四、 轮船

十八世纪后期蒸汽机的用途中，船舶的推进该不是最不重要的，虽然在这个时期里，还只是给小船配备这种新动力。德尼·帕潘在1707 年最早认真提出，把蒸汽动力用于此目的的建议。他曾试图获得汉诺威选帝侯准许，派一艘船从卡塞尔航行到不来梅，以便演示，蒸汽力可实际用于牵引船只，使它向威悉河上游和沿富尔达运河航行。帕潘打算用一种改动过的萨弗里蒸汽泵（其中蒸汽和水用活塞隔开）来提升水，让水在一个轮子上通过，而这轮子同驱动这船的明轮装在同一根轴上。但这项请求未蒙允准。因此，帕潘倒避免了一次代价高昂的失望，因为最早商用上成功的蒸汽机即纽可门蒸汽机直到1710 年才有供应。

1736 年，乔纳森·赫尔斯获得由一台大气蒸汽机驱动的尾明轮拖轮的专利权，1737 年发表了它的说明和图样。这机构很笨拙，其重量同可利用的动力根本不相称。至今未见关于实际制造过这船的记载。事实上，在瓦特的改进大大提高了对于给定重量蒸汽机所能得到的动力之前，蒸汽机根本不能带动一艘大到足以承载动力设备自重的轮船。

1763 年，宾夕法尼亚州兰开斯特的一个机智的机械师威廉·亨利尝试把瓦特式蒸汽机用于明轮船。这船因事故而沉没了。他再次作了尝试，但未获得能证明这冒险在商业上合理的成功。

雅克·佩里埃遵照儒弗鲁瓦侯爵命令制造的一艘船于1774 年在塞纳河上试航，但未能维持足够的动力。儒弗鲁瓦于1776 年用蹼状明轮翼继续进行实验。结果证明并不令人满意。他遂制造一艘长140 英尺、最大宽度15英尺的明轮船。它于1783 年在里昂附近索恩河上试航，但未获很大成功。

1785 年，约翰·菲奇（1743—98 ）设计了一种由循环轮翼链推进的船，后来他又用一组明轮翼取代这循环链，这些明轮翼的运动模仿印度独木舟的桨。他认识到，锅炉的重量是一种跛负载，于是在1787 年设计了一种锅炉，它有长长管道，在一个砖砌炉膛中的前后方盘旋。它大概是最早的水管锅炉，能够实际工作，虽然并不长久。1790 年，他采用一台横引擎，汽缸18英寸。他把明轮翼放在船尾。他结果得到船速为一小时八英里（60 英尺长的轮船）。这船作为商船最后航行了二、三千海里的航程。但是，由于装载旅客和货物的地位少，它在经济上并不算成功。菲奇继续他的实验，并于1796年把一艘由螺旋桨推进的小船放在纽约城当时拥有的一个水池中航行。然而，他未能筹措到资金进一步做大规模实验。他于1798 年去世，把他如此英勇致力的未竟事业留给别人去完成。菲奇的第一艘轮船，见图260。

在十九世纪取得种种卓著成就之前，比较令人瞩目的实验中，值得提到的是弗吉尼亚的詹姆斯·拉姆齐的一些实验。他于1786 年用喷水推进一艘船，它在波托马克河上以一小时四英里的速度航行。这种推进装置是伯努利提出的，后来又屡次重新发明。然而，它总是证明不如其他推进方法有效。

1788 年，一个爱丁堡银行家帕特里克·米勒做了双体明轮船的实验。有人劝他给这船装设蒸汽机，取代费事而又费用高昂的人力和绞盘驱动。他聘请威廉·赛明顿（1764—1831）按照后者在1787 年获得专利权的那种型式（图261）制造一台蒸汽机。两个顶端开口的汽缸按空气原理工作，但配备有单独的喷射凝汽器。汽缸直径为4 英寸，冲程18 英寸，两个活塞交替地拉动一条经过一个滑轮的链。一个链系传递动力，使两根明轮轴上的链轮松开，这样，这动力经过棘轮而作用于安装在两个船体之间的明轮。这船长25 英尺，最大宽度7 英尺。据说，这小船在达尔斯温顿湖上试航时，时速达5 英里（图262）。

在花费相当大代价证明了轮船航行实际可行之后，米勒致力于使海军部对这个问题发生兴趣。但是，他未获成功，遂放弃这尝试。这艘船最后于1853年拆毁。但是，蒸汽机被保存在伦敦的专利署博物馆。

然而，赛明顿找到了另一个赞助人克尔亚的邓达斯勋爵。他按邓达斯的指示，于1801 年建造了一艘25 英尺长的轮船，它装备卧式汽缸、活塞杆和十字头，通过一根连杆和明轮轴上的一根曲柄驱动船尾附近的一对小明轮（图263）。这种结构方案在机械上简单而又有效。这艘取名为“夏洛特·邓达斯”的小拖船在试航中成功地拖动了两条70 吨的驳船，迎着强烈逆风6小时航行了20 英里。邓达斯努力劝说福斯和克莱德运河的拥有者们采用蒸汽拖动。他们担心轮船航行时产生的波浪冲击会损坏这条运河的堤岸，因此谢绝了。

然而，布里奇沃特公爵订购了八艘“夏洛特·邓达斯”式轮船，想把它们用于他的兰开夏运河。但是，他的过早去世致使这份合同无法履行，而小船则被弃置在小港湾中毁坏。