被放弃了。“不列颠尼克号”和“日耳曼尼克号”的尺寸都大于“海洋号”，吨位均超过5,000吨，长度为468英尺，宽度为45英尺。它们也配备了复合式发动机，可产生5,000指示马力，压力为每平方英寸75磅。“不列颠尼克号”以16节的速度再次打破了纪录，但在它下水的第二年，因曼航运公司旗下的“柏林城号”也达到了16节的速度，并且仅用7天14小时就横渡了大西洋，从而从白星航运公司手中夺走了这项纪录。“柏林城号”的体积远远大于那两艘船，总吨位达5,491吨，长度则为520英尺。

总体而言，这艘船颇具特色，因为它 merupakan第一艘配备电灯的大西洋客轮，这些电灯于1879年安装上去。不过，White Star Line在1872年也曾试图在他们的Adriatic号上安装由石油产生的气体作为照明源的系统。但由于船只的摇晃以及其他原因，导致气体大量泄漏，该系统最终被放弃使用。1879年，Guion Line旗下的Arizona号的出现进一步加剧了大西洋航线上的竞争。这家公司成立于1866年，最初名为Williams and Guion。1879年，Arizona号将大西洋航程又缩短了8小时；但在同年，它在向东航行时不幸以全速撞上了巨大的冰山，船头部分彻底损毁。虽然面临沉没的危险，但坚固的防水隔舱使其得以保持浮力，最终成功抵达最近的港口——纽芬兰的圣约翰斯。正是这样的事件促使各类大小的蒸汽轮船都开始采用高效的防水隔舱设计。在19世纪70年代末和80年代初，英国海军部对我们国家的航运业有着极大的影响力。根据他们的要求，所有用于运输任务的蒸汽轮船都必须进行适当的分区设计，这样即便某个隔舱在平静的水面上破裂，也不会危及整艘船的安全。于是，造船商们也重视起了这一重要问题。Guion Line的另一艘著名蒸汽轮船Oregon号则被Cunard公司买下，它从昆斯敦到纽约的航行时间为6天9小时51分钟，展现了惊人的速度。它还创下了当时前所未有的6天14小时的平均航程纪录。不过，和Arizona号一样，Oregon号也命运多舛——在北美海岸，它被一艘帆船撞击并沉没，所幸乘客和邮件都得以救出。Oregon号的吨位为7,375吨，配备了直接作用式反向发动机，其功率高达13,500马力，因此能够达到每小时18节的惊人速度，也因此被称为“大西洋的灵犬”。现在，我们想提请读者注意Servia号，第154页对面就有它的有趣图片。这艘船上体现了……

另一项科学发现的成果彻底改变了深海船舶的建造方式，无论这些船舶是依靠蒸汽动力还是帆力驱动。正如铁取代了木材一样，现在钢铁也取代了铁，成为制造船体的材料。这一做法得到了如此广泛的采用，以至于在1909年，除了少数总吨位不超过1000吨的小型木制船只外，所有新建造的英国商船都采用了钢铁作为船体材料，完全不再使用铁。这一事实充分体现了这种新型材料的优越性。虽然早在1873年法国人就已经开始在军舰上使用钢铁，但直到四年后，英国的商船业才开始对它感兴趣。最终，库纳德公司认识到钢铁相比铁具有更出色的优点，于是决定用钢铁来建造“塞维利亚”号。1881年，这艘船问世时，它是除“大东方号”之外有史以来最大的、最强大的船舶；其长度为515英尺，宽度为52英尺，深度为37英尺，总吨位达7,392吨。它将跨大西洋的航行时间再次缩短至7天1小时38分钟，航速可达17节，不过直到1884年它才真正展现出全部性能。目前人们所认可的低碳钢的优点包括：首先，其重量可减少25%，这与铁相比木材所具有的优势类似。低碳钢具有很高的延展性，可以轻松加工成适合蒸汽船使用的形状，且不会出现开裂现象。而铁则相对较脆，钢铁的质量也更为均匀。钢铁还能承受更大的应力，早在商业造船业意识到其全部价值之前，英国皇家海军就已经认识到了这一点。尽管用钢铁建造的船舶初始成本高于用铁建造的船舶，但其他方面的优势足以弥补这一额外成本。正如铁比木材更坚固一样，钢铁也被证明比铁更坚固；因此，船舶的重量得以减轻，这意味着船舶可以携带更多的燃料或货物，或者安装功率更大但重量更重的发动机。如今，钢铁的价格已经远低于熟铁，它不仅被用于船体板材，还几乎被应用于船舶制造的各个部分。即便是帆船，其船体、桅杆和索具也大多由钢铁制成。

《“翁布里亚号”》（1884年）。
取自一幅画作。经库纳德轮船公司许可使用。

《“东方号”》（1879年）。
取自一幅画作。经安德森、安德森公司许可使用。

负责建造“俄勒冈号”的正是同一批造船师，他们后来受委托建造了库纳德公司旗下两艘极具历史意义的轮船。这两艘船的名字几乎与它们多年来航行的大西洋一样为人所熟知，它们的航行效率与可靠性堪称无与伦比。1884年，这两艘船中的第一艘——“翁布里亚号”交付使用，次年年初，“伊特鲁里亚号”也相继建成。这幅图展示了“翁布里亚号”当时的模样。

最初被设计为帆船，其结构会呈现在此页面上。这两艘船在主要特征上十分相似，具有诸多有趣之处。它们的桅杆和船体都是钢制的。在船尾处，我们可以看到从“海洋号”那里继承而来的龟甲式甲板设计，不过经过了一些改良——甲板的上部被改造成供二等舱乘客使用的短距离散步甲板；而船尾那优雅的突出部分则体现了技术的飞速进步，因为过去蒸汽船笨重的船尾设计使得它们看起来远没有游艇那么美观。此外，还有一处长约300英尺的散步甲板，供一等舱乘客使用，该甲板上有一个大型柚木结构的建筑，里面设有客厅、女宾室、船长室以及海图室。在这座建筑之上是军官瞭望台以及舵手的住所，再往上是飞行桥。在船头，则有一个长达100多英尺的巨大前甲板。这些船只配备的是复合式发动机，包括一个高压气缸和两个低压气缸。它们都是按照最高标准建造的，一旦战争爆发，便可作为武装巡洋舰为政府服务。它们的平均航速为18.5节，不过“翁布里亚号”在克莱德河上的六小时试航中甚至达到了20节以上。1885年8月，“埃特鲁里亚号”仅用6天6小时36分钟就从昆斯敦抵达纽约，打破了当时所有跨大西洋航行的纪录；而1892年，“翁布里亚号”的表现更为出色，其平均航速超过了19.5节。在“坎帕尼亚号”和“卢卡尼亚号”出现之前，库纳德公司拥有的这两艘船是其舰队中最快的。可以肯定的是，该公司从未拥有过比这两艘船更令人满意的蒸汽船，因为他们自己也承认：“没有任何船只能像这两艘船那样让船主如此安心，也没有任何船只能完成如此多的卓越任务。它们无疑是设计精湛与建造精良的见证。”随着时间的推移，这两艘船的速度非但没有下降，反而有所提升——“埃特鲁里亚号”曾以5天20小时55分钟的时间完成了最快速的西行航行，其单日最高航速可达509节；在东行航行时，它的平均航速也能保持在20节左右。1909年底，它被库纳德公司出售，它的姐妹船“翁布里亚号”也遭遇了同样的命运——1910年4月，它以2万英镑的价格被卖给了福斯拆船公司。不过“翁布里亚号”直到最后仍在继续被拆解。

即便在速度上早已被其他船只超越，它依然保持着各种纪录。例如，在1893年圣诞节前两天，当这艘船正横跨大西洋向西航行时，人们发现其推进轴出现了严重断裂。于是引擎被迫停止运转，不久之后德国轮船“波希米亚号”出现并试图拖拽它，但突然刮起了强风，拖绳断裂。“翁布里亚号”失去了牵引，不得不在大西洋上漂泊了三昼夜。不过在此期间，首席工程师汤姆林森成功修复了那根轴，最终“翁布里亚号”以半速继续前进，于旧年的最后一天抵达纽约，这让那些已经认为它无法生还的岸上人士松了一口气。在它被库纳德航运公司出售前的几周，还有另一项截然不同的纪录诞生：1910年2月10日星期四午夜前，它抵达了利物浦，尽管刚刚完成一次横跨大西洋的往返航行，但它仍立即准备在2月12日星期六再次向东出发。如果我们考虑到在如此短的时间内，它不仅需要进行全面检修，还要装载物资——包括3,000吨煤炭和450,000加仑的水，更不用说各种货物了——就能明白这项任务的艰巨程度。一些船员甚至来不及匆匆看望一下妻子，就又赶回船上监督这场极为快速的“周转”工作。这两艘船的长度均为501英尺，宽度为57英尺，深度为38英尺，总吨位为7,718吨；它们的建造者是格拉斯哥的约翰·埃尔德公司。在下一章中，我们将见证双螺旋桨船舶的出现，以及风帆作为蒸汽船辅助动力装置的逐渐消失。在此之前，我们先来了解一下19世纪70年代和80年代期间，那些用于前往东方而非横跨大西洋的蒸汽船所取得的进展。此前我们已经了解到“半岛与东方航运公司”的起源及其早期发展过程中所面临的种种困难。1877年，“东方航运公司”又开始提供一条通往东方的蒸汽船航线，他们首先从太平洋蒸汽导航公司租用了一艘适合从伦敦经好望角前往悉尼的船只，那就是“卢西塔尼亚号”——当然，这与现代同名的库纳德航运公司旗下的船只截然不同，但在当时，“卢西塔尼亚号”也相当有名。多年来，

直到1905年，东方航线与太平洋航线仍共同运营着连接英国与澳大利亚的航线。起初，航班仅为每月一班，但从1880年起改为每两周一班。自1905年起，太平洋公司便退出了这一业务。在东方航线自行拥有的船舶中——不包括租用的船只——首艘便是“东方”号轮船，其图片见第158页对面。该船于1879年由建造“埃特鲁里亚”号和“翁布里亚”号的同一家公司用铁材建造而成。它的长度为460英尺，宽度为46.5英尺，深度为36英尺8英寸，吨位为5,386吨，动力输出为5,400马力。船上设有四层甲板，其中两层为全铁结构；此外还配备了足够的燃料储存空间，足以让它在绕过好望角前往澳大利亚的整个航程中无需中途加煤。该船还拥有双层船底，必要时可注水作为压载物。它的推进系统采用复合式垂直发动机——一个高压气缸加上两个低压气缸——并配有四叶螺旋桨。值得注意的是，在船体中部有一个从船侧伸出的白色结构，它就是桥楼甲板，贯穿整个船体，并向前向后延伸一段距离。蒸汽轮船上这种结构的起源如下：最初，在一些早期的远洋蒸汽轮船上，发动机舱和锅炉舱在甲板上的开口仅通过玻璃天窗和围板来保护，形成一种舱口结构。虽然这种设计可能不太适合在海上航行，但为了确保炉子能够正常燃烧，以及为船员提供足够的空气，这是必要的。然而，在1866年1月，“伦敦”号蒸汽轮船在比斯开湾遭遇强风后试图驶往普利茅斯，但在夜间巨浪袭击了船只，破坏了其发动机舱的玻璃天窗，导致炉子熄火，最终船只沉没。从这一事件中人们意识到，有必要用更坚固的材料来保护这些开口。因此，最初的解决方案是通过铁制外壳将舱口的边缘抬高，使其位于甲板上方约8英尺处，与船长桥楼的高度相当。这样一来，从桥楼到桥楼甲板的过渡就变得十分方便，同时也能充分保护这些开口。在第九章中展示的拖船“布莱克科克”号上也采用了类似但更为简单的设计。

“澳大利亚号”（1881年）。
根据安德森、安德森公司的许可，摘自其照片。

“维多利亚号”（1887年）。
摘自由半岛与东方蒸汽航运公司收藏的弗兰克·默里的画作。

“马杰斯蒂克”号（1889年）。
根据伊斯梅、伊姆里公司提供的照片绘制。

“澳斯特拉尔”号则是东方航运公司早期建造的又一艘蒸汽船。它与“东方”号和“翁布里亚”号由同一家造船厂建造，于1881年下水。尽管它采用纵帆结构，四根桅杆上可悬挂28,000平方英尺的帆布，但如今那家造船厂已经不复存在，这正是后来时代的特征。该船的注册总吨位为5,524吨。它由低碳钢制成，拥有双底结构，船体被划分为19个防水舱室，还有13道防水隔板。澳斯特拉尔号是专门为执行巡逻任务而设计的，必要时还可携带武器以应对战争。在它下水的次年，由于燃料分布不均导致船只严重倾斜，海水涌入船内，最终它在50英尺深的水中沉没，不过几个月后又被打捞上来。

第162页所示的四桅蒸汽船是“维多利亚”号，属于当时P&O航运公司的船舶之一。它于1887年下水，属于该公司的“周年纪念”级船舶，目前仍是该公司仍在使用的最古老的船舶之一。在船头和船尾处都可以看到对传统甲板结构的改进。另一艘同类船舶名为“不列颠尼亚”号。维多利亚号的吨位为6,522吨，而不列颠尼亚号的吨位则高出3吨；其长度略超过465英尺，宽度为52英尺，深度则超过26英尺。

我们 thus看到了这种轮船正在发生变革的进程，直到19世纪80年代末，它才逐渐演变成一种更适合作为蒸汽船的形态——那种完全无需依靠辅助风帆即可航行的船只。发生在“乌姆布里亚”号上的那些事件为双螺旋桨船舶的出现指明了方向。显然，这种方式能够在船舶的轴发生断裂时提供有效的保障：如果一个轴出了问题，另一个轴仍有可能让船舶靠港，这样，轮船公司不仅能够保持其安全运送乘客、邮件和货物的声誉，还能避免因有救援船只前来拖带受损轮船而产生的巨额费用。一旦双螺旋桨船舶得到普及，风帆就几乎失去了作用，不久之后便彻底从这些先进的轮船上消失了。

第六章 双螺旋蒸汽船的出现

在19世纪80年代，争夺大西洋航线上“最快船只”称号的竞争变得极为激烈。乌姆布里亚号与埃特鲁里亚号开始打破现有纪录，展现出无可争议的优越性。不过，它们被超越的日子也不远了。因曼航运公司决心再次大胆挑战这一霸主地位。在乌姆布里亚号下水前一两年，他们曾试图用“罗马城号”来一试身手——那是一艘排水量超过11,000吨的大型船舶，但最终并未取得成功。

后来，因曼航运公司更名为因曼国际公司，开始着手建造几艘大型、高性能的蒸汽船，这些船在速度上将超越“罗马城号”，尽管体积上稍逊一筹。虽然此前已经存在小型双螺旋蒸汽船，但“纽约城号”与“巴黎城号”所配备的双螺旋装置在尺寸与动力方面都是前所未有的。正因如此，将成功的螺旋推进船引入大西洋的因曼航运公司，自然也成了配备双螺旋装置的大型蒸汽船的先驱。1893年，因曼航运公司进行重组，这两艘船便从英国国旗下转而悬挂美国航运公司的旗帜，继续在海上航行。如今，它们以“纽约号”和“费城号”的名字从南安普顿港出发。第166页的插图展示的是“巴黎城号”（后来更名为“巴黎号”，再后来又改为“费城号”）从纽约启航的场景。它那优雅的船首，连同船首斜桅和船首雕像，让人联想到古老的快帆船。第一层甲板上的餐厅则位于前桅与驾驶台之间，而观光甲板则几乎贯穿整艘船，从船头一直延伸到船尾。

这些蒸汽船的船体由低碳钢制成，不仅在整个船身长度上都有双底结构，以便储存大量压载水，而且还被划分为15个防水舱室。这些舱室的隔板高度可达水线以上18英尺，因此即便有3个舱室与海水相通，船只仍能保持浮力。两台发动机室之间由一道纵向隔板隔开，每台发动机都由独立的复式膨胀发动机驱动。我们之前已经了解到，复式膨胀发动机其实只是复合式发动机的进一步发展形式；如果想要实现更高的航行速度，那么采用这种发动机结构是不可避免的。除了少数配备四重膨胀发动机的船舶，如库纳德公司的“伊弗尼亚号”、白星航运公司的“波罗的海号”以及德国的“威廉二世号”之外，大多数未安装涡轮机的现代客轮都属于复式膨胀发动机类型。因此，简要介绍一下这种发动机的工作原理也是必要的。

《巴黎之城》（现为《费城》）（1893年）。
根据照片绘制。经美国航线公司许可。

《奥菲尔》（1891年）。
根据安德森、安德森及公司提供的照片绘制。

蒸汽通过阀门进入活塞杆上方的汽缸，当汽缸被蒸汽填满一半且活塞行程也完成一半时，蒸汽供应就会停止。但活塞并不会因此而停止移动：由于蒸汽的膨胀力，当蒸汽占据的体积变为最初时的两倍时——也就是当活塞完成了半程行程后——活塞仍会继续移动。此时，蒸汽在第一个汽缸中的工作已经完成，但它不会被排放掉，而是会被引导至一个比第一个汽缸大得多的汽缸中，因为此时蒸汽仍然具有很强的膨胀力。在第二个汽缸中，同样的过程会再次发生；而当蒸汽进入第三个汽缸时，其压力已经大大降低。蒸汽在第三个汽缸中继续做功，经过三次膨胀之后，最终进入之前提到的表面冷凝器，在那里它被迅速冷却并重新变成水。由此产生的真空状态会试图将活塞拉回原位。正如我们所见，过去人们是使用喷射式冷凝器来制造真空的，而现在则是利用所谓的“表面”冷凝器来实现这一目的。

正是通过后者，淡水才能被反复利用。否则，蒸汽轮船只能携带足够数天航程的淡水——因为锅炉不能使用海水，而只能让海水在冷凝器的管道中循环流动以保持其冷却状态。当蒸汽从低压处排出时，会冲击到那些被海水冷却的管道，随后以水的形式流到冷凝器底部。之后，这些水会通过气泵被抽入储水罐，再由给水泵送回锅炉，在此过程中还会经过过滤器，以便去除可能积聚在气缸中的油污。随后，这些水会经过给热器，在那里被辅助机械产生的废蒸汽加热，因此当冷凝水再次进入锅炉时，其温度已接近沸点。这种三重膨胀机制的优势在于：它能在消耗更少马力的情况下实现更高的航行速度。起初，“巴黎城号”的速度并未达到应有的水平，但在拆除用于支撑两根轴的A形支架后，船尾部分被加厚以容纳这些轴，其速度便提升到了19节，而且所需的马力比改造前减少了2,000匹。 “巴黎城号”于1888年首次亮相，但次年轮到白星航运公司再次成为佼佼者。从1873年到1884年，他们的船队一直是大西洋上速度最快的；现在他们再度准备参与竞争。爱德华·哈兰德爵士再次受命设计新船，于是“条顿号”和“威严号”这两艘出色的船舶便诞生了，前者于1889年1月下水，后者则于同年6月下水。第162页对面展示了“威严号”的图片，不过那幅图显示的是经过改造后的样子。这些船刚开始投入使用时，都装有三根桅杆，每根桅杆上还有一个横杆；但后来按照许多现代客轮的惯例，其中一根桅杆以及所有的横杆都被移除了。可以看到，船尾仍然保留着经过改良的龟甲式甲板，而在另一方面，这艘船也延续了第一艘“海洋号”的设计特点。人们应该还记得，“海洋号”的船宽与船长的比例高达10:1。而“条顿号”的长度为582英尺，宽度为57.8英尺，因此在这一指标上仅比“海洋号”稍逊几英尺。它的总吨位为9,984吨，指示马力为18,000匹。

“Majestic”号以5天18小时8分钟的时间从皇后镇抵达纽约，打破了纪录；而“Teutonic”号则用了5天16小时31分钟完成同样的旅程。如果需要的话，这些轮船能够在不中途加煤的情况下，用22天的时间从朴茨茅斯航行到孟买，全程超过10,000英里——这一特点在战争爆发时可能会非常重要。在这两艘船上，人们还采用了双螺旋桨交错布置的设计；为了解决船尾末端堆积的杂物问题，人们还特意开了一个孔——从技术上讲，这被称为“螺旋桨孔”——其作用类似于单螺旋桨船舶上为螺旋桨旋转而设置的开口。采用双螺旋桨的好处在于，螺旋桨周围有足够的水流供其旋转；而螺旋桨交错布置则能让它们尽可能靠近船体中心线工作。双螺旋桨系统最早出现在1891年建造的“Ophir”号客轮上。该船的四个甲板均为钢制结构，配备了两组三胀式发动机——每组对应一个螺旋桨。它是澳大利亚航线上第一艘配备双螺旋桨的船舶，此后还有许多其他船舶也采用了这一设计，事实证明这一创新非常明智。它的螺旋桨由锰青铜制成，每个螺旋桨有3片叶片，使该船的航速可达18至19节。值得一提的是，正是这艘船在1901年被选中，用于运送当时的国王和王后去视察英国的殖民地。在大西洋上的蒸汽轮船竞赛持续不断，Cunard航运公司也再次准备争夺领先地位。1892年9月，“Campania”号下水，次年2月“Lucania”号也随之问世。由于这两艘船的长度超过了它们建造地克莱德河的宽度，因此不得不以对角线方式将它们放入河中。当然，它们也配备了双螺旋桨以及三胀式发动机，共有5个气缸，其中2个为高压缸，1个为中间压力缸，2个为低压缸。我们不想用一堆数据来让读者感到厌烦——那些喜欢具体数字的人完全可以自行获取这些信息；只要能达到我们的目的即可。

让我们看看，每一艘新出现的蒸汽船在哪些重要方面推动了蒸汽船技术的发展，从而让它们更接近现代专家们所认为的理想状态。不过，如果我们不指出那些使得“坎帕尼亚号”及其姊妹舰“卢卡尼亚号”区别于同时代其他船舶的独特特征，那便是没有尽到自己的职责。如今，一艘经过大幅改进的客轮很快就能超越它的前代；产品过时的速度也越来越快。由于普通人的记忆力本就较短，他们几乎来不及了解最新型蒸汽船的所有优点，它就已经被淘汰，送进拆船厂，或者换上新的旗帜、改个名字，在世界某个偏僻角落继续服役。

“卢卡尼亚号”（1893年）。
图片来自库纳德蒸汽船公司，经许可使用。

那些记得在“坎帕尼亚号”刚建成不久时就见过它停泊在默西河上的人，以及那些对有关它的种种非凡特性早有耳闻的人，一定会想起：初次见到它时的印象，与“莫雷塔尼亚号”刚离开造船厂时的印象如出一辙。吸引人的并非其庞大的体积，而是其优雅的姿态；它不像一艘巨大的浮动怪物，而更像一只极其美丽的生物，它的每一处线条都透着高贵的气质，而速度则是其另一大优点。

这两艘姐妹舰——其中一艘现已不在了——很快就证明了她们的出色性能并非仅仅得益于漂亮的外表。从外观上看，“坎帕尼亚号”更像是艘结构极为对称的巨型游艇，而非所谓的“最大的浮动船只”。它被设计用于商业运输，而非仅仅为了美观。它曾以5.5天的时间完成从昆斯敦到纽约的航行，而那些经常乘船旅行的人很快便意识到：无论冬夏，它都能以难以超越的稳定性将人们从一个国家送到另一个国家。 “坎帕尼亚号”的体积略大于它的姐妹舰，在一整年的东行航行中，它的平均航速始终保持在22节左右。这些优雅的船舶的发动机布置方式如前所述，这样可以避免使用过大的气缸——两个高压气缸并排驱动一个曲轴，中间的气缸则驱动另一个曲轴，而两个低压气缸也像高压气缸那样上下排列。通过一种巧妙的装置，可以防止螺旋桨转速过高；一旦转速超过正常范围，蒸汽供应就会自动切断。

为减少这些船舶在海上航行时的摇晃，人们给它们装上了防摇龙骨。此外，它们还配备了无线电通讯设备，其天线从一根桅杆延伸到另一根桅杆，并与马可尼通讯室相连。同时，它们还配备了先进的水下信号系统：在恶劣天气条件下，利物浦或纽约附近浮标上的水钟所发出的声波可以被传递到船体在水面下的部分，再通过电话传达到驾驶室的值班人员手中。

这两艘船舶还代表了造船技术上的又一次进步，因为构成它们船体的钢板是前所未有的……

其尺寸较小，因此铆钉的数量自然也少得多。在170页的背面，我们展示了“卢卡尼亚号”航行时的样子；通过将其与早期的跨大西洋客轮进行比较，就能大致了解蒸汽轮船的发展趋势。可以注意到，“海洋龟号”已经不再设有甲板，因为此时船尾离水面的高度已经很高，再设甲板便没有必要了。“卢卡尼亚号”的最上层甲板是遮阳甲板，其下方则是散步甲板；需要指出的是，这两层甲板实际上并不属于船舶本身的结构，而是类似那些结构完全不同的船只——如维京船——所拥有的附加平台。维京船在进入转型阶段时，也在船头和船尾设置了战斗平台，以便让士兵们驻扎其中。“坎帕尼亚号”的长度为600英尺（两垂直线之间的距离），宽度为65英尺3英寸，排水量接近20,000吨。直到1910年初，“卢卡尼亚号”及其姐妹船因发生火灾而不得不注水沉没，之后才被库纳德公司出售，不再用于商业运营。

现在我们来探讨一个此前并未对现代客轮发展产生影响的竞争力量。我们已经看到，尽管美国不时做出努力，但跨大西洋航行的霸主终究还是英国。得到美国资助的柯林斯航运公司最终不得不屈服，而经过重组后的因曼航运公司（即现在的美国航运公司）在创造最快航行纪录方面也未能构成威胁。在不同的时期，总有一家英国的蒸汽轮船公司处于领先地位，但很快就会被竞争对手取代；正因如此，蒸汽轮船技术才能不断进步。然而这一次，争夺跨大西洋航行主导权的并非英国或美国，而是德国。近年来最值得注意的现象之一，就是德国迅速崛起为世界强国。在蒸汽轮船领域，几乎没有任何国家能与其发展速度相媲美——在极短的时间内，德国不仅能够建造属于自己的轮船，而且这些轮船的规模甚至超过了“大东方号”，其速度也是迄今为止任何国家、任何类型的客轮都无法达到的。因此，有必要简要介绍一下这场新竞争的起源，因为毫无疑问，正是由于这场竞争，才出现了像“莫雷塔尼亚号”这样的巨型轮船。

卢西塔尼亚号。未来，推动船舶发展进步的力量将来自这一方向，而过去这种力量则源自国内的造船企业。
现代德国的造船业与其他工业一样，都是从普法战争结束、统一帝国诞生之后才开始发展的。此时，木材已经逐渐被钢铁取代，船舶制造也进入了新的时代。英国拥有船主们的充分信任；总体而言，如果德国想要建造大型远洋轮船，就不得不将订单送到北海对岸，尽管其本国的造船厂也在逐步发展壮大。不过，德国的设计师和造船工人缺乏英国人凭借多年经验所积累的知识。然而，由于德国人决心从事海外贸易，他们不得不购买蒸汽轮船，而这些轮船大多是在克莱德河畔制造的——那里也曾诞生过许多优秀的船舶。

“凯撒·威廉大帝号”（1897年）。
根据北德劳埃德公司的许可，此图为照片作品。

但从20世纪80年代初开始，情况发生了变化。北德劳埃德公司委托一家德国企业建造了首批帝国级邮船，这些船只也是新成立的帝国所建造的首批大型客轮。在此之前，德国仅建造过两艘大型客轮，其排水量均不超过3,500吨。北德劳埃德公司的第一艘快船是“易北河号”，它是在格拉斯哥建造的，于1881年开始投入运营，其排水量为4,510吨。在80年代，由于英国轮船带来的竞争压力，德国人开始努力建造规模更大的船只，用于长途航行。到了90年代，北德劳埃德公司彻底重组了其船队，淘汰了那些过时的船只，并且受到“坎帕尼亚号”和“卢卡尼亚号”取得成功的影响，决心在德国造船厂建造出更先进的快船。

它的性能应当优于库纳德公司的两艘船。1897年，斯德丁的瓦尔坎公司建造了著名的“凯撒·威廉大帝”号——该船的图片就位于本页的正面。与“坎帕尼亚”号相比，它更长、更宽、更深，排水量也更大，但其马力却比库纳德公司的船只低2,000匹。尽管如此，由于平均航速达到了22.81节，而设计时速仅为22.5节，因此这艘德国船还是超越了“坎帕尼亚”号和“卢卡尼亚”号的性能，从而在蒸汽船历史上首次让“大西洋之冠”的荣誉落入了德国手中。与库纳德公司的船只一样，“凯撒·威廉大帝”号也配备了两组三膨胀式发动机。北德意志航运公司与瓦尔坎公司事先约定：这艘船必须首先进行一次横跨大西洋前往纽约的试航，如果试航结果未能达到合同要求，北德意志航运公司有权拒绝接受这艘船。这样的条件可谓是最为严苛的。然而，这艘船不仅满足了所有要求，甚至还超出了预期，至今仍属于北大西洋上最高效的客轮之一。该船的船头设计成向外扩展的形状，以此增加前部的浮力，同时它还配备了双螺旋桨。1907年10月，双螺旋桨在确保船舶安全方面的优势再次得到了体现：当时“凯撒·威廉大帝”号在横渡大西洋时意外地损坏了舵。当时天气恶劣，风势强劲，但船长并没有选择前往最近的哈利法克斯港（距离约700英里），而是将船安全地带回了2,300英里外的不来梅港，途中还在普利茅斯停靠。多亏了双螺旋桨，这艘船才能在不受舵系统影响的状况下进行操控。该船的尺寸如下：总长度648英尺7英寸；船宽66英尺；吃水深度43英尺；总吨位14,349吨；指示马力为28,000匹。

“海洋号”（1899年）。
根据照片绘制，经Ismay, Imrie & Co.公司许可使用。

“塞德里克号”。
根据照片绘制，经Ismay, Imrie & Co.公司许可使用。

英国对“凯撒·威廉大帝号”的回应并非体现在速度上，而是体现在船体尺寸上。因为人们往往没有意识到，要让一艘大型蒸汽轮船的速度提升一两节，需要付出多大的代价；而且这样的提升所带来的好处与所投入的成本相比实在不成比例。在高速行驶时，正如我们之前所说，船舶所受的阻力会以远快于低速或中等速度行驶时的速度增加。当船舶的速度达到20节时，波浪产生的阻力就会变得极为显著。此外，要想让船舶的速度再提升一两节，就不得不增加……

它的重量很大，再加上大型发动机和锅炉，占据了相当大的空间。因此，应对德国舰艇攻击的手段便是那艘速度相对较慢的“白星海洋号”——这是同一船旗下另一艘同名的蒸汽轮船。这艘现代化船舶是第一艘长度超过“大东方号”的轮船，其长度比后者长约13英尺，不过宽度则比布鲁内尔的船只窄约14.5英尺。与“白星”系列的其他船只一样，“白星海洋号”的船宽也有10英尺；从整体尺寸来看，它的总长为705英尺，宽68.4英尺，吃水深度为32.5英尺，排水量高达28,500吨，而“大东方号”的排水量为32,000吨。与自“巴黎城号”以来的其他大型大西洋客轮一样，“白星海洋号”也配备了两组三重膨胀式发动机，用于驱动双螺旋桨；它于1899年底开始投入航行。从附图可以看出，尽管体积庞大，但其设计极为精美，没有任何比例失调之处。如果我们逐一数一数的话，就能大致了解“白星海洋号”高出水面的甲板层数量。从上往下看，首先是高出海平面43英尺的船长桥；再往下8英尺是游艇甲板，再下面则是散步甲板，最下方则是上层甲板。第一排舷窗标志着中层甲板的范围，下一排则对应下层甲板。除了这些从船头延伸到船尾的五层甲板之外，还有两层较小的甲板，分别是上层甲板和下层甲板。与其他现代蒸汽轮船一样，“白星海洋号”也拥有双层船底，且被划分成多个独立区域。它被设计为在必要时可作为辅助巡洋舰使用，因此具有足够的结构强度。该船在海上的平均航速约为20节，无需硬着头皮去面对任何可能出现的恶劣天气。由于没有配备过于强大的发动机，也就不存在那种令人不适的振动——那些急于将乘客和邮件运送到港口的轮船往往会有这种问题。通过观察这张图可以发现，与同名的“龟甲板号”不同，“白星海洋号”已经完全没有龟甲板了，原因正如前文所述，因为它的船体已经足够高，无需再设置龟甲板。尽管长度很长，但“白星海洋号”其实并不那么难以操作。它的船首部分设计得十分合理，再加上双螺旋桨的恰当运用，使得该船能够轻松应对各种航行状况。

这些螺旋桨使得该轮船能够极其灵活地操控，这一特性相当令人惊讶。Cunard公司对旗下“Campania”号和“Lucania”号快艇的表现十分满意，因此仍由“Kaiser Wilhelm der Große”号来维持其快速航行的声誉。同时，他们也效仿White Star Line的做法，建造了“Ivernia”号和“Saxonia”号——这两艘船的体积很大，但速度相对较慢。“Ivernia”号的长度比“Majestic”号短2英尺，但其总吨位为14,027吨，因此在这方面几乎与“Kaiser Wilhelm der Große”号相当，不过在排水量方面则优于后者。“Ivernia”号的平均航速约为15¼节，它于1899年建成。这类轮船属于“中等型”船舶，其设计理念是：一种既舒适又经济、速度适中的船舶同样能够受到人们的青睐。无论是“Ivernia”号还是“Saxonia”号，都具有较大的载货和载客能力，而且它们的煤炭消耗量极低。它们都是单烟囱结构的船舶，负责执行利物浦至波士顿的航线任务。不过，“Ivernia”号是第一艘放弃三膨胀式发动机系统、转而采用更为先进的四膨胀式发动机的跨大西洋客轮。这种发动机原理其实与三膨胀式发动机类似，只是将气缸数量从3个增加到了4个，因此无需再详细解释，因为读者应该已经明白其原理了。

“凯尔特号”。
图片由伊斯梅、伊姆里公司提供。

1901年和1903年，白星航运公司又分别添置了两艘此类“中型”轮船，它们就是凯尔特号和塞德里克号。后者的照片可见于第176页的背面。从速度来看，这些漂亮的轮船其实根本没资格被称为“中型”轮船——它们的吨位都是“巴黎城号”的两倍左右：凯尔特号为20,880吨，塞德里克号为21,034吨，而且两艘船的速度均为16节。对于那些真正热爱船只与大海的人来说，速度并非最重要的考量因素。例如，在冬季的大西洋风暴中，塞德里克号那优美的航行姿态，它随着海浪起伏，充分展现出它是一艘有生命的轮船，而非一个毫无生气的钢铁盒子；它以勇敢而优雅的方式前进，丝毫不惧背后的巨浪，这样的景象令人难以忘怀。它无需拼命加速，试图成为一艘大型潜艇；它更愿意在海面上航行，其姿态就像一位举止优雅的女士那样平稳而高贵地滑行。

