导语:

1666年,伦敦发生了灭城之火后,英国国王查理二世清醒地意识到火灾的可怕,以及研发高效灭火装备的重要性。

现在世界最好的消防车(消防车的三百年成长)(1)

1666年,伦敦发生了灭城之火

这场大火之后不久,英国人就发明了世界上第一款手摇式泵浦消防车,只是它没有轮子,灭火的威力也不够威猛!尽管其貌不扬,但它的确是后世消防车的祖先。

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这是20世纪初面世的汽油消防车,主要是运送消防员的

从手摇式泵浦消防车到蒸汽式消防车再到电动消防车、油电混合消防车、汽油消防车、直至今天的柴油动力的消防车,消防车在350多年的历程中进化演进,一项项技术的变革连缀到一起就是一段波澜壮阔的欧美科技发展史。

从这段历史中,我们也见识了欧美国家是如何一步步崛起,科技推动生产力进步,此言不虚。

泵浦消防车诞生!集中体现了英国手工业的高超水平

1666年的伦敦大火之后没多久,英国人就发明了世界第一款手摇式泵浦消防车,它没有轮子,灭火的威力也很有限,但它结构精巧,完美展现了英国手工业工匠的高超技艺。

所谓泵浦就是用来增加液体或气体的压力,并使其加速流动的设备。如今这种手摇泵浦消防车已经很难再找到实物。

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这就是手摇式泵浦消防车

有幸,我们发现了一幅图画,画中记录了这款消防车在17世纪参与灭火的情形。

图中一位男子站在这台消防车前一手摇着摇把,一手握着喷水管正在灭火,旁边的一个女孩则用水桶向消防车里倒水。

图中,我们能看到这台手摇泵浦消防车设计之精妙,反复摇动摇把可以增加水仓内的压力,于是水管中的水就喷射而出。

伦敦大火之后,查理二世投入了大量人力物力进行消防设备的研发。

1721年,也就是查理二世去世的前一年,英国人理查德·聂夏姆发明了一款更高效的消防车,此时它可以真的称为“车”了,因为它有了车轮,而且可以被马拉着走。

这款消防车稍显笨重,它除了需要有人手持水管灭火外,还需要有人不停地上下往复蹬踏踏板以此来驱动泵浦,脚踩很费力,所以一般只有力气大的壮汉才能操作它。

这台消防车虽然笨拙但它却是很给力的。

据记载,当时伦敦郊外一处建筑工地的二层楼起火,这台马拉的泵浦消防车很快赶到现场,三四个人操作机器,没多久就把火灭掉了,水管出水时能喷射20多米,且水流强劲。

如何操作更省力,灭火更高效呢?

1725年,理查德·聂夏姆利用杠杆原理对消防车进行了改进,于是一款手揿式泵浦消防车诞生了。

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这是手揿式泵浦消防车的复原场景

手揿泵浦采用的是往复式活塞结构,这种消防车需要十几个人协力来操作,车两端有横杠,四个大汉分两边上下往复地压着横杠,这就是所谓的手揿,靠杠杆使活塞完成每分钟60—100次的上下往复泵水运动。

因为射速快、出水量大,所以必须有人不停地为消防车供水。一般一台车配一个水桶大队,一个水桶大队通常由20人组成,所使用的水桶则是特制的皮革消防水桶。

这款手揿式消防车被人们形象地称为消防水龙,因为省力、出水又快,所以很快被推广到欧洲各地,荷兰、德国甚至北美也都纷纷采购这款消防水龙。

在第一次工业革命前,英国人将这种泵浦消防车的技术传遍了世界,而消防车的生产也变成了一个产业。

德国的彼得·比杜威家族就看到了商机,还拿到了这款手揿泵浦消防车的生产许可权,至今在德国的一家档案馆中还保留着这家企业获准生产的相关证明文件,这个家族也开启了德国消防产业的大门,成为德国消防车的鼻祖。

如今,北京故宫博物院中就收藏着一个手揿泵浦消防车,不过中国人更愿意叫它机桶或者水龙。

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这就是传入中国的机桶

这款机桶在雍正五年也就是1727年就来到了紫禁城。

它尺寸不大,仅有154厘米高,水箱长69厘米、宽56厘米、深44厘米,迷你版的消防车十分适合紫禁城中的狭窄街道。

机桶的整体则由压梁、汽包、水箱组成,水箱底部两侧有两根分别向后伸出的直木,这是抬杠,每根237厘米。当消防车无路可走时,宫中的太监就要抬起它来飞奔。

再说回欧洲,可以说17世纪末18世纪初的这一阶段,是欧洲资本主义崛起的蓄势阶段!

