クエリ: 蒸気機関はいつから使われ始めた?
文章: キュニョーの砲車 蒸気機関は17世紀末にドニ・パパンによって『ピストンを使った押し出し』が試作され、その後トーマス・セイヴァリが特許を取得し1712年にトーマス・ニューコメンにより『低圧を利用した吸引』(大気圧機関)が実用化され、鉱山などでの排水用ポンプの定置型動力として使われていた。いずれも、力が加わった後のピストンを元の位置に戻すためには重力など別の力を用いていた。1760年ごろになると複数の科学者が蒸気によって車を動かす試みをはじめた。キュニョーも軍事技術に携わったことから蒸気の使い方を学んでいた。ドイツの技師ヤーコプ・ロイポルト (: 1674-1727) が1724年に9分冊の著作『Theatrum machinarum generale』に影響を受けている。
文章: リチャード・トレビシック 彼は、鉱山技師の経験を活かして蒸気機関を用いた自動車(蒸気自動車)の製作を始め、1801年には蒸気自動車を試作した。 文章: リチャード・トレビシック 息子フランシスによるとトレビシックは1799年にイングランド初の高圧蒸気機関を稼働させたという。単に復水器を排除しただけでなく、シリンダーを小型化して機関を小型軽量化したという。そして小型軽量化をさらに進めていけば、貨車を牽引して動かすことも可能だと考えた。 文章: エオレIII アーデルは1890年から、自分の設計による軽量の蒸気エンジンを使って飛行機の製作を試みていた。1890年の単発のエオレ号で50 mのジャンプをしたとされている。陸軍から資金を得てつくったエオレIII(アヴィオンIII)は2台の30馬力の蒸気機関とプロペラをもっていた。フランス語の飛行機を意味するアヴィオンという言葉がこの機体から使われるようになった。胴体上部の4角の箱は蒸気機関の復水器である。 文章: 風車 15世紀、オランダで干拓地の排水用に風車が多用され始めた。これらはのちに蒸気機関に、さらには電動ポンプにとってかわられ、現在は観光資源ないし一部は「キンデルダイク=エルスハウトの風車網」として世界遺産に登録されているが、少数が今も現役で排水に使われている。 文章: 日本の鉄道史 1825年、蒸気機関を利用する鉄道が初めてイギリスで実用化された。この技術は約30年後、幕末(1853年)の日本に蒸気車の模型として到来した。 文章: トラクションエンジン 最初に蒸気機関を移動に用いたのはニコラ=ジョゼフ・キュニョーであった。これはキュニョーの砲車と呼ばれる大砲を牽引する目的で製作されたもので、1769年10月23日、パリで初めて公開された。 文章: 蒸気機関 蒸気機関(じょうききかん)は、ボイラで発生した蒸気のもつ熱エネルギーを機械的仕事に変換する熱機関の一部であり、ボイラ等と組み合わせて一つの熱機関となる。作業物質である水を外部より加熱する外燃機関に分類される。 文章: 蒸気機関 ついで蒸気機関は陸上交通機関にも応用されるようになった。前述のリチャード・トレヴィシックは鉱山などに敷設されていた馬車鉄道に蒸気による交通機関を走らせることを構想し、1804年には世界初の蒸気機関車を発明した。これは実用的なものにはならなかったものの、以後改良が重ねられ、1825年にはジョージ・スチーブンソンによってストックトン・アンド・ダーリントン鉄道に蒸気機関車が走り、ついで1829年にはリバプール・アンド・マンチェスター鉄道に使用する機関車のコンテストでロバート・スチーブンソンの設計したロケット号が優勝し、翌1830年に営業を開始した。ロケット号には革新的な技術が使用されており、以後の蒸気機関車の基準となった。またリバプール・アンド・マンチェスター鉄道も大成功をおさめ、これによって蒸気機関車とそれの走る鉄道という組み合わせが完成し、瞬く間に世界中に普及した。なお、蒸気機関を自動車に使用する案は蒸気船や蒸気機関車よりもさらに古く、1769年にはフランスのニコラ=ジョゼフ・キュニョーが世界初の蒸気自動車であるキュニョーの砲車を開発したが、実用化には失敗した。以後、およそ100年以上にわたって蒸気自動車の開発は続けられたが、ガソリン自動車との競争に敗れ姿を消した。 文章: リチャード・トレビシック トレビシックは(数気圧の)高圧蒸気機関の製作を開始し、当初は据え置き型で後には台車に搭載した。複動シリンダーを採用し、を使って蒸気を分配する。蒸気は垂直なパイプまたは煙突から直接大気に排出するので、復水器が不要でワットの特許も侵害しない。往復運動はクランクで直接円運動に変換し、面倒なビームは使わないようにした。 文章: 日本の蒸気機関車史 大正時代に入り、ようやく日本でのオリジナルの設計の幹線用蒸気機関車が登場し始める。その初期の成功例が貨物用の9600形であり、旅客用の8620形であった。両機関車の多くは国内民間メーカーで生産され、これをもって蒸気機関車国産化の体制はほぼ整ったといえる。特に9600形は、引退してゆく後続形式を尻目に日本の蒸気機関車の終焉を見届けるほどの長命を保つことになった。大正初期に、最初の本格的な量産型国産機である9600形および8620形が成功したことで、以後国内向けの蒸気機関車は国産でまかなわれることになった。 文章: 機械 1785年にはエドモンド・カートライトが蒸気機関を動力とした力織機を開発した。蒸気機関を交通に応用することも行われ、1804年にはリチャード・トレビシックが蒸気機関車を発明し、1807年にはロバート・フルトンが蒸気船を実用化することで、輸送機械と呼ばれる新たな機械が誕生した。 文章: 日本の蒸気機関車史 日本の鉄道は1872年(明治5年)に開業したが、この時、投入された車両は1号機関車などすべてイギリス製の車両であった。そもそも、明治政府が発足して間もない時期であり、実物の製造技術のノウハウが乏しい時期であったため、当然の判断と言えた。 文章: リチャード・トレビシック 同じく1812年、復水器を備えた新たな高圧蒸気機関を試作。これは「コルニシュ機関」と呼ばれ、当時世界的にも最も効率がよかった。同年、農場での脱穀に使用する復水器のない別の高圧蒸気機関も製作している。これは従来の馬を駆動力とした脱穀よりも安くつき、大いに成功した。70年間使われ続け、その後サイエンス・ミュージアムに展示された。 文章: 機関 (機械) 作動流体は、スターリング機関では気体、蒸気機関では蒸気、有機ランキンサイクルではn-ペンタンといった有機液体でもよい。流体はどんな組成でもよい。気体がこれまでのところ最も一般的であるが、単相の液体が使われることもある。蒸気機関の場合は、流体は液体と気体の間で相が変化する。 文章: 南アフリカ国鉄25型蒸気機関車 第二次世界大戦後、世界各国で電化、ディーゼル化による無煙化が進められていくことになった。しかし、南アフリカでは石油はほとんど産出せず、一方で質のよい石炭は豊富に埋蔵されていた。またアパルトヘイト政策による国際的孤立は石油の供給に不安を抱えさせることになった。さらにアパルトヘイト政策によって極端に安い賃金におかれた豊富な黒人労働力の存在によって、炭鉱の操業コストは安く、蒸気機関車の機関助士の人件費も問題にならなかった。蒸気機関車では黒人の機関助士2人を使って投炭することが前提となっていた。このため、第二次世界大戦後においても積極的に蒸気機関車の新設計に取り組み、25型蒸気機関車を登場させることになった。