从船主的角度来看，这些船的运营成本相当低，因为其航速为16节时，煤炭消耗量非常少。同时，由于它们的体积较大，能够搭载大量乘客和大量货物。为了体现这类船舶的巨大进步，我建议读者将附图中“塞德里克号”的图片与“大东方号”的图片进行比较。两者的长度大致相同，不过“大东方号”要宽约8英尺。在“塞德里克号”下水时，它已是当时建造过的最大型船舶。同年还有一艘“中间型”船舶“阿拉伯号”问世，它的航速同样是16节，但吨位仅为15,801吨。这艘船也被用于利物浦-纽约航线，而南安普顿-纽约的航线则由“亚得里亚号”（我稍后会提到它）以及“海洋号”、“威严号”和“条顿号”负责运输。德国人在“凯撒威廉大帝号”上取得的成功之后，又创造了更为惊人的成就——那就是“凯撒威廉二世号”，这里有该船的图片。1903年，这艘船的问世在航运界引起了轰动，因为它不仅体现了德国造船师们已经达到的卓越技术水平，其航速甚至还超过了所有英国蒸汽船，甚至超过了它的姊妹舰“凯撒威廉大帝号”。它的长度比“海洋号”长2.5英尺，宽度大约多4英尺，但深度却少5英尺。与“伊弗尼亚号”一样，它也配备了两组四冲程发动机来驱动双螺旋桨。它的总吨位甚至超过了“海洋号”和“大东方号”，而且其航速为23.5节，比“凯撒威廉大帝号”快1节。这艘船以及“汉堡-美国”航线上的“德意志号”让德国拥有了世界上最快的客轮，这一状况一直持续到“卢西塔尼亚号”出现为止。“凯撒威廉二世号”的最高航速可达583节，而从纽约到普利茅斯的平均航速则为23.58节。为了达到这样的航速，需要通过两组四冲程发动机来产生45,000马力的动力——每个螺旋桨轴对应两台发动机，因此总共需要16个气缸。蒸汽则由19台锅炉产生，而这些锅炉又由不少于124个炉子提供热能。不过，没人能说这种船的运营成本低，因为尽管它的航速只比“凯撒威廉大帝号”快1节，但它每天仍需燃烧约200吨煤炭。如果按每吨20先令的燃料成本来计算，其运营成本显然非常高。

每次跨大西洋的航行都会带来超过1,000英镑的额外开支。

“凯撒·威廉二世号”。
照片由南海的West & Son公司提供。

既然这些轮船的运营目的是盈利，那么海外贸易就绝不能出现任何放缓的迹象；否则，就难以让这些高速轮船在各大洲之间往返。对速度的追求只要还有经济支持就会持续下去，但一旦贸易量下降、收入减少，这种疯狂而鲁莽的速度竞赛自然就会停止。目前，这只不过是陆地上那种不安分状态的反映罢了。但愿有一天，宁静与简朴能够取代过度的忙碌，让大西洋重新恢复其辽阔的景象。

它如今只不过被当作海洋中的“赛马场”而已，对吧？无论设计师、造船师和工程师如何齐心协力，无论人类通过智慧与努力能创造出什么发明，一个不可改变的事实是：大自然的力量远远超过这一切。风会吹，巨浪会冲击人类建造的任何坚固船只。在人类所拥有的各种能力中，并不包括征服大海的能力。大海力量强大、难以驯服、充满威严；当人们将沉重的钢铁结构投入它的怀抱，还用那些华丽的名称来自我欺骗——比如“大东方号”、“威严号”、“不屈号”、“泰坦尼克号”等等——大海只会嘲笑他们，因为它很清楚，只需一两下强大的力量就能终结这些船只的生命，让它们永远消失。与大自然抗争，就如同在毫无胜算的情况下战斗，其结果早已注定；人类最多只能与这个更强大的对手达成暂时的和解，从而能够像快速穿过老虎的笼子一样穿越大海。正因如此，速度被一些人视为船舶最强大的武器，但即便如此，它也无法吓倒那更为强大的力量。尽管有无线电设备、潜水钟、导航技术、娴熟的航海技巧以及完美的造船设计，那些构造精良的船只出海后仍会很快消失，再也不会出现。沃拉塔号的遭遇并非个例，它只是印证了一个普遍规律：与大海永恒的主宰力相比，人类的成就终究只能居于次要地位，必须学会服从那股更为古老、更为强大的力量。

第七章 现代巨型蒸汽轮船

在蒸汽轮船的发展史上，其在短短的使用时间内就经历了极为迅速的变革。在前面的章节中，我们见证了构成蒸汽轮船的材料从木材逐渐转变为铁和钢；我们也看到了蒸汽压力不断提升，进而出现了复式蒸汽机、三重膨胀式蒸汽机以及四重膨胀式蒸汽机。此外，我们还目睹了推进装置从明轮逐步发展为单螺旋桨，再发展到双螺旋桨。每一次变革都显得如此卓越，带来的好处也如此显著，以至于我们几乎每次都以为已经达到了终极形态。有时，不断涌现的新发明让我们感到疲倦，我们的想象力也难以跟上这些新发明所带来的挑战。这一切都在极短的时间内发生，而且规模之大前所未有，我们几乎找不到合适的词语来描述这一切。

但现在，我们将要探讨自蒸汽轮船问世以来最令人惊叹的变革——这要归功于涡轮机的出现，而我们现在所看到的仅仅是它发展的初期阶段。涡轮机不仅在整个工程领域，尤其是在蒸汽轮船领域，正在以明确的方式将过去的事物与未来的事物区分开来。尽管涡轮机还处于起步阶段，但其带来的变革已经如此巨大，以至于人们很难预料，当它发展到与我们之前所介绍的那些传统往复式发动机相同的成熟程度时，还会带来怎样的变革。这项现代实用发明出自两位人物之手，一位是英国人，另一位是瑞典人，他们在19世纪80年代初公布了他们的发明方案。后者是古斯塔夫·德·拉瓦尔博士，前者则是罗塞伯爵的儿子查尔斯·阿尔杰农·帕森斯爵士。

他在剑桥大学完成了出色的学术生涯，还以第十一名的成绩毕业，随后在1884年提出了这种新方法。五年后，德·拉瓦尔博士在研究同一问题时也发明了类似的技术。我们之所以特意提到这一现代发明，是因为其实世上并无什么真正的新事物——其基本原理早在数百年前就已存在。从最简单的形式来看，涡轮机与水车类似，只不过是用蒸汽流来替代水而已。早在1629年，意大利工程师乔瓦尼·布兰卡就提出了类似的想法；如果读者现在查看对面的插图，就能大致了解他的设想究竟是怎样的。

乔瓦尼·布兰卡的蒸汽机（1629年）。
最简单的涡轮机形式。
来自维多利亚与阿尔伯特博物馆的展品。

通过向盛有水的容器加热，即可像往常一样产生蒸汽。（在图片中，该容器呈人头和颈部的形状，蒸汽一旦生成就会从“嘴巴”处喷出。）

最初的插图由乔瓦尼·布兰卡发表在《Le Machine》杂志上，该杂志于1629年出版，其中介绍了各种非常有趣的省力装置，比如绞盘、链式泵、水轮、水桶以及各类泵。当蒸汽排出时，它会冲击到装在轮子边缘的叶片上，而这些叶片上又装有类似水轮的小风扇，从而推动轮子旋转。在图中，这个轮子通过齿轮装置被用来提升杵。总体而言，这与德拉瓦尔涡轮机的原理类似，但实际上德拉瓦尔涡轮机允许蒸汽从距离叶片或风扇仅十六分之一英寸的位置喷出，这样每一粒蒸汽都能击中叶片。

帕森斯涡轮机的叶片。经泰恩河畔纽卡斯尔的C.A.帕森斯公司许可使用。

不过，帕森斯系统的细节与此有所不同——它会在同一根轴上安装多个轮子，蒸汽从一端进入，依次流过各个轮子并释放能量。如果读者仔细查看第186页的插图，就会看到这种涡轮机的一个剖面图，该图也是经C.A.帕森斯公司许可而呈现的。但在探讨其实际工作原理之前，我们还想提请大家注意该页上的其他图纸。

185，图中展示了固定叶片与活动叶片交替排列的景象。蒸汽以平行于轴线的方向进入涡轮机，然后以之字形流经整个涡轮机。从该图的顶部线条可以看出，有一排呈一定倾斜角度的固定盘或叶片，蒸汽便冲向这些叶片。可以说，这些固定叶片使蒸汽改变方向，使其从固定叶片的倾斜面以垂直角度流向轴上的第一排活动叶片，从而为这些活动叶片提供沿箭头所示方向的旋转力。不过，由于活动叶片呈弯曲状，蒸汽会从这些叶片中以与进入方向完全相反的方向喷出，这种反作用力又会为这些活动叶片提供额外的旋转力。随后，蒸汽会到达下一排固定叶片，并对那一排活动叶片重复同样的作用过程。

帕森斯涡轮机。
经C. A. 帕森斯公司许可使用。

现在来看这一页上的涡轮机示意图，让我们了解这一原理在实际情况中的应用。该图展示的是涡轮机的截面结构。

该发动机具有圆柱形外壳，外壳上有一排排向内凸出的叶片；在圆柱体内则有一根带有向外凸出叶片的轴在旋转。蒸汽从圆柱体下半部分的A点进入，然后如前所述，依次经过各排固定叶片和活动叶片，最终从标记为B的排气管处排出。值得注意的是，这根轴的直径在三个不同阶段会发生变化，这是因为这里采用了与三重膨胀式发动机类似的原理。因此，蒸汽的全部膨胀力并非在某一阶段就全部转化为动能，而是随着流动逐步释放出来。需要补充的是，固定叶片位于圆柱形外壳上，而活动叶片则安装在转子（即由空心钢鼓构成的旋转部件）上；蒸汽会从固定叶片反弹到活动叶片上，就像台球相互碰撞一样。

圆柱形外壳可以被水平切开并拆下，这样就可以接触到那些叶片了。第188页的插图展示的是Carmania号涡轮机中固定部分的下半部分。这些叶片由黄铜或铜制成，它们被逐一固定在圆柱体和轴上的凹槽中；不过现在有一种更先进的组装方法，可以将叶片预先组装成完整的扇形单元，以便直接安装。Allan Line公司制造的“Virginian”号涡轮蒸汽船的旋转部件上就有75万片这样的叶片，再加上固定叶片，总数达到了150万片，其中最大一片叶片的直径为8英尺6英寸。

简而言之，这就是这种新型发动机的原理，它正在彻底改变蒸汽轮船的推进方式。实际上，所有的涡轮轮船都属于帕森斯型。多年来，这种系统一直被用于陆地上的发电机、抽水站、矿井通风机等设备上，但在1894年，它首次被应用于那艘专为展示涡轮机性能而建造的著名小船“Turbinia”号上。这艘船的重量仅为44吨，却能产生2000马力的动力；那些亲眼看到它在斯皮特黑德海域以34节的速度平稳行驶的人，就已经足以相信它的速度优势了。不过，这种发动机也有缺点，那就是最初很难达到如此高的速度。

适合慢速航行的船只使用，不过我们会看到这一难题正在逐渐消失。

“卡曼尼亚”号（1905年）。照片由库纳德轮船公司提供。

“卡曼尼亚”号涡轮机中固定部件的下半部分。图片来自库纳德轮船公司，经许可使用。

该涡轮机的另一个重大缺陷在于它只能单向旋转，因此为了让船舶能够倒退，就必须为它配备额外的螺旋桨和涡轮机，后者的叶片则朝相反方向安装；当船舶向前行驶时，这些叶片就只是空转而已。实际上，为了实现倒退，人们通常会使用两个螺旋桨和涡轮机，而非一个。对于那些不需要高速行驶的船舶来说，这种涡轮机并不经济实用。不过读者可能会问：“既然船舶急于抵达港口，为何不让它以更快的速度前进呢？”答案是：它无法达到那么高的速度，因为除非船舶被设计为能够以极高速度行驶，否则高速旋转的螺旋桨效率会下降——水不会像划桨者利用水来获得足够推力那样被有效利用，而只是随着螺旋桨一起被带动。为了解决这个问题，有人建议让涡轮机不直接驱动螺旋桨，而是驱动发电机，再由发电机产生的电流来驱动电动机，从而让螺旋桨以合适的速度旋转。这样一来，上述问题也就迎刃而解了。

要解决反向运转的问题其实并不困难，因为电动机很容易实现反向运转。1910年3月，海军工程师协会的副主席C.A.帕森斯在协会的年会上发表了一篇论文，他在文中详细阐述了一种方案，旨在让高速涡轮机能够用于低速货轮上。由于帕森斯的理论已经得到实际应用，而且无疑能解决这一问题，因此我们在此简要介绍这一有趣的实验。简而言之，所采用的方法与早期螺旋桨发动机刚被引入时使用的方法如出一辙。正如读者所记得的那样，当时是通过齿轮装置来克服这一难题的，而非让发动机直接驱动轴；至少从原理上来说，现在的情况也是如此。

为了测试与螺旋桨轴相连的涡轮机，1909年人们购买了一艘名为“维斯帕先号”的旧货轮。该船建于1887年，排水量为4,350吨。最初，它配备的是普通的三重膨胀式发动机，在进行任何改造之前，人们决定先使用这些原有的发动机进行试验。不过，为了让它们发挥出最佳性能，这些发动机经过了彻底的检修，从而具备了更高的效率。此外，为了获得在实际运行条件下的准确数据，人们还决定让这艘船在适当负载的情况下运行。于是，人们与一家船舶经纪公司达成协议，让这艘船从泰恩河运载煤炭前往马耳他。在航行期间，船上的专门测量人员仔细记录了煤炭和水的消耗量。之后，这艘船返回图尔比尼亚工厂，其三重膨胀式发动机被拆除，取而代之的是两台涡轮机——一台为高压涡轮机，另一台为低压涡轮机，前者位于右舷，后者位于左舷，而低压涡轮机的排气壳体内还装有一台反向运转的涡轮机。通过机械齿轮装置，动力从涡轮机传递到轴上，且无需对螺旋桨进行任何改动，这艘船便再次被调整到适当的载重状态，随后于1910年2月出海航行。实验结果相当显著，可总结如下：在正常全速行驶条件下，由于涡轮机效率更高，“维斯帕先号”的航速提升了约1节/小时，同时水的消耗量以及煤炭的消耗量也有所减少，降幅接近20%。此外，往复式发动机的重量为100吨，而涡轮机的重量仅为75吨。因此……

这样的船舶能够装载更多的货物，同时还能节省煤炭、燃油以及降低对机舱工作人员和维护成本的需求。帕森斯先生表示，这些涡轮机及传动装置没有出现任何问题，产生的噪音和振动也极小，而且传动装置的齿轮也没有出现明显的磨损。

艾伦航运公司有幸成为首家在大西洋上使用涡轮机的公司。1905年初，两艘早在两年前就已订造的“维多利亚号”和“弗吉尼亚号”开始投入运营。这两艘船负责执行利物浦至蒙特利尔的航线任务，其尺寸是在确保能够在圣劳伦斯河安全航行的前提下所能达到的最大规模。每艘船的排水量为12,000吨，配备了三台帕森斯式涡轮机，这些涡轮机驱动着三根独立的轴，使船只的平均航速达到17节；而在试航时，“弗吉尼亚号”的航速达到了19.8节，而“维多利亚号”则为19.2节。它们配备有三片螺旋桨用于前进，还有两台低压涡轮机用于调整船只的前进或后退速度，此外还有一台辅助涡轮机用于倒车。在前进时，蒸汽首先被引入高压涡轮机，然后再流入两台低压涡轮机，最后进入冷凝器。由于采用了涡轮机系统，振动被降到了最低水平；而且由于涡轮机本身可以安装在船体非常低的位置，因此螺旋桨也可以放置得很低。这样一来，在海况恶劣时，螺旋桨几乎不会露出水面，从而消除了令人不适的“颠簸”现象。“弗吉尼亚号”很快就证明了它不仅舒适，而且速度相当快——它完成了迄今为止加拿大与英国之间最短的东行航行时间。

同年，库纳德航运公司也推出了他们的第一艘装有涡轮机的客轮“卡曼尼亚号”，该船同样配备了三台涡轮机和三片螺旋桨。在此之前，还有一艘名为“卡罗尼亚号”的船，除了动力系统不同之外，其他方面都与“卡曼尼亚号”类似，后者是由两组四冲程往复式发动机驱动双螺旋桨的。这两艘船的排水量均为30,000吨，总长度为675英尺。它们的建造标准远远超过了贸易委员会及其他相关规定的要求，据说每艘船的建造过程中使用了多达1,800,000个铆钉，由此便可想象出建造这些船只所投入的巨大精力。

这些船的钢板厚度在四分之三英寸到一又八分之一英寸之间，每块钢板的长度为32英尺。由于船底为蜂窝状结构，且该结构一直延伸到船舷、高于舱底，因此这些船能够容纳三千五百吨的压载水。设计建造这些船时的核心原则是确保船舶的稳定性与强度，而在实现这一目标方面它们取得了巨大成功。这些船共有八层甲板，详情可参考第188页的“卡曼尼亚号”照片。驾驶台正下方是艇甲板，随后依次是上层散步甲板、散步甲板、上层客舱甲板以及主甲板。在水线以下还有两层甲板，用于存放物资和货物，从艇甲板到这些甲板的深度为80英尺。这两艘船都配备了著名的斯通-劳埃德式防水门系统，这一系统使得船只几乎不会沉没。在敲响钟声发出足够警示后，船长可以在驾驶台上关闭这些门，这样所有人就能及时远离这些门所在的位置。但如果在门被关闭后仍有船员或乘客被困，只需转动把手，门就会立即打开，之后又会自动关闭。该系统依靠液压装置驱动，相比早期用于在船只与冰山、其他船只或物体相撞后保持浮力的方法，有了极大的改进。从示意图可以看出，人们在为“卡曼尼亚号”设计完善的通风系统方面付出了大量心血，而“莫雷塔尼亚号”和“卢西塔尼亚号”则进一步提升了这一设计水平。一旦发生战争，“卡曼尼亚号”和“卡罗尼亚号”将配备12门大型速射炮，因为它们的船体是按照海军对武装巡洋舰的要求建造的。也正因为如此，舵完全位于水面之下，除了常规的转向装置外，还在水线下方设置了另一套转向装置。

比较研究：《“马格尼特号”与“波罗的海号”》
图片来自伦敦西北铁路公司，经许可使用。

在试运行期间，“卡曼尼亚号”的速度超过了20节。与“卡罗尼亚号”所使用的往复式发动机相比，采用涡轮发动机后重量可减少5%。虽然这些船只的实际尺寸不及“大东方号”，但其在建造时充分考虑了结构强度，所需材料比布鲁内尔设计的旧船多出2,000吨。 “卡曼尼亚号”上的涡轮装置值得注意：它拥有三个螺旋桨和轴，中间的那个是高压涡轮机，而位于右舷和左舷的“翼形”涡轮机则是低压涡轮机，负责驱动船尾部分。蒸汽由八台双端式锅炉和五台单端式锅炉提供，这些锅炉配备了豪登公司的强制通风系统。该系统能够在空气进入炉膛之前对其进行加热，这一技术于1883年获得专利，目前也被“莫雷塔尼亚号”所采用。

第192页上的那幅美丽图片拍摄于1909年6月的霍利黑德港，它通过对比展现了不同时代的轮船风貌。左侧首先出现的是两艘小型蒸汽船，接着是白星航运公司的客货两用轮船“磁力号”——这是一艘重达619吨的双螺旋蒸汽船；最后则是另一艘白星航运公司的巨型双螺旋轮船“波罗的海号”，其重量高达23,876吨。“磁力号”的重量比1838年第一艘完全依靠蒸汽动力横渡大西洋的轮船“天狼星号”少100吨左右。因此，如果我们用“天狼星号”来代替那艘双螺旋客货船，就能大致了解在不到70年的时间里大西洋轮船发展到了何种程度——这种发展是富尔顿或任何人都无法想象到的。重达24,000吨的“波罗的海号”堪称世界上最大的船只之一；如果按照《圣经》中一肘等于1.5英尺的标准来计算，它的重量大约相当于诺亚方舟的9,000吨，而根据这一标准，诺亚方舟的重量应为15,000吨左右。“波罗的海号”的长度为725¾英尺，而诺亚方舟的长度则为450英尺。它能够轻松舒适地搭载3,000名乘客以及350名船员。至于在必要时它能在船舱中容纳多少动物，我就不得而知了；但无论如何，它的载客能力都足以与诺亚方舟相媲美。同样，这艘白星航运公司的轮船并非以速度见长，而是以体积巨大著称——它的设计最高航速仅为16.5节，动力来自四冲程发动机。它于1905年问世，有趣的是，它的结构与长期以来白星航运公司船只所遵循的“宽度是长度的十分之一”这一原则略有不同；要符合这一原则，它的长度还得再增加30英尺。我们之前已经解释过这些轮船速度相对较慢的原因，也就是经济高效的蒸汽动力技术是关键所在。作为例子，我们可以举同一家航运公司旗下的“威严号”：为了达到19节的速度，它每天需要消耗316吨煤炭；而“波罗的海号”的体积几乎是它的2.5倍，却只需每天260吨燃料即可达到16.5节的航速。至此，我们就看到了那两艘堪称最非凡、最大型、最快且最豪华的跨洋轮船。卡利古拉的战舰……

它们被精心装饰着树木、大理石以及其他各种奢侈品，而这些本不应破坏船只那优雅而庄重的特质。与其说它们是船舶，不如说它们更像是漂浮在海洋上的豪华别墅，处处透着奢靡之气。莫雷塔尼亚号和卢西塔尼亚号则保留了一些特色，比如电梯、大理石、窗帘、天花板、树木以及各种体现20世纪奢华风格的元素。这些特点虽然能得到陆地人及其妻子的喜爱，但对于那些真正热爱大海与船舶的人而言，却只会让他们感到反感——因为他们欣赏的是船舶本身，而非借此享受奢侈生活的机会。不过，这两艘库纳德公司的船只本质上仍是船舶，只不过具有豪华住宅的属性而已。实际上，它们更是新型的“海洋猎犬”，其速度远远超过其他商船。

不同的人对这两艘具有历史意义的船舶有着不同的看法。你可以把它们当作酒店，也可以认为它们是船舶设计、建造及海洋工程领域最杰出智慧的结晶。又或者，你可以计算一下它们内部投入了多少资本、消耗了多少材料，以及为多少人提供了工作机会。但无论从哪种角度来看待它们，都找不到与之相媲美的存在，也没有任何标准可以用来评判它们。我们只能向那些以各种方式将这些奇迹从不可能变为现实的天才们致敬。即便给它们加上层层甲板，布置大量的通风装置、屋顶和烟囱，让它们看起来像一座小城镇；在内部摆放精美的家具，用昂贵的装饰品点缀墙壁；再配上几台电动起重机、煤矿、几家餐厅，以及大量其他设施；即便让它们的长度相当于议会大厦，高度超过诺森伯兰大道上的建筑，甚至以任何方式对它们进行伪装，它们终究还是船舶，必须遵循自然法则与海洋的规律，就像最初的帆船和最早的跨大西洋蒸汽船一样。我认为，将这两艘船视为追求速度的交通工具、豪华住宅，甚至是赚钱的工具，都是对设计它们的聪明才智以及它们所承载的“船舶”这一光荣名称的侮辱。

“毛里塔尼亚号”与“卢西塔尼亚号”是英国政府与库纳德轮船公司达成协议后的成果。根据该协议，库纳德公司需建造两艘能够在一般天气条件下保持每小时24至25节最低平均航速的蒸汽船。在各项参数上，这些船只都远远超过了“大东方号”的规格。无论是在尺寸、发动机功率还是排水量等方面，都不存在任何先例可循。如此庞大的船只不可能由一个人独自设计出来，那根本是不可能的。正是由于该国最经验丰富的造船师和海洋工程师为库纳德公司进行了深入的研究，再加上海军部的技术支持以及通过模型获得的初步数据，才找到了实现这一前所未有的高航速的最佳方案。所有现有的最佳技术及材料都被仔细研究过。一个由库纳德公司、海军部以及私营企业代表组成的特别委员会，对发动机问题进行了深入探讨；经过慎重考虑，而且可以说还凭借着极大的勇气与远见，在与帕森斯先生商议后，决定选择涡轮机，并将其安装在四根轴上，每根轴上配备一个螺旋桨。

“莫雷塔尼亚号”在泰恩河畔沃尔森德完成建造时。
图片来自库纳德轮船公司，经许可使用。

这两艘极为独特的蒸汽轮船与我们之前列举过的那些高速客轮，以及那些速度适中的大型轮船都有很大不同。它们的尺寸并非根据载货能力来确定的——因为实际上它们几乎没有用于载货的空间——而是为了能够在良好天气下以25节的速度航行3,000英里，同时携带足够多的煤炭以支撑整个航程的消耗（这些轮船每天的煤炭消耗量约为1,000吨），并容纳足够数量的乘客以便让轮船能够盈利。因此，不可能让它们的尺寸更小。这一说法出自一位极其权威的专家之手，他就是K.C.B.勋章获得者威廉·H·怀特爵士，这位杰出的海军建筑师与“莫雷塔尼亚号”的诞生有着密切的关系。这真是一件幸运的事。

巧合的是，这种涡轮机早已展现出极高的性能，因此将它用于这些舰船上似乎是一项合理的尝试。否则，为了达到所需的航速，舰艇上就无法容纳如此大量的推进装置。这两艘舰艇的航行速度比大西洋航线上有记录以来的最高速度还要快1.5节。如果使用往复式发动机而非涡轮机，就会出现严重的振动问题，轴的尺寸也必须非常大；此外还需要大型螺旋桨，而这些显然会降低推进效率。而使用转速更高的涡轮机时，螺旋桨的直径则仍可保持适中。

不过，除了空间利用、事故风险等问题之外，还有国家荣誉方面的考虑。几个世纪以来，这个国家一直以“海洋之主”的身份为荣，这一称号是经过艰苦斗争才赢得的。虽然这一称号主要与皇家海军有关，但正如我们所见，国内工业以及众多私营企业也为我们的商船事业带来了类似的优势。直到德国的威廉大帝，以及后来的威廉二世和“德意志”号战舰，至少在速度方面夺走了这一称号。因此，建造能够重新赢得大西洋上的“速度冠军”头衔、恢复我们在海上速度优势的舰艇，关乎我们的荣誉与自豪感。不过，还有一个更实际的因素：没有政府的支持，即便是像库纳德公司这样实力雄厚的企业，也难以承担建造这类舰艇的财务负担。然而，国家还是应该帮助这家公司，因为一旦我们与另一个强国之间爆发战争，如果海外粮食供应被切断，我们很快就会因饥饿而屈服。有观点认为，在这种情况下，“莫瑞塔尼亚号”和“卢西塔尼亚号”可以通过快速穿越大西洋、在目的地装载粮食后再迅速返回，从而发挥最大的作用。仅凭它们的速度，就能让它们避开敌人的追击，或许只有最新型、最快的战舰才能追上它们。不过，如果有“不屈号”和“无敌号”这样的战列巡洋舰为它们护航，情况就会有所不同了。

凭借极高的速度以及强大的“破坏力”，这些货轮更有机会抵达港口。因此，当英国政府拨款200万英镑（这一数额大约相当于这两艘船总成本的一半）时，其决策展现出了远见卓识与强大力量，而这并非所有政治机构都具备的。由于这两艘船拥有极大的载客能力，若需要用作运输工具的话，它们也将发挥不可估量的作用。

第198页上那幅令人印象深刻的图片展示的是“莫瑞塔尼亚号”在尚未完全准备好投入使用时，还停靠在沃尔森德的泰恩河上的样子。巧合的是，同一张照片还将这艘现代科技结晶与右侧那种老式的蒸汽拖船形成了鲜明对比。实际上，两者在特性上存在巨大差异，很难将它们都归类在“蒸汽船”这个宽泛的类别之下。只有通过与现有船只进行比较，才能真正了解“莫瑞塔尼亚号”的卓越性能。笔者便是那些亲眼目睹“莫瑞塔尼亚号”从泰恩河驶入默西河后首次停靠在利物浦的人之一。当时还有另一艘并不落伍的蒸汽船停在那里，它也曾曾引发人们惊叹之情，就像这两艘库纳德公司的巨轮一样。就尺寸和速度而言，那艘较老的“灰狗号”确实非常有名，但在相对狭窄的码头空间里，人们能够更准确地了解“莫瑞塔尼亚号”的实际比例，因为在河面上则会被空间感所误导；令人惊讶的是，这艘新蒸汽船竟然如此彻底地超越了旧船。即便站在如此近的距离，其他所有的船只看起来都显得微不足道。“莫瑞塔尼亚号”桥上的船长看上去就像一个小黑点，而它的烟囱则如同四个巨大的红色洞穴。有人用一根非常粗的绳索来阻挡“莫瑞塔尼亚号”的前进，那根绳索重到需要二十多个人才能移动它。然而，尽管那根绳索看起来很重，但“莫瑞塔尼亚号”还是轻易地将其折断，就像玩具模型能轻易折断棉花一样。或者，人们也可以看看这艘船停靠在默西河的柴郡一侧时的模样，它那优美的曲线令人惊叹不已。拥有如此流畅的线条，自然可以推断出它的速度一定也很快。不过，只有亲眼看到……

蒸汽拖船从浮标旁驶过，由此便可大致了解其尺寸。那个浮标比拖船还要大，那么，那艘大型轮船又得比拖船大多少倍呢？在这座钢铁巨兽旁边，还有一艘蒸汽船，但它其实并不特别引人注目。然而，当它经过停靠在河中的那艘较小的轮船时，就会发现那艘小船的体积其实比一般的客轮还要大上好几倍。要让这艘世界上最出色的船看起来也最大其实很容易，但能让它保持原有的完美外观、显得最为漂亮，这才是真正的了不起的成就。

“毛里塔尼亚”号轮船的船体结构。
图片来自库纳德轮船公司，经许可使用。

再来看看这些巨型轮船的一些详细数据：它们的长度为790英尺，宽度为88英尺，而从最上层的甲板到船底的深度则为80英尺。即便选择一座高度为150英尺的高楼或悬崖，其高度仍比这些轮船从船底到烟囱顶端的距离少5英尺。在满载状态下的排水量则为……

40,000吨；每艘船的功率为68,000马力，满载时的吃水深度为37.5英尺。当船员和乘客都在船上时，每艘船可容纳3,200人。这些船只配备了防沉底板、双层船体以及防水门，总共有八层甲板。为了承受如此巨大的重量，必须使用极其强大的拖缆——仅主拖缆的重量就约为100吨，其长度约为2,000英尺，即333英寻。“莫瑞塔尼亚”号的双层船体深度在5到6英尺之间，它有五个炉舱，其中装有23台双端式锅炉和2台单端式锅炉；煤仓则分布在船体两侧，这样既便于操作，也能在发生碰撞时保护船体。有324名消防员和船员在三个4小时轮班制下在炉舱内工作。

第200页上的插图展示了“莫瑞塔尼亚”号的船尾露出水面的样子，这张照片是在该船在泰恩河畔的沃尔森德由斯旺、亨特和威格姆·理查森公司建造期间拍摄的。可以看到，舵的两侧各有两个螺旋桨：最外侧的两个由高压涡轮机驱动，内侧的两个则由低压涡轮机驱动。这两个内侧的螺旋桨也可用于倒车，由于涡轮机只能单向旋转，因此它们各自都配备了高压涡轮机；当船舶向前航行时，这些用于倒车的涡轮机则处于闲置状态。在第186页中，我们了解到蒸汽在涡轮机内部是分阶段膨胀的。“莫瑞塔尼亚”号的涡轮机具有8级蒸汽膨胀结构，而其叶片的长度则在2.5英寸到12英寸之间不等。

“卢西塔尼亚号”
根据库纳德轮船公司的许可，此图为照片转绘。

我们想再次强调哈兰德与沃尔夫公司所采用的这一现代设计——在船舶的龙骨上开一个孔。查看第200页的插图即可发现，“莫雷塔尼亚号”具有这一特点，因此水流能够更顺畅地流向螺旋桨。此外，该船的舵为平衡式结构：其一部分会伸出轴线前方，而整个舵则位于水线以下一定距离处。另外，两台最外侧的螺旋桨也位于两台内侧螺旋桨的前方，这样做的目的是让这些前方的螺旋桨有足够的清洁水可供使用，避免任何一对螺旋桨在另一对螺旋桨搅动的水流中运转。通过观察这张图片，读者只要记住水线以上的吃水深度为37.5英尺，就能轻易了解其比例关系。本页的插图展示了这两艘姊妹舰的船首外观，而这张照片则显示了正在航行的“卢西塔尼亚号”。位于高处的驾驶舱清晰可见。

与许多客轮的常规布置不同，这里的控制装置必然被安置在更靠近船头的位置。驾驶台、机舱内的电报仪器以及用于操控船舶的其他设备都设在这里；而在驾驶台的正后方、一个连接室里，则是舵手室。在这么小的空间里，承担着掌控整艘船舶的重任——尽管由于现代轮船的航程较短，这一职责所持续的时间也较短，但其责任程度仍远远超过那些结构较为简单、体积较小的轮船。这一职责不仅关乎船舶本身、船员、邮件以及乘客的生命安全，有时还涉及极其珍贵的货物。就在本文撰写的此刻，“莫瑞塔尼亚”号正作为一艘名副其实的“宝船”驶向利物浦，其价值远远超过那些古老的西班牙珍宝护卫舰的整个舰队。在库纳德公司的保险库中，存放着总价值超过100万英镑的贵金属，其中包括6.5吨金币以及1,100根银条，总重量为36吨。如果再将船舶本身的价值、船上的设施以及乘客的财物加在一起，其总价值将在300万到400万英镑之间。光是想到这个数字，就足以让亨利·摩根爵士以及其他海盗们在坟墓中坐立不安了。

自问世以来，“莫瑞塔尼亚”号和“卢西塔尼亚”号的航速一直在不断提升。它们最近取得的优异表现，得益于对螺旋桨的重大改进。在此之前，“莫瑞塔尼亚”号的制造商们已经用专门设计的电动模型船进行了相关实验。自从这两艘客轮开始投入运营以来，人们已经测试了24组三叶片螺旋桨和17组四叶片螺旋桨，此外还不断对最初安装在“莫瑞塔尼亚”号上的三叶片螺旋桨模型进行试验。通过调整螺旋桨的各个部件并采用四叶片而非三叶片设计，实验结果显示动力消耗大幅降低。最终，“莫瑞塔尼亚”号的尾轴上安装了四叶片螺旋桨，而内侧轴则继续使用三叶片螺旋桨。这样一来，该船的平均航速有了显著提升，而煤炭消耗量则基本保持不变，或者略有下降——后者很可能是由于船舱管理方面的改进所致。威廉·H·怀特爵士认为，最近的这些改进……