当时欧洲特别是英国的手工业水平相当高,纺织业则是手工业界的扛把子,17世纪整个英格兰从事纺织业的工人就有近百万之众。

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在第一次工业革命前,英国的手工业已经相当发达

纺织业的迅猛发展也带动了上下游相关产业的精进,诸如制铁、冶炼、加工等手工业也形成了各自的门类,专业化程度越来越高。

发展过程中,一些手艺高,积攒下一定资金的工人慢慢演变成了独立匠人,他们富于进取心和开拓性,逐步变成了发明家或者商人,比如泵浦消防车的发明者理查德·聂夏姆就是匠人出身,他们专研于技术,靠技术吃饭。

可以说,17世纪英国人发明的一系列消防车,是那个时代手工业水平高超的集中体现,匠人是那个时代生产力最有力的推动者。

正是无数个优秀匠人的巧思加上资产阶级对手工业的倾力投入才使得英国在17、18世纪经济持续走高而不衰,并积蓄了深厚功力,直到第一次工业革命到来时得以霸气外露。

蒸汽时代,消防车“飞”起来了,欧美也“飞”了起来

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可以说,瓦特开启了蒸汽时代

大发明家瓦特足以让世界敬仰。第一次工业革命,就是以1785年瓦特制成并改良蒸汽机为标志的。

从那时起,蒸汽机成了各个领域的“香饽饽”,纺织业用蒸汽纺纱机逐步替代了珍妮纺纱机,且产量大增!

面粉加工业以及各类手工作坊也纷纷采用蒸汽动力,同样起到了事半功倍的效果。蒸汽机需求量陡增,这反倒刺激了英国冶铁业的发展。

也就是从第一次工业革命开始,英国的冶铁业超过纺织业成为英国的支柱产业,各行各业欣欣向荣,资产阶级成功上位了。

工业革命带来的另一个后果就是城市化进程加快,厂房越建越多,产业工人高度聚集,城市的容量变得越来越大。

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城市人口越来越密集,火患多了起来

因为蒸汽机需要烧煤来驱动,所以意外失火事件可以用此起彼伏来形容,城市火灾成为一个顽疾。据史料记载,当时英国的曼彻斯特等以纺织业为主的城市甚至被火灾烧得痛不欲生,住宅区接二连三起火,工厂的火灾也不断发生,最多时,曼彻斯特一天竟能发生200多起火灾。

城市迫切需要更为先进的消防装备来护佑。蒸汽机诞生不久,就有人提出将其与泵浦消防车相结合,通过蒸汽动力实现泵浦活塞的高速运动,尽管蒸汽机的热效率仅有8—10%,但还有谁比它更高效呢?

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这就是马拉式蒸汽泵浦消防车

1828年,瑞典人埃里克森拿出了一个设计方案——用瓦特蒸汽机驱动水泵(泵浦)的图纸。两年后,伦敦的一家机械加工厂按照埃里克森的设计思路造出了世界上第一款蒸汽泵浦消防车。

据说这台消防车刚一下线就赶上了一场火灾,仓促应战时,这台马拉的消防车显示出了威猛的“火力”!水压大,水流如注能喷射80多米远。

这场火,片刻间就被这台消防车灭掉了,这一消息据说当时震动了欧洲。

很快这家工厂生产的第二辆消防车卖给了利物浦的船坞,第三辆则被柏林普鲁士政府早早订购,据说是用来保护柏林皇宫大厦的。

当时的设计师在想,能不能将马匹换掉,换成蒸汽汽车来牵引呢?

当时世界上第一辆蒸汽驱动的三轮汽车已经诞生了,不过体积庞大、操作极其复杂。

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这款蒸汽消防车告别了马匹,改用蒸汽驱动车辆行进,不过它过于笨重,并不实用

1841年,美国工程师波尔霍奇结合蒸汽汽车的优点,真的设计出了一辆全蒸汽的泵浦消防车,水泵和汽车的驱动全由一台蒸汽机来完成。

创意的确新奇,不过这台消防车的面世却没得到消防界的认可,原因是它过于笨重且操作复杂,从驱动车辆行驶的状态切换到驱动水泵供水的状态,时间过长。有消防员实测过,仅仅切换的过程就要20多分钟,如此慢操作,大大影响灭火的效率。

最终还是马拉式蒸汽泵浦消防车站稳了脚跟。1890年德国设计师对蒸汽泵浦的能效进行了改良,消防车出水更猛烈了,水量甚至达到了600升/分钟,灭火能力进一步增强,这一台车相当于过去12台手揿水龙的威力。

蒸汽泵浦消防车的出现意味着相当一部分的消防员下岗了,因为不再需要有人手揿压水了。

随着欧洲殖民者的步伐,蒸汽泵浦消防车也来到了他乡。蒸汽泵浦消防车最早出现在我国的时间是19世纪末,地点就在上海的公共租借地,而这台车是美国人引进的,为的是保护美国商人的财产免收火灾袭扰。

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这种马拉式蒸汽泵浦消防车曾经称雄世界

这一时期,日本也从英国也引进了这种蒸汽泵浦消防车,这款车成了日本的大救星!因为日本的建筑多以木质结构为主,火灾频发,迫切需要一款给力的消防车来护佑平安。

当时日本还从法国引进了一台相似型号的蒸汽消防车,日本人从此开始了仿造之路。日本人的学习精神值得称赞,他们不光是复制更主要的是,日本人根据国情需要对其进行了改良,到1918年,日本实现了蒸汽泵浦消防车的国产化。

