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南怀仁蒸汽车

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一般认为,世界上第一辆汽车是由法国炮兵工程师尼姑拉斯•古诺(Nicolas-Joseph Cugnot,1725-1804)大尉于1769年制造的[1],可牵引4.9吨的大炮,时速为4.9公里,实现了人类第一次借助于人力或畜力以外的动力向任何方向行驶。

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古诺的蒸汽货车 (1769) (凤凰网汽车)

但是,在古诺发明汽车前约1个世纪,1672年(康熙十年)前后比利时传教士南怀仁(Ferdinand Verbiest, 1623-1688)在中国设计并制造了一辆蒸汽车,其长为65cm(维基百科数据,其它一些文献[2]中说长60cm),共有5轮,其中之一为转向轮。动力依靠一根管子将球形锅炉内的蒸汽直接喷向“汽轮”产生旋转运动,一组锥齿轮将绕铅锤轴的旋转运动转变为绕车轮轴的旋转运动从而推动车辆前行,其工作原理类似于水轮(以流水推动的轮子)。

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南怀仁的蒸汽车辆(维基百科[7])

不过,南怀仁的蒸汽车没有运输上的实用价值,只是送给康熙皇帝的玩具以获得康熙皇帝的信任。但以机器动动力代替人力畜力车,南怀仁的工作比尼姑拉斯•古诺早了将近100年,是世界上的第一辆“自动车辆”。

1629年,意大利G.de布兰卡(Giovanni Branca,1571-1645)设计了一种转轮,让蒸汽通过管子直接喷射到转轮上产生旋转运动,南怀仁蒸汽车的设计灵感很可能来源于布兰卡转轮。布兰卡还建议将该转轮用作捣碎、研磨、提水、锯木头等工作的动力,不过布兰卡也只是说说而已,与后来发展的蒸汽机不能相提并论,转轮在本质上和希罗(公元1世纪的古希腊)的汽转球基本一致。

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布兰卡汽轮 维基百科[3]

不过,大家不要瞧不起这种动力方式,在现今火电厂中就利用了这一动力方式,由锅炉产生高温、高压蒸汽喷向汽轮机叶片,汽轮机再带动发电机发电。核电站只不过是把火电厂中的锅炉换成了核燃料控制棒用以产生高温、高压蒸汽,剩余的和火电厂类似,利用蒸汽机推动汽轮机转动,并带动发电机发电。这一动力系统装在轮船上,将发电机换成螺旋桨,又可以推动轮船,核动力航母的动力系统就是这样。只是在所采用的高温、高压材料,汽轮机结构、核燃料防泄漏等方面具有较高的要求。

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核电站工作示意图[4]

由此可见,尽管南怀仁蒸汽车结构简单,并且只是概念上的车辆设计,但将蒸汽动力作为车辆动力的设计和研究是首创性的,而且这一工作是在中国大地上进行。不过可惜的是,在中国古代除天文研究由皇家控制而受重视外,自然科学和工艺技术并不被人重视,并被嗤为“奇技淫巧”认为“不足挂齿”。关于蒸汽车的研究,南怀仁是邮寄到欧洲发表在了德国的《欧洲天文学》(Astronomia Europea,1687年)杂志才得以保存下来的[5],在中国没有相关记载。271年后的1943年,我国学者刘仙洲才将南怀仁的文章翻译传入国内[6]。

假如南怀仁的蒸汽车在当时被朝廷所重视,历史将可能会记下“中国籍比利时人南怀仁于1672年发明世界上第一辆蒸汽机车”,并可能由此引发蒸汽机在中国的发展。可惜,南怀仁的研究兴趣在中国并没有产生共鸣。“万般皆下品惟有读书高”,古人读书的兴趣大多在于功名,任何不以功名为目的的读书都是无用的,如今大学生中也有“任何不以升学、找工作、奖励为目的的学习都无用”的观点,这种靠外力牵引的兴趣,其创造力有限。南怀仁的兴趣是由内而外,他在历法、铸炮上对朝廷的贡献已经取得康熙皇帝的认可,但他仍从事蒸汽车的研究,这是他内心向往的。他的研究也并非只为了取悦皇帝,车送给了皇帝,研究成果却邮寄到欧洲发表,这显示了他对科学的向往,而这种由内而外的兴趣才是创造力的源泉。

南怀仁简介:

南怀仁(Ferdinand Verbiest, 1623-1688),比利时传教士,35岁来华,曾是康熙的科学启蒙老师,官至工部侍郎,正二品,是当时国家天文台(钦天监)业务上的最高负责人。南怀仁最初在耶稣会学校学习人文学科,后进入鲁汶大学(注:维基百科词条中为 Lelie College,并说学校所在地为Leuven(鲁汶,也译为勒芬),但查不到Lelie College的详细资料,又鲁汶大学为天主教大学,故猜测拼写错误,应为鲁汶大学。若有不当,请各位网友指正)学习物理学和数学。1641年南怀仁加入耶稣会后又到塞维利亚(Seville)学习神学,1955年在塞维利亚被任命为牧师。1658年,南怀仁随同利玛窦和其他35名传教士从里斯本(葡萄牙首都)出发前往中国。1688年1月28日南怀仁在北京逝世,葬于车公庄大街6号中共北京市委党校内(马尾沟教堂和天主教墓地旧址),享年66岁(参考:百度百科,南怀仁,马尾沟教堂)。

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南怀仁像

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南怀仁墓碑

参考文献

[1]http://auto.ifeng.com/renwen/20130131/841660.shtml

[2]凤凰解密汽车师祖南怀仁和蒸汽车http://auto.ifeng.com/renwen/20130401/850730.shtml

[3]https://en.wikipedia.org/wiki/Giovanni_Branca

[4]http://news.mydrivers.com/1/471/471865.htm

[5]与蒸汽机失之交臂的中国http://bbs.tiexue.net/post_3094308_1.html

[6]南怀仁的“蒸汽车”复原了http://www.cnqcr.com/wqzs/37/8624.html

[7]维基百科 https://en.wikipedia.org/wiki/Ferdinand_Verbiest

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