这两艘轮船速度的提升，更多得益于对涡轮机的更深入了解以及更出色的燃料管理，而非螺旋桨的改进。截至1908年5月，莫瑞塔尼亚号在西行航程中的最高平均速度为24.86节，而1909年这一数值上升到了26.6节。1910年3月24日，有官方消息称卢西塔尼亚号在西行航程中创造了新纪录：它以26.69节的速度航行了一整天，相当于30.7陆地里程。该船于周日从昆斯敦出发，到下周三中午为止已航行了2,022海里，平均速度为25.97海里/小时。在此之前的两周，莫瑞塔尼亚号在前往菲什加德的东行航程的最后阶段，其平均速度为27.47节/小时，相当于31.59陆地里程。现在，卢西塔尼亚号安装了与莫瑞塔尼亚号相同的螺旋桨，库纳德公司的董事长表示，他得知莫瑞塔尼亚号很希望重新获得这些螺旋桨。以下表格可以展示这些轮船的航行时间对比情况。需要注意的是，这些数据并非以昆斯敦为起点计算，而是以利物浦的码头以及纽约的库纳德码头为起点的——

**出程航行时间**
- 卢西塔尼亚号：最短航行时间为5天7小时0分钟
- 莫瑞塔尼亚号：最短航行时间为5天1小时30分钟
- 卢西塔尼亚号：最长航行时间为6天18小时0分钟
- 莫瑞塔尼亚号：最长航行时间为5天21小时0分钟
- 卢西塔尼亚号：平均航行时间为5天21小时35分钟
- 莫瑞塔尼亚号：平均航行时间为5天16小时48分钟

**返程航行时间**
- 卢西塔尼亚号：最短航行时间为5天15小时30分钟
- 莫瑞塔尼亚号：最短航行时间为5天5小时0分钟
- 卢西塔尼亚号：最长航行时间为5天22小时0分钟
- 莫瑞塔尼亚号：最长航行时间为5天17小时0分钟
- 卢西塔尼亚号：平均航行时间为5天19小时22分钟
- 莫瑞塔尼亚号：平均航行时间为5天12小时14分钟

不过，尽管“莫瑞塔尼亚号”和“卢西塔尼亚号”体量庞大，也试图证明自己在与汹涌的海洋搏斗时的卓越能力，但它们终究还是船只，同样受制于那些适用于老旧帆船、方形帆装船以及现代大型客轮的规律。我们可以举两个最近的例子：1910年冬季，这两艘巨轮都遭遇了类似的情况。1月期间，“卢西塔尼亚号”在离开道恩特岩之后就一直面临恶劣的风势和巨浪的袭击，其航行速度达到了有记录以来的最低水平。1月10日星期一，它遇到了据信是潮汐波的巨大海浪。瞬间，大量海水涌上了甲板。当时在岗的军官估计，涌入甲板的海水重量达2000吨，高度则达100英尺。事发时，船长和乘客们都在下面用餐，所幸没有人在甲板上，因此才没有人员伤亡。那股海浪摧毁了位于水线以上84英尺高的驾驶室，四艘救生艇也被毁，驾驶室的11扇窗户也破碎了。连接甲板和船舱的梯子也被冲走了，而桥楼下船长、军官及随从的住处则受损严重，无法使用。当时，副船长正在桥楼上，他的腋下都被水淹没了。物资管理员则被海浪冲倒，撞到了海图室的墙壁上，手中还握着转向盘的碎片，海图室里到处都是水。更糟糕的是，桅顶的灯光和侧灯也被海浪熄灭了。幸运的是，副船长在如此混乱的情况下仍保持冷静，他发现引擎室的电报设备完好无损，便立即通知工程师让涡轮机倒转。几分钟前才离开桥楼的船长立刻返回，不到半小时，这艘巨轮就重新恢复航行，继续前往纽约，只不过比原定时间晚了26小时。次月，“莫瑞塔尼亚号”也经历了有记录以来最糟糕的航行状况。从一开始天气就极为恶劣，它甚至无法在奎因斯敦让领航员上船，领航员只好一路跟随船只到纽约。头一两天，海况愈发糟糕。2月20日星期日晚上，“莫瑞塔尼亚号”正处于猛烈的风暴之中，面对着极其巨大的海浪。可以想象当时的状况：这艘巨型客轮的航行速度不得不降到7节，并且保持了5个小时。

据记载，皇家天文学家报告称，那晚格林尼治地区的风压高达每小时100英里。当船只再次全速行驶时，“莫雷塔尼亚”号遭到了猛烈的冲击，其上层结构也不断受到巨浪的袭击。驾驶室的玻璃被击碎，几艘救生艇也被移位，海水涌入船头区域，最终，一个重达10,000磅的锚以及50英寻长的缆绳都被冲入了海中。考虑到这两艘蒸汽船的巨大规模，我们确实可以说：大海从不偏袒任何人，甚至连最出色的海上造船成果也不例外。

“亚得里亚海号”
图片由Ismay, Imrie & Co.公司提供。

图中所示的这艘四桅蒸汽船就是“白星亚得里亚海号”，它建于1906年。这艘巨轮的吨位为25,000吨，虽然比我们刚才提到的那两艘Cunard公司的船只要小，但其在尺寸和速度上均优于“白星波罗的海号”。在“奥林匹克号”出现之前，它一直是最大的蒸汽船之一。

《泰坦尼克号》堪称白星航运公司有史以来规模最大的船舶。与“波罗的海号”、“第二海洋号”以及“塞德里克号”一样，“亚得里亚海号”也延续了白星航运公司一贯的设计理念——庞大的尺寸、适中的速度以及极高的舒适度。该船的航速为17.5节，额定马力为16,000马力。与那些更现代化的船舶不同，“亚得里亚海号”并非采用三螺旋桨或四螺旋桨驱动，而是使用双螺旋桨，其航线为南安普顿-瑟堡-皇后镇-纽约。尽管没有配备涡轮机，但由于在确保往复式发动机各运动部件平衡方面付出了极大努力，因此该船的振动程度极低。它拥有两台由锰青铜制成的三叶片螺旋桨，由两台发动机驱动；其尺寸为：长度725.9英尺，宽度77.6英尺，深度54英尺。由此可见，现代白星航运公司的巨型船舶再次打破了“宽度是长度的十分之一”这一传统规则。1905年，德国的汉堡-美国航运公司拥有了“美洲号”。该船的长度为670.5英尺，宽度为74.6英尺，吨位为22,225吨，航速适中，因此与其说它是库纳德航运公司的船舶或北德意志劳埃德公司的“威廉大帝号”及“威廉二世号”的竞争对手，不如说它是白星航运公司的“波罗的海号”和“亚得里亚海号”的对手。此外，它也与汉堡-美国航运公司自己的快速蒸汽船“德国号”存在竞争关系。虽然这艘船悬挂的是外国国旗，但实际上它属于英国船舶，因为它是在贝尔法斯特著名的哈兰德·沃尔夫造船厂建造的，而白星航运公司的所有船舶也都是在这里制造的。它的航速为18节，因此比最新的白星航运公司船舶要快，但仍然逊色于当时最快的客轮。 “美洲号”可搭载4,000名乘客和船员，不仅是德国舰队中最出色的船舶，更是全世界最优秀的船舶之一。

“乔治·华盛顿”号。
图片由不来梅的北德劳埃德公司提供。

“柏林”号。
图片由不来梅的北德劳埃德公司提供。

在附图中所见的“乔治·华盛顿”号，是北德意志轮船公司旗下第一艘吨位超过20,000吨的蒸汽轮船。就长度、宽度及吨位而言，它都是当时德国最大的船舶，其一些设计细节也相当有趣。该船的航速为18.5节，这得益于两台总功率为20,000马力的发动机；其总注册吨位为26,000吨。它采用双螺旋推进器，按照德国最高标准用钢铁建造，拥有五层从船头延伸至船尾的钢制甲板，双层船底被划分为26个防水舱室；同时，整个船体还被13道横隔墙分隔成14个防水舱室。这些横隔墙经过特殊设计，能够承受碰撞时水压的作用。照片中的三层上层甲板分别对应遮篷区、上层散步甲板以及更上层的散步甲板；与“莫雷塔尼亚”号及其姊妹舰、“亚得里亚海”号一样，该船上也配备了电动升降机，方便乘客在各个甲板之间移动。它的四根桅杆均为钢制，其间还装有29个绞盘。 “乔治·华盛顿”号的发动机属于四冲程类型，由两组各四个气缸组成，螺旋桨则为两个青铜制的三叶式螺旋桨。大型往复式发动机的一个难题就是如何让它们在运转时不产生剧烈振动，而通过精心安排发动机的曲轴使其相互平衡，就可以有效消除振动。四根曲轴比三根更容易实现平衡，而这艘德国船舶正是采用了四曲轴设计。蒸汽则由四台单端锅炉和八台双端锅炉提供，采用了豪登式给水系统。北德意志轮船公司的另一艘最新现代化客轮“柏林”号则会在下幅图中出现。与它的姊妹舰不同，“柏林”号只有两根桅杆；在后续章节中的另一幅图中，我们将展示这艘船的建造过程。它最近在不来梅建成，用于地中海到纽约的航线，包括船员在内可搭载3,630名乘客。与其他现代德国客轮一样，这艘船的设施也非常完善，所有公共区域都集中在一个甲板上，甲板上有许多圆顶形的天窗照明。它的注册吨位为……

总吨位为19,200吨，在北德意志船队中位列“凯撒·威廉二世号”之后。1909年底，该船归其新主人所有。

正在建造中的“劳伦蒂克号”。图片来自哈兰德与沃尔夫公司，经许可使用。

1909年，白星航运公司为利物浦至魁北克之间的航线订购了两艘新型船舶，分别命名为“劳伦蒂克号”和“梅加尼克号”。第210页对面有一张照片，展示的是这艘船在贝尔法斯特的哈兰德与沃尔夫造船厂内的建造情况。“劳伦蒂克号”与“梅加尼克号”属于同型船，两者的吨位均为14,900吨，因此属于加拿大航线上最大的蒸汽轮船之一。不过，“梅加尼克号”是采用往复式发动机驱动的双螺旋桨船，而“劳伦蒂克号”则拥有三根螺旋桨，并同时配备往复式发动机与低压涡轮机，它是第一艘采用这种动力配置的大型客轮。

这些船舶都是采用这种超现代的设计方法建造的。每个“翼形”螺旋桨都由四冲程三平衡式发动机驱动，而中央螺旋桨则由涡轮机驱动。这种新型混合驱动方式的目的是保留经过精心平衡设计的往复式发动机的优点，同时又能利用低压涡轮机让蒸汽进一步膨胀带来的好处，从而无需专门为倒车而配备涡轮机。劳伦蒂克号上的往复式发动机足以满足进港、出港以及倒车时的需求，因为它们能提供总功率的四分之三以上。这艘单烟囱、双桅的蒸汽船长度为565英尺，宽度为67英尺4英寸，不仅能容纳1,690名乘客，还能装载大量货物。与我们在文章中提到的其他大型蒸汽船一样，它的船底也是双层结构，且在整个船体长度上都有加强处理，尤其是在发动机下方。船上的九道隔板将其划分为十个防水舱室。值得注意的是，其舵又回到了平衡装置出现之前的那种普通类型。此外，螺旋桨的叶片是通过螺栓固定在轴上的，而轴的末端则呈圆锥形——这种结构在螺旋桨船上十分常见。它被称为“轴头”，是由罗伯特·格里菲斯在1849年发明的，其作用是减少水流对中心的压力。这一技术次年在布里斯托尔的一艘蒸汽船上进行了首次试验，之后又在H.M.S.费丽号上得到应用。由于这种结构的存在，船舶在水中行驶时所受的阻力自然会更小。

在本文撰写的此刻，哈兰德与沃尔夫造船厂仍在为白星航运公司建造另外几艘船舶。即便在速度上无法与现有船舶相比，它们也必定会是世界上最出色的、规模最大的船舶。在“波罗的海号”和“毛里塔尼亚号”之后，人们不禁会惊叹：“接下来还会有什么呢？”这些船舶的长度将为850英尺，宽度为90英尺，船上还将配备溜冰场等各种豪华设施。它们的总吨位都将达到45,000吨。（作为对比，可以告诉读者，“毛里塔尼亚号”的总吨位为33,000吨。）这两艘船分别被命名为“奥林匹克号”和“泰坦尼克号”，它们将由三个螺旋桨驱动，航速可达21节。因此，除了是庞大的巨轮之外，它们还具备极高的航行速度，其航线为南安普顿至纽约。其中第一艘“奥林匹克号”将于1910年10月下水，我们可以大致了解它的模样了。

这些数据来自作为封面插图的图片。与“劳伦蒂克”号类似，这些船只也将配备涡轮发动机与往复式发动机的组合，因此将成为在纽约航线上首批采用该系统的船只。造船商估计，每艘此类巨轮的排水量约为60,000吨，这一数值几乎是“波罗的海”号排水量的一倍多。每艘船的建造成本至少为150万美元，而且它们所停靠的港口也必须被疏浚到35英尺深。现代大型客轮的造船商和船主们都抱怨称，港口管理方并未展现出与他们相同的企业精神。他们认为，由于迟迟不愿让港口达到所需的深度而阻碍航运发展，这种做法既不公平，也不利于相关港口的繁荣发展。显然，如果要让这些巨型客轮有机会停靠，就应该以实际行动来予以回应。纽约港已经意识到了这一点，正在着手进行疏浚工作，以将水深提升至40英尺。

目前，库纳德公司也在补充其船队，因为“卢卡尼亚”号、“翁布里亚”号、“埃特鲁里亚”号以及“斯拉沃尼亚”号都已停止服役。斯旺、亨特和威格姆·理查森有限公司正在建造一艘18,000吨级的蒸汽轮船，命名为“弗兰科尼亚”号，这同一家公司也曾建造过“莫雷塔尼亚”号，该船预计将在1911年左右完工。据了解，这艘新船不会是高速客轮，其速度预计低于20节，因此很可能是用来替代“斯拉沃尼亚”号的。不过据说还会再建造一艘船，用于分担“莫雷塔尼亚”号和“卢西塔尼亚”号的运营任务，或者与它们协同工作，其速度将为23节。需要记住的是，这艘船不会依靠政府资金建造，而完全属于商业行为。

与此同时，德国的航运业则几乎没有出现落后迹象。据悉，汉堡-美国航线公司已向汉堡的武尔坎造船厂订购了一艘新的客轮，其长度超过800英尺，排水量在45,000至50,000吨之间，速度则为21节。几年前，巴林先生也曾有过类似的计划。

他们观看了相关设计图后，与哈兰德·沃尔夫公司签订了合同，打算建造一艘世界上最大的轮船，将其命名为“欧罗巴号”。然而大西洋上的客运贸易环境变得对这项计划不利，因此合同被取消了。现在，这项任务将交由汉堡的造船厂来承担，因为贝尔法斯特的造船厂在接下来的几个月里都没有空闲的船台。这意味着，“欧罗巴号”虽然速度上无法超越那些大型库纳德轮船，但其体积仍将超过它们；它将成为德国造船厂迄今为止所面临过的最大规模的建造项目——因为到目前为止，德国造船厂造出的最大商船不过是26,000吨重的“乔治·华盛顿号”。自从“德意志号”失去“最快轮船”的称号后，汉堡-美国轮船公司就不再急于重新夺回这一头衔。经济性加上一流的服务，似乎才是当今主导各大轮船公司的关键因素。速度固然重要，但在客轮中并非决定性因素；至于是否已经突破了速度的极限，以及那些高速但运营成本极高的“莫雷塔尼亚号”和“卢西塔尼亚号”将来是否会被视为“累赘”而非实用的商用轮船，只有时间才能给出答案。

毕竟，大西洋及其他海洋本就是那位伟大的设计者用来分隔不同大陆的屏障。尽管我们常常把它们当作普通的池塘来对待，还建造大型轮船作为渡轮使用，但这样做的做法难道不是在违抗自然、自找麻烦吗？在人类与自然之间的斗争中，无论人类历史上曾想出过多少巧妙的办法来战胜自然，最终谁会获胜其实是很明显的。虽然可以在一定程度上用各种方法欺骗自然，但不可能在所有方面都做到这一点。当我们读到那些漂亮、坚固的现代轮船在茫茫大海上失事，或者那些性能出色的跨海峡轮船在港口之间沉没，而没有任何人能够见证这一切时，就会明白：人类的智慧虽高超，但自然更为聪明。至于轮船的未来会如何，没人能说得准。目前，一些造船商声称自己有能力建造长度达1,000英尺的巨轮。不过这能否实现，还取决于各大轮船公司的决心、金融形势，以及船舶工程师可能带来的各种改进与发明。

在此期间先作介绍吧。或许未来的发展并不属于蒸汽机，而是属于燃气发动机：我们无从断言。只要我们能够展现出在一个多世纪的时间里蒸汽机为航运业所带来的变革就已足够。对于这个世纪而言，蒸汽机的进步已然足够了。

第八章　小型远洋轮船与跨海峡蒸汽轮船

虽然如前所述，北大西洋确实是大型蒸汽轮船竞争的主要战场，但并非所有的航运活动都仅限于这片海域。由于苏伊士运河的存在，人们无法为通往东方地区的航线建造像在北美航线那样吨位巨大的蒸汽轮船。在我们的叙述中，我们已经看到了那些不仅向西方地区、而且向许多其他地区开展贸易的著名蒸汽轮船公司的起源。若要探讨这些蒸汽轮船公司的历史，就会面临诸多困难——因为有些公司的历史比任何类型的蒸汽轮船都要悠久；而另一些公司则虽成立时间较晚，但从一开始就拥有性能卓越的蒸汽轮船，其水平甚至超越了同时代的其它船只。例如，最古老的蒸汽轮船航线之一就是通往仰光的比比航运线，它创立于1807年，但直到1851年才开始使用蒸汽动力。正如我们所见，白星航运公司最初也是以帆船为主，它的第一艘蒸汽轮船“海洋号”直到1870年才出现，而一旦问世，其卓越的性能便使其远远超越了当时其他所有船只。因此，如果按时间顺序来梳理这些蒸汽轮船公司的成立历程，对于研究蒸汽轮船的发展而言并无太大意义。不过，我们仍然可以介绍一些历史悠久且至今仍十分活跃的蒸汽轮船公司。

《穆尔坦号》。
图片来自半岛与东方蒸汽航运公司，经其许可使用。

除了那些与蒸汽船的发展有着密切关系的公司之外，我们还可以提到乔治·汤普森公司旗下的阿伯丁航线——该航线曾以其出色的帆船队而闻名。该航线成立于1824年，也就是通用蒸汽航运公司成立的同一年。六年后，哈里森航线诞生了；而成立于1820年的艾伦航线则直到1854年才开始运营蒸汽船。著名的赫尔地区的托马斯·威尔逊父子公司则出现于1835年，非洲蒸汽船公司则早在三年前就已成立。1849年，城市航线成立，后来它与埃勒曼航线合并；同时霍尔德兄弟公司也成立了。锚形航线则出现于1852年，而城堡邮件快运公司则后来与联合航线合并，形成了联合-城堡航线。英国东印度公司则成立于1855年。

一年前还有唐纳森航运公司。1856年，J.T.伦尼父子公司开通了通往南非的阿伯丁航线；1866年，布斯航运公司开始运营其航线。柯林斯航运公司成立于1850年，因曼航运公司也在同年成立；北德劳埃德航运公司则诞生于1858年，跨大西洋航运公司成立于1861年，国家航运公司成立于1863年，而吉翁航运公司（最初名为威廉姆斯与吉翁）则成立于1866年。上述部分公司现已停业，相关内容将在另一章中介绍。最近几个月里，P&O公司收购了伦德航运公司，已故阿尔弗雷德·琼斯爵士的航运业务则由皮里勋爵整合起来——他因与哈兰德与沃尔夫公司之间的密切关系而广为人知。1910年，皇家航运公司又推出了一条跨大西洋航线，该航线由加拿大北方铁路公司在布里斯托尔与各殖民地之间运营。他们的两艘船“皇家爱德华号”和“皇家乔治号”最初是以不同的名称建造的，用于马赛与亚历山大港之间的快速运输服务，但这一业务并未盈利。后来这两艘船被改装以适应北大西洋航线，堪称现代蒸汽轮船中的佼佼者，尽管规模不及最大的远洋客轮。它们由涡轮机驱动三重螺旋桨，拥有最先进的设施：电梯、无线电通讯系统、专为儿童设计的餐厅、咖啡馆以及许多其他现代化设备。因此，皇家航运公司又是另一个例子，说明新的航运企业能够在初次尝试时就跻身行业前列。虽然有人认为那些从事南大西洋及东大西洋航线的老牌航运公司并未展现出北大西洋公司那样的进取精神，但至少这些新成立的公司的表现已经达到了预期水平，只是还没有达到那些巨型远洋客轮的规模。例如，那些前往澳大利亚、印度、南非和南美洲的乘客明白自己需要在海上航行很长时间，因此最高速度并非最重要的考量因素。部分由于美国人对速度的追求，再加上两大洲之间的距离较短，从英国到纽约的航程更像是一次短暂的通道穿越，而非需要数周时间才能完成的旅程，因此人们始终希望进一步缩短这一航程时间。

P&O船队近期新增的船只表明，其发展并不局限于某一条航线。当该公司第一艘“M”级轮船投入使用时，这家公司的历史便进入了新的阶段。从1903年开始计算的话，这些轮船包括“摩尔多瓦号”、“马尔莫拉号”、“蒙古号”、“马其顿号”、“穆尔坦号”、“马尔瓦号”、“曼图亚号”以及“莫雷亚号”。其中体积最小的是“摩尔多瓦号”，吨位为9,500吨；而体积最大的则是后三艘，吨位均为11,000吨。尽管无线电通信技术并未像在大西洋航线上那样发挥如此重要的作用，但现在所有在孟买和澳大利亚航线上运行的P&O邮轮都已配备了这一设施。另外还有两艘属于“M”级的新轮船正在建造中，它们分别被命名为“梅迪纳号”和“马洛亚号”，这两艘轮船也将配备同样的通信设备。毫无疑问，由于澳大利亚、印度和锡兰在陆基通信设施的采用上进展缓慢，因此这些轮船也迟迟不愿采用这一现代轮船的重要技术。第216页的插图展示的是“M”级轮船中的“穆尔坦号”停靠在蒂尔伯里码头的情况，而对面的插图则展示了其引擎室的布局。该轮船的尺寸为：长度520.4英尺，宽度58.3英尺，深度33.2英尺；吨位为9,621吨，额定马力为15,000马力。它是由格林诺克的凯尔德公司于1905年建造的。正是由于P&O新轮船的尺寸越来越大，该公司才将原有的邮轮和客轮从皇家阿尔伯特码头迁到了蒂尔伯里码头。

“穆尔坦”号引擎室的起航平台。图片来自《半岛与东方蒸汽航运公司》，经许可使用。

联合城堡船队中，有一部分是合并时原本属于旧城堡航运公司的船只，另一部分则属于联合航运公司的船只。除此之外，还有新的蒸汽轮船被加入船队以扩充其规模。由于布尔战争导致南非经济衰退，因此在新增邮运蒸汽轮船时必须慎重考虑。不过，1910年完工的“巴尔莫勒尔城堡号”及其姊妹船“爱丁堡城堡号”，则是用于南非航线上的最大、最强大的船舶。巴尔莫勒尔城堡号的总吨位约为13,000吨，额定马力为12,500马力，配备双螺旋桨。该船自然还配备了防水隔墙和蜂窝状船底结构；在内部设计方面，也采用了所有现代技术手段，以满足其作为运输工具的功能需求。巴尔莫勒尔城堡号的甲板面积比同系列船舶通常要大，头等舱和二等舱几乎占据了整个甲板空间；而通过将……

三等舱的厕所和散步甲板面积都增加了一倍。该船在桥楼、机舱以及船尾之间配备了现代化的扩音电话；虽然尚未安装无线电通讯设备，但若日后决定采用这种装置，已专门为此准备了相应的房间。前桅顶部装有莫尔斯信号灯，用于远距离通信；桥楼上则按照海军标准设置了信号灯，用于短距离通信。该船由两套四冲程发动机驱动，共配备10台锅炉。白星航运公司除了提供跨北大西洋的常规邮件及客运服务外，还拥有三艘专门的货运和运畜蒸汽船——分别是10,077吨重的“乔治克号”、8,301吨重的“塞维克号”以及6,583吨重的“博维克号”，这些船只均配有双螺旋桨。此外，他们还有四艘船负责新西兰航线上的运输任务，五艘船负责澳大利亚航线上的运输，另外还有两艘较小的货船。我们之前已经提到过“伊弗尼亚号”和“萨克森尼亚号”，它们属于库纳德公司所拥有的中型、经济型船舶。这些船还承担着从纽约到直布罗陀、意大利及亚得里亚海沿岸港口，以及阿尔及尔和亚历山大的地中海航线运输任务。北德劳埃德公司也拥有一些小型蒸汽船，用于运送那些无法通过其快速客轮到达的港口，其中最大的船只吨位约为6,000吨。美国航运公司原本就是因曼航运公司的延续，除了之前提到的“费城号”之外，他们还拥有“纽约号”、“圣路易斯号”和“圣保罗号”；不过后两者每艘的吨位仅为11,629吨，算是他们小型船队中最大的了。除了“安克尔号”和“艾伦号”以及新成立的“皇家号”之外，加拿大太平洋铁路公司还通过蒸汽船和铁路线路建立了从利物浦经加拿大直达香港的运输路线。配备四冲程发动机和双螺旋桨的“不列颠女皇号”是加拿大航线上最优秀的蒸汽船之一。

“巴尔莫勒尔城堡”。
图片来自《联合城堡邮轮公司》，经该公司许可使用。

我们可以逐一介绍目前存在的所有轮船公司，比如大西洋运输线旗下的那些优秀轮船——1910年春天，该公司的“明尼哈哈”号在从美洲驶往本国的途中不幸搁浅在斯基利群岛附近。我们还可以举出霍尔特轮船公司、纳尔逊轮船公司以及其他一些有进取心的企业，但这些内容显然超出了我们本文的主题范围。本文旨在探讨轮船是如何发展成如此重要的交通工具的。既然我们已经了解了轮船如何被用于跨越大洋的航行，那么在结束这一章之前，让我们再来看看它为何在那些距离较短但同样重要的跨海峡航行中也变得不可或缺。

“坎布里亚”号（1848年）。
取自一幅画作，经伦敦与西北铁路公司许可使用。

“莱恩斯特”号的机车（1860年）。
取自维多利亚与阿尔伯特博物馆中的模型。

早些时候我们了解到，跨海峡的蒸汽轮船服务能够得以建立，几乎完全要归功于那位精明的苏格兰人纳皮尔。他在对这一领域进行了大量细致的研究之后，设计了“罗布·罗伊”号蒸汽轮船。不过，我们也不应忽视那些在这一领域做出过重要贡献的人士。从18世纪20年代起，霍利黑德与都柏林之间就已经有了定期航行的帆船服务，苏格兰与爱尔兰之间以及英格兰与欧洲大陆之间也同样存在这样的航线。随后，第一艘蒸汽轮船出现了——1818年在格拉斯哥港为大卫·纳皮尔建造的156吨级的“塔尔博特”号，于次年开始在霍利黑德与都柏林之间运行。1819年，利物浦与都柏林之间的航线也开通了；1823年，至今仍存在的最古老的蒸汽轮船公司之一——都柏林蒸汽轮船公司成立了。需要记住的是，当时从伦敦到都柏林的旅程极为漫长且艰难，因为还没有铁路，人们不得不投入大量资金来改善霍利黑德与英国首都之间的道路状况。那些帆船穿越英吉利海峡平均需要20小时的时间。我们在讨论首批大西洋蒸汽轮船时已经提到过的“皇家威廉”号，也是都柏林舰队中早期的蒸汽轮船之一。1836年，当乔治·斯蒂芬森提议修建切斯特-霍利黑德铁路时，他希望该铁路公司也能为这两个港口与爱尔兰之间提供船舶运输服务，但各蒸汽轮船公司一直反对这一计划，直到1848年才改变态度。1838年，伦敦至利物浦的铁路开通了，由于这条路线是从伦敦到爱尔兰的最快途径，因此在接下来的十年里霍利黑德便被忽视了。不过，当连接伦敦与霍利黑德的铁路建成之后，这座威尔士港口又重新变得受欢迎起来。切斯特-霍利黑德公司的董事们及主要股东们组建了一家小型独立公司，他们订购了四艘新船：坎布里亚号、安格利亚号、希伯尼亚号和斯科舍号。其中第一艘船的图片就展示在这里。这些船只的长度为207英尺，宽度为26英尺，深度为14英尺，吃水深度为8英尺10英寸。它们的总吨位为589吨，可搭载535名乘客，航行速度可达14节。与那些速度缓慢的旧帆船相比，这四艘船将航行时间缩短到了3小时34分钟。1859年，这条切斯特-霍利黑德铁路与伦敦及北方的铁路网络合并了。

西部铁路公司于1863年推出了一种新型轮船，其速度与以往相同，但载重达到了700吨。该轮船既有白天运营的班次，也有夜间运营的班次，至今仍属于该国所有跨海峡渡轮中效率最高、速度最快的船只之一。在1860年为霍利黑德至金斯敦航线建造的四艘新轮船中，值得一提的是“莱恩斯特”号。以当时的标准来看，这是一艘相当大的轮船，排水量为2,000吨，且由铁制成。本页插图展示的是该轮船的发动机模型，这类发动机属于往复式结构；由于我们之前已经介绍过这种发动机，此处只需简单说明：它使轮船的航行速度可达近18节。

再往南走，人们会想起“纳皮尔的罗布·罗伊”号——这艘轮船最初于1818年在格林诺克与贝尔法斯特之间运行，次年便被调往多佛尔与加来之间的航线，从而成为首艘在两地之间提供邮件及客运服务的定期蒸汽轮船。此后很长一段时间里，还有其他蒸汽渡轮出现，其中一些属于政府所有的邮船，另一些则为私人所有。成立于1820年的通用蒸汽航运公司很快便开始了沿海地区的蒸汽轮船运输业务，不久之后便开通了伦敦与汉堡之间的航线。到1847年时，该公司已拥有往返于伦敦与以下港口的蒸汽轮船：汉堡、鹿特丹、奥斯坦德、利斯、加来、勒阿弗尔，此外还有从布莱顿到迪耶普、从多佛尔到布洛涅的航线。在1854年螺旋桨被引入之前，这些轮船都是明轮船。1844年4月，该公司旗下的明轮船“梅奈”号被宣布将离开肖勒姆港，停靠布莱顿链码头——实际上当时那里仍被称为布赖特赫尔姆斯通——然后再前往迪耶普。因此，它成为了首艘在这些地方之间航行的蒸汽轮船。

直到传统的马车被铁路取代后，英格兰与欧洲大陆之间的旅客数量才有所增加。1843年6月，东南铁路公司已延伸至福克斯通，次年2月又连通了多佛尔。伦敦、查塔姆和多佛尔线路则建成得较晚，直到1860年才抵达多佛尔，这样他们就能充分利用那些能够开往加来的优质客轮队了。不过在1845年，东南铁路公司也与切斯特和霍利黑德铁路公司一样，组建了自己的……

由于“罗布·罗伊”号的后继船只表现不佳，且那些不情愿穿越波涛汹涌的英吉利海峡的乘客不断提出各种异议，于是人们决定成立一家独立的公司来运营蒸汽轮船航线。在此之前，东南铁路公司通常会租用蒸汽船，将乘客从英格兰运送到欧洲大陆的布洛涅、加莱和奥斯坦德等地。当他们的铁路线与多佛尔相连后，他们便开始用自己的轮船从多佛尔出发，2小时28分钟后抵达加莱，途中会在福克斯通停靠28分钟。首批这样的蒸汽轮船是“莫德公主号”和“玛丽公主号”。从多佛尔到奥斯坦德的航程则需要4个半小时。

1848年，负责蒸汽邮船服务的海军部（正如本书前文所述，它还负责跨大西洋的邮件运输）将这项职责移交给了邮政局。但这两个政府部门都未能成功运营这项业务，不久之后邮政局便撤回了其邮船服务，于1854年将这项工作外包出去。丘奇亚德先生被选为承包商，他的合同一直持续到1862年。值得一提的是，在那之前的两年，伦敦、查塔姆和多佛尔公司已经将自己的铁路线与多佛尔连接起来，并接替丘奇亚德获得了从多佛尔向加莱运送邮件的合同。与此同时，东南铁路公司也停止了通往福克斯通的蒸汽船服务。需要指出的是，由于铁路公司能够同时利用自己的铁路和蒸汽船来运送乘客，具有更强的优势，因此通用蒸汽航运公司也因竞争而退出了这条航线。

这些早期用于横渡英吉利海峡的蒸汽轮船的整体结构与“坎布里亚号”非常相似。有一些在多佛尔-加莱这条航线上使用的蒸汽轮船拥有独特的特性。1875年，“贝塞默号”被设计出来，目的就是让人们穿越多佛尔海峡的旅程更加舒适，避免出现晕船的情况。为此，它配备了一种特殊的装置，该装置会随着船只的晃动而摆动，从而确保无论船只如何摇晃，乘客始终处于水平状态。这艘船是双端设计的，因此……

当它抵达法国港口时，便无需再转向了。但实际上，这一计划彻底失败了——因为那套巧妙的甲板结构被证明无法使用，必须进行修复；此外，“贝塞默号”还撞上了加莱码头，导致码头约五十码长的部分被撞毁。

“阿塔兰塔号”（1841年）。
取自一幅画作，经伦敦及西南铁路公司许可使用。

“里昂斯号”（1856年）。
取自维多利亚与阿尔伯特博物馆中的模型。

“皇后号”离开多佛尔港。
图片来自东南及查塔姆铁路公司，经其许可使用。

在同一航线上还有一艘设计精巧的船只，那就是“卡斯塔利亚号”。它实际上是由两艘船体连接而成的双体船。大约在1876年时，乘坐这艘船的人都会觉得非常舒适，而且它的稳定性极高，因此很少有乘客会出现晕船的情况。不过它的缺点就是速度较慢。这种双体船的设计初衷是为了提升稳定性，最初的尝试是将两艘伍利奇蒸汽船的船体连接起来，同时拆除其中的明轮。之后，同样的原理被应用到另一艘名为“快车号”的船上——那艘船原本是为一家陷入财务困境的公司建造的，后来被“卡斯塔利亚号”的船主们买下，从而变成了著名的“加莱-多佛尔号”，我的许多读者应该都记得它。这艘船的速度确实很快，但它的航行生涯也并非一帆风顺。1878年5月，由于转向装置出现故障，再加上主引擎早已损坏，它撞上了多佛尔码头。之后它虽然得到了修复，但仍能正常行驶，直到1887年，因为长期使用而磨损严重，最终被退役。

