クエリ: 蒸気機関はいつから使われ始めた?
文章: 蒸気機関 イギリスの発明家・技術者であるトマス・ニューコメン(Thomas Newcomen、1664年2月24日-1729年8月5日)は、1712年に、鉱山の排水用として実用になる最初の蒸気機関を製作した。
文章: 調速機 遠心調速機は、17世紀から風車の臼石同士の距離と圧力を調整するのに使われ始めた。初期の蒸気機関は純粋に往復運動しか使用せず、水の汲み上げなどに使われていた。そのため、動作速度が変動しても構わなかった。ジェームズ・ワットは回転式の蒸気機関を導入して工場の機械などを駆動できるようにしたが、それによって動作速度を一定に保つ必要が出てきた。1775年から1800年の間、ワットは事業家マシュー・ボールトンと共に500台ほどの回転式ビームエンジンを作った。その心臓部はワット自身が設計した「円錐振り子」式調速機である。複数の回転する鋼球を垂直な心棒に腕木で接続した形状で、それらの球の重さが制御力となっている。 文章: メトロポリタン鉄道A形蒸気機関車 1863年もメトロポリタン鉄道の開業時、グレート・ウェスタン鉄道(GWR)が蒸気機関車を使って運行した。しかし、1863年8月にGWRは運行から撤退し、メトロポリタン鉄道はパディントン駅からファリンドン駅まで地下路線の運行のために復水式蒸気機関車を必要とし、GWRの蒸気機関車を買い上げた。テンダーはマンチェスターのベイヤー・ピーコックで標準とされているもので、2600ポンドで機関車18機分がそれぞれ6ヶ月以内に用意された。機関車のデザインはメトロポリタン鉄道のエンジニアに頻繁に帰属したが、しかしデザインはベイヤー・ピーコックの機関車の開発が作っていたスペインのが持っていて、Fowlerは動輪の直径、軸重と鋭いカーブを案内する機能を指定するのみであった。 文章: ブースター (蒸気機関車) 2番目に、蒸気機関車ではピストンが車輪に直接ロッドやクランクと結ばれているので、ギア比が一定である。ギア比が固定であることから、低速での牽引性能と高速性能の間で妥協をしなければならない。高速では故障の恐れがある過度なピストンの運動や蒸気の浪費といった問題がある。この妥協により、低速の蒸気機関車ではボイラーの出力全てを使うことができない。低速ではそれほど速く蒸気を消費しないので、ボイラーが作り出すことのできる蒸気の量と消費できる蒸気の量の間に大きな差が生まれる。ブースターにより、使用されていなかった潜在性能を使用することができる。 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: カメルーンの歴史 1804年、イギリスのリチャード・トレビシックが史上初の軌道向け蒸気機関車を開発。鉄道の時代が始まった。蒸気機関車が登場するまで、大量の物資、人員を長距離輸送するには船舶を使うしかなかった。陸上輸送においても運河が重視されており、運河に浮かべた輸送船を運河沿いの馬が引くという形態が広く見られた。だが、運河に頼る方法は海岸から急峻な地形が立ち上がるアフリカ大陸には向かない。 文章: リチャード・トレビシック 同じく1803年、トレビシックが製作しグリニッジで使われていた据置型蒸気機関を使ったポンプが爆発し、4名の死者を出した。トレビシックは爆発の原因は設計上の問題ではなく操作ミスだと考えていたが、ボールトン・アンド・ワットはこの事故を高圧蒸気機関の危険性の喧伝に大いに利用した。 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: 中華人民共和国の鉄道 中国の鉄道車両は、1980年代までは、主要幹線でも蒸気機関車が大々的に使用されていたが、中国初の国産ディーゼル機関車である巨龍型 に始まってディーゼル機関車の量産化も進み、1990年代に入り、電気機関車の大量導入も行われ、21世紀始めには、主要幹線においては蒸気機関車は過去のものとなった。広大な中国の鉄道は長距離列車、非電化区間が多く地下鉄を除く大都市の普通列車でさえもほとんどが客車であり、広大な国でも電化率が高く動力分散型が多いロシアの鉄道とは対照的であった。しかし一部の幹線は電車と気動車を用いて、2007年4月第6回鉄道高速化後、高速動力分散型電車を使うことを始めている。 文章: 農業機械 蒸気機関が実用されるようになってから約50年が経った1849年には、アメリカ合衆国のアーチャンボールト(Archambault)が農用蒸気機関車を製作した。これは脱穀機に動力を供給するための移動式の蒸気機関であった。 文章: 蒸気自動車 蒸気自動車が発明されたのは1769年とされ、蒸気機関車(1804年)や蒸気船よりも古い。発明者はフランスの軍事技術者、ニコラ=ジョゼフ・キュニョーである。 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: 産業革命 1765年、ジェームズ・ワットが蒸気機関から復水器を独立させたことで、蒸気機関の能力は著しく増大し、真に動力源として革命的なものとなった。これによりエネルギー効率が大幅に改善され、燃料の75%の節約が可能となったのである。実用化にはしばらく時間を必要としたが、1775年にマシュー・ボールトンの出資を受け、ボールトン・アンド・ワット商会を設立してからは設計は順調に進み、1776年には最初の実用的なワット蒸気機関が完成した。さらにワットは1781年に遊星歯車機構の特許を取り、蒸気機関のエネルギーをピストン運動から円運動へ転換させることに成功した。この蒸気機関の改良によって、蒸気機関は鉱山排水のみならず様々な機械に応用されるようになった。それまで工場は水力を利用するために川沿いに建設するほかなかったが、ワットが蒸気機関を改良したことによって、川を離れ都市近郊に工場を建設することが可能となった。これにより新興商工業都市は更なる成長を遂げるが、一方で過密による住環境の悪化を招くこととなる。ワットは爆発事故を防ぐために蒸気機関を高圧で使用することを禁じていたが、1800年にワットの特許が切れるとリチャード・トレビシックらによってさっそく蒸気機関の高圧化がはかられ、出力を急上昇させた蒸気機関はさらに多くの用途を持つようになった。 文章: 静岡鉄道B15形蒸気機関車 昭和初期、軽便鉄道は蒸気機関車から性能がよく煙も出ないガソリンカーへの移行が進んでいたが、太平洋戦争によるガソリンの入手難から、蒸気機関車が復活し戦後も使われていた。 文章: 消防車 1802年にリチャード・トレビシックが世界初の実動する蒸気機関車を発明し、1814年にジョージ・スチーブンソンが蒸気機関車を実用的なものにした。その後、蒸気機関の改良は進み、1829年には、イギリスにおいてとジョン・エリクソンが、蒸気消防車の製作に成功する。2人が製作した消防ポンプは10馬力で、毎分900リットルから1200リットルの水を約30メートルの高さまで放水できるものであり、消防機器の機械化第1号と言える。 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。