这艘船的运营成本极高，而且由于耗煤量巨大而声名不佳。1878年，“卡斯塔利亚”号被撤出服役，后来成为泰晤士河上的流动天花医院，在那里停留了大约二十年。最终，它被一艘荷兰拖船拖往多德雷赫特——这类拖船因擅长拖运大型船只而在后续章节中会被提及。随着时间的推移，越来越多性能更先进的英吉利海峡蒸汽轮船被投入多佛尔-加来这条航线。1899年，东南铁路公司与伦敦、查塔姆和多佛尔铁路公司合并，至此这两支船队由同一机构管理。近年来，它们表现出了极强的进取精神，率先在自身航线上引入涡轮蒸汽轮船；对面页面的图片展示的就是他们旗下的“女皇”号涡轮蒸汽轮船正驶出多佛尔港。从整体外观来看，这艘船可视为目前在各铁路公司所属的其他航线上行驶的现代化跨海峡蒸汽轮船的典型代表。例如，大西部铁路公司、大东方铁路公司、米德兰铁路公司、伦敦西北铁路公司、大中央铁路公司以及伦敦西南铁路公司所拥有的蒸汽轮船，其实都属于非常先进的微型客轮。跨海峡蒸汽轮船上不仅配备了无线电通讯设备与涡轮引擎，而且根据船舶的规模及其承担的任务，还充分考虑了乘客的舒适度。我们主要讨论的是多佛尔与加来之间以及霍利黑德与都柏林之间的航线，因为从地理条件上看，这两条航线显然最为重要且历史最为悠久。铁路公司拥有蒸汽轮船的传统一直延续至今，唯一例外是大北方铁路公司。纽黑文至迪耶普的航线相对较新，直到1847年伦敦至纽黑文的线路才建成。次年，就有三艘蒸汽轮船开始从该港口前往迪耶普，但由于法律上的种种障碍，伦敦、布莱顿和南海岸铁路公司起初无法开展这项业务；实际上，他们的服务始于1856年，因为有一段时间他们不得不在非自己所有的船舶上运营。第226页对面的模型展示的是1856年为纽黑文-迪耶普航线而建造的“里昂斯”号客轮，它是一艘排水量为315吨的明轮船。

在蒸汽船出现之前，英格兰与海峡群岛之间的交通依靠帆船来维持。此后，英国海军部便使用皇家海军的船只将邮件从韦茅斯运送到泽西岛和根西岛，其中一艘名为“达舍尔”的船只直到最近几年仍在负责监视泽西岛附近的牡蛎捕捞活动。1835年，从南安普顿到勒阿弗尔的蒸汽轮船服务开始运营，每周两次；汉普郡港口与海峡群岛之间的航线则由南英格兰蒸汽航运公司负责运营，而另一家竞争公司——英国外洋蒸汽航运公司也提供了通往海峡群岛的航线。前者公司最早的蒸汽轮船之一就是“阿塔兰塔号”，其图片见第226页对面。后来这艘船被加长，也就是我们图片中所看到的样子。最终它作为废船留在了泽西岛。

1838年至1845年间，英格兰与海峡群岛之间的邮件运输仍从韦茅斯进行，但1845年这项业务转由西南蒸汽轮船公司负责，此后一直由南安普顿的蒸汽轮船承担运输任务，直到1899年。那时，伦敦与西南铁路公司的蒸汽轮船以及大西部铁路公司的蒸汽轮船开始共同承担海峡群岛间的运输任务，邮件运输又重新从韦茅斯出发。1860年，西南铁路公司按照惯例从西南蒸汽轮船公司手中接管了这些轮船，自此这项服务便由铁路公司继续运营至今。韦茅斯航线的起源便是如此。

海峡群岛的商人们成立了一家竞争对手公司，名为“韦茅斯与海峡群岛蒸汽轮船公司”，这家公司一直运营到1888年，之后该业务被大西部铁路公司接管。有一段时间，这两家铁路公司作为蒸汽轮船的所有者之间存在着激烈的竞争，但十一年后双方达成了友好协议，决定共同提供运输服务，这一协议至今仍然有效。如今，尽管曾发生过一些导致人员伤亡的灾难性事件，比如1899年3月“斯特拉号”在卡塞克特群岛沉没，给该公司带来了巨大损失，但这些轮船依然能够持续为乘客、邮件和货物提供不间断的运输服务。在夏季，为了运送大量的土豆、水果和鲜花，还需要额外调配货轮。这些船只……

由于航行路线的缘故，无法始终避免事故的发生。那些了解英吉利海峡沿岸的险恶状况以及不断在海峡中往复行驶的船只数量的人，就能明白在恶劣天气中用小型蒸汽船往返于各港口之间的难度。直到1910年4月，伦敦西南铁路公司的一艘名为“劳拉”的轮船，在从南安普顿前往瑟堡的途中，在尼德尔斯以南约20英里处与一艘从南美洲驶往汉堡的挪威帆船“索菲号”相撞。此时，无线电报设备发挥了作用——恰好有一艘名为“阿斯图里亚斯号”的皇家邮政轮船也在附近，它立即发电请求援助。这些往返于英吉利海峡的蒸汽船都携带了足够用于往返航行的煤炭，此外还有足够的储备以应对各种突发情况。从南安普顿出发，同一家公司还运营着通往勒阿弗尔、瑟堡、翁弗勒尔、罗斯科夫和圣马洛的蒸汽船服务；而从泽西岛到圣马洛以及从泽西岛到格兰维尔，则使用两台螺旋桨的蒸汽船。在哈里奇与霍克奥夫荷兰之间，大东方铁路公司也保持着重要的蒸汽船运输线路，其船只不仅配备了无线电报设备，还采用了作为现代大西洋客轮特征的海底信号系统。该公司旗下的“圣彼得堡号”涡轮蒸汽船——与同公司的“慕尼黑号”和“哥本哈根号”为姊妹船——于1910年开始投入运营，该航线完全由涡轮动力船舶承担运输任务。事实上，正是由于涡轮动力的出现，近年来我们的跨海峡蒸汽船才取得了显著进步。这种系统不仅因为没有振动而更受青睐，还使得船主能够为货物和乘客提供更大的载运空间，同时还能在较低的运营成本下提升船只的速度。最著名的跨海峡蒸汽船之一当属马恩岛蒸汽轮船公司的“本-迈-克里号”，它的速度可达每小时25海里，可搭载2,500名乘客。在这一航线上，涡轮动力也展现出了极大的优势。至今尚未有过因涡轮故障导致蒸汽船无法运行的情况，这一点值得注意。

备受瞩目的海峡客轮“女王号”是一艘功率仅为8,000马力的涡轮蒸汽船，它是在1900年才被订购的；而功率达70,000马力的“莫瑞塔尼亚号”则进一步证明了涡轮机在如此短的时间内已经展现出了极高的可靠性。对于远洋客轮而言，故障无疑是个严重问题；而对于海峡客轮来说，这种情况同样十分严重，必须采取一切预防措施来避免。涡轮蒸汽船上轴子断裂的概率极低，而且由于涡轮机运行稳定，这种情况很可能继续保持下去，最糟糕的情况也不过是部分叶片损坏而已。此外，涡轮机还提升了蒸汽船的可靠性，而在跨海峡的短途航行中，这一点绝非可以忽视的。以之前提到的“本-迈-克里号”为例，从利物浦灯塔到道格拉斯角的航行时间，一个季节与上一年相比仅相差一分钟，这一事实意义重大。那些用于停靠码头及处理相关事务的时间会降低航行的效率，不过值得一提的是，有些跨海峡船舶配备了船首舵，以便更快地完成这些操作。有趣的是，蒸汽船公司的海峡航线也会带来诸多难题，其复杂程度不亚于远洋船舶所面临的挑战。显然，短途航行船舶在尺寸上受到限制，它必须迅速完成既定任务——不仅要以最节省时间的方式从一个港口到达另一个港口，还要立即全速行驶。同时，由于乘客对舒适度的要求，这给船舶设计者以及相关管理人员带来了巨大压力。那些需要夜间长途航行的跨海峡船舶，其有限的空间往往要被额外的豪华舱位所占用，而如今人们对单人舱的需求也远远超出了普通乘客的认知。以四人舱为例，每名乘客所占空间约为八分之七吨；而单人舱则几乎需要每名乘客两又四分之一吨的空间。

乘客数量减少意味着船舶可用于盈利的空间也随之缩小，因为能够搭载的乘客和货物都会减少。如今，乘客们的要求也越来越高。如果某家航运公司拥有涡轮机、无线电通讯设备、最先进的舒适设施以及高速等优势，那么这些乘客就会更倾向于选择这家公司，而忽视那些效率并不低、但可能在最新技术应用方面稍逊一筹的航运公司。那些多年来一直表现良好、以准时可靠著称的旧船，仅仅因为竞争对手提供了最先进的蒸汽船功能作为诱惑，就不得不提前被报废。不过，还是有可能找到让情况变得更好的办法的。过去，一些跨海峡蒸汽船的航行体验实在不怎么样——这些船状况恶劣，行驶时整个船体都会剧烈震动，环境潮湿且十分不适，通风不良，照明也不够完善，这类船只显然已经属于过时的存在了。至于未来会怎样，笔者无从知晓；但如果内燃机真的能够在大型船舶上得到广泛应用，那么在那些对速度要求极高的跨海峡航线上，它无疑是最合适的动力来源。不过，如果仍希望将蒸汽船视为能够带来利润的商业工具，而非仅仅用于满足情感需求的物品，那么成本问题也同样重要。在各种因素的影响下，我们如今越来越认为速度才是最重要的优点。不过，这种观念是否真的值得推崇，或者将来是否会有人希望放慢速度，只有时间才能给出答案。也许这样的状况能带来整体生活的宁静，但同时也会阻碍整体进步，尤其是蒸汽船领域的发展。

第九章 特种用途的蒸汽船

到目前为止，我们已对定期航行的蒸汽船的类型及其历史发展有了一定的了解。但并非所有的蒸汽船都是定期船，就如同并非所有的牛都是赛马一样。“蒸汽船”这一概念涵盖了众多不同类型的船只，它们属于同一个大家族。其中一些船只会远航至视野之外的地方，数周或数月后才会作为安全运送邮件和乘客的使者而归来，带着各自的成就自豪地返回家乡。而同一家族中的另一些船只则始终待在它们诞生的地方附近，很少离开陆地。还有一些船只虽然从不搭载乘客或货物，但对人类来说依然具有与那些日夜不停在海洋上航行的高速船只同样的价值。这些用于特种用途的蒸汽船也有着独特的特性，其特点并不亚于那些更为先进的船舶；只不过因为它们没有受到太多宣传，也没有被频繁展示在普通民众面前，这并不会削弱它们的价值。此外，我们也不想让人觉得这类特种蒸汽船仅限于沿海或内河航行。如今的蒸汽船，无论大小，都能前往任何地方，几乎可以承担任何任务。而在所有机械驱动的船只中，拖船是最有趣的一种——那些在码头或登陆平台上，看着自己那艘巨大的钢铁“房子”被拖出港口、然后驶向世界另一端的陆地上的人，很可能根本不会注意到拖船的存在。在进入或离开相对狭窄的港口时，拖船对于大型蒸汽船来说是多么不可或缺啊！例如，在南安普顿，你可以看到拖船将巨大的钢铁船体从码头拖开；在利物浦，你也可以看到拖船帮助那些庞大的邮轮船头脱离登陆平台，继续前行。

河流。在纽约，当那艘巨轮试图驶入码头旁的狭窄通道时，人们可以看到这样的场景：那些拖船将鼻子抵在巨轮的船尾，迫使它改变方向。又或者，在航程结束时，人们会看到拖船帮助那艘体型更大的船只穿过码头——它缓缓前行，仿佛捕获了一艘比自己更强大的船只，还为自己的表现而自豪。不过，需要拖船帮助的不仅仅是大型蒸汽船，还有那些漂亮的现代钢制帆船。在英吉利海峡的某处，人们可以看到这类帆船：它们可能只装有横帆和前帆，后面则有一艘强大的拖船通过粗绳将其拖着前进。大约一天后，它们就会分开——拖船会返回出发地，而那艘较大的船则会展开帆布，开始长达数月的航行。

海洋拖船“黑公鸡号”。图片来自利物浦螺旋拖船与打捞公司，经许可使用。

客货两用拖船“弗朗西斯·德雷克号”。
图片来自大西部铁路公司，经许可使用。

如果你并非水手，偶然看到这页图片中所展示的那样一艘船——无论它是在港口还是海上——你可能不会对它产生任何兴趣，觉得它和其它船只没什么两样。但实际上，这是一艘性能出色的小拖船，能够前往任何地方，拖拽从大型浮式码头到受损的轮船等各种船只。它的名字叫“布莱克科克号”，属于利物浦螺旋拖船与打捞公司所拥有的著名强力拖船之一。指挥“布莱克科克号”的G.B.吉拉德船长被誉为深海拖船领域的“老前辈”；在过去的四分之一个世纪里，他已为完成拖船任务而航行了20万英里。不久前，他驾驶“布莱克科克号”前往大西洋中部的法亚尔岛，将一艘失去桅杆的葡萄牙帆船拖回波尔图。尽管面临强风和巨浪的挑战，“布莱克科克号”及其拖拽的船只仍能保持每天平均160英里的航行速度。正是这艘拖船，在几年前还创下了令人瞩目的航行纪录。

从巴巴多斯到法亚尔，全程2,600英里，且无需在任何地方停靠补充煤炭。这艘拖船曾牵引着一艘名为“奥斯塔拉”的2,000吨级德国船只，从巴巴多斯前往汉堡，总距离达5,000英里。1894年，与它同属一类的拖船“Gamecock”在27天内将一艘发生故障的蒸汽轮船从塞得港拖到了利物浦，距离为3,300英里。“Blackcock”则参与了将同样出现故障的库纳德邮轮“Etruria”从法亚尔拖往利物浦的任务，由于该邮轮上载有数百名乘客，长时间无法被找到，因此引发了极大的担忧。这次拖航的距离也有数千英里，关于这些著名的“Cock”系列拖船，还有许多类似的惊人事迹。如果读者能记住我们之前关于桥甲板起源的说明，就能从眼前的插图中更清楚地理解其作用了。桥甲板及其两侧与船体相连的方式，使得在拖船遭到海浪袭击时，海水不会渗入船底从而损坏引擎，避免了类似之前所记载的那起悲剧。这类拖船必然需要具备极强的动力，比如“Blackcock”的功率就超过了1,000马力。不过，出于某种原因，荷兰人在拖船行业中的专业程度远远超过其他国家，他们拥有世界上最大、最先进的拖船。我认为造成这一状况的原因，一方面在于德国和法国之间的海岸线状况——那里有许多危险的沙洲和浅滩，随时可能让船只搁浅；另一方面，则是因为那里有众多风大的直道。无论哪种情况，都为拖船提供了充足的作业机会。

那艘重达7,000吨的浮动干船坞正由“Roode Zee”号和“Zwarte Zee”号拖船牵引着。图片来自鹿特丹的L. Smit & Co.公司，经其许可使用。

鹿特丹的L. Smit & Co.公司拥有最优秀的远洋拖船队。除了大约二十艘用于内河及港口作业的船只外，他们还拥有至少十艘性能出色的远洋拖船。这些拖船凭借强大的动力和充足的燃料储备，能够将货物拖运到世界几乎任何地方。当“Mauretania”号开始试航时，该公司的“Ocean”号和“Poolzee”号拖船便在船头为其提供牵引力。这类拖船还完成过许多令人瞩目的长途拖运任务，比如将浮动干船坞从泰恩河拖运到特立尼达；将一艘废弃的西班牙战舰从费罗尔拖运到斯维尼明德；在“Kronprinzessin Victoria”号轮船的螺旋桨损坏后，将其从拉斯帕尔马斯拖运到安特卫普。当旧式的“City of Rome”号轮船不再使用后，它也被“Zwarte Zee”号拖船从格林诺克拖运到了威悉河。本页的插图展示的是“Roode Zee”号和“Zwarte Zee”号拖船正在将那艘可容纳7,000吨级船舶的巨大浮动干船坞从泰恩河的沃尔森德拖运到秘鲁的卡亚俄。要拖运如此庞大的物体……

无论在多远的距离上执行这样的任务，对拖船来说都是极大的考验；而要将货物运送到南美洲西海岸的秘鲁，更是最严苛的考验。这段距离达到了10,260海里。该航线中最大型、最现代化的拖船之一就是“Zwarte Zee”，它于1906年下水。它与配图前景中的“Roode Zee”极为相似，长度为164英尺，宽度为30英尺，深度为18英尺，其马力高达1,500匹。可以看出，和“Blackcock”号一样，它的桥楼也得到了良好的保护。第238页对面所示的那艘坚固的小型船只，就是“Admiral de Ruyter”号救援拖船。它属于阿姆斯特丹的Ymuiden拖船公司，驻扎在伊穆伊登，随时准备为在荷兰险恶海岸附近遇险的船只提供援助。它能应对各种天气状况，其较高的船首结构以及坚固的侧板使得它在波涛汹涌的海面上也能保持干燥。将这艘船与“Edmund Moran”号相比会很有意思——后者是典型的纽约港口及内河拖船。凡是到过美国港口的人，都会立刻被那些在哈德逊河上往来穿梭、从新泽西海岸前往这座大城市的独特类型的小型拖船所震撼。这类拖船的特点包括较高的侧板、位于顶部的带有操舵室的桥楼，而操舵室顶部通常还有金色的展翅雄鹰图案。在冬季，当厚厚的冰层堵塞了哈德逊河，严寒侵入狭小的操舵室时，这些忙碌的蒸汽船的船员们就只能从事一些较为舒适但没那么刺激的工作。不过现在，这类蒸汽船的数量已经非常多，而在一个世纪前，富尔顿的“Clermont”号还遭到了那些认为河流和港口永远不可能出现蒸汽船的人的嘲笑与轻视。不过，在某些情况下，拖船也会被加长，还会增设观景甲板，甚至配备休息室，从而变成客用拖船。例如，第234页对面的插图就展示了这种演变过程。这就是“Sir Francis Drake”号，它是大西部铁路公司拥有的客用拖船之一。自从菲什加德港向大西洋班轮开放以来，这艘船就被用来帮助“Mauretania”号等大型船舶上的乘客上岸。

毫不浪费时间。这艘客轮从美国驶入港口后立刻抛下锚，随后就有三艘补给船靠向它。一艘负责接收被扔到甲板上的邮件，另一艘负责处理行李，第三艘则用于运送乘客；这第三艘补给船也是最后离开客轮的，这样当乘客上岸时，他们的行李早已在海关处等着他们了。过去，这些拖船不过是些破旧不堪、毫无效率可言的船只，速度极其缓慢。它们的船体由木头和砖块制成，明轮使得它们的行驶速度十分有限，而且几乎没有任何舒适设施。但如今，正如“弗朗西斯·德雷克号”所展现的那样，这些拖船在某些方面已经发展成了近乎微型的大西洋客轮。

打捞拖船“德鲁伊特海军上将号”。图片来自阿姆斯特丹Ymuiden拖船公司，经许可使用。

纽约港及内河拖船“埃德蒙·莫兰号”。

尽管在许多情况下螺旋桨已经取代了明轮，但这种情况并非普遍存在。旧式推进方式的优点在于，它可以在比螺旋桨旋转所需更浅的水深中工作。例如，在某些港口和浅水河流中——尤其是那些长满水草的极端环境中——明轮蒸汽船依然发挥着重要作用。因此，拖船在很多情况下仍采用明轮驱动也就不足为奇了。第240页的插图展示了一艘相当现代的明轮拖船，它属于英国海军部所有。这艘名为“单峰骆驼号”的拖船在朴茨茅斯的船只中非常有名；与用于协助客轮出港的拖船类似，海军部也利用“单峰骆驼号”来帮助像现代无畏级战舰这样的巨型舰艇离开朴茨茅斯港，同时也在潮汐强劲、水域极为拥挤的港口为舰艇靠岸提供帮助。在前一章中，我们提到过由于现代蒸汽船数量不断增加，某些港口面临着严重的困难。纽约港不得不进行疏浚，才能安全地容纳“毛里塔尼亚号”和“卢西塔尼亚号”这样的巨型舰艇。而利物浦的港口水深则……

因此，这两艘库纳德公司的船只每24小时中只有12小时可以进入港口。菲什加德港需要定期疏浚，南安普顿港也是如此，而且未来仍需继续疏浚。在较小程度上，大多数港口也需要持续疏浚，否则当地的自然条件会导致航道被淤泥堵塞。目前，这些疏浚工作都是由专门设计的蒸汽船来完成的，与其他船舶一样，这类蒸汽船的尺寸也在逐渐变大。我们可以将疏浚船分为两类：“铲斗式”疏浚船和“吸力式”疏浚船。第240页的插图很好地展示了前者。这就是“佩卢斯号”，它是世界上最大的海上铲斗式疏浚船。它是由伦弗鲁的洛布尼茨有限公司为苏伊士运河的疏浚工作而建造的。这种类型的蒸汽船实在称不上美观——外观丑陋，浑身都是泥沙，还布满了各种机器，实在不堪入目。它们与那些漂亮的船舶相比，简直就是劳动的工具。它们会在港口或航道中作业，通过一系列铲斗将淤泥挖出，从而增加水深。这些铲斗会从船体中央的高处落下，通过无尽的链条驱动其旋转，而船体则被纵向切开以便这些铲斗能够正常工作。需要注意的是，由于舵如果放在船体的中心线上的话会妨碍作业，因此人们将舵设计成两个，分别位于船尾的两侧。当疏浚船从海底挖出足够的淤泥后，它会前往深海，然后通过船体底部的开口将淤泥排出，不过有时也会将淤泥倒入停靠在旁边的驳船上。可以看出，“佩卢斯号”有着非常有效的防护措施，能够避免被其他船只撞坏。这类船舶配备了强大的动力装置，既可以驱动螺旋桨，也可以驱动疏浚设备，这样的设计使得疏浚设备可以与主引擎相连。最先进的此类船舶还配备了三重膨胀式引擎和双螺旋桨，因此尽管外观并不出众，但它其实值得更多的尊重。

划桨式拖船“单峰骆驼号”。
图片来自维多利亚与阿尔伯特博物馆的展品。

铲斗式挖泥船“佩卢塞号”。
图片来自洛布尼茨有限公司提供的照片，经其许可使用。

而吸泥船则如其名称所示，并非通过铲子来收集沙子，而是通过管道将沙子吸入船舱中。

这些设备可以深入河流或河口的底部。其中最大的一台有着恰当的名字，其图片见第242页对面。这就是“利维坦”号，它由利物浦的默西港务局所有。正是通过这台设备的运作，河流才能保持可通航的状态。它利用离心泵，每小时能吸入10,000吨的沙子；当装满这些沙子后，它会以10节的速度驶向大海，然后通过底部的阀门将沙子排出。这些阀门由液压机械驱动。该船由四组三膨胀式发动机提供动力，这些发动机同时也负责驱动离心泵。从它的长度来看，它有500英尺长，几乎与“埃特鲁里亚”号一样长，由此便可大致了解它的规模了。“利维坦”号的主人也是下一张图片中所显示那艘船的拥有者。那艘船名为“警戒者”号，它停靠在利物浦的赫库兰尼姆码头旁。港务局实际上相当于当地的三一航海协会成员，尽管它们是独立的机构。正如三一航海协会负责维护英格兰沿海的灯塔和航标一样，港务局则负责确保当地各类浮标处于良好状态，从而保障船只能够安全地进出港口和河口。气体浮标需要定期补充气体，系泊绳也需要重新铺设，一旦损坏则必须更换。无论如何，这些浮标都需要定期被拖上岸进行检修、重新涂漆，之后再回到原处，在海浪的不断冲击下继续发挥作用。而“警戒者”号就是用于执行这类任务的。图片中显示的是一个气体浮标正从码头被放到船上。不久前，有一艘从利物浦出发的蒸汽船以一种奇怪的方式撞到了默西河上的某个浮标——它行驶时距离该浮标太近，结果其螺旋桨缠住了系泊链，自然也就造成了损坏。

吸泥船“利维坦号”。
图片来自默西港务局，经其许可使用。

“警戒号”。
图片来自默西港务局，经其许可使用。

电力的普及以及电报的发明为蒸汽船带来了新的用途。为了在海上连接不同的陆地，需要铺设电缆，而起初人们认为只要使用大型蒸汽船即可完成这项工作。人们还记得，那艘不幸的“大东方号”在停止作为大西洋客轮使用后，也被用于这一目的。后来人们发现，使用专门设计的船只更为合适。第244页的插图展示了一艘早期用于传输电报的船只的模型——1883年在格拉斯哥港为邮政局电报部门建造的铁制螺旋桨帆船“君主号”。它的船头装有巨大的滑轮，用于放出或收回电缆。这艘船既可用于铺设海底电缆，也可用于修复电缆，其燃料和补给品足以支撑六周的工作。它的排水量为2,135吨，由复合发动机驱动一个螺旋桨。船头的滑轮很容易辨认出来。另一艘早期的电报船是“梅德韦号”，它于1865年下水，最初是为地中海贸易而建造的，但次年就被用来协助“大东方号”铺设大西洋电缆。在“大东方号”尽可能靠近海岸后，“梅德韦号”便负责运送电缆的纽芬兰端。此外，“梅德韦号”还携带了500英里的电缆，以备“大东方号”所带的2,730英里电缆不够用时使用。还有一艘经过改装的船只“约翰·鲍斯号”，曾被用于从多佛尔到奥斯坦德的电缆铺设工作。不过现代的电报船则具有客轮的尺寸和外观。因在电缆铺设工作中表现突出而广为人知的“西尔弗敦号”至今仍保存完好，可在伦敦的西印度码头看到。像“法拉第号”这样的现代电缆铺设船，其船尾还设有突出的平台，以便更便捷地开展相关工作。有些这类船只能够携带三到四千海里的电报电缆，它们不仅在船头有用于引导电缆的装置，船尾也有类似的装置，同时还配备了所有必要的抓取设备，以便在电缆断裂时能够将其打捞上来。

电报轮“莫纳克号”。
图片源自维多利亚与阿尔伯特博物馆的模型。

电报轮“法拉第号”的甲板景象。
图片来自某张照片，经西门子公司许可使用。

另一种特殊的蒸汽船就是油轮。由于所运载货物的性质，运油船发生燃烧事故的风险甚至比运棉船还要高。石油并非以桶装形式运输，而是以液态形式存在。过去人们曾用帆船将石油装在桶中运输，但这种方式会带来诸多不必要的麻烦，并占用大量空间。第一艘油轮是由W·G·阿姆斯特朗爵士与米切尔公司于1886年建造的。显然，以液态形式运输石油是一项风险极高的工作：首先，存在严重的火灾风险，尤其是因为船舶上必须配备发动机和炉子；此外，当船舶摇晃时，石油还可能因失去控制而产生巨大压力。不难理解，如此大量的液体货物——实际上是一种特殊类型的移动载荷——很可能会带来极大的安全隐患。第246页的插图展示了设计者和建造者为打造安全的油轮所面临的种种难题。该插图展示的是由W·G·阿姆斯特朗爵士、惠特沃思有限公司共同建造的现代油轮的内部结构，这张模型照片也是由该公司提供的。首先可以看出，所有的发动机都位于船尾，这样就能远离危险的石油。不过，这一设计原则近年来已被打破，有些船舶的发动机则像普通蒸汽船一样被安置在船体中部。例如，大卫·J·邓洛普公司建造的“菲比斯”号油轮，就可以装载9,000吨的液态石油。在这种情况下，就必须设置一条长而密封的通道来包裹螺旋桨轴，但缺点是这会占用船舱内的大量宝贵空间。附图显示，船舱被多个密封隔板分隔成多个独立区域，这些隔板又通过纵向隔板进一步细分。不过，石油具有膨胀性，其体积会随温度变化而改变。因此，必须为石油的膨胀留出空间。为此，人们会在船体上设置长槽或缝隙，以便石油能够膨胀；这样，即使船舱已装满石油，其体积仍可继续增大。我们面前的模型在甲板之间设有缝隙，正是为了实现这种膨胀效果。从梯子通往下方船舱的位置也可以看出这一点。这类船舶还配备了强大的泵浦，用于将石油输送进船内或排出船外。石油同时也被用作船舶的燃料，因此锅炉会被尽可能地安置在远离货物的一侧。

不过，为防止油料漂散并泄漏到船的后部，人们还增设了一个独立的小隔间，从而更彻底地将货舱与锅炉及发动机隔开。这一点在插图中很容易看出来。第246页的另一页插图展示的是“Silverlip”号模型，其发动机同样位于船尾；不过该模型还带有钻井塔和甲板建筑，因此代表的是一艘更大、更复杂的船只。

现在我们来介绍一种因其独特结构而值得特别关注的蒸汽船。第248页对面展示了这类船的最新实例——“Inland”号。这类船被称为“炮塔船”，起源于近代，任何人见到它都会立刻被其与众不同的外观所震撼。这种船的发明者是桑德兰的威廉·多克斯福德父子有限公司，他们也是这类船的专利持有者和建造者。毋庸置疑，当这类新型蒸汽船在90年代初首次出现时，人们自然会抱有偏见；事实上，考虑到其他发明家在此类问题上面临的经历，读者也不难理解这种反应。

首先，让我们从外观上来看这种船。可以看出，它与普通的货轮和客轮不同，因为它的船侧在水线以上就直接倾斜下去，形成了类似半龟形甲板的结构，这种甲板被称为港湾甲板。不过，“炮塔船”的上层甲板极为狭窄。（通过下一页的插图可以更清楚地看到这一点，该插图展示了这种船的中间部分结构。）港湾甲板只有在停靠在港口时才需要使用，但在必要时也可用来存放长木料甚至铁梁。与油轮一样，许多“炮塔船”也将发动机置于船尾，这样货舱内就有足够的空间来存放货物，这一优势在运输某些特定类型的货物时尤为重要。

正如我们之前所看到的，油料在船体周围流动并可能造成危险一样，大米和谷物等货物也存在类似的风险。关于后者，我记得有一艘大型货轮不幸发生泄漏，水让大米膨胀到如此程度，以至于这艘原本非常坚固的船也出现了裂痕。而对于谷物来说，除了膨胀的问题之外，还有位移的风险。为避免这种情况，“炮塔船”由于其特殊的设计，特别适合用于防止货物位移。

炮塔部分几乎不会发生任何位移，而货舱中的任何位移都会被炮塔所抵消；因此无需进行任何调整，就可以将货物直接射入货舱。从第248页的插图可以看出，“炮塔”部分的甲板实际上是一个用于导航的平台。

现代油轮的构造示意图。该照片为模型拍摄，经W. G. 阿姆斯特朗爵士与惠特沃思有限公司许可使用。

“银唇号”。该图片来自维多利亚与阿尔伯特博物馆的模型。

一些现代炮塔式船舶配备了12或14根桅杆，这些桅杆成对排列，每对都位于船舶的横向位置，而非前后方向。这类船舶已被证明是出色的海上航行工具，由于它们具有较高的干舷，再加上充当防波堤作用的甲板，只有极其恶劣的海况才能对它们造成影响。

此外，港侧甲板还有助于减少船舶的摇晃——当船舶一侧倾斜导致某块港侧甲板浸入水中时，迎风面由于积聚了水，实际上会促使船舶恢复平衡状态。而且，这些甲板上没有其他障碍物，因此不会因海浪冲击而受损。这类船舶的强度也非常高：炮塔的侧面增强了船舶的纵向强度，而港侧甲板的弯曲结构则提升了其横向强度；简洁的构造以及几乎可承载任何货物的能力，更是为其优点所在。从船主的角度来看，这种带炮塔的船舶更为理想，因为船舶的税额是根据其注册吨位来计算的，所以与普通船舶相比，同尺寸的带炮塔船舶能够装载更多的货物。尽管注册吨位较低，这类船舶的载重能力却异常强大，同时那些需要缴税的部分也被尽可能地缩小了，从而为货物的装卸提供了更多空间。从经济角度来看，这种造型奇特、拥有众多桅杆和起重装置的船舶确实是一种极具优势的运输工具。

最近，一艘名为“Monitoria”的蒸汽船的独特设计引起了人们的极大兴趣。虽然它不属于带炮塔的船舶，但其设计之特别足以值得特别提及。它其实只是一艘普通的单层甲板货轮，但它的船体外部并非采用常规的壁式钢板结构，而是有两道纵向的凸起结构。可以说，这些凸起一直延伸到水线以下，并在船头和船尾逐渐与船体线条融为一体。人们认为这种设计能够有效减少波浪带来的不规则晃动，让更多的动力用于推进，同时还能降低船舶的摇晃和颠簸程度。据称，该船的船长表示，这些凸起结构对船舶的操控性有积极影响，而且船舶的尾流十分平稳，宽度仅为船舶总宽度的二分之一左右。作为对本卷中相关内容的实际印证，该船的指挥官还提到：在波高为9到10英尺的斜向海面上，普通结构的、与“Monitoria”尺寸相同的船舶，最高只能以6或6.5节的速度航行才能保证安全，而“Monitoria”却能以7.25到7.5节的速度安全行驶。

据说，这种波浪形设计还能提升船舶的浮力，从而使其能够多装载3%的货物；同时，与普通形状的船只相比，它的船体更能承受各种应力。这一创新设计很可能很快就会被应用在一流的客轮以及外国巡洋舰上。

与炮塔型船只类似的是“舱室甲板”式蒸汽船，它也具有同样的优势。从外观上看，它与前者相似，但不同于炮塔或“舱室”两侧的曲线结构，其舱室两侧几乎以直角从主甲板上升起，而港湾甲板则真正属于甲板的一部分。这类船只是由泰斯河畔斯托克顿的罗普纳父子公司设计的。与炮塔型船只相比，这类船只更像是一艘现代化的军舰，因为它们没有那些通常会从钢板后面露出来的大炮。需要指出的是，无论是炮塔型还是舱室型船只，都无需设置舷墙——由于高耸的炮塔或舱室的存在，已经不需要舷墙了；为弥补从船头到船尾之间缺乏舷墙的问题，这类船只还配备了前桅。

炮舰“内陆号”。
图片来自W. Doxford & Sons有限公司的授权。

炮舰的船体中部结构。
取自维多利亚与阿尔伯特博物馆的模型。

当船舶载满货物时，其船尾会足够深入水中，从而避免螺旋桨在汹涌的海浪中过度旋转。但当船舶以“轻载状态”航行时，由于船头下沉而船尾翘起，螺旋桨轴极有可能断裂，进而导致船舶受损。任何有过操作各种小型船只经验的人都知道，压载物放置得越低，船舶的倾斜程度就越大。在极端情况下，如果所有压载物都放置在船外的龙骨上，那么船舶在海面上的运动方式就会更像钟摆。我们即将讨论的方法可以让水压载舱设置在船体的“侧翼”较高位置，以此来抵消船舶的倾斜现象。第250页对面有两幅插图，展示的是由米德尔斯伯勒的雷尔顿·迪克森有限公司制造的专利式悬臂框架蒸汽船，这些照片也是经该公司许可而使用的。通过观察这些插图可以看出，水压载物不仅可以储存在船底的常规水箱中，还可以储存在船体两侧的侧翼水箱中。

其高度设计得如此之高，以至于当船舶在无货物情况下穿越海洋时，能够更加轻松地航行。下图展示了这种悬臂式船舶的截面结构：下方是水压舱，其上方为遮蔽甲板——在客轮上可作为散步区，而在运畜船上则可用于装载活体货物。可以看出，船舶的骨架向内弯曲，这些骨架与船体的垂直侧壁共同构成了用于放置水压舱的三角形空间。这些水压舱分布在船舶的前后两侧，不仅增强了船舶的纵向强度，也提升了横向强度。因此，无需再在货舱中设置支柱和横梁之类的结构，从图中可见，货舱因而变得十分宽敞，可容纳各种类型的货物。此外，这种悬臂式船舶还能承载的重量是其净注册吨位的三倍以上；由于这些水压舱并不计入吨位，因此它们既提升了船舶的安全性与舒适性，又不会影响其实用性。从上图还可以看出，现代蒸汽船配备了大量的额外起重装置，桅杆上还有横杆，用以承受操作桅杆时产生的应力。与那些专为特定运输任务设计的船舶不同，普通蒸汽货轮的设计使其几乎可以从事任何类型的货运业务。与有固定航线及固定启航和抵达时间的班轮不同，这类货轮就像游牧者一样，在世界各地间穿梭，到处接收货物，然后以经济且稳定的速度将它们运送到目的地。如果在最后一个停靠港没有货物可运，它们就会前往其他地方，希望能有更好的运气。这类船舶的主要用途是运输煤炭，而它们确实非常适合这一任务。不过，专为煤炭运输而建造的现代运煤船则配备了众多蒸汽绞盘，以便快速卸货——一旦靠岸就能立即开始卸货工作。在过去，卸货是在岸上进行的，但如今的现代化运煤船则能迅速处理这些“黑色钻石”。对于那些需要运送大量新西兰羊肉、水果及其他易腐食品的蒸汽船来说，还有专门的冷藏设备。

必须将机械安装在船上，并采用特殊方法来便于货物的卸载，尤其是对于前者而言。

悬臂框架船。
经Raylton Dixon & Co., Ltd.授权。

这些轮船还被改造成了破冰船，用于为那些在世界某些地区因冬季来临而不得不陷入“囚禁”状态的船只开辟出通行的道路。加拿大和俄罗斯都有这样的地区。多亏了这些破冰船，波罗的海的港口才能保持畅通。这类破冰船的坚固程度甚至超过了军舰，它们如同战舰一般冲向冰层。它们用弯曲的船头攻击冰块，凭借造船师和海军工程师所赋予它们的全部能力与冰层作斗争。它们的船头经过特殊加固，能够承受与厚重冰层碰撞时的巨大冲击力；同时，船体的设计也使得冰层难以紧紧抓住船只。尽管如此，这些船只仍配备了众多防水隔间。当然，它们的推进方式是螺旋桨。同样，在北大西洋以及五大湖地区，由于每年有三分之一的时间水面都会结冰，普通轮船根本无法通行，唯有那些专为破冰而设计的轮船才能继续工作。与俄罗斯的破冰船类似，这些轮船也是通过船头的前突部分及其重量来突破冰层的阻碍。在纽约宽阔的港湾中，那些用来运送火车的轮船的使用频率之高，与英国的惯例相比实在令人惊讶；不过这种做法在默西河上早已存在，而且人们仍在积极倡导在英吉利海峡上建立类似的渡轮服务，以便国际旅客无需更换交通工具就能从查令十字站直达世界的另一端。现在让我们来看看另一种具有独特特点的轮船——蒸汽拖网渔船。虽然它可能没有蒸汽游艇那么美观，速度也不如鱼雷驱逐舰快，但它能够应对恶劣的天气，就其尺寸而言，或许算得上是一艘相当出色的海船。北海一直是蒸汽拖网渔船最喜爱的航行区域，那里的海上状况极为恶劣危险，恐怕在其他任何地方都找不到比这更糟糕的了。

无论天气如何、一年中的任何时间，拖网渔船都必须继续执行任务。而它所遭遇的灾难相对较少，这既体现了船长高超的航海技术，也显示出这艘小船本身的优良性能。在这页的对面，我们展示了一张典型的北海蒸汽拖网渔船的照片。这就是1895年由塞尔比的科克伦父子公司用铁材建造的“奥龙特斯”号，它的长为110英尺，宽为21英尺，深为12英尺，其网捕吨位为76，马力则为60。蒸汽拖网渔船的发展过程是这样的：当人们意识到蒸汽动力具有值得渔民考虑的价值后，他们便开始使用这种技术。起初，这种老式的明轮船在英格兰的东北海岸被尝试性使用；笔者记得，在80年代初期，这些船只的外观实在十分难看，几乎毫无美感可言。从本质上讲，它们本应是拖船，但在没有其他任务时也会自行进行拖网作业，而且取得了不错的效果，因此人们多次重复这一尝试。至今，在斯卡伯勒和惠特比附近仍能看到一些这样的丑陋旧船。

北海拖网渔船“奥龙特斯号”
图片来自塞尔比的科克伦父子公司，经许可使用。

蒸汽拖网渔船“沙丘圣母号”。
图片来自塞尔比的科克伦父子公司，经许可使用。

由于渔船队需要在海上航行数周之久，而为了尽快将货物运往市场，就需要一种比帆船更快的运输工具，于是便出现了专门的蒸汽渔船，它们在多格滩与伦敦以及东海岸的港口之间往返航行。由此，人们很容易就开发出了既可用作运输船也可用作拖网渔船的蒸汽船。其实，帆船上早已使用了蒸汽动力，但那只是用于拖拽渔网和将船停靠在码头。竞争的加剧、因风平浪静而失去部分市场，以及逆风的频繁出现，都为蒸汽拖网渔船的出现创造了条件。最近的研究表明，使用机动驱动的拖网渔船可以降低成本，让相关各方获得更多利润；或许在下一个十年里，蒸汽拖网渔船将会面临更先进的推进方式的竞争。不过即便如此，帆船仍未完全消失，至今仍有许多纯帆驱动的拖网渔船，同时也存在许多配备辅助帆装置的蒸汽拖网渔船。在过去的几年里，蒸汽渔船的规模越来越大，它们拥有高耸的前桅楼、较高的干舷以及宽敞的驾驶室，因此能够前往距离北海数千英里之外的海洋。由于体积庞大，这类渔船能够携带足够的煤炭，以支撑其在长途航行中的需求。第252页下方的图片展示的就是一种现代型的蒸汽拖网渔船。

这是一艘拖网渔船，名为“诺特丹德迪恩斯号”。它与“奥龙特斯号”由同一制造商建造。其宽大的船首、陡峭的船侧结构以及较高的船首部分，再加上相当长的船身长度（纵向长度超过六倍船宽），使得它在各种恶劣环境下都能胜任工作。有趣的是，这艘20世纪的船只仍保留着老式帆船的特征——船体两侧绘有仿制的方形装饰图案。诺特丹德迪恩斯号的长度为160英尺，宽度为25英尺，深度为14.5英尺。

液压救生艇。
经《游艇月刊》许可转载。

然而时至今日，无论是帆船还是蒸汽动力船，尽管已经有了各种现代改进，但依然……

尽管有导航设备、防水舱室、船舶的尺寸以及出色的航行性能，但救生艇仍然是不可或缺的——在恶劣的冬季里，当情况紧急时，救生艇必须多次被派出去。虽然像拖网渔船那样，发动机最终有可能取代蒸汽动力来驱动这类船只，但目前尚未达到这一阶段。对于救生艇而言，蒸汽动力仍是一种相对较新的技术，这部分是因为当地海员们根深蒂固的偏见所致。此外，当救生艇需要出动时，海况通常非常恶劣，船只容易受到海水的冲击；如果不采取特殊措施加以防护，火势就可能会蔓延，届时救生艇的处境会比没有发动机时更加糟糕。在我国沿海，只有少数蒸汽动力救生艇，它们被安置在能够直接浮在水面上的位置，而不需要从海滩或专门的滑道中投放。最早的蒸汽动力救生艇在某种程度上与约翰·艾伦早在1730年就提出的设计类似，我们在前面的章节中已经提到过他。他提出的方案后来确实被詹姆斯·拉姆西在1787年采用。其原理是通过船头吸水，再从船尾排出。另一个运用这一理念的例子就是对面页面上所示的液压式救生艇。螺旋推进器的缺点在于它很容易被残骸和绳索堵塞，甚至损坏。因此人们采用了另一种方式：在船体中部底部安装一个“吸水装置”来吸入水，然后将水从船尾两侧排出；如果想要让船只倒退，只需将水向前排出即可。这种类型已被实际应用，且在拯救遇难者生命方面发挥了重要作用。通过查看第255页的插图，可以看到液压式救生艇的中间结构，从而了解“吸水装置”的位置。通过交替使用船尾的管道，就可以像装有双螺旋推进器的船只一样，让船只向左或向右转向。不过这种方法也有相应的缺点，显然并非一种高效的推进方式；如果海水中含有大量沙子，发动机会受到严重损害，其他有害物质则可能造成更大的破坏。

螺旋桨式救生艇。
经《游艇月刊》许可刊登。

另一方面，我们曾提到过螺旋桨存在缺陷，因为它有可能受到损坏。因此人们决定……

只要将它安置在船尾前方一定距离处的隧道中，就能避免此类问题，从而免受各种可能的损坏。（伦敦消防队在泰晤士河上使用的蒸汽消防船也采用了类似的方法——每当河边的仓库或工厂着火时，就会派出这些消防船。）如果参考第257页的插图，就能看到这个隧道。为确保万无一失，还在螺旋桨正上方的驾驶舱地板上设置了防水舱门，这样就可以轻松清除海草、绳索或其他杂物，而无需先将船只停靠在岸边。这些小船的长度约为50英尺，宽度约为15英尺；它们由直动式复合表面冷凝发动机驱动，因此能够达到约9节的速度。

在世界上一些河流深度较浅的地区，无论是河岸处还是河流中部，只能依靠“尾轮船”来进行蒸汽航行。这种情况常见于非洲西海岸以及美洲。从总体上看，这种设计其实与之前在《Hulls’ idea for a towboat》一文中提到的那种古老船舶的设计类似。我们所讨论的这类蒸汽船的船尾并非呈直线结构，而是略微向上倾斜，这样桨轮就能自由旋转，而不需要像通常那样安装在船体侧面时所需的那么大的吃水深度。通过观察本页对面插图中的“Inez Clarke”号船尾，就可以看出这一点。这艘尾轮船早在1879年就已建造，但这里所展示的设计要点得到了很好的体现。尽管装有沉重的发动机，它的吃水深度仅为15英寸，因此能够进入极其浅的水域——甚至瓶子都能漂浮在其中。不过，它的尾轮依然足够强劲，能让船只以每小时15英里的速度前进。该船的长度为130英尺，宽度为28英尺。如今，在俄亥俄河和密西西比河上也有采用类似“Inez Clarke”号设计原理、但结构有所不同的蒸汽船，它们被用作拖船，用来牵引载有煤炭的平底船队。一次最多可以牵引五万到六万吨的货物。

“伊内兹·克拉克号”。
取自维多利亚与阿尔伯特博物馆的模型。

“纳奇兹号”与“日食号”（1855年）。

“帝国号”。
图片来自维多利亚与阿尔伯特博物馆的展品。

对于拥有众多长河的北美洲而言，正如富尔顿所预见的那样，蒸汽船确实是一种极为实用的交通工具。而对于欧洲人来说，当意识到密西西比河的巨大潜力时，他们也会感到震惊。引用最著名的作家马克·吐温所著的畅销书中的第一句话：“关于密西西比河的记载实在值得一读。”同样地，它的蒸汽船也值得关注，不过在有限的篇幅内，我们只能简要介绍它们的部分特点。第258页的插图展示的是两艘蒸汽船——纳奇兹号和日食号——在午夜的月光下沿着这条大河相互竞驰的情景。首先映入眼帘的是这些蒸汽船甲板极高的高度。驾驶室则更高，大约位于水线与长长的烟囱顶部之间。就连马克·吐温也认为这种高度实在惊人。“当我站在驾驶室内时，”《密西西比河上的生活》一书的作者说道，“我仿佛身处高山之上；而甲板则在我下方延伸得很远，我真不明白自己当初怎么会认为小型的保罗·琼斯号是艘大型船只。当我俯瞰那间装饰华丽的沙龙时，感觉就像透过一条壮观的隧道望去……锅炉层——也就是可以这么说的话，船的第二层——在我看来简直像一座教堂那么宽敞；前甲板也是如此。那里并非只有寥寥几名甲板工人、消防员和杂役，而是一整支队伍的人马。一排排炉子发出强烈的光芒，上方还有八台巨大的锅炉。”

附图取自1855年印刷的石版画，展示的是当时密西西比河上最出色的两艘蒸汽船。 “日食号”由一台单缸高压发动机驱动，其明轮的宽度为40英尺。它的两个锅炉位于船头，距离甲板约3.5英尺高，内部设有我们之前讨论过的回流管。废气通过这些管道返回，然后从高出飓风甲板50英尺的烟囱中排出。该船的吃水深度仅为5英尺，长度为360英尺，宽度为42英尺，船体深度则为8英尺。作为燃料，人们使用松香、沥青松以及煤炭。马克·吐温为我们留下了关于这些及类似密西西比河蒸汽船在比赛中的激烈程度的描述：“在过去，每当有两艘快速船只出发参加比赛，而周围又有大量观众观看时，听到船员们的歌声实在令人振奋，尤其是当夜幕降临、船头被火把的光芒照亮时。比赛是一种极为有趣的娱乐活动。人们总以为比赛很危险，但实际上并非如此……在比赛中，任何工程师都不会犯困或疏忽大意，他们始终保持警惕，不断检查各种装置。真正危险的是那些行驶缓慢的船只，因为那些船上的工程师会昏昏欲睡，导致碎屑进入发动机，进而切断锅炉的供水。在蒸汽船发展的黄金时期，两艘速度极快的蒸汽船之间的比赛具有极其重要的意义……所有会增加重量或让船体表面更容易受到风水影响的因素都会被消除。多年前，当‘日食号’与‘A.L.肖特韦尔号’进行那场精彩的比赛时，据说人们甚至特意刮掉了‘日食号’烟囱之间装饰物上的镀金，还有位船长为了这次比赛而摘下了手套并剃光了头发。不过我一直对这些说法表示怀疑。”1870年，“纳奇兹号”从新奥尔良出发，经过17天17小时的时间，航行了268英里的距离。而最著名的比赛当属1870年“罗伯特·E·李号”与“纳奇兹号”之间从新奥尔良到圣路易斯的比赛，全程1,218英里。前者用时3天18小时14分钟，后者则用了3天21小时58分钟，但“纳奇兹号”的船员声称由于大雾以及机器故障，他们多花了7小时的时间。

不过，让我们继续向北行进。自富尔顿时代起，哈德逊河就以其蒸汽船而闻名。随着“克莱蒙特号”及其后续船只的成功，推动蒸汽船发展的动力至今依然存在。作为20世纪60年代流行的哈德逊河型蒸汽船的代表，第258页所示的“帝国号”模型颇具研究价值，因为它展现了从“克莱蒙特号”到第262页所示那种高度现代化的蒸汽船之间的过渡状态。与同类船只一样，“帝国号”的吃水也很浅。在这里可以初步看到北美客用侧轮蒸汽船发展过程中的一个特征，而这一特征在“联邦号”上则得到了极致的体现。我想强调的是美国人对于蒸汽船两侧护板的设计方式——在英国的明轮蒸汽船上，无论是用于客运还是拖船任务，这些护板都相当短（参考第240页的“单峰骆驼号”即可明白这一点）。但美国人的设计理念是让这些护板不会突然结束，而是逐渐在船头和船尾变细，从而使甲板能够更大幅度地伸出船外。船头设有驾驶室，而乘客则居住在护板甲板及上层甲板的中央区域。该船的长度为336英尺，船体本身的宽度为28英尺，若包括护板则宽度为61英尺。在许多哈德逊河上的蒸汽船上，仍然可以看到一种奇怪的现象：人们仍在使用那种穿过甲板顶部的旧式走道。正如我们之前已经讨论过的，这里无需再赘述，但本页旁边的剖面图能够清晰地展示这一设计原理。

《联邦》。

美国内河蒸汽轮机的梁式发动机。
取自维多利亚与阿尔伯特博物馆的剖面模型。

美国最著名的轮船公司之一便是隶属于新英格兰航海公司的法尔河航运公司。该公司的航线从纽约延伸至波士顿，其船只虽然吨位在4000吨到6000吨之间，但却采用明轮作为推进动力，这一点十分引人注目。这些船只的甲板层叠高度很高，且延伸超出船体之外。该公司的船队中包括“普里西拉号”、“清教徒号”和“普罗维登斯号”等船只，它们的长度在400英尺以上至400英尺稍低之间，宽度约为50英尺，再加上“护舷”部分则约为80英尺。在这页的对面可以看到“联邦号”——这支著名船队的旗舰，也是最现代化的船只。它的明轮箱并未高高耸立，而是被大量的上层结构所覆盖；由于船体宽度极大，明轮几乎看不见，因为它们位于“护舷”之下，而非从船体上突出。 “联邦号”在纽波特和法尔河之间往返于纽约与波士顿之间，它是为内河航行而建造的最大、最宏伟的轮船。据说其建造成本高达40万英镑，由此便可看出它的价值之高。由于部分航程会经过大西洋，因此这艘船的船头设计得较高，以便在海上保持稳定。它的长度为456英尺，宽度为96英尺（包括“护舷”部分），可容纳2000人住宿。从纽约到法尔河的航程大约需要12小时，大多在夜间进行。由于采用了明轮驱动，船上没有振动，因此即便是在海上，人们也能像在岸上一样安心入睡。“联邦号”在海上非常稳定，同时还将奢华元素发挥到了极致，同时又保留了船只的传统特征。实际上，这些船只简直就像是由两台明轮驱动的现代化酒店。它们配备了理发店、咖啡馆、图书馆、沙龙、乐队演奏室、画廊、楼梯、餐厅、宽敞的卧室、厨房以及无数其他设施，充分体现了陆地上人们对奢华与舒适生活的追求。与同系列的其他船只一样，“联邦号”也是用钢铁建造的，为确保安全，它拥有七道延伸至主甲板的隔墙，设计极为完善，即便出现疏忽也不可能导致舱门敞开。它的船体是双层的，两层船体之间的空间被划分成了多个水舱。

船舱十分紧凑，同时在蒸汽船的两侧还设有用于防止碰撞的护壁。该船的速度为每小时22海里，这一速度是由配备两个高压气缸的复合式发动机所驱动的。其桨轮为曲面钢制结构，除了常规的蒸汽泵外，还有一台大型泵用于整个船体内部的喷水灭火系统。船上配有强大的探照灯以及通往厨房的电动升降机。即便蒸汽舵装置和手动操纵装置出现故障，仍可通过直接连接在舵杆上的独立辅助装置来操控船只。鉴于北美在蒸汽船的发展史上发挥了重要作用，因此该地区将桨轮蒸汽船发展到在英国完全未见过的程度，这其实并不奇怪。这种差异部分源于两国人民在喜好与习惯上的不同，也与其地理环境有关。例如，英格兰就没有像哈德逊河那样宽阔且适合航行的水域，也没有像美国五大湖那样能为蒸汽船发展提供特殊条件的广阔水域。作为不仅运送货物、还能运送乘客的交通工具——尤其是在旅游季节——五大湖上的蒸汽船已具备了更接近远洋客轮而非内河蒸汽船的特性。这些湖上客轮充分体现了奢华风格，从本页插图中的“克利夫兰城”号上，便可看出当今美国五大湖上那些双烟囱客轮的风貌。关于哈德逊河和福尔河上的蒸汽船所具有的那两种特点，在这里还会进一步得到体现，即额外增加的甲板数量，以及通过护壁而增大的船宽。

“克利夫兰城号”。
一艘美国制造的返航蒸汽轮船。

不过，或许外观最特别的美国蒸汽船，就是那种在五大湖地区用作货船的“鲸背号”了。实际上，它只不过是一个形似鲸鱼的钢制容器，船尾装有发动机和螺旋桨。虽然外观并不美观，但它可以被视为英国炮塔舰的美国版，只是有一个不同之处：这种美国式的船只没有炮塔，而只是一个长长的弯曲箱体，船头和船尾各有一个相对较小的结构——只要查看第264页旁边的那艘船的照片就能明白这一点。这类湖泊用蒸汽船的设计理念，就是在尽可能低的注册吨位下承载尽可能多的货物，这一目标已经得到了不错的实现，因为船上几乎没有其他空余空间，所有空间都被用来装载货物了。至此，我们可以结束这一章的内容了。我们现在已经了解了蒸汽船的发展历程、逐步演变的过程，以及它在不同地区作为商业运输工具时的各种特点。不过，与帆船一样，蒸汽船也并非只用于商业或战争用途。关于后一种船只，本册书中不会涉及；不过关于蒸汽游艇的发展，我们接下来还将进行介绍。

第十章 蒸汽游艇

蒸汽船能够像帆船曾经那样成为运动员们喜爱的交通工具，这其实是理所当然的。即便蒸汽船无法取代那些更为简单的船只，至少两者也可以一起在海上航行，互不干扰。不过，老旧的偏见依然在游艇领域出现——正如我们在本书中多次看到的那样，这种偏见也存在于纯粹用于商业或实验目的的船舶的发展过程中。

蒸汽游艇的先驱无疑是安多弗附近泰德沃思的已故阿什顿·史密斯先生。他家境殷实，是个热衷于体育的人，在狩猎界和游艇界都享有盛誉。相比同时代的人，他具有更远的视野，也少有偏见。他曾拥有多艘帆船，还是皇家游艇队的成员，他希望将这种运动的精神推广到使用蒸汽动力的船只上。然而，对于皇家游艇队那些保守的人士来说，这显然不是一个好主意。1827年5月5日，他们立即通过了一项决议：鉴于该俱乐部的宗旨是提升航海技术并改进帆船，而蒸汽机的应用与这一宗旨相悖，因此任何由蒸汽驱动的船只都不应被允许加入俱乐部，任何在游艇上安装蒸汽机的成员也应当被除名。正如已故的蒙塔古·盖斯特在其所著的《皇家游艇队史》中所说的那样，这种偏见无疑是由于当时当地的蒸汽船会排放出令人讨厌的烟雾，从而污染了南安普顿水域的美丽景色，还使得远处的物体无法被看见。史密斯则遭到嘲笑，人们说他想要引入蒸汽游艇，其实只是想把商业利益与航海活动联系在一起罢了。

这种羞辱让他极为痛苦，最终他选择退出会员资格。1827年8月，北方游艇俱乐部在举办的比赛中设立了一个价值20基尼的奖杯，授予速度最快的蒸汽船；据我所知，这是蒸汽船首次在如此条件下进行比赛。几位蒸汽船船主纷纷报名参赛，经过三小时激烈的角逐后，一艘名为“克拉伦斯”的明轮船获胜。这一事件尤其有趣，因为这艘船是由本书前文提到的著名工程师罗伯特·纳皮尔设计的，而它的成功也带来了许多其他好处。这一事件引起了阿什顿·史密斯的注意，尽管他当时已经50岁，但他对这项新运动的发展前景充满热情。他此前已经为自己建造了五艘帆船，在从皇家游艇队辞职后，他写信给纳皮尔，邀请他到安多弗附近的自己家中。两人此前从未见过面，但这次会面之后，纳皮尔受命为史密斯建造一艘蒸汽船，造价高达2万英镑，而且他在整个建造过程中拥有完全的自主权。有学者指出：“关于史密斯先生建造的第一艘蒸汽船，没有任何记载。”因此有必要补充一点：那艘船的名字叫“梅奈”，建于1830年，交付地点在布里斯托尔。它的长度为120英尺，宽度为20英尺，吨位为230吨，额定马力为110马力。当然，它也是一艘明轮船，由纳皮尔设计的双侧杠杆式发动机驱动，其工作原理我们之前已经详细介绍过。那些想了解这艘具有历史意义的第一款蒸汽船外观的人，可以在格拉斯哥艺术馆看到它的模型。“梅奈”号取得了巨大成功，其主人非常满意，于是又委托纳皮尔为他建造另一艘船，名为“萤火虫号”，这艘船的吨位为300吨，马力为100马力，1838年便已建成。直到史密斯80岁时，两人之间的合作关系依然存在，在这二三十年间，纳皮尔为他的赞助人建造了相当数量的蒸汽船。在“萤火虫号”之后，1839年又出现了“火王号”——这是一艘700吨级的船只，也是所有船只中最大的一艘。此后，还陆续出现了三艘“火后号”（是为了向刚刚登基的维多利亚女王致敬而命名的）。

自第一艘蒸汽游艇“珍妮·林德号”和“海蛇号”问世以来，大约在1851年又出现了“火王号”。该船采用空心水线设计，速度相当快。在试航之前，史密斯就在《贝尔生活报》上公开挑战：愿意用5,000几尼的奖金与当时任何一艘蒸汽船从多佛尔码头到埃迪斯通灯塔再返回进行比赛，如果愿意的话，奖金还可以更高。三艘“火后”级游艇中，“火后号”是当时最快的船只，其速度可达16节。这是第三艘以此命名的船只，建于1846年，吨位为300吨，马力为120马力。它由推进螺旋桨的发动机驱动，海军部非常看重这艘船，甚至将其作为邮船使用。不过史密斯并不喜欢螺旋桨，他设计的下一艘船又恢复了明轮驱动方式。

1844年，皇家游艇队逐渐摆脱了以往那种高傲且与世隔绝的状态，因为那一年他们开始对蒸汽游艇予以一定的认可，规定“马力低于100的马力的蒸汽船不得进入皇家游艇队，也无权享受该队的各项特权”。1853年，所有禁止使用蒸汽游艇的规则都被废除，至此人们对蒸汽游艇的反对意见也消失了。于是，一些皇家游艇队的成员在他们的帆船上安装了辅助发动机，但到1856年时，拥有蒸汽发动机的游艇还不到二十艘，而帆船则有七八百艘。1868年，范恩勋爵的蒸汽游艇“科妮莉亚号”与塔尔博特先生的“埃奥森号”之间举行了一场独特的比赛，不过当时这场比赛还引发了一些嘲笑。到了80年代初，那些悬挂皇家游艇队旗帜、仅用于巡航的游艇中，有很多都是纯蒸汽动力或带有辅助蒸汽动力的游艇。到1883年，2,000艘游艇中就有不少于700艘是蒸汽动力游艇，其建造成本高达250万英镑。这项新运动的发展已经到了如此程度，《菲尔德》杂志甚至提出，普通的巡航活动将会被蒸汽游艇所取代。80年代期间，由于多种原因，英格兰各地的蒸汽游艇数量不断增加。无论是船舶发动机的制造，还是游艇的设计，都取得了进步，同时煤炭的使用效率也提高了。但由于其本身的特性以及高昂的成本，蒸汽游艇运动只能为富人所享用。

这种蒸汽游艇让船只无需受平静海面或潮汐的影响，同时它还具备一种社交功能。考斯帆船周带来的影响、热情好客的待客方式，以及能够享受如同浮动住宅般舒适的生活环境，这些因素所带来的乐趣，即便不比从一个港口航行到另一个港口的快乐更甚，也至少与之相当。许多蒸汽游艇都在英格兰南岸或苏格兰西岸较为平静的水域中航行，或许会在12月或1月前往里维埃拉。不过也有少数游艇，比如布拉西勋爵那艘著名的“Sunbeam”号，会环游世界，进入北极圈，穿越大西洋，然后经苏伊士运河向东航行。

约1890年的典型蒸汽游艇。
经《Yachting Monthly》许可刊载。

很长一段时间里，蒸汽游艇自然而然地保留了大多数帆船的特征。我之所以说“自然”，并非仅仅因为人们仍然不信任蒸汽动力，因而仍使用帆布，而是因为与用于商业目的的蒸汽轮船相比，蒸汽游艇更注重外观的美观与对称性。因为设计蒸汽游艇的人更像是游艇设计师，而非蒸汽轮船设计师。我们只需看看圣·克莱尔·伯恩和G.L.等人的杰出作品即可。

沃森强调了这一点。的确，除了最近才被纳入蒸汽游艇行列的三合会号——我们稍后会详细介绍它之外，从整体外观来看，这些蒸汽游艇的造型其实比人们根据商用蒸汽船的外观差异所想象的要更具“游艇风格”。第271页上的插图展示了1890年左右典型的蒸汽游艇，从中可以明显看出19世纪60年代的快帆船对它们的影响。船头的镀金装饰、船首像、精美的入口以及船首斜桅，其实早在无需在斜桅末端安装横帆之后就已经存在了。通常情况下，这类船只采用纵帆结构，不过也有一些用于远洋航行的蒸汽游艇采用双桅或三桅结构。为了节省有限的煤炭供应，同时也为了在海上保持船只的稳定性，这类船只仍会保留帆具以用于航行。

早期，蒸汽游艇一般都是单层甲板的结构。但如今，它们的设计方式与帆船类似，出现了各种不同的结构：上层前甲板、侧甲板、驾驶室、遮阳甲板、桅杆甲板等等。原本的三根桅杆已经逐渐减少为两根，现在则只保留一根，而且那根桅杆也只是用于信号传递或无线电通信之用。过去，蒸汽游艇都是又长又窄的形状，还需要携带大量的压舱物；而如今，它们的宽度更大，而且在很多方面都更接近于商用蒸汽船的设计风格。船只的内部设施也在不断改进，各种基本结构也在发生变化。过去，餐厅和客厅都设在下层甲板，而现在，只要条件允许，这些空间都会被安排在主甲板上。通过不断增加甲板层次，船只提供了更多的活动空间。现代蒸汽游艇的一个显著特点就是驾驶室和领航室的规模越来越大。与那些更大的船舶一样，如今的蒸汽游艇也配备了各种提升舒适度的设施：电灯、制冷设备、精美的装饰、供暖系统、探照灯，还有无数其他细节，这些都使得拥有这样一艘私人蒸汽船的成本变得非常高昂。

这种从荷兰人那里继承而来的老式方形船尾设计，经过英国海军的改良，再经由皇家游艇的进一步改进，如今已不再显得笨重，而是更接近于现代高级帆船的样式。船头和船尾有足够的突出部分，这不仅增加了甲板空间，还使船只更加干燥；在船头，这些额外的空间对于操作锚具非常有利。与客轮相比，游艇有更多机会展现其优雅的风姿——它不必以极快的速度穿越海洋，也不必将内部空间浪费在装载货物和邮件上。它无需在甲板上堆放各种设备，只需以从容而优雅的方式完成各项任务，同时始终保持美观的外观。不过，由于体积较大，它现在能够携带足够的水、煤及补给品，从而在远离岸边的情况下进行长途航行。速度问题其实是从属于燃料续航能力的，让船主及其乘客尽可能舒适地抵达目的地，远比创造新的蒸汽动力纪录更为重要。这是一种出色的海船，因为它不必像客轮那样受重量分布限制的困扰。单螺旋桨正在被双螺旋桨取代，而三膨胀式发动机则因没有剧烈振动而被广泛采用。不过，蒸汽游艇也认识到了涡轮机的优势，第一艘配备涡轮机的游艇是1902年在克莱德河为克里斯托弗·弗内斯爵士建造的“翡翠号”。它的泰晤士河测量长度为797英尺，由三个独立的螺旋桨驱动，每个螺旋桨的轴都由三组涡轮机驱动。它的速度约为16节，且耗煤量极低；在建成后的第二年，它就成功横渡了大西洋，展现了自身的能力。此前已经讨论过的、适用于中等速度的帕森斯涡轮机，无疑将为这种推进方式在游艇上的更广泛应用铺平道路。否则，对于蒸汽游艇而言，速度其实并非什么优势——因为往复式发动机需要更大的空间，而这些空间本可以用来增加舱室面积。水压舱和防沉底板被广泛使用，而钢铁在制造船体以及船舶的许多其他部件方面早已证明了其价值。既然蒸汽游艇的发动机已经展现出长期以来人们所不认可的可靠性，那么除了……之外，也就没必要再使用风帆了。

用于稳住船只的装置，或者如前文所述、用于长途海上航行的装置，已经消失了。如今，人们更常见到的是那种带有斜帆和横帆的蒸汽游艇，就像第275页插图中所展示的那样，而非过去那种使用纵帆和横帆的游艇。事实上，甚至可以说，保留两根桅杆更多是出于美观考虑，而非实用需求。

现代的蒸汽游艇。
经《游艇月刊》许可使用。

俄罗斯帝国游艇“利瓦迪亚号”。
图片源自维多利亚与阿尔伯特博物馆的模型。

有史以来最非凡的蒸汽游艇之一便是“利瓦迪亚号”，其详细模型展示在276页对面。该游艇由约翰·埃尔德公司于1880年为俄罗斯海军部建造。其独特的设计理念源于约翰·埃尔德在60年代提出的圆形浮动电池构想，后来波波夫上将又在10年后重新提出了这一想法。从该游艇的建造者多年前发表的技术论文中可以看出，该游艇是按照波波夫上将的设计制造的，目标航速为每小时14节。如果无法达到这一标准，俄罗斯海军部有权拒绝接受它。在实际建造之前，人们先通过模型进行了大量实验；而在游艇建成前后，它也遭到了不少批评——其中一些批评无疑是由于其设计与传统做法存在巨大差异所致。其建造者称该游艇的形状类似比目鱼，上层结构则用于安置皇室成员以及船员和随行人员的住所。经过试航后，它便离开了……

在良好的天气条件下，这艘船从克莱德港出发，前往布雷斯特。之后它穿越了比斯开湾，而此时出现的恶劣天气逐渐演变成极其猛烈的风暴，这对船只的稳定性构成了严峻考验。结果证明，这艘船具备出色的稳定性——尽管它原本是为在黑海航行而设计的，却仍能以非常理想的状态在比斯开湾的海上航行。船上专家估计波浪高度在20到25英尺之间，但由于船体结构的原因，波浪被有效地分解了。无论何时，波浪都无法波及到那些悬挂在距载重线22英尺高处的救生艇；尽管甲板上摆放着烛台等容易倾倒的物品，但船只始终没有出现摇晃导致这些物品掉落的状况。的确，当船只抵达费罗尔时，由于船员疲惫不堪，船体外围的37个隔间中有两个受到了损坏，但这并未影响船只的整体结构。该船由三个螺旋桨和三台独立的发动机驱动，操作起来十分方便。在暴风雨中，只需一名船员就能操控船只。它的排水量接近4,000吨，长度为235英尺，最大宽度为153英尺，吃水深度仅为6.5英尺。

或许最典型的例子就是那些并非由专业游艇设计师设计的蒸汽游艇——比如该国王室所拥有的那些蒸汽游艇。令人遗憾的是，在本应是最先进、最高效的蒸汽游艇上，一些过时且低劣的设计传统依然被沿用。这些皇家蒸汽游艇上体现的更多是过去海军设计理念的影响，而非现代设计理念。人们刻意追求一种笨重的视觉效果，而非优雅与精致；18世纪及19世纪初的海军设计缺陷也被顽固地保留了下来。那些沉重的结构、毫无美感的外部雕刻和金箔装饰，其实只是试图模仿那些本应源自船只自身线条之美的元素罢了。几年前下水的“维多利亚与阿尔伯特”号尤其体现了这些本不该存在的缺陷。而1907年下水的最新型英国皇家游艇，其优势也远不及它的前代。第278页的插图展示了“亚历山德拉”号在试航时的情况。诚然，它的结构仍然相当沉重……

虽然经过过改造，但在各类蒸汽游艇或现代远洋蒸汽轮船中，它之所以引人注目，并非因为其与生俱来的美丽，而是因为它所展现出的坚固感。亚历山德拉号的注册吨位为2,157吨，由三台涡轮机驱动。

皇家游艇“维多利亚与阿尔伯特号”。

皇家游艇“亚历山德拉号”。
图片由A. & J. Inglis有限公司提供。

第280页上的“Sagitta”号插图尤为有趣，因为1908年夏季它问世时，是南岸建造过的最大的蒸汽游艇。该游艇由Camper and Nicholson公司为瓦朗塞公爵所建造，其泰晤士河计量吨位为757吨；试航时的速度为15.2节，比合同规定的速度高出2.2节。通常情况下，蒸汽游艇的建造工作是由北方的造船厂来承担的。这款游艇有两个特点，显示出其与传统蒸汽游艇设计的不同之处：首先，它没有三根甚至两根桅杆，只保留了一根，且这根桅杆位于极为特殊的位置，用于发送信号；其次，它的船尾结构与传统的剪式船首加船首斜桅结构截然不同，不过仍保留了类似游艇的突出式结构。在这种设计上，个人的审美偏好会独立于船舶工程学的要求而起作用，但很难说这种混合式设计具有美感——因为游艇船首应有的完美平衡感在这里几乎无法实现。相比之下，“Triad”号的设计则要合理得多，尽管它因独特性而遭到不少批评，但它还是在1909年夏季亮相了。这是一艘相当有趣的游艇。

这艘新型游艇的照片出现在第280页的背面，但该照片很难让人了解它的实际尺寸。它拥有两个烟囱、笔直的船尾以及经过改良的龟形甲板结构，与“Sagitta”号所体现的折中设计相比，它显然属于那种极致设计的船只。在“Triad”号上，人们彻底打破了传统设计规范，从而实现了对现代远洋蒸汽轮船的初步探索。毫无疑问，它在某种程度上与著名的德国帝国蒸汽游艇“Hohenzollern”号有相似之处，但实际上它更像是一艘微型深海客轮——能够前往任何地方，承担各种可能的任务。它是由一家据我所知此前从未制造过蒸汽游艇的公司按照蒸汽轮船的标准建造的。仅凭1,416吨的重量，它就已经足够引人注目了，而它那实用的设计则让它更加突出。它的船尾设计受到了不少批评，其中一些批评确实有道理，但也有不少是因它打破了传统惯例而产生的。据说，这种剪式船尾不仅在美观上具有优势，还能为抛锚作业提供足够的甲板空间，同时还能让船首甲板得到有效保护，防止海水涌入。此外，旧式的船尾结构在发生碰撞时还能起到“假船尾”的作用，而笔直的船尾则在拥挤的港口停靠时具有明显优势。

“Triad”号的长度为250英尺（垂直线间距），宽度为35英尺，配备双螺旋桨发动机，航速可达16节。它拥有两个双端锅炉，还有一个辅助锅炉，用于在港口时为电气系统供电。它的一些细节设计也相当独特，值得注意。例如，其前桅上的绞盘配备了特殊指示器，可以显示已放出的缆绳长度；此外，还采用了类似大型客轮上的装置，这样工程师在执行船长指令时就不易出错。当发动机向前推进时，电灯会显示红色；而当发动机向后行驶时，则会显示绿色，发动机的运转状态会自动反映出来。在舒适性方面，这艘微型客轮也配备得相当完善。除了常规的居住空间外，它还设有餐厅、客厅、音乐室以及女仆室。

宽敞的房间与充足的卧室，所有家具均经过精心挑选，力求体现现代奢华风格。受篇幅限制，我们无法详细介绍那些在欧美水域航行的精美蒸汽游艇。例如1908年建造的“瓦纳迪斯”号，其排水量为1,233吨（按泰晤士河标准计算），配备三组螺旋桨和三台涡轮机；由苏格兰公司为纽约的莫顿·F·普兰特先生定制的著名游艇“伊奥兰德”号；还有双螺旋桨结构的“瓦基瓦”号、“莉西斯特拉塔”号以及“自由号”等。尽管在上个世纪上半叶蒸汽游艇曾遭遇诸多反对与冷遇，但这些游艇依然迅速发展起来，形成了令人惊叹的舰队。“自由号”的内部舒适度我们将在另一章中详细介绍，它的排水量为1,571吨，于1907年12月下水，堪称近年来最出色的游艇之一。该船全船采用骨架甲板结构，线条优美，外观出众，同时仍保留着传统的船首桅设计。其住宿条件极为优越，各区域之间通过走廊相连，共有十几间豪华客房供客人使用。它由两组三膨胀式发动机驱动双螺旋桨，为减少振动，这些发动机的转速不同。该船可携带足够的煤炭，使其能够航行6,000英里，无论从内部还是外部来看，都堪称完美之作。

S.Y.“SAGITTA”号。
图片来自Camper & Nicholson有限公司的授权。

S.Y.“TRIAD”号。
图片来自Caledon Shipbuilding有限公司的授权。

鉴于发动机所展现出的性能，蒸汽游艇的未来或许有些不确定。

从经济角度来看，前者具有诸多优势：它能够更有效地利用帆力，从而有望遏制向蒸汽动力发展的趋势。对于长途航行而言，现代客轮所提供的极致舒适体验让人别无选择。要维持一艘蒸汽游艇在为期四个月的夏季航行期间正常使用，需要相当大的开支。如果按每吨10英镑作为平均成本来计算——这也是公认的估算值——那么像“瓦基瓦”号这样的游艇，每年所需的费用也就仅在1万英镑左右。对于这笔支出，大多数人都会期望能从中获得丰厚的回报，无论是用于娱乐还是旅行。无论能否获得同样比例的回报，至少它为数千名造船工人和游艇操作员提供了就业机会，因此这一海上运动形式确实值得人们如此重视。

第十一章 蒸汽船的建造

在了解了蒸汽船历经的各种变迁及其独特发展历程之后，本章旨在利用有限的篇幅，简要介绍将大量材料转化为具有生命、能够移动的庞大蒸汽船所采用的方法。

在船舶的建造过程中，所蕴含的情感或许远远超过其他任何行业。诗人和画家们不止一次地将这一主题作为创作的灵感来源。建造一艘船远比建造房屋更为浪漫，因为它在还处于建造阶段时只不过是数千吨的材料而已；但从它首次接触水面的那一刻起，它就变成了一种有生命的存在，拥有自己的智慧与个性，且独一无二、易于辨认。在所有人造物中，没有任何东西能与之相比。

图1——平甲板型蒸汽船。

图2——“三岛”型。
图3——上层桅楼式结构。
图4——上层桅楼式结构，带有加高的后甲板。
图5——早期“良好甲板”型。
它的诞生始于未来船主决定建造它之时。在绘制任何设计图之前，必须先确定其尺寸、排水量以及整体特征，还要决定它是慢速船还是快速船，是用于载客、运货，还是在北大西洋航线航行、通过苏伊士运河前往东方等等；因为所有这些因素共同决定了该船的造型。

它即将被建造起来。在继续之前，让我们先了解将各类蒸汽船区分开来的九种不同类型。如果读者能仔细查看附图，我们的论述就不会出现模糊不清的情况。图1展示了蒸汽船的最基本形态——仅仅是一艘甲板平坦的船只，配有用于保护引擎的防护结构，这一点在之前的页面中已有说明。第134页所示的沿海航行用蒸汽船便是这种类型的例子。图中的这种防护结构可以说就像是甲板上的“岛屿”，不过后来它逐渐延伸到船体两侧，并作为船体的延伸部分而形成桥楼。同时，人们还增加了前部防护结构和短尾楼，以便更好地保护船只免受海浪的侵袭，这一结构可见于图2。由于显而易见的原因，这种类型被称为“三岛式”结构。需要明白的是，在桥楼甲板的两侧都有通道通向下方，以便船员在船上移动。而原本仅用于保护船首的前部防护结构则被加高了几英尺，从而可以用来作为船员的居住空间，这种结构就被称为“顶帆前部防护结构”，可见于图3。与此同时，船尾的短尾楼也变长了。但在图4中，我们可以看到加长的尾楼实际上变成了一个升高的侧甲板——也就是说，它并非只是架在甲板之上的结构，而是真正的在船侧部分升高的甲板。这样的侧甲板能够更好地抵御海浪的猛烈冲击。在图5中，这种结构又有了进一步的发展：顶帆前部防护结构仍保持不变，但长尾楼以及桥楼的尾部都被加长，直到它们相互连接，形成一个整体。这属于“带舱室型”结构，所谓“舱室”指的是位于前部防护结构尾部与桥楼甲板前端之间的区域。保留这个区域是因为没有必要用它来装载货物——因为将货物堆放在船头会导致船头下沉（这本身就很糟糕），同时还会使船尾上升，从而使螺旋桨更容易受到海水冲击。而在现代蒸汽船的发展过程中，人们不仅考虑了船舶的平衡性与适航性，还有各种针对蒸汽船制定的规章制度。既然这个舱室空间不会计入船舶的吨位（而船舶必须为吨位缴纳高额费用），那么只要保持其开放状态，它仍然具有实用价值。从另一个角度来看……

就船舶的适航性而言，据说这种设计能够防止船首处进入的水流冲刷整个船体（如果井口被封住的话，水就会如此流动）。而如果井口保持开放状态，水就很容易通过排水孔流走。不过图5中所展示的类型其实处于“三岛式”结构与防护甲板式结构之间的过渡阶段。图6中的设计则更接近于典型的防护甲板式结构，它与图5中的船只不同之处在于：后者拥有升高的前甲板，而非后甲板。该类船只还配有较高的前部结构以及结合在一起的桥楼，这类设计在用于横跨大西洋的货船上被广泛采用，如今在从事煤炭运输的船只上尤为常见。这种升高式前甲板的优点在于它能增加船舶的容积，同时弥补轴隧所占据的空间。由于可以将更多货物放置在船尾，也就减少了船舶因船头重量过大而失衡的风险。

图6——“防护甲板式”结构。

图7——“支柱甲板式”结构。

图8——“遮阳甲板”型。
图9——“遮蔽甲板”型。
图7展示的是“纵梁甲板”，它是我们接下来要介绍的三种三层甲板结构中的第一种。这种结构是为了便于在各个甲板之间运送乘客而设计的。它拥有一个结构较为坚固的连续上层甲板，当然，驾驶甲板则位于纵梁甲板之上。在图8中可以看到“遮阳甲板”型，它的甲板结构比前一种更轻便，且与前者一样，其两侧在主甲板以上也是完全封闭的。由于结构较轻，通常不会在上面再添加任何沉重的结构。这种结构的出现，是为了为运送东方朝圣者的船只提供遮蔽处。后来，这种结构也被用于货轮上。最后是图9所示的“遮蔽甲板”型，它在两侧设有通风口。读者通过海报和照片已经很熟悉这种结构了，因此无需过多说明。不过可以补充一点：位于船尾与前部之间的这种轻型甲板是由圆形支柱支撑的，这些支柱两侧是开放的（如图所示），但有时也会用轻型板材将其封闭起来。它的强度仅够为乘客提供散步空间，或为牲畜提供遮蔽处。至今，这种类型仍广泛应用于中型及大型货轮上。

“毛里塔尼亚号”的建造过程。
显示了船体结构平面图以及部分框架结构。
图片来自库纳德轮船公司，经许可使用。

在了解了这些不同的类型之后，我们现在可以继续探讨主题的核心内容。在确定了要建造的蒸汽船的类型和特性之后，下一步就是设计船体中部结构，该设计图会展示各部分的整体结构布局及尺寸参数。在设计室里，由造船厂的资深绘图师们负责绘制相关图纸。这要求极高的精确度，因此通常会采取特殊措施来防止有人窃取宝贵的设计秘密。一旦图纸在纸上完成，接下来就要在被称为“模具平台”的巨大平台上进行实际标注，根据船舶的实际尺寸将图纸上的信息转移到该平台上。在许多情况下……

未来的船主坚持要求建造商首先提交木制模型，以便能够准确了解拟建船舶的船体结构。在造船厂里，每艘船都是以编号而非名称来标识的。造船时首先铺设的部件就是船底，它由沉重的铁条构成，这些铁条被放置在被称为“垫木”的木块上，而且这些铁条会以一定的倾斜角度延伸至水面处。这样，经过数月之后，当到了将巨轮下水的时刻时，它就能轻松滑入未来将作为其支撑的水中。在把这些铁条固定在一起之后，就会开始搭建船体的框架或肋骨，通常情况下，船舶的船尾会朝向水面，而船头则朝向陆地——当然，也有少数例外情况（比如“大东方号”），由于船舶的长度与可用水域的宽度不成比例，因此不得不侧向下水。这些肋骨是由钢制成的弯曲构件，其形状是根据预先设计好的方案专门加工而成的。现在让我们来看看那些展示船舶建造过程的插图吧。这些插图是经过精心挑选的，这样读者就能看到最新制作的、且至少名称他们熟悉的船舶的图片。

正在建造中的“乔治·华盛顿”号。
这张照片是从船尾方向拍摄的。图片由北德意志劳埃德公司提供。

第286页对面的照片展示的是在泰恩河上建造中的“莫雷塔尼亚”号。这张引人注目的照片中，前景部分可以看到这艘巨轮的甲板以及双层船底结构；而背景处则已搭建好了船舶的框架。从前景中那些身材矮小的人影，便可大致了解这艘船的巨大规模。接下来的插图展示的是北德意志劳埃德公司的另一艘客轮“乔治·华盛顿”号，在其船体尚未安装钢板之前的状态。这张照片是从船尾方向向前拍摄的，可以看到两侧为安装螺旋桨轴而预留的突起部分。第290页对面则展示了同一家公司所有的“柏林”号船头的结构。

查看其右舷部分即可发现，一些下层钢板已经安装完毕。第292页的对面图片展示的是正在建造中的两艘大型白星航运公司客轮之一。这张照片呈现的是1910年2月9日时泰坦尼克号的船尾结构。看到这些图片，任何人都会对建造船舶时所使用的众多起重机、龙门架和脚手架产生兴趣。例如，哈兰德·沃尔夫公司在贝尔法斯特的造船厂所使用的龙门架，其尺寸甚至比建造“凯尔特号”和“塞德里克号”时使用的还要大，而且还配备了电动起重机，以便在船舶建造的任何位置搬运重物。此外，还有悬臂式及其他大型起重机被使用。在德国，人们也使用了装有强力电磁铁的起重机，这些电磁铁通过磁力固定钢板，从而大大节省了劳动力。

在船舶的船体正在建造的同时，发动机也在专门的车间里被制造并组装起来——该车间同样需要强大的起重机。经过适当测试后，发动机的各个部件会被拆解，待船舶下水后再重新安装到船上。在船架和梁材安装完成后，接下来就要进行甲板钢板的铺设工作。甲板除了能提供诸如散步区域以及为豪华舱室提供支撑等功能外，还相当于船舶的“顶部”，能够进一步增强船舶的强度。第292页对面的图片展示的是“奥索瓦”号客轮的遮蔽甲板。这张照片拍摄于1908年8月1日，当时该船正在克莱德班克的约翰·布朗公司造船厂建造，拍摄角度是从船尾方向看的。这张照片特别有趣，因为它展示了建造一艘蒸汽船所需的大量材料。而更值得关注的是接下来的那张图片，它展示的是“卢西塔尼亚号”在建造过程中的某个甲板。对于普通人来说，似乎根本不可能将如此庞大的结构放入水中。

正在建造中的“柏林”号船首部分。
图片来自北德意志劳埃德公司，经许可使用。

即将下水前的“柏林号”。
图片来自Norddeutscher Lloyd公司，经许可使用。

当所有的钢板都用铆钉固定在船体框架上，船体外部也被涂上了传统的鲑鱼粉红色后，就到了下水的时间。在建造过程中，这艘船一直搁放在龙骨垫块上，其底部与垫块接触，而船底两侧则由支撑物固定着。这些支撑物在之前关于“莫雷塔尼亚号”的插图中已有展示。随着下水日的临近，建造者们也愈发紧张，因为在这艘船的整个建造过程中，它从未面临过如此大的危险。在下水当天，船的重力会逐渐从原本的支撑物上转移到专用支架上，人们会在船底下方插入楔子，从而将船整体从龙骨垫块上抬起来。这个专用支架就设置在下水台上，而此时船则由若干被称为“支撑杆”的装置固定住。在合适的时机，人们会发出信号，让这些支撑杆被拆除。

一旦船只在滑道上有倾斜的迹象，负责这项重要任务的女士就会立刻用酒瓶敲碎船头处的装置。随着一声巨响，船只开始滑下滑道；一旦船只进入水中，那个装置就会浮起来。船只则由拖船牵引，同时许多小船负责打捞散落在水面上的各种木块。在船只下水前两三天，临时安装在该位置的装置会被取下，并涂上俄罗斯牛脂和软肥皂。在将滑道彻底清理干净后，也会在其表面涂抹这些物质。不过，如果船只在移除支撑物后的关键时刻仍无法启动，人们通常会在船头下方安装一个液压启动装置（通过手泵驱动），以此提供足够的推力，帮助船只开始这段充满危险的旅程，进入它未来将要长期停留的水世界。

可以想象，如此沉重的船只会带来巨大的冲击力。由于大多数情况下水域宽度有限，因此必须采取预防措施，防止船只冲到对岸并造成自身损坏——比如撞坏舵和螺旋桨，甚至更严重的后果。为此，人们会将重锚深埋在地下，再从船头和船侧拉出缆绳或链条，将其固定在锚上，或者固定在由多圈链条构成的重物上，利用这些重物与地面的摩擦力逐渐让船只停下。由于巨大船只的突然移动，缆绳常常会被扯断，锚也会把滑道挖坏。通常需要使用多达八根缆绳，每根缆绳都固定在两三个重量在5到15吨之间的重物上，且各缆绳之间留有间隙，这样一次只能启动一根缆绳。一旦船只离开滑道，所有的缆绳都会绷紧，从而带动第一组拖拽装置工作。接着，第二组、第三组拖拽装置也会开始发挥作用，这样就不会产生过大的冲击力，船只便能在强大的摩擦力作用下逐渐被拉上来。为防止船只入水时损坏舵或螺旋桨，如果这些部件已经被安装到位，就会将其锁住，避免其自由转动。之后，船只会被拖到船厂的另一个地方，用强力起重机将引擎安装到船上。随后，上层结构也会被完成，桅杆也会被竖立起来，一大群工人会继续努力，让船只准备好迎接它的主人。

各种施工正在进行中。木匠们正在忙着搭建她的船舱，油漆工和装饰师则在美化船内的外观，而软装设计师则为她的客厅和休息室增添最后的奢华元素。

1910年2月9日，“泰坦尼克号”的船体框架。照片由伊斯梅、伊姆里公司提供，经许可使用。

现在来看第290页的插图，我们可以看到即将下水的“北德劳埃德·柏林号”。在它的左舷处，可以看到那些会在船只浮起后立即被投入水中的锚和缆绳；而用于为船只举行命名仪式的平台也已经准备就绪。第294页的插图展示了皇家邮政轮船公司旗下的“阿拉瓜亚号”下水的场景，我们可以清楚地看到这艘船刚刚离开码头、开始在水中航行的样子。同一页面上的另一幅插图则展示的是前文提到的那种装有炮塔的舰艇的下水过程。在“柏林号”的图片中，可以看到用于建造船只的钢板排列方式，以及固定这些钢板的铆钉。

正在建造中的“奥尔索瓦号”的避难甲板。
图片来自安德森·安德森公司的授权。

正在建造中的“卢西塔尼亚号”的船体之一。
图片来自库纳德轮船公司，经许可使用。

该船在服役过程中的最重要事件之一就是试航。在此之前，必须先清洁船底，因为船底表面的污垢会降低航行速度，并导致速度数据出现偏差。此外，天气也需适宜，海面要平静，水深不能过浅，以免给高速行驶的船只带来阻力；同时还需要有经验丰富的舵手来操控船只，确保其始终沿直线航行。在我们的海岸线各处，都设有标记着特定距离的标桩，用以指示距离。为了获得准确的航行速度数据，可以让船只沿着这些标记好的距离反复往返行驶：一次是在海上连续行驶并记录其行驶圈数，另一次则是经过一系列间距已知的标桩，记录船只经过每个标桩时的时间。为了得出该距离上的平均速度，只需分别记录顺潮和逆潮时的行驶数据即可。在这些试航过程中，船只的排水量与平衡状态应尽可能与其设计值保持一致。不过除此之外……

这些测试虽然只能说明船舶是否满足合同要求，但却具有极高的价值，因为它们能为造船商提供有用的信息，有助于后续设计船舶本身以及确定使其达到所需航速所需的马力大小。同时，煤炭消耗量也是需要了解的重要数据。其测定方法如下：使用两个煤舱，第一个煤舱不密封，而第二个则密封。在启动蒸汽、将船舶驶出港口以及在整个试航期间，都使用第一个煤舱中的煤炭；之后将第一个煤舱密封，打开第二个煤舱，仅在试航期间使用其中的煤炭。试航结束后，保持发动机正常运转状态，再次密封第二个煤舱，然后使用第一个煤舱中的煤炭。通过统计各次使用的煤炭量，就可以很容易地算出船舶在特定时间内以特定航速行驶时所消耗的煤炭总量。最后，当所有测试都完成后，船舶便被交给船主，离开它的诞生地，开始它的航行生涯。不久之后，它就会抵达目的地港口，在那里继续航行十到二十年，随后便会载着第一批乘客、邮件和货物，开始它的首次跨洋航行。起初，它可能还无法创造新的速度纪录，因为船舶需要时间来适应环境，船员也需要时间了解它的特性。“了解自己的船舶”是每位有抱负的船员始终牢记的准则，而在驾驶台上如此重要的这一原则，在引擎舱里更为重要，因为至少在最初的几次航行中，引擎还无法发挥出全部性能。

“阿拉瓜亚”号下水。
图片来自皇家邮政轮船公司，经其许可使用。

一艘炮舰的下水仪式。
图片来自桑德兰的多克斯福德父子公司，经其许可使用。

不过，这些人的才华并非仅在造船方面得以展现，而在修船领域更是充分体现了他们的卓越能力。通过这种方式取得的成就，其重要性几乎不亚于从零开始建造船只的成果。此处无法详述所有那些船只修理技术得到非凡体现的历史案例，但提及其中一些最有趣的例子还是很有必要的。最近的一个例子就是“P.&O. China”号轮船的维修工作——该船在佩里姆岛附近触礁数月后需要修复。损坏程度极为严重，哈兰德与沃尔夫公司不得不重新打造它的船底，而将这艘船拖进船坞进行维修本身也堪称一项了不起的工程壮举。另一艘美国客轮“费城号”，我们曾在另一页上展示过它的照片，几年前在航行时偏离航线，最终撞上了法尔茅斯南部的危险岩礁，造成了巨大破坏。最终它虽然被救起，但损伤依然严重，不得不被运往贝尔法斯特，在那里它被彻底重建，船尾得到了改进，同时还配备了全新的发动机和锅炉。从那以后，它便继续在北大西洋上正常航行。大多数读者应该还记得那艘苏格兰制造的著名南非客轮“斯科特号”，它有着无数打破纪录的辉煌战绩。在联合航运公司与唐纳德·柯里公司合并之前，这艘船就归后者所有。同样的，这艘船也被运到贝尔法斯特，被拆成两半，然后在船体中部加长了50多英尺。在同一家船厂，汉堡-美国航运公司的“奥古斯特·维多利亚”号客轮也经历了类似的改造。德国人同样以类似的方式对停靠在盖斯特明德的“维特金德”号蒸汽船进行了加长处理。不过，无疑最著名的案例还是白星航运公司的“苏维克”号客轮。这是一艘相对较新的船只，当时正从澳大利亚经好望角返回英国。由于其吨位高达12,531吨，它是英国出口到澳大利亚的船只中最大的那一艘。它进入了英吉利海峡，但由于导航失误，不幸撞上了利泽德岛附近的危险岩礁，很多读者应该还记得这一事件。第296页上的照片就是当时拍摄的，上面显示了这艘船所处的糟糕状况。幸运的是，人们发现只有船头部分搁浅了，经过艰苦而出色的努力，通过爆破方式切除了船体的三分之二部分，之后才将其拖出险境。

通往南安普顿的航道上，这艘船的大部分部分都停泊在那里。笔者还记得它停靠在码头旁时那令人悲伤的景象。不过，建造了这艘船的哈兰德与沃尔夫公司立即着手打造留在利泽德岩上的船首部分的复制品。经过从贝尔法斯特到南安普顿的艰难运输后，这个复制品也被拖到了码头，那里还有另外三分之二的船体正在等待着。这里的图片显示的是停在南安普顿码头的“苏维克”号船尾部分，所有的破损处都已修复，为安装新的船首做好准备；而来自贝尔法斯特的船首复制品则刚刚被拖进码头，准备与其余部分拼接在一起。这两部分最终成功地结合在了一起——这真是令人惊叹的造船技术成就。如今，“苏维克”号既保留了部分传统设计，又具备现代特性，早已恢复到原来的航行状态，成为一艘完好无损、性能出色的船只。

蜥蜴岛附近的“苏埃维克”岸边。
图片由彭赞斯的吉布森父子公司提供。

正在南安普顿等待新船首的“苏埃维奇”号舰体后部。
照片由朴茨茅斯的雷金纳德·西尔克拍摄。

处于码头入口处的“苏埃维奇”号新船首。
照片由朴茨茅斯的雷金纳德·西尔克拍摄。

第十二章 乘客的安全与舒适

在讲述这个故事的过程中，我们较少涉及“舒适性”这一方面。在某些人看来，无论是对游艇、定期班轮还是观光轮船而言，舒适性都是其最明显、最引人注目的特点。不过，既然我们的目的并非撰写关于船舶家具与装饰的专论，而是要一步步展示现代轮船是如何发展成如今这样的，那么我们就必须严格围绕任务的核心内容来展开论述。即便如此，如果我们不提及为让轮船兼具酒店与渡轮的功能而付出的种种努力，那也是没有尽到责任的。在任何时代，无论是帆船时代、蒸汽船时代还是石油动力船时代，船舶都不可避免地会受到陆地上的各种因素影响。卡利古拉的战舰（作者在《帆船：从远古至今的发展史》一书中对其有详细描述）也未能逃脱陆地上的不良影响。考虑到这些因素，现代轮船不得不提供如此奢华的设施来迎合人们的品味，甚至还有轮船公司将其优雅坚固的轮船宣传为酒店，这实在不能被视为一种积极的迹象。当然，我们也不希望回到一百多年前那种状况——那时跨大西洋航行的乘客们要忍受极大的艰辛与不适，船只经过与风浪的搏斗后才勉强抵达港口，让所有人松一口气。船体不断摇晃，海水不断冲刷着甲板，对于胆小或容易晕船的人来说，那简直就是地狱一般；而对于船员们来说，则是极大的忧虑来源。那些船只规模太小，无法胜任运输任务，设施也极为简陋，只能勉强维持基本的生活条件。在恶劣天气中，人们只能被困在通风极差的舱室里；船上挤满了那些前往新世界的人，包括男人、女人和儿童……

他们的处境极为糟糕：睡眠条件恶劣，简陋至极，根本谈不上舒适；过道里堆满了杂乱不堪的行李，也没有合适的餐饮设施；没有冷藏设备，也没有保存食品，甲板上只有各种动物，需要时才将其宰杀食用——如果它们没有被残酷的大西洋海浪冲下海的话。难怪当这段漫长的痛苦旅程终于结束时，乘客们下船后都下定决心，再也不将自己交给大海及其船只的不可预测性了。

查尔斯·狄更斯在“不列颠尼亚号”上的客舱。
经库纳德轮船公司许可。

1842年1月，当查尔斯·狄更斯乘船渡海时，那次体验绝非愉快，甚至远远称不上如此。那艘船……

他前往美洲所乘坐的轮船是库纳德公司的“不列颠尼亚号”，这艘船负责运送邮件，目的地为哈利法克斯和波士顿。关于这艘早期蒸汽轮船的其他特点，我们之前已经谈过；不过狄更斯所留下的关于船上舒适度状况的描述，对于那些即便在当今设施完善的跨大西洋客轮上仍会感到不满的人来说，依然值得关注。通过查看本页附上的插图，就可以了解他的舱室大致模样，这些插图是由库纳德公司慷慨提供的。他在《美国见闻》中写道：“这张说明‘查尔斯·狄更斯先生及夫人专用’的纸条，即使以我那迟钝的头脑也能理解其含义——那张纸条被钉在一张非常扁平的被子上，而那张被子则铺在一张极薄的床垫上，床垫又放在一个极其难以触及的架子上。”他将自己的舱室形容为“完全不可用、毫无希望且极其荒谬的盒子”。他对“不列颠尼亚号”客舱的评价也极为负面：“在进入船舱内部之前，我们先从甲板进入了一个又长又窄的空间，看起来就像一辆巨大的灵车，侧面有窗户；空间顶部有个破旧的炉子，有三四个服务员正在那里暖手；而在空间的两侧，沿着整个阴暗的空间延伸着一张很长的桌子，每张桌子上方都有固定在低矮天花板上的架子，上面摆满了酒杯和酒壶架，这一切都让人联想到波涛汹涌的海面和恶劣的天气。”至于“莫雷塔尼亚号”的客舱和高级舱室，与“不列颠尼亚号”相比有着天壤之别，我们无需再想象他会作何评价。当时，从利物浦到波士顿的船票价格为38基尼，而如今，只需一半的费用就能享受舒适豪华的跨大西洋航行体验。随着蒸汽轮船越来越大，旅行条件也逐渐变得更好，但直到第一艘白星航运公司的轮船出现后，这些方面才真正发生了变革。除了拥有更出色的船体与引擎之外，该轮船在设计上也更加考究，旨在让乘客的体验尽可能舒适。我们在讲述过程中已经提到过其中一些改进措施，但值得记住的是，白星航运公司在改善乘客待遇方面一直处于领先地位。他们还取得了许多其他成就。

现代客轮上的种种便利设施最初都是从船上开始的：将客厅和乘客舱布置在船身中部，而非船尾；安装电铃；在客厅里提供单独的椅子，而非那种被认为足以满足海上航行需求的、舒适度低的高背椅子；安装自动防水门；为三等乘客提供床上用品以及饮食用具——因为在过去，移民不仅需要自己携带旅途所需的食物，还要准备除水之外的所有物品。白星航运公司是第一家为一等乘客提供完善的土耳其浴设施的。而“海洋号”则堪称蒸汽轮船舒适度发展的转折点，此后出现的所有改进都受到了这艘船的很大影响。如果详细列举现代客轮上所有的便利设施，那简直就像是在阅读广告目录一样。其实，读者已经对现代远洋轮船上那些令人惊叹的设施有了一定的了解；没有遗漏任何本可以添加进去的东西。如今，尽管这样做会浪费大量空间，但许多顶级客轮仍然配备了单人卧室套房，这样一来，旅客在整个航程中就无需与陌生人同处一室了。狄更斯笔下那个“荒谬的盒子”现已变成了极其舒适的居所，百万富翁们甚至可以租用带有卧室、餐厅、壁炉、镜子、壁灯、床架等设施的豪华套房，其舒适程度不亚于纽约或伦敦最奢华的酒店。此外，客轮上还有吸烟室、露台咖啡馆、图书馆、休息室、写作室、乐队，套房内还有电话，各层之间还有电梯；每天早上，旅客下楼吃早餐时就能收到报纸，上面有通过无线电报在夜间传送到船上的最新欧美新闻；还有健身房让旅客在旅途中保持健康，以及土耳其浴、高档美食，旅客还可以选择点餐或包餐，且无需额外付费。与此同时，这些先进的客轮还在不断创造纪录，力求以最快速度将旅客送回故乡。对于那些被过度宠溺却仍爱抱怨的旅客来说，人类的创造力还能为他们设计出什么更多的便利设施呢？

“卢西塔尼亚号”上的露台咖啡馆。
图片来自库纳德轮船公司，经许可使用。

“亚得里亚号”的一等舱餐厅。
图片来自伊斯梅、伊姆里公司，经许可使用。

第300页的插图展示的就是前面提到的那家露台咖啡馆，它位于“卢西塔尼亚号”上较高的位置。由于它面向船尾，因此即便船只以高速在空气中飞行，也不会带来任何不便。但是，那些站在“克莱蒙号”或“夏洛特·邓达斯号”甲板上的人，谁能想象到这么宽敞的咖啡馆竟只是轮船上的一个小空间呢？近年来，在轮船豪华设施的打造方面，德国人起到了引领作用。为了吸引那些习惯于享受顶级酒店奢华服务的美国富人，德美航运公司开始率先展现出轮船也可以拥有与陆地建筑相媲美的豪华氛围，尽管轮船难免要承受风浪的冲击。低矮的天花板被高耸的天花板所取代，简洁的风格也被精美的装饰所替代，而且这些装饰都极具艺术性，绝非俗气之作。传统式的客舱布局也被更符合审美需求、更舒适的设计所取代。最优秀的工匠们将绘画、雕刻等艺术形式巧妙地运用到轮船上；与其追求所谓的“足够舒适”，不如追求真正的奢华——自19世纪90年代以来，这一直就是德国人在设计轮船内部空间时的指导原则。“凯撒·威廉大帝号”在这方面堪称典范，仅就其装饰而言，它就是世界上最漂亮的轮船。随着德国经济的繁荣，人们自然而然地想要在各种享乐上花钱，于是轮船公司也纷纷努力为乘客提供尽可能舒适的居住环境。德国的装饰艺术恰好能够满足所有需求，让钢铁构成的轮船看起来宛如宫殿一般。传统的海豚和锚形装饰被马赛克和精美的木雕所取代，从而为具有创意且合适的艺术作品打开了新的空间。在“乔治·华盛顿号”和“柏林号”这样的轮船上，我们可以看到极高的艺术水准，这种水准是陆地上的任何建筑都难以企及的。正是德国的轮船首先打破了传统上用长桌分隔客舱的做法，转而采用更多圆形桌子，这样的设计更符合现代餐厅的风格。

在德国船舶中，被认为最出色的设计不久之后就被其他国家的造船商所模仿。
S.Y. “LIBERTY”号的餐厅。
照片由考斯的W. A. Kirk & Sons公司提供。

S.Y.“LIBERTY”号游艇的健身房。
照片由考斯的W. A. Kirk & Sons公司提供。

第300页对面图片中所展示的“白星亚得里亚海号”，除了拥有诸多豪华设施外，还有许多其他值得注意的特点。除了电梯之外，它还设有大型土耳其式浴场，以及一个足够大、可以游泳的盐水浴池。与一些德国船只一样，它也设有健身房，有专业的教练指导人们进行各种锻炼，或是练习划船。此外，还有电灯照明下的沐浴设施，以及一支由技艺精湛的音乐家组成的乐队。不过，这些设施并非只有大型轮船才具备；第302页对面的图片分别展示了由著名美国百万富翁、报纸老板普利策所拥有的最现代化、最豪华的游艇“LIBERTY”号的健身房和餐厅。

如果在船上能满足人们的各种奢侈需求，那么个人生活方面自然也有相应的保障。尤其是对于那些运送移民的船只来说，必须采取措施预防传染病。船上配有诊所和医院以及必要的设备。不久前，就有消息称，在某艘最快的邮船上有病例出现……

阑尾炎症状出现，必须立即进行治疗。当时，那艘巨轮的引擎在大西洋上停了下来，而外科医生以极大的勇气和出色的冷静，成功地为这名不幸的病人实施了复杂的手术。同样地，为了确保乘客的安全，人们也采取了各种措施，其完善程度甚至超过了陆地上最先进的铁路系统。船上载有两三千名乘客，他们都有可能在几分钟内丧命，此外还有大量的货物和珍贵邮件。因此，一切能够保障生命与财产安全的措施都被考虑到了。从引擎的安全阀到驾驶舱里的各种精密设备，每一个细节都体现了“安全”这一理念。我们已经谈过一些重要的安全措施，但还有一些不可或缺的装置，它们也存在于现代轮船上。除了双套转向装置之外，还有严密的防水门、双层船底结构、强大的泵送装置、救生艇、救生圈以及救生带——这些救生带被放置在尽可能高的位置，以便在紧急情况下尽可能远离水面。此外，还有通往驾驶舱的火灾报警装置以及高效的灭火设备。由于用电灯取代了油灯，火灾的危险无疑已经大大降低；不过货舱和燃料舱仍需保持良好的通风状况。在德国的客轮以及法尔河航线上的蒸汽船上，电控恒温器被安装在船舶的各个关键部位，并与覆盖整个船员居住区的电气火灾报警系统相连，这样就能立刻启动灭火装置。通过引擎，可以将具有强大灭火功能的化学物质引入着火的货舱或燃料舱，这样一来，海上船只最致命的敌人就不只是可以被控制，甚至还可以被彻底消灭。鉴于现代轮船在海洋上航行的速度之快，必须在船上充分利用所有先进的导航设施。为避免出现任何错误，引擎室的电报系统还配备了回复功能，这样船长就能知道指令是否已被理解。此外，还有其他装置可以让他了解……

各项指令都已得到正确执行。即便这些复杂的装置出现故障，还有通话管可供使用。用于记录螺丝转动次数的速度指示器、机械记录装置、深海测深仪、莫尔斯电码信号灯以及强大的警报器（在雾天以及靠近其他船只或海岸时尤为有用），这一切都被用来确保船舶能够安全、快速地航行，同时减轻现代船长们的压力。不过，在过去几年里，电力在两个方面尤其显示出其对海上船舶的巨大作用。按时间顺序倒过来看，首先是最近才安装的水下信号系统。该系统利用了水是声音传导介质这一特性，且声音在水中的传播速度比在空气中快四倍以上。当蒸汽船在接近陆地时遭遇大雾，或者处于由浮标或灯船标记的航道附近时，即便视线受阻，也能通过声音获得预警，而且预警距离可达四五英里。水下铃铛被安装在浮标或灯船上，而接收装置则安装在船体的船头部位。从那里，信号会通过电话传送到驾驶室。在船头的龙骨与吃水线之间的船体结构中各有一个接收器，这样无论铃铛位于船的哪一侧，都能接收到信号。最近，“凯撒·威廉二世”号就很好地体现了水下信号系统的实用性：由于浓雾，该船不得不停泊在瑟堡附近。它的补给船在港口外等待着它，并通过水下铃铛发出信号，指示船只应朝哪个方向行驶，从而帮助这艘大型客轮进入港口。在15英里之外，“凯撒·威廉二世”号就能通过接收器接收到这些信号，从而独自找到进入法国港口的路。更为神奇的是无线电报的发明，它近年来成为了船舶最宝贵的助力。关于其工作原理，读者们想必已经有所了解，因此本书无需再赘述；不过附上的插图很有趣，它展示了马可尼通讯室里操作员正在操作无线电报设备的情况。在距离利物浦2000英里的范围内，依然可以保持无线电连接。

无论是轮船还是海岸，那些相距数英里的过往船只也能通过无线电进行通信，从而实现互利与安全。就在这些文字被打印出来的同时，欧洲与美国之间已经建立了跨大西洋的无线电通讯服务。毫无疑问，下一次海战将会因为战舰、巡洋舰、侦察艇以及各种大型船只上所配备的无线电设备而受到极大影响。至于无线电系统在和平时期为轮船带来的巨大帮助，即便有足够篇幅，我们也能举出无数例子；但以下几例便足以说明其在过去两三年间的作用。1907年5月28日，德国轮船“凯撒·威廉大帝号”在航行时陷入浓雾之中，与同一方向行驶的另一艘轮船擦肩而过却未能看到对方。不过，这艘德国轮船听到了对方的汽笛声，意识到那艘属于库纳德航运公司的“卡罗尼亚号”也在同一航线上，有可能与这艘看不见的船只发生碰撞，于是德国船长向“卡罗尼亚号”发送了无线电信息。两个半小时后，他收到了对方的回复，表明那第三艘轮船确实处于“卡罗尼亚号”的航线上，可能对其构成威胁。

库纳德轮船上的马可尼通讯室。
图片来自库纳德轮船公司，经许可使用。

1910年4月，发生了一起成功避免昂贵打捞费用的典型案例：一周前从利物浦出发、前往纽芬兰圣约翰斯的“迦太基号”轮船因活塞杆断裂而在海上出现故障。该轮船通过无线电向同属一家公司的“赫斯佩里安号”通报了这一情况，而“赫斯佩里安号”则在多尼戈尔郡的马林黑德以西100英里处收到了消息。于是，“赫斯佩里安号”立即赶去救援，将这艘载有800名移民的轮船拖往克莱德港。更有趣的是……

1909年2月，阿拉莫号成功从正在沉没的肯塔基号上救出了船员，这是一次令人振奋的救援行动。以下内容摘自当时的报纸，无需任何修饰，这些简单的事实足以证明：新的电报技术确实能够战胜与海洋相关的种种危险——

“今天，我们从肯塔基号的操作员W·F·马吉尼斯先生那里获得了完整的叙述，他正是将信息发送给阿拉莫号的那个人。他的描述极为生动。在肯塔基号出发进行为期14,000英里的绕合恩角航行之前，船上就安装了无线电通讯设备，正是这个设备挽救了45名船员的生命。

“周五清晨，在一场暴风雨中，工程师告诉马吉尼斯先生，这艘船已经无法挽救了。一小时后，马吉尼斯先生才与距离约90英里外的阿拉莫号建立了无线电联系，而直到中午，船长才得以准确掌握船只的位置。

“‘在那之前半小时，’马吉尼斯先生说，‘电工来找我，说海水正在不断涌入，发电机的电力很快就会耗尽。于是所有人都被命令停止其他工作，全力防止海水侵入发电机。涡轮发动机和发电机被用帆布包裹起来，这样才得以维持电力供应，直到关键信息被发送出去。’”

“下午3点30分，当阿拉莫号抵达肯塔基号时，这艘正在沉没的船的甲板几乎已被水淹没。尽管海况恶劣，船员们还是成功被救上了船，他们登上阿拉莫号后立刻为马吉尼斯先生欢呼三声。

“肯塔基号的保险金额为14,000英镑。在暴风雨中，该船的接缝处出现了裂痕。”

第十三章　一些关于蒸汽船的问题

我将那些虽然对那些渴望了解蒸汽船内在特性的人而言极为重要，但可能在某些读者看来只是局部性问题而非普遍性问题的内容，留到故事结尾再讨论。不过，既然我已经展示了蒸汽船是如何从一种被轻视的交通工具逐渐变成令人钦佩的船舶的，也尽可能地在现有范围内说明了实现这一转变的途径与方法，那么现在我们就有必要花点时间来探讨那些即便在当今船舶设计与海洋工程已达到如此高水平的时代依然存在的难题。正如我在本书中所做的那样，我会努力用最简洁明了的方式表达观点，避免使用不必要的专业术语。对于那些对无论是靠帆还是靠蒸汽驱动的船舶都怀有近乎喜爱之情的人士，我无需道歉；因为没有人能够真正尊重船舶，却同时对它的复杂结构一无所知。

或许，在蒸汽船上，没有哪个部件比螺旋桨更不容易被误解了。在一般人看来，它的功能显而易见，几乎无需特别思考。然而，作为推进装置被引入后，它却引发了诸多误解，这也促使一些最优秀的数学家们努力研究它与船舶之间的确切关系，以及如何以最有效率的方式利用它。在叙述过程中，我曾偶尔提及过其中的一些问题，但为了避免打断故事的连贯性，我决定……

最好将这一主题的详细阐述推迟到以后再行介绍。无需多言，螺旋桨的功能就是通过旋转来推动船舶前进，并克服船体所遭遇的阻力。除了表面摩擦、涡流产生以及波浪产生的阻力之外，还有空气阻力。现在，假设一艘客轮不是依靠自身的发动机和螺旋桨来推进，而是由一艘强大的拖船牵引着前进，那么为了让这艘客轮在水中前进，所需的牵引力就等于我们刚才列举的所有那些阻力之和。但如果让拖船离开，让客轮启动发动机并依靠螺旋桨自行前进，那么上述的阻力还会再加上螺旋桨本身带来的阻力——因为螺旋桨会产生吸力，试图将船舶拉回原处。一个值得注意的事实是，螺旋桨所做的功中约有四分之一被浪费在了摩擦和滑移上。（所谓“滑移”，指的是由于水在螺旋桨处的流动而造成的损失，以及螺旋桨无法完全按照其螺距前进所导致的损耗。）在设计蒸汽船的螺旋桨时，必须充分考虑发动机需要产生的马力以及船舶的航行速度，至于内旋式螺旋桨还是外旋式螺旋桨效率更高，目前专家们尚未给出令人满意的答案，不过看起来外旋式螺旋桨的可能性更大。最近，英国一家著名的造船公司就遇到了这样的情况：他们受委托建造一艘长度为300英尺、航速在18到19节之间的船舶。这位身为科学家的船主特别要求该船的螺旋桨必须是内旋式的，并且坚信这样做能带来诸多优势。然而，造船商们将发动机的布置方式设计得能够以同样的便捷度实现两种旋转方式。在尝试了内旋之后，他们又尝试了外旋，结果非常理想。W. S. Abell教授也得出了相同的结论，他声称自己的所有经验都表明，外旋式螺旋桨能提升船体的效率。在这方面，我可以举几年前在美国建造的蒸汽游艇“尼亚加拉II号”的例子。它的长度约为250英尺，排水量为2,000吨，而且船尾的冗余部分并未被切除。通过两次各持续六小时的测试获得了相关数据，测试条件与正常航行时相似，只不过该船的螺旋桨……

这些螺旋桨被左右互换位置，因此在第一次试验中它们是向内旋转的，而在第二次试验中则向外旋转。尽管使用向内旋转的螺旋桨时需要更大的马力，但这样的螺旋桨仍无法让船舶达到与向外旋转时相同的速度。实际上，向内旋转的螺旋桨使船舶的平均速度为12.8节，而向外旋转的螺旋桨则能使船舶的平均速度达到14.12节。在螺旋桨方面，人们怀着其他任何航海工程领域都无法比拟的热切心情期待着更多详细的信息。

当我们谈到一艘具有某种吨位的蒸汽船时，我们并不总能准确了解它的实际尺寸，因为不同类型的吨位之间存在显著差异。当我们说一艘船排开了这么多水时，意味着它的重量恰好就是相应的吨数；但经过检验后列在船舶证书上的吨位则属于完全不同的概念。贸易委员会认可三种吨位计算方式。首先是舱底吨位。如果船舶有不止一层甲板，那么“吨位甲板”就是从下往数的第二层甲板，计算吨位时所用的长度就是沿着这一层甲板测量的。该长度会被分成若干相等的部分，再根据天花板厚度进行相应扣除，从而得出横截面积。船舶的总吨位由舱底吨位加上吨位甲板以上所有封闭空间的吨位组成，不过那些用于安装机械、驾驶室、甲板乘客休息处、厨房及卫生间的空间则不在计算范围内。如果船尾、驾驶桥和船首部分装有门或其他可以永久封闭的结构，那么这些部分也需计入总吨位；但如果它们并非永久性结构，则无需计入。因此，一艘蒸汽船的总吨位可能包括舱底吨位、各层甲板之间的空间、船尾、驾驶桥、船首、船长及军官的住处、海图室以及用于照明和通风的空间等等。

而净注册吨位则是通过进行一定的扣除来得出的，这些扣除项目包括用于驱动装置的空间、船员及船长的住处、海图室、水手长储藏室以及压载水舱等。为了说明不同吨位计算方式所带来的有趣结果，A.L.艾尔先生在其著作《英国造船业》中举了相关例子。

根据不同吨位对某艘蒸汽船进行比较确实很有趣。这艘船的舱底吨位为550，而总吨位则为980，净注册吨位则为360。或许人们并不清楚，用于计算净注册吨位的复杂规则其实会导致一些奇怪而有趣的结果。由于实际上的机舱面积与理论上的机舱面积存在差异，因此不仅有可能造出吨位为负数的船只，实际上就有一艘拖船出现了这种情况，这一情况在1881年皇家吨位委员会的报告中有记载。笔者最近曾登上一艘20吨的新游艇，其船主成功说服相关机构将测量数值调得极低，以至于该游艇的净注册吨位低得离谱。从内部空间来看，最引人注目的就是其极为宽敞的布局。这艘船是双桅帆船，同时还配备了辅助发动机，不过这并未影响其宽敞度，因为辅助发动机被安置在舷梯下方，不会占用空间。然而，在扣除“机舱”面积、“海图室”（实际上就是那间宽敞舒适的主舱）以及其它各种项目后的数值显示，这艘游艇的吨位从20吨降到了几乎可以忽略不计的水平。这样一来，它只需支付相当于自身吨位四分之一的港口费即可。不久前，有位幽默作家写了一篇有趣的小说，讲述了一个因认为港口费过高而心生不满的人，最终决定报复相关部门，于是建造了一艘更像螺旋桨拖船而非普通蒸汽游艇的船只。对他来说，空间宽敞并非首要目标，他只是希望拥有足够舒适的个人空间而已。于是他将船上的其他空间划分为用于放置发动机、锅炉以及驱动绞盘的辅助发动机的区域，同时还为船员准备了宽敞的船首舱室。在他的设计图中，他的私人舱室被明确标注为“船长舱”。最终，当船只下水后，经过对船体内部空间以及机器和船员所占空间的扣除以确定净注册吨位时，结果却显示该船的净注册吨位为负7吨！因此，每次被收取港口费时，船主都会提出抗议。

他非但无需付款，反而是港口当局欠他钱。由此可知，那艘船的名字叫“Euome”也就不足为奇了。我绝不是说这个故事不是虚构的，但它足以说明当吨位测量规则如此混乱时可能发生的情况。显然，确保蒸汽船的稳定性至关重要，而这又是一个必须加以考虑并尽快解决的难题。当船舱内装载散装的石油、谷物、大米等易移动货物时，其稳定性会大大降低。当然，船舱内的自由水也会产生类似的影响。因为如果不防范这些危险因素，一旦船只因风浪而倾斜，货物就会使船只进一步倾斜，甚至有可能导致船只无法恢复平衡，最终翻覆。不久前，有一艘著名的跨海峡蒸汽船在前往本国的途中失踪了，至今无人知道它是如何沉没的。不过人们知道，出发时它的甲板上有一些沉重的家具，而在灾难发生时确实有看到这些家具漂浮在水面上。大多数专家认为，正是这些沉重的甲板货物导致了船只的稳定性下降，以至于当船只过度倾斜时便无法避免翻覆。在讲述这个故事的过程中，我们已经说明了如何逐步使用货舱来为蒸汽船进行压载。不仅双底结构被用于此目的，正如我们所提到的，某些船只还在甲板之间设置货舱。虽然当蒸汽船的双底货舱被注满水后，它的结构会更加坚固，排水量也会增大，但在恶劣天气下它仍会更容易倾斜，从而带来巨大的应力。许多船只还在船首和船尾处设有货舱，这对于调整船只的平衡状态极为有用。尤其是在船只载重较轻、没有足够重的货物来让螺旋桨始终浸在水中时，这一点尤为重要。同时，假如利用船尾的货舱的话……

为了使船尾更深入水中，船头则会被抬得相当高。在横风作用下，这艘船将难以操控，因为其船头极易向下倾斜——就如同坐在加拿大独木舟船尾的人在试图驾驶船只时所面临的巨大困难一样，他们必须应对来自两侧的每一阵风。与其他方面一样，稳定性也是这艘船需要权衡的问题。它必须足够坚固，否则在海面上就会翻覆；但同时又不能过于坚固，否则会出现严重的倾覆现象，甚至对船只本身造成严重损害，同时也会让船上的人感到极为不适。因此，如今的目标是让船只具备适当的稳定性，使其在海面上的倾覆行为更加容易控制。这一目标是通过增加压载水舱来实现的——这些水舱不仅能增加船只的浸深和排水量，从而提升稳定性，还能通过在那些我们在讨论悬臂式船舶时提到过的层间翼形水舱中加入压载物来提高重心，进而降低船只的倾覆倾向。实际上，双底水舱与翼形水舱的结合能够消除过度的刚性以及严重的倾覆现象，即便没有装载货物，船只也能在恶劣天气中保持良好的航行状态。

另外，由于海水的浮力大于淡水，当船只从海里进入淡水区域时，其吃水深度会增加，因此水线以上的干舷高度也会下降，进而导致船只的稳定性范围缩小。

或许，就像螺旋桨一样，舵也常常被大多数读者忽视，尽管它的作用其实非常重要。首先，我们必须记住：在静止的水中，舵是毫无用处的；也就是说，船只必须处于前进或后退的状态，而不能静止不动，而且船只的速度必须大于或小于水的流速。因此，当船只停泊在潮汐水域中时，舵仍然可以发挥作用，帮助船只逆流航行；但如果船只以4节的速度行驶，而潮水速度也是4节，那么舵就无法发挥作用了。我们之前提到过，当船只向前行驶时，会形成一股水柱……

跟随在她后面。螺旋桨本身会将一列水向后推动，显然这些水流会对船舶的舵产生作用，从而影响船舶的转向性能。因此，这些向后流动的水流会降低舵所受的压力，使得舵的操控效果变差。而由螺旋桨推动而向后流动的水流则会在舵上产生更大的压力，这样一来，采用螺旋桨驱动的蒸汽船就可以使用尺寸较小的舵。此外，如果去除舵前方船体的多余部分，就能减少船体对舵的干扰，进而提升转向性能。我们刚才引用了专家的观点：当螺旋桨向外旋转而非向内旋转时，船舶的速度会更高。当螺旋桨位于船体靠近前端的位置时，向外旋转的螺旋桨也能带来更好的转向效果；不过当螺旋桨位于船体较靠后的位置时，这种优势就不那么明显了。如果希望船舶能够快速转向，可以通过去除船尾及船首的多余部分来实现这一目标。最典型的例子就是那些装有中心板结构的帆船，任何操作过这类船只的人都知道，它们能够以惊人的速度完成转向。蒸汽船上安装的舵有两种类型：一种是普通的舵，其舵面悬挂在船体前端；另一种是平衡型舵，其部分舵面位于轴线的前方。白星航运公司的“劳伦蒂克号”就属于前者，而“莫雷塔尼亚号”和“卢西塔尼亚号”则采用了平衡型舵。由于舵要发挥转向功能，就必须有船舶在水中移动，或者有水流经过舵面，这样才能在舵的一侧产生较大的压力，因此蒸汽船实际上在开始移动之前就已经具备了转向能力——螺旋桨能够有效地实现这一点。双螺旋桨系统的出现大大提升了船舶的转向能力，这一优势在蒸汽船的尺寸已经变得极为庞大的情况下显得尤为重要。例如，如果一艘双螺旋桨蒸汽船想要快速向左转，它可以将舵向右转，同时将左侧的发动机置于船尾，右侧的发动机置于船头。前面提到的平衡型舵的优点在于它比普通型舵更易于调整方向，但这就要求必须大幅去除船尾的多余部分。

直到最近，人们才真正认识到船舶设计实验水池的重要性。如今，这类实验设施的数量越来越多，也为相关研究提供了极为宝贵的数据。50年前，英国的船舶设计工作还完全缺乏科学依据，我们不得不向法国寻求指导。自从船舶设计师协会成立后，斯科特·拉塞尔、爱德华·里德爵士等人的引领下，英国的船舶建造技术才开始取得进步。这一成果体现在英国皇家海军的造船历史以及其卓越的商船队上。在解决与船舶设计相关的诸多问题时，实验水池的作用愈发重要。最近在布希建立的国家级实验水池更是值得高度赞扬——在那里，研究工作可以不受商业因素的干扰而持续进行。世界上最重要的实验水池之一，当属约翰·布朗有限公司位于克莱德班克的工厂所拥有的那座。可以说，这座重要工厂最值得关注的特征就是这座实验水池。该水池长400英尺，宽20英尺，深度为8到9英尺。在水池末端，也就是用于放置模型之处，还有干船坞和湿船坞，用来调整那些长度可达20英尺的微型船只的尺寸。这些模型是由蜡制成的，经过精心塑造，其重量也会被自动记录下来。还有用于将模型从一个地方移到另一个地方的轨道，而拖动模型在水中移动的装置则沿着固定在水池混凝土墙两侧的轨道运行，并由电力驱动。在主水池建筑的大约中央位置，还有一个用于拍照的观察室。约翰·布朗有限公司自己也承认，正是由于在这座水池中进行的各种宝贵实验，他们才能设计出性能最佳且最具经济性的船舶。数学理论和公式为蒸汽船的发展做出了巨大贡献，但当出现无法用以往经验及现有数据解决的新问题时，这些理论就不再有用，此时就需要寻找更实用的方法来获取信息。而这时，实验水池便能发挥作用，帮助解决与船舶船体设计相关的各种难题。

用于推动船舶在水中前行的螺旋桨的特性。
如果早些时候就能推广使用这种实验水池，那么那些舰船上存在的诸多缺陷无疑是可以避免的。建造一艘结构坚固、配备当时最先进发动机的蒸汽船固然重要，但同样关键的是，其设计必须能让螺旋桨以最小的阻力推动船舶前进。
如今，德国、美国以及英国都在积极利用海军实验水池，通过这些设施获得大量宝贵数据，这使得这类研究机构对于推动海军建筑技术的持续发展而言不可或缺。北德意志劳埃德公司曾在1900年根据意大利皇家海军在斯佩齐亚所使用的实验水池模型建造了类似的设施，对其稍作介绍或许会很有意义。该实验水池位于一座长170米、宽8米的建筑内。水池两侧设有坚固的轨道，拖车便在上面行驶；建筑内还有用于制作模型的车间。实验过程并不复杂：在确定出目标船舶的排水量后，就会用一种巧妙的机器根据设计图制作出多个相同排水量的模型。这些模型是由石蜡制成的，长度约为4到5米。（需记住，1米相当于1.094英码。）模型制作完成后，会被拖入水池中，其受到的阻力会通过测力计来测量，同时自动记录装置还会记录下船舶的航行路线与时间。值得一提的是，在用筛选过的黏土制成模型之后，还会将其浇铸成空心壳状，核心则由木条构成，此外还会使用坚固的帆布。模型经过切割机处理后，还需手工打磨以去除多余的石蜡。使用实验水池进行实验的优势在于，可以借此确定模型在水中会遇到的阻力，进而算出所需的实际马力。既然船主希望建造一艘具有特定排水量的蒸汽船，那么这种排水量自然可以通过多种不同的形状来实现；而实验水池的任务之一，就是找出其中最理想的形状。

长度、宽度和吃水深度应保持适当的比例，这样才能造就出符合预期用途的理想船舶。事实上，只有通过水槽实验，才能找到安全可靠的方法来达成这一目标。模型是按比例制作的，其排水量与即将建造的蒸汽船的排水量相称；为了使模型具有正确的浸深，人们会在其中放入装有碎石的小布袋作为压载物。为了测量模型在水中的阻力，需将其置于装有测量仪器的支架下方，这些仪器能够显示模型的阻力以及螺旋桨所产生的推力和扭转力。需要说明的是，该支架是由电动机驱动的，而这些电动机的电力则来自蓄电池；通过调节蓄电池，可以实现超过400种不同的转速。这对于研究模型所引发的波浪现象具有极其重要的意义。能够了解模型在较低和较高转速下所产生的阻力，无疑是非常有价值的，而在研发高速鱼雷艇时，这类数据更是不可或缺的；但由于这类船只不在我们目前的讨论范围之内，因此我们不得不继续往下讲。现在，我们可以从蒸汽船所面临的一些较为技术性的问题，转向一些更具实用性的问题。正因现代船舶具备了双重功能——不仅是海上航行工具，还有其他用途——所以它们发生事故的可能性也大大增加了。显然，只要保持结构的简单性，事故发生的可能性就会很低；但一旦船舶结构变得极为复杂，各种意外情况就很可能随之出现。轴断裂的情况虽然比较少见，但一旦发生，对于单螺旋桨船舶来说，其后果会比双螺旋桨或更多螺旋桨的船舶更为严重。如果连杆或活塞杆断裂，情况就会很糟糕，因为在海上进行修复并不明智，因为除非修复工作做得非常彻底，否则该部件仍有可能再次断裂；而如果活塞突然与曲轴脱离，就会损坏发动机。第一次在海上对尾轴进行修复是在1900年10月，当时

“雅典娜”号轮船的首席工程师成功取得了如此了不起的成就。大约五年后，“米尔顿”号轮船也完成了类似的壮举，使得该船能够以每天100英里的速度航行。不过，更困难且更为罕见的任务则是由“马托波”号轮船的首席工程师完成的——他首次在海上成功更换了螺旋桨的叶片。在天气良好的情况下，这已是一项了不起的成就；但当时海面波涛汹涌，使得这项工作既困难又危险。最令人头疼的情况莫过于轮船的舵丢失，或者舵严重损坏而无法使用。正如我们之前所说，对于双螺旋桨轮船来说，这种情况并不一定会导致严重后果，它们可以通过两个螺旋桨来操控方向。但对于单螺旋桨轮船而言，舵的丢失则意味着更大的问题，因此必须尽快安装临时舵。这种临时舵是通过用缆绳将一根长杆固定在船体两侧来实现的。英国皇家海军的W·H·欧文指挥官讲述过一次有趣的经历：在发生以下事件时，他正指挥着一艘约1,200吨重的螺旋桨轮船。在利泽德岛西南方向约600英里处，他的船不幸失去了舵。他们按照常规方法制作了临时舵——用船上最结实的材料制成一根大型舵杆，在其末端用铁板固定，并在下方加重物以保持舵杆垂直。钢缆从舵杆末端通过支架连接到蒸汽绞盘上。整个安装过程耗时良久，整整一个半月后才完成。然而，一旦装置安装完毕，它只能维持几分钟时间，因为船的晃动就会摧毁整个装置。因此不得不采取其他办法，最终船只被驶入法尔茅斯进行临时维修，之后又继续前往南安普顿，那里为它制造了新的舵。欧文指挥官认为，如果发生此类事故，最好的解决办法是：用尽可能多的链缆将一根沉重的杆子固定住，同时确保杆子仍能浮在水面上，缆绳的末端则应下垂约两英尺的长度。

这些铁链相互连接，几乎形成了一块坚固的铁板，而缆绳的各个节点则通过较小的链条固定在一起。随后，这个装置会被从船舱处拖到船尾，同时要确保该装置有足够的活动空间，以便在船只倾斜或下沉时不会与船体发生碰撞。对该装置的操控则是通过连接在装置另一端的钢制绞绳来实现的，这些绞绳再通过支架连接到蒸汽绞车上。

另一种可能危及蒸汽船的灾难就是火灾。由于这类灾难频发，劳埃德协会的委员会在大约七年前对这一问题展开了专门调查。在研究了627起船舶火灾案例后，他们发现其中403起发生在船舶停靠港口期间，只有大约三分之一发生在海上。在大多数情况下，无法确定这些火灾的起因，但由于许多火灾发生在船舶装卸货物期间，因此人们认为加强对照明设备的监管以及更严格地禁止在货舱内吸烟，将会取得更好的效果。

使用水和蒸汽作为灭火剂往往收效甚微，还会对货物造成不必要的损害。不过如今已有更为有效的科学设备可用于扑灭船上可能发生的火灾，这些设备被推荐在港口和码头使用。1906年，新西兰政府任命了一个皇家委员会，负责调查运输羊毛、亚麻和麻绳等货物的船舶发生火灾的原因。该委员会建议，所有从事此类运输业务的船舶都应配备化学灭火系统；同时指出，亚麻和麻绳引发的火灾通常并非自燃所致，但由于这些物品的特性，它们很容易因外部因素而着火。至于羊毛，则有证据表明确实存在自燃现象。

另一种完全不同性质的蒸汽船问题则与补给品管理有关。在过去，当乘客们还记得自己是在船上旅行时，一切都很简单直接；但现在，船舶已经变成了浮动酒店，乘客们期望能享受到与陆地上的酒店相当甚至更好的生活条件。

与在陆地上相比，海上生活面临着更为严峻的挑战：不仅要为两三千人提供一周甚至更长时间的食物，还不能停靠港口，同时还必须提供那些只有在条件最好的陆地餐厅里才能找到的美味佳肴。过去，咸肉曾是海上行人的主要食物，但那种时代早已过去；如今，即使是经济舱的乘客也能享受到至少还算体面的饮食服务，尽管算不上奢华。这一切都是因为陆地上更为舒适的生活条件，以及各航运公司之间为吸引潜在乘客而展开的激烈竞争所促成的。与餐饮相关的工作量日益增加，因此人们尽可能地使用各种机械装置来辅助工作。例如，一些大西洋客轮上的咖啡研磨机不再依靠手工操作，而是由蒸汽引擎和电动机驱动。此外，还有各种用于煮蛋、切肉、绞碎食材、打发奶油、过滤液体、洗碗及烘干餐具（无需使用毛巾）、制作面包、过滤水以及满足其他多种需求的巧妙设备。这些小型机器的精巧程度，几乎不亚于那些用于推动船只穿越海洋的发动机。最近，北德意志劳埃德公司的部分客轮开始使用一种新发明，用来运送活的淡水鱼，这样这些鱼就能以新鲜的状态端上餐桌。这一发明最初是在“凯撒·威廉二世”号上应用的。鱼缸被安置在甲板上，这样海上的乘客就可以体验到在海上捕捉鳟鱼、鲤鱼、梭鱼和青鱼等淡水鱼的独特乐趣。

蒸汽船的通风问题也并非总能轻易解决。实际上，船舶通风面临着陆地上建筑所没有的种种难题，这主要是因为用于通风的装置空间极为有限。在货舱和乘客舱中，人们广泛使用由电动机驱动的机械风扇。对于那些存放着大量易腐食品的储藏室来说，同样也需要通过这种方式来实现有效的通风。在运牛船上，尤其是在炎热的气候条件下；在运粮船的货舱中；实际上，在所有蒸汽船上，一个功能完备的通风系统早已被视为不可或缺的设施。

这已不再是一种奢侈品。不过，船上的通风系统本身存在一些问题。如果让通风口保持开放状态，就有可能有蠢人或罪犯将点燃的火柴或香烟头扔进去，从而引燃甲板下方的危险气体。1909年，当“撒丁岛”号轮船在马耳他附近遭遇灾难性火灾后，贸易委员会的调查明确了事故的起因：可燃物进入了货物舱，在那里发生化学反应产生了危险气体。火灾能够蔓延到这些潜在的危险区域，唯一的途径就是通过通风系统。读者或许还记得，当时船上载着穆斯林朝圣者，他们在火炉上做饭，有人认为可能是炽热的灰烬通过通风系统被吹到了货舱里，最终导致了那场灾难。不过，现在有了经过特殊设计的防风雨通风系统，这种系统确保只有空气才能进入货舱，雨水和海水更无法进入，更不用说可燃物了。就这样，一个又一个问题出现，试图阻碍人类的努力，但人类凭借耐心以及经过深思熟虑和实际经验积累而来的知识，总能克服这些困难。蒸汽轮船不仅在适航性方面、在速度方面达到了就连最挑剔的人也认为已是极限的水平，而且那种勇于创新的精神还使得舒适性也变得极为重要，需要人们给予最细致的关注。至于乘客是否会对所有这些付出给予相应的感激，那则是另一个问题了。

索引

亚伦·曼比，132
A. L. 肖特威尔，260
W. S. 阿贝尔教授，311
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寄往海峡群岛的邮件，227
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阿梅里卡号，207
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阿拉伯语，179
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阿盖尔号，84
亚利桑那州，155、156
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阿塔兰塔号，228
雅典娜，323
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利物浦-纽约航线，101；
皇家威廉号，101–2；
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邮件服务的首次启用，105–7；
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罗伯特·F·斯托克顿号，119；
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库纳德航运公司的竞争，149；
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吉翁航运公司的竞争，155；
塞维利亚号的纪录，157；
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马杰斯蒂克号和条顿号的纪录，169；
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威廉二世的纪录：180；
艾伦轮船公司及其涡轮机：190；
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皇家轮船公司：217；
大西洋运输航线：220；
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“奥古斯特·维多利亚号”：295；
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锅炉的演变，133；
蒸馏水与锅炉的关系，136、167；
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布斯线，216
螺旋轴的“主导部件”，210
博尔顿与瓦特，35、43、59、60、75、84、88、89、94、95
马修·博尔顿与瓦特的关联，35
威廉·伯恩：用于推动船只的“装置”，15
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“箱式”锅炉，133
乔瓦尼·布兰卡：涡轮机原理的发现者，20、184
甲板的演变，162、283；
拖船上的甲板，235、237
不列颠尼亚号，107、108–9、298
P.&O.公司旗下的不列颠尼亚号，163
不列颠尼克号，153、154
英国海外蒸汽航运公司，227
英属北美皇家邮政蒸汽轮船公司，107
英国东印度公司，216
英国女王号，97、102、103
英国女王蒸汽航运公司，97
A.L.艾尔所著的《英国造船业》，313
约翰·布朗公司，319
布鲁内尔设计的船只：大西部号，97；大不列颠号，123；维多利亚号，131；大东方号，139
“桶式”挖泥船，239
船舶的建造，282及以后章节
斯科舍号的隔墙结构，129、130；大东方号的隔墙结构，143；亚利桑那号的隔墙结构，155；海军部的相关设计，155–156

纽约和费城号，166；
乔治·华盛顿号，208；
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油轮，244；
英联邦号，263
防御工事的消失，152
布宜诺斯艾利斯号，150
乔治·伯恩斯，106
巴斯希国家实验坦克，319
圣克莱尔·伯恩，270

海底电缆的铺设，242–3
凯尔德公司，218
加莱-多佛尔航线，225、226
喀里多尼亚号，84、107
卡利古拉的战舰，194、297
坎布里亚号，222、225
坎帕尼亚地区，159、170、171、172、174、175、177
坎珀与尼科尔森公司，278
加拿大北方铁路公司的船只，217
加拿大太平洋铁路公司的船只，220
坎迪亚岛，134、135、136
悬臂结构船舶，249
海神之车，76
危险货物，243、246
卡曼尼亚号，187、191、192
卡罗尼亚号，191、192、306
迦太基人，307
卡斯塔利亚号，225、226
城堡邮件包裹公司，216
塞德里克号，178、179、289
凯尔特人号，147、178、289
塞维克号，220

海峡群岛的渡轮服务，227
夏洛特·邓达斯号，46–8、55、78、301
切斯特与霍利黑德铁路公司所使用的船只，222
中国，150、294
普雷布尔海军上将所著的《蒸汽航行起源与发展编年史》，30
丘奇亚德先生与邮件运输合同，224
城市线，216
柏林市号，155
布鲁塞尔市号，149、154
克利夫兰市号，264
都柏林市蒸汽轮船公司，101、124
爱丁堡市号，93
格拉斯哥市号，147
曼彻斯特市号，147
纽约市号，165
巴黎市号（1），148、149、152、153、176
巴黎市号（2）（因曼号），165、168、178
费城市号，148
罗马市号，165、236
克拉伦斯号，267
克莱蒙号，48、60、63；其发动机，69；最初的设计图，69；首次试运行情况，69；在哈德逊河上的航行，70；在哈德逊-富尔顿庆典上的表现，70；对该船的改造，73；该船的失踪，76；其发动机，88；转向方式，89；锅炉，133、137、238、261、301
克莱德班克造船厂，319

克莱德号，110
J·威廉姆森船长所著的《克莱德号客轮：19世纪的兴衰》，78页
煤炭消耗量的检测方法，293页
“棺材船”，105页
科利尔号上的改进措施，250页
柯林斯航运公司，118、173、216页
哥伦比亚号，107页
彗星号（1），48页；其建造过程，78页；发动机情况，79页；商业上的失败，80页；残骸状况，82页；锅炉结构，133页
彗星号（2），82页
英联邦，261、262页
跨大西洋航运公司，212页
复合式发动机的原理，117页
冷凝器的发明，135页；表面式冷凝器，136、167页；大东方号上的冷凝器，141页
欧洲大陆间的航线，223页
哥本哈根，229页
科妮莉亚号，269页
用于造船的起重机，289页
英吉利海峡间的航运服务，82、84、221页及以后
库纳德航运公司：成立时间，106页；早期使用的船只，107页；在大西洋航线上的垄断地位，118页；采用铁制材料和螺旋桨的情况，128、145页；在大西洋航线上的竞争状况，149、156、170、178页；钢材的使用，156页；涡轮机的应用，191页；关于“莫雷塔尼亚号”和“卢西塔尼亚号”的政府协议，196页

新舰只，212艘；
地中海航线上的舰只，220艘。
库纳德号与皇家威廉号，105；
与罗伯特·纳皮尔的关联，106；
用于邮件运输的蒸汽船招标项目，106；
英属北美皇家邮政蒸汽轮船公司，107；
与罗斯号及普里姆罗斯号的通信，108。

德考斯，所罗门，7、9、20页。
甲板的发展历程，149、152页；
“龟形”甲板，153、158、168、172页；
“桥式”甲板，162页；
卢卡尼亚号的甲板结构，172页；
海洋号号的甲板结构，177页；
卡曼尼亚号的甲板结构，191页；
乔治·华盛顿号的甲板结构，208页；
巴尔莫勒尔城堡号的甲板结构，219页；
炮塔式舰船的甲板结构，246页；
美国内河船的甲板结构，259页；
湖泊蒸汽船的甲板结构，264页；
游艇的甲板结构，272页；
甲板的类型，283–287页；
客轮上甲板的建造方式，290页。
甲板上装载货物的危险性，315页。
甲板的吨位，312页。
现代客轮上的装饰风格，302页。
德加雷，布拉斯科，其早期实验，14页。
德茹弗鲁瓦侯爵，作为蒸汽船的首位发明者，8页；
他对瓦特发动机的实验，33、40页；
他设计的第二艘蒸汽船，41、55页。
德拉瓦尔，古斯塔夫博士，涡轮机的发明者，184页。
丹尼，威廉，81页。
德斯布兰克，富尔顿与其合作，56页；
他们的实验成果，59页。
德国号，198、207、213页。

查尔斯·狄更斯，大西洋航行经历，298–9页，300页
“位移”的定义，146页
唐纳森航运公司，216页
多佛尔-加来航线上的第一艘蒸汽船，223页
各类挖泥船，239页
港口的挖泥作业，211–2页
单峰骆驼，239页，261页
都柏林蒸汽轮船公司，221页
邓多纳德伯爵，133页

东方导航公司，139页
“日食”号轮船，259页，260页
爱丁堡城堡，219页
埃德蒙·莫兰，237页
易北河，174页
约翰·埃尔德公司，160页，274页
蒸汽轮船上首次使用电灯，155页
现代电力供应系统，305页
伊丽莎白号，86页
埃勒曼航运公司，216页
俄罗斯皇帝，86页
帝国号，261页
女皇号，226页
不列颠女皇号，220页
英吉利海峡上第一艘渡轮，82页
“企业”号轮船，94页
“埃奥森”号轮船，269页
约翰·爱立信发明的螺旋桨，119页
埃特鲁里亚号轮船，158–9页，161页，165页，212页，235页
“欧罗巴”号轮船，212–3页
海军建筑用的实验水池，318页；布希地区的国家级实验水池，319页

克莱德班克造船厂，319；
北德意志劳埃德公司，320；
意大利轮船公司，320；
快车号，225。

H.M.S.费丽号，210；
猎鹰号，94；
法尔河航线，262、304；
法尔茅斯作为邮件中转站，111；
法拉第，243；
约书亚·菲尔德，101；
灭火方法，304；
火灾的成因，325；
灭火器，325；
《萤火虫》（1812年），76；
火王号，268；
火后妃号，268；
菲什加德的疏浚工作，239；
客轮上的养鱼池，326；
约翰·菲奇与拉姆西的关联，44；
第一艘蒸汽船，44–5；
与富尔顿的争执，46；
平甲板式蒸汽船，137、283；
瓦特发明的飞轮，38；
福斯河，111；
弗朗西斯·B·奥格登，119；
弗朗西斯·史密斯，120、123；
弗兰科尼亚号，212；
罗伯特·富尔顿的百年纪念，7；
他与德斯布兰克的关联，8；
他与拉姆西的关联，44；
他与菲奇的争执，46；
他的出生经历、对法国的访问、他设计的“跳水艇”，以及他与利文斯顿的关联，48–9。

在巴黎进行的实验，49；
第一艘船的丢失，52；
第二艘船，54；
“克莱蒙”号，60；
“克莱蒙”号的建造，63；
关于桨阻力的实验，65；
“克莱蒙”号的最终建造完成，69；
“克莱蒙”号的首次航行，70；
订婚，71；
去世，76；
贝尔与他的关系，78；
针对印度和俄罗斯的计划，85；
使用模型进行的实验，120、259、261

伊莱贾·加洛韦，101
“游戏鸡”号，235
通用蒸汽航运公司の成立，93、216、223、224
乔治·华盛顿，208、213、289、301
《田园诗》，219
德国的造船业发展，173
《日耳曼人》，154
G. B. 吉拉德上尉，235
玻璃在侧灯中的运用，153
“萤火虫”号，268
“蚱蜢”引擎，79
大不列颠，123、124、135、138
“大东方”号の建造，138；
该船的下水仪式，140；
该船的引擎，141；
该船的速度，142；
该船的建造过程，143；
与现代船舶的比较，144、157、173、176、179、180、192、196、242、288
大东方铁路公司的轮船，229
五大湖地区的蒸汽轮船，264

大西部铁路：97、99、100、102、103、105、106、123、138、148
大西部铁路的蒸汽轮船：98、123；该铁路的英吉利海峡航线：228；客运补给船：238
罗伯特·格里菲斯：210
美国明轮船上的“护卫人员”：261、264
奥托·冯·格利克——真空现象的发现者：20
蒙塔古·盖斯特：《皇家游艇舰队史》，267
吉翁航运公司：155、156、212
塞缪尔·霍尔：136
汉堡-美国航运公司：207、212
炮塔式轮船的甲板结构：246；普通轮船的甲板结构：248
港口的深度：211；港口的疏浚工作：239
爱德华·哈兰德爵士：152、168
哈兰德与沃尔夫公司：151、207、209、211、212、217、289、294、295
哈里森航运公司：216
哈里奇至荷兰胡克的航线：229
海伦·麦格雷戈：128
舵的演变：90
“赫洛号”（公元前130年）——蒸汽动力的应用实例：19
“赫斯佩里安号”：307
“希伯尼亚号”：222
“喜马拉雅号”：134
“兴都斯坦号”：114
J.H.莫里森所著的《美国蒸汽航海史》：44
“抢夺行为”：98、102
霍亨索伦王朝：279
霍尔特航运公司：220
霍利黑德作为港口：221
霍利黑德至金斯敦的航线：222

马力，定义，39；与速度的关系，67
霍尔德兄弟公司，216
豪登拖船系统，209
哈德逊河上的蒸汽船，261
哈德逊-富尔顿纪念活动，69、70
乔纳森·赫尔斯的发明，29及后续页码，258

破冰船，250–1
印度，首次前往印度的蒸汽船航行，94；首批抵达印度的蒸汽船，114
伊内兹·克拉克，258
内陆地区，245、248
因曼航运公司的铁制蒸汽船，147；与大西洋地区的竞争，148、165
海军建筑师协会，319
“中型”船舶，178、220
艾奥兰岛，280
爱尔兰海峡的蒸汽船运输服务，221及后续页码
铁材首次被用于桅杆制造，122；第一艘使用铁材的蒸汽船，124；铁材的广泛应用，145；铁材的优势，146
马恩岛蒸汽轮船公司，230
T.H.伊斯梅先生，151
伊弗尼亚号，167、178、220

詹姆斯·瓦特，77、93
珍妮·林德，268
约翰·鲍斯，242
阿尔弗雷德·琼斯爵士，216

威廉大帝号，174、175、177、178、179、180、198、207、302、306

威廉二世，149、162、179、180、198、207、209、306、326
肯塔基州，107
维多利亚王储妃，236

兰斯当夫人，124
约翰·莱尔德，124
托马斯·莱恩与富尔顿的关联，85
“朗奇”号轮船的建造，290
劳拉，229
劳伦蒂克号，209、211、318
恩斯特·格兰德博士所著《莱布尼茨与惠更斯与帕潘的通信》，23
莱恩斯特，222
利维坦号，240
自由号，280、303
詹姆斯·纳皮尔所著《罗伯特·纳皮尔的生平》，78
救生艇，254–6
蒸汽式救生艇以及艾伦原理在其中的应用，28
闪电号——第一艘邮船，93
定期客轮的启用，104及以后；其过渡状态，145；其豪华设施，300–4；其导航安全措施，305；其通风问题，327；其补给方面的困难，325
“链式传动装置”，142
利瓦迪亚，274、276
利物浦——第一艘抵达该地的蒸汽船，83；该地的水深，239
利物浦螺旋拖船与打捞公司，235
罗伯特·R·利文斯顿与富尔顿的关联，48–9、60
劳埃德协会关于火灾的调查委员会，324
洛布尼茨公司，239

伦敦，162
伦敦、布赖顿及南海岸铁路的轮船，227
伦敦、查塔姆及多佛尔铁路的轮船，223、224、226
伦敦与西北铁路公司的轮船，222
伦敦与西南铁路公司的英吉利海峡航线服务，228、229
卢卡尼亚，159、170、171、172、174、175、177、212
卢西塔尼亚号（库纳德公司所有），8、60、103、107、138、146、173、180、192、194–206、212、213、239、301、318
卢西塔尼亚号（东方航运公司所有），161
里昂，227
《吕西斯特拉塔》，280

马其顿，218
大卫·麦基弗，106
“磁性”号，193
欧洲大陆的邮件运输，224
通往英吉利海峡群岛的邮件服务，227、228
第一艘邮件轮船，93
第一批用于运送邮件的轮船，105；库纳德公司早期的邮件轮船，107；皇家邮政轮船公司的首批合同及轮船，110–11
“威严号”，149、168、178、179、194
马洛亚，218
马尔瓦，218
亚伦·曼比与第一艘铁制蒸汽船，124、132
曼图亚，218
马可尼通信系统在坎帕尼亚和卢卡尼亚地区的安装，171
“玛乔丽号”，84
“马尔莫拉号”，218
马特西乌斯与蒸汽动力技术，19
“马托波号”，323
B.E.马修斯上尉，148

莫兹利，约瑟夫，132；
大西部铁路的机车，100
“莫雷塔尼亚”号，8、60、103、107、138、144、146、151、153、173、192、193、194、206、208、211、212、213、230、236、238、239、288、299、318
船舶的机械推进技术——早期形式，10、13、14、15、16、20、22；
斯坦霍普伯爵的方案，57；
伊莱贾·奥姆斯比的方案，57
麦地那，218
梅德韦河，242
“巨无霸”号，209
威廉姆森所著的《詹姆斯·瓦特传》，83
梅奈河，223
梅奈号（帆船），268
默西港务局，240、241
帕特里克·米勒：他设计的第一款明轮船，42；他设计的蒸汽船，43
米尔顿号，323
米内哈哈号，220
密西西比河——富尔顿的相关计划，76；该河流上的蒸汽船，258、259、260
摩尔达维亚，218
“君主”号，242
蒙古，218
“监视者”号，247
猴形船首结构，283–4
穆尔坦，118、218
摩里亚，218
莫里森，J.H.：《美国蒸汽航运史》，44
造船业中使用的模具地板，287
慕尼黑，229
威廉·默多克，132

查尔斯·纳皮尔：对明轮的应用，14；以及第一艘铁制蒸汽船，124
大卫·纳皮尔：关于阻力的实验，81；“罗布·罗伊”号，81；跨海峡货运船，220；“彗星”号，79；与冷凝器的关系，136
詹姆斯·纳皮尔：《罗伯特·纳皮尔的生平》，78
罗伯特·纳皮尔：为英国女王设计的发动机，102；与塞缪尔·库纳德的关系，106、107；与蒸汽游艇的关系，267
“纳奇兹”号，259、261
国家航运公司，151、212
海军工程师协会，319
现代导航保障措施，305
“纳尔逊”航运公司，220
托马斯·纽科门：其发明的蒸汽机，25–27；瓦特对其的改进，35、135
新英格兰航运公司，262
纽黑文-迪耶普航线，227
纽约，165、220；纽约港的疏浚工作，212；该港的拖船，237
新西兰火灾原因调查委员会，325
“尼亚加拉II”号，311
“诺亚方舟”号与波罗的海上的船只比较，193
北德劳埃德航运公司的发展，174、208、209
北德劳埃德航运公司，174、216、220
北方游艇俱乐部与蒸汽游艇的关系，267
“沙丘圣母”号，253
新奇事物，121
“海洋”号（拖船），236

大洋号，1，138，151–5，168，299，300
大洋号（2），176，179，180，215
俄亥俄州的蒸汽轮船，258
油灯的最初使用，153
“油轮”，243
奥林匹克号，207，211
奥菲尔号，169
俄勒冈号，156
东方号，161，162
东方航运公司的成立，161
奥姆斯比，以利亚，57，59
奥龙特斯河，252
往复式发动机的原理，132；
大东方号的往复式发动机，141；
莱恩斯特号的往复式发动机，222
“陆上”航线，115
欧文，W. H.指挥官，323

太平洋，133
太平洋蒸汽航运公司的成立，113，151，161
罗马人使用的明轮，13；
加拉泰亚号护卫舰上的明轮，14；
明轮的早期应用，16–17；
明轮的早期形式，22；
德·朱弗罗伊设计的明轮，41；
帕特里克·米勒设计的明轮，42；
西明顿设计的明轮，43；
菲奇设计的明轮，45；
夏洛特·邓达斯设计的明轮，47；
富尔顿设计的明轮，49；
富尔顿关于明轮阻力的实验，65；
克莱蒙号上的明轮，72–4；
贝尔的实验，78；
彗星号上的明轮，79。

早期的蒸汽船，86；
“普林塞辛·夏洛特号”，89；
“萨凡纳号”，91；
“大西部号”的“摆线式”设计，100；
“不列颠尼亚号”，109；
“斯科舍号”，129、130；
拖船，239；
“大东方号”，141；
船尾结构，258；
美国的“防护系统”，261；
“英联邦号”，263；
首次被用于游艇上，268
巴拿马运河，114
圭多·潘奇罗利：《许多珍贵物品的失落史》，16
丹尼斯·帕潘，7、9、10；
蒸汽机的发明，21；
第一艘蒸汽船，22；
蒸汽机的安全阀，23；与莱布尼茨的通信，23–24
“帕拉贡号”，76
巴黎，166
C.A.帕森斯：涡轮机的发明者，184
用于游艇的帕森斯涡轮机，274
佩卢塞，239、240
半岛与东方航运公司：其成立及首批船只，114；通往印度的“陆路”航线，115；在澳大利亚的业务，116；苏伊士运河对其的影响，117；“穆尔坦号”，118、161、163；与伦德航运公司的关系，216；该公司的最新船只，218
约翰·彭恩，133
佩里埃：对瓦特引擎的实验，33、40；与富尔顿的合作，50、54、56
波斯，129、147

费城，165、220、295
菲比斯，244
菲尼克斯，76
皮里勋爵，217
富尔顿的“潜水艇”，48
普尔泽海，236
波波夫海军上将，276
邮政包裹，224
普雷布尔海军上将，关于赫尔的实验，30；关于美英两国发动机的情况，88
黑森的罗伯特王子所拥有的明轮船，22
玛丽公主，224
莫德公主，224
夏洛特公主，89
普里西拉，262
螺旋桨相关问题，309–10；向内旋转与向外旋转的区别，311；对转向的影响，317
普罗维登斯，262
普利策先生，303
清教徒，262

四冲程发动机，166、178
女王，230
为纪念维多利亚女王而建造的游艇，268

伦道夫·埃尔德公司，116
瓦特发明的“双作用”往复式发动机，38；该发动机的缺陷，209；劳伦蒂克号上的这种发动机，210
红星航运公司，150
爱德华·里德爵士，319
J.T.伦尼父子公司，216

修复，相关内容见294–6页、323页
阻力，富尔顿的实验，65页；最近的实验，66页；不同类型的阻力，67页；D.纳皮尔的实验，81页；约翰·斯科特·拉塞尔的相关研究，130–131页；速度与阻力的关系，176页；相关实验，321–322页
里士满，76页
罗伯特·G·李，261页
罗伯特·F·斯托克顿，119页、124页
“罗布·罗伊”号，81页、221页、223页、224页
摩西·罗杰斯，91页
鲁德海，236页
罗普纳父子公司，248页
瓦特的旋转式发动机，37页
吨位问题皇家委员会，313页
“皇家爱德华”号，217页
“皇家乔治”号，217页
皇家航线，217页、220页
皇家邮政蒸汽轮船公司，首个邮件运输合同，110页；“特维奥特号”与“克莱德号”，110–111页；“福斯号”与“泰晤士号”的启用，111页；船只迁至南安普顿；业务扩展到南美洲，112页；“特伦特号”，113页
“皇家威廉”号（美国版），95页、103页、105页、221页
“皇家威廉”号（第二代，1838年建造），101页
皇家游艇，277–278页
皇家游艇中队与蒸汽游艇，266–269页
约翰·鲁比，89页
“鲁比”号的发动机，94页
平衡式舵，201页

弓形挖泥船，231；
“桶式”挖泥船，240；
其工作原理，317；
种类，318；
损失情况，323
詹姆斯·拉姆西：其推动船只的方法，28；
他所进行的实验，44；
与富尔顿和菲奇的关联，44、254
俄罗斯：蒸汽船的引入，85
俄罗斯，149、150
斯科特·拉塞尔：关于赫尔的实验，31；
与“阻力”的关系，130–1、137；
与“大东方号”的关系，139、319
圣保罗号，220
圣彼得堡，229
圣路易斯号，220
安全阀：帕潘的发明，23
“下垂现象”，99、102
萨吉塔号，278
帆船的局限性，5
客舱的位置，152；
客舱的配置，153；
现代远洋轮的客舱，300、302
撒丁岛，327
萨凡纳号，91
托马斯·萨弗里：他的发明，24–5；
他对“马力”的计算，39
萨克森尼亚号，178、220
苏格兰人，295
“苏格兰式”锅炉，151
斯科舍省，129
斯科舍省（霍利黑德），222
螺旋桨：由J.史蒂文斯首次使用，63

螺旋桨的简介，169页；
毛里塔尼亚号所使用的螺旋桨，201页
螺旋桨的发展历程，119页；
爱立信公司设计的螺旋桨，119页；
弗朗西斯·史密斯设计的螺旋桨，120页；
螺旋桨对船舶设计的影响，122页；
螺旋桨的“滑移”与“俯仰”现象，122–123页；
螺旋桨的“竞速性能”，129页；
维多利亚号所使用的螺旋桨，131页；
用于轴传动系统的齿轮装置，135页；
大东方号所使用的螺旋桨，142页；
双螺旋桨结构，165页；
双螺旋桨之间的“重叠”现象，169页；
奥菲尔号所使用的螺旋桨，169页；
坎帕尼亚号所使用的螺旋桨，171页；
螺旋桨与涡轮机的关系，190页；
毛里塔尼亚号所使用的螺旋桨，201、203页；
劳伦蒂克号所使用的螺旋桨，210页；
螺旋桨在救生艇及消防船中的应用，256页；
用于游艇的螺旋桨，269页
“海蛇号”轮船，268页
塞维亚号轮船，150、156页
17世纪的科学发现，20页
“遮盖式甲板”结构，287页
轴断裂问题，323页
船舶结构设计中的问题，319页
侧杆式发动机的发展历程，88页；
不列颠尼亚号所使用的侧杆式发动机，109页；
该发动机的改进措施，127页；
海伦·麦格雷戈设计的侧杆式发动机，128页；
斯科舍号所使用的侧杆式发动机，130页；
侧杆式发动机首次被应用于游艇，268页
“银唇号”轮船，245页
“银镇号”轮船，243页
弗朗西斯·德雷克爵士，238页

天狼星，96、97、100、101、105、193
斯拉沃尼亚，212
螺旋桨的“打滑”现象，122、310
斯密特公司，L.先生，236
史密斯、阿什顿与蒸汽游艇，266–268
弗朗西斯·史密斯与螺旋桨技术，120
爱德华·萨默塞特（参见伍斯特侯爵）
英国在南美洲建立皇家邮政服务，112
东南铁路，223；该铁路的船只，224
南安普顿作为皇家邮政公司的总部，112；南安普顿至勒阿弗尔的航线，227；南安普顿的疏浚工作，239
英格兰南部蒸汽航运公司，227
西南蒸汽轮船公司，228
“单层甲板”型船舶，285
对速度的重视，181、213
船体的侧舷结构，261
锥齿轮装置，135
稳定性问题，315–316
斯坦霍普伯爵与富尔顿的合作，56；他的实验，57、59
蒸汽动力相关的问题，3；蒸汽动力的发展历程，18；赫罗、阿基米德和马塞修斯对蒸汽动力的应用，19；所罗门·德·考斯与乔瓦尼·布兰卡的发现，20；丹尼斯·帕平的发明，21–24；萨弗里的发明，24–25；纽科门发动机，25–27；乔纳森·赫尔斯设计的拖船，29；瓦特发动机，34–38；西明顿的发动机，43；菲奇在美国对蒸汽动力的改进，44–45；对夏洛特·邓达斯发动机的改进，47

富尔顿的实验，49页及以后；
史蒂文斯设计的船只，63页；
美国方面的发展，76页；
“蚱蜢”型发动机，79页；
侧梁式发动机，88页；
美国与英国的发动机，88页；
发动机的改进，94页；
复合式发动机，116页；
往复式发动机，132页；
垂直式发动机，134页；
冷凝器，135、136、167页；
转向装置，144页；
三膨胀式发动机，166–167页；
四膨胀式发动机，178页；
涡轮发动机，184页；
美国内河船使用的梁式发动机，262页；
用于游艇的发动机，268页。
“钢铁号”轮船，150页；
该类型轮船的发展，156页；
其优势，157页。
尖顶式发动机，269页。
“大东方号”轮船的蒸汽转向装置，143页；
其工作原理，144页。
方向盘的演变，89页。
“斯特拉号”轮船，228页。
乔治·史蒂芬森，221页。
船尾的高度，153、172、201页。
罗伯特·史蒂文斯发明的船尾螺旋桨驱动船，63、258页。
斯德丁火神公司，174页。
约翰·史蒂文斯设计的船尾螺旋桨驱动轮船，63页；
富尔顿向他提出的建议，64页；
“菲尼克斯号”轮船，76、118页。
罗伯特·史蒂文斯发明了管状锅炉，他还设计了第一艘螺旋桨驱动轮船，63页。
斯通-劳埃德公司的防水门，191页。

98、99、126号菌株；
通过延长长度可将其影响降至最低，139；
铁与木料对它的作用，146–147
水下信号传输，172；
在“大东方”号轮船上的应用，229；
其实现方法，305
补贴：Cunard公司的首次补贴，106；
Royal Mail Steam Packet公司的首次补贴，112；
补贴的削减，113；
用于“莫雷塔尼亚”号和“卢西塔尼亚”号的补贴，198
“吸力式”挖泥机，239、240
Suevic号，295
苏伊士运河，115、116、117；
该运河带来的限制，215
“太阳与行星”齿轮装置，37、47
Sunbeam号，270
Sutcliffe夫人关于Fulton的论述，50、61
Swan、Hunter和Wigham Richardson公司，212
威廉·西明顿为米勒的轮船设计的引擎，43；
Charlotte Dundas号，46
Talbot号，221
詹姆斯·泰勒，42
海军工程师D. W.泰勒关于阻力问题的研究，67
电报传输用的轮船，242–243
巴尔莫勒尔城堡中的电话使用情况，219；
轮船上的电话安装，305
Teutonic号，168、179
Teviot号，110
泰晤士河上第一艘蒸汽轮船，83
泰晤士河，84、111
乔治·汤普森公司，216
“三岛型”轮船，283

《泰坦尼克号》，207、211、289
“炮塔式舰船”的吨位，247；其尺寸测量，312；相关的皇家委员会调查，313；其中的异常现象，313–4
“吨位甲板”，312
《通昆号》（前身为“巴黎城号”），149
“上风帆前部结构”，284
埃万杰利斯塔·托里切利——大气重量的发现者，20
拖船技术，236–7
火车渡轮，251
客货两用蒸汽船，250
蒸汽拖网渔船，252
特伦特号与斯利德尔、梅森事件，113
三合会，270、278、279
试航过程，292、293
三重膨胀发动机的工作原理，117、166
“行李甲板”式蒸汽船，248
管式锅炉，133
各种类型的拖船，234；“公鸡型”拖船，235；荷兰式拖船，236；打捞用拖船，237；纽约港的拖船，237；作为客船辅助船的拖船，238；明轮拖船，239；作为拖网渔船的拖船，252
涡轮机，乔瓦尼·布兰卡与涡轮机的关系，20；涡轮机的重要性，183；涡轮机的发明，184；帕森斯式涡轮机系统，186；“卡曼尼亚号”上的涡轮机，187；涡轮机的缺陷，188；韦斯帕芗号上的实验，189

弗吉尼亚号与维多利亚号，190；
卡曼尼亚号，192；
毛里塔尼亚号与卢西塔尼亚号，197、201；
劳伦蒂克低气压带，210；
跨海峡船只上的应用，226；
大东方铁路公司船只上的应用，230；
马恩岛船只上的应用，230；
其可靠性，230；
游艇上的应用，274
图尔比尼亚号，187
炮塔式轮船，245；与“鲸背式”轮船的比较，265
海洋号上的龟甲式甲板，153；
翁布里亚号上的龟甲式甲板，158；
维多利亚号上的龟甲式甲板，163；
马杰斯特里克号上的龟甲式甲板，168
马克·吐温论密西西比河上的蒸汽轮船，259、260
双螺旋推进器的发展历程，163；“重叠式”双螺旋推进器的出现，169；
凯撒·威廉大帝号上的双螺旋推进器，175；
亚得里亚海号上的双螺旋推进器，207；其对船舶转向能力的影响，318
双体船，225
蒸汽轮船的类型，283–7

翁布里亚号，158–9、161、162、163、165、212
联合城堡航运公司，216；该公司的船只，219
联合航运公司，216

瓦纳迪斯号，280
通风方式，327
卢西塔尼亚号上的露台咖啡馆，301
垂直式主机，134
韦斯帕芗号，189

维多利亚号，131
维多利亚号（P.&O.公司所有），163
维多利亚与阿尔伯特博物馆，277
维多利亚时代，190
《警惕者》号，241
《弗吉尼亚人》号，190、191
汉堡的武尔坎造船厂，212

瓦斯兰德号（原属俄罗斯），150
瓦基瓦号，280–1
瓦拉塔号，182
悬臂式船舶的压载水舱，249；
游艇用的压载水舱，274；
压载水舱的相关技术，315
远洋轮船的防水门，153；
斯通-劳埃德系统，191
G.L.沃森，270
詹姆斯·瓦特，33；他的早期发动机，34；他与博尔顿的合作关系，35；梁式发动机，36；“太阳与行星”齿轮装置，37；旋转式发动机，37；飞轮的发明，38；他对马力的计算方法，39；关于他的趣事，82；冷凝器的发明，135、136
詹姆斯·瓦特公司，140
小詹姆斯·瓦特与蒸汽轮船，84
波浪线理论，131、133
波浪的作用，98
“上甲板型”船舶，284–5
西印度群岛的邮政服务开通，110
韦茅斯及海峡群岛蒸汽轮船公司，228

“鲸背”号蒸汽船，265
威廉·H·怀特爵士，197，203
白星航运公司：其最初的蒸汽船，151；
在大西洋上的竞争，151–5，168；
该公司的“中型”船舶，178；
近年建造的船舶，193–4，206–7，209，211；
该公司的帆船，215；
用于运输货物和牲畜的蒸汽船，219
威格拉姆与格林公司，93
威廉·法克韦特，114
威廉姆斯与吉翁公司，155，212
威廉森上尉：《19世纪克莱德河客轮的发展历程》，78
威廉森所著的《詹姆斯·瓦特的回忆录》，83
威尔逊父子公司，216
坎帕尼亚和卢卡尼亚地区的无线电报技术，171；
P&O公司的船舶上的无线电报技术，218；
跨海峡船只上的无线电报技术，226；
无线电报技术的实用性，229；
游艇上的无线电报技术，271；
班轮上的无线电报技术，306；
无线电报技术的实际应用案例，307–8
维特金德，295
约翰·伍德公司以及“彗星”号船，78
伍斯特侯爵，9，10，18，20

蒸汽游艇、皇家游艇队与蒸汽游艇的关系，266–8；
北方游艇俱乐部与蒸汽游艇的关系，267；
罗伯特·纳皮尔与蒸汽游艇的关系，267；
蒸汽游艇的发展历程，269；
“阳光光束”号游艇，270；
蒸汽游艇的类型，270；
蒸汽游艇的甲板结构，272；
蒸汽游艇的配置，273；
蒸汽游艇的引擎与压载系统，274

《Royal》，277–8页；
《Sagitta》，278页；
《Triad》，278–9页；
著名游艇，280–1页
伊穆伊登拖船公司，237页

黑海，236页

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誊写者备注：
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第2节 古腾堡计划的任务说明

古腾堡计划代表着以各种计算机都能读取的格式免费分发电子作品，这些计算机包括过时的、老旧的、中型的以及新型的计算机。它的存在正是基于这一理念。

数百名志愿者的努力，以及来自各行各业人士的捐助，共同推动了这一项目的进展。

志愿者们以及为她们提供所需支持的财政援助，对于实现古腾堡计划的目标至关重要，也只有这样，古腾堡计划的藏书才能一直免费供后人使用。2001年，古腾堡文学档案基金会应运而生，旨在为古腾堡计划及未来的世代创造一个稳定且可持续的发展环境。如需了解更多关于古腾堡文学档案基金会的信息，以及您如何通过自己的努力和捐助来提供帮助，请参阅www.gutenberg.org网站上的第3节和第4节内容以及基金会的相关介绍页面。

第3节：古腾堡文学档案基金会简介

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