可以说,蒸汽时代让消防车如虎添翼有了强劲的动力!另一方面,消防车的强劲给力也在护佑着第一次工业革命的胜利成果,两者相得益彰。

电机、内燃机应用,消防车彰显着第二次工业革命的成果

马拉式蒸汽泵浦消防车有“火力”强劲的特点,但缺点也很明显。据史料记载1870年的英国曼彻斯特消防队有三台这种消防车,使用起来相当麻烦。每台消防车一般配有一位司炉工,负责往锅炉中添煤。

最为忙碌的时段是在出火场前,司炉工一顿猛操作要持续20分钟,消防车的泵浦才能喷水工作。因为消防车不给力延误灭火的事情时有发生。

而且当消防车飞奔去灭火时,消防车就像冒着黑烟的怪物在飞,对环境污染很大,而且司炉工在飞奔的马车上给消防车添煤,也十分危险。

不光是消防车遇到了如此尴尬,当时使用蒸汽机为动力的纺织业、面粉加工业等行业也遇到了林林种种的尴尬。

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这是欧洲早期的电动汽车,使用蓄电池供电

1870年以后,随着电动机、内燃机的应用,第二次工业革命到来了,人类大步伐地进入了电气时代,蒸汽机使用的尴尬以及能效转化低的问题得到了有效缓解。

早在1842年,美国的马斯·达文波特就研制出了电动汽车。电动汽车的方兴未艾引起了消防领域的关注。1897年,德国纽伦堡的布劳恩公司从美国引进了电动汽车进行改良,并试制成功。从此,消防车终于告别了马拉车的时代。

这款消防车配备的蓄电池可以持续供电两小时,其驱动的水泵出水量可以达到500升/分钟,驱动汽车前进、驱动水泵出水的装置可以自由转换,十分方便。

这一阶段的电动汽车、电动消防车基本都是采用后轮驱动的的方式,原理很简单,一个直流电机通过轮边的减速装置就可以让消防车动起来。

这款消防车面世后受到了消防队的欢迎,消防员不必再饱受煤烟之苦。

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这就是研发内燃机的戴姆勒

不过电动消防车也有一个问题,续航时间短,动力性不足。这一难题怎么解决呢?

19世纪末20世纪初,随着世界石油产量大增,汽油价格变得异常亲民,趁此机会戴姆勒、本茨等发明家纷纷将汽油内燃机研制出来了,它动力强劲、体积还小。

不过汽油内燃机面世时,人们担心发生火灾、爆炸,所以对这个新鲜事物一直持怀疑态度。

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这款油电混合的消防车笨重但很实用,如今已经变成了古董

消防车的设计师们借鉴了当时赛车的折中设计——油电混合!

从此,混合动力的消防车面世了,汽油内燃机和电机直接耦合并形成驱动力,这样既弱化了汽油机的危险性还有了稳定的动力输出。

世界上第一个使用油电混合消防车的是德国的埃尔伯菲尔德消防队,这个消防队位于乌波塔尔的山谷地区,城市道路坡度较大,尤其冬天时消防车爬坡相当吃力!所以动力强劲的油电混合消防车来得正当时。

为了增加消防车的爬坡能力,德国的布劳恩公司还为车的四轮加装了轮边电动机,这就是现在全时四驱车的雏形。

改进后的这款消防车,45度斜坡的冰雪路面也能轻松爬上去,相当给力。在1913年时,设计师对这款消防车的离心水泵进行了改进,在10帕出水压力的情况下,出水量竟然可以高达1500升/分钟,水流射到人身上就能瞬间将人打个跟头,够劲。

随着汽油内燃机的设计越来越完善,人们对汽油内燃机起火甚至爆炸的恐惧思想也逐渐消除。汽油车开始主导市场,20世纪20年代,电动车基本全部被汽油为动力的车子所取代,消防车也是一样。

在汽油内燃机独霸天下时,柴油的内燃机技术也逐渐成熟起来。柴油机相对汽油机更省油,而且动力性更强,尤其适合重型车辆使用,这更符合消防车的胃口。

20世纪30年代,消防车制造企业逐步使用柴油发动机。因为优点突出,德国及普鲁士内务部、德国航空飞行部还共同发出通令,凡是1935年8月22日之后购置的消防车必须是柴油消防车。

就这样,消防车迎来了柴油机时代。

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柴油为动力的消防车,云梯最高可以伸展101米

如今我们身边的消防车都是采用柴油为动力的,因为动力强劲消防车云梯高度最高可伸展到101米,而消防车的高喷水枪最高也可以举到101米的高度。

第二次工业革命中我们见识了自然科学的伟大,正是西门子、戴姆勒等人对科学的孜孜追求才有了电机、内燃机的横空出世,才有了柴油消防车的如日中天。

可以说,科学有效推动了生产力的发展,这是第二次工业革命带给世界的重要成果。

电机、内燃机的广泛使用,直接刺激了钢铁、石油化工、交通运输等行业的发展,欧美国家的城市化进程在第二次工业革命时也得到空前发展。

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柴油消防车是如今城市灭火的主力军

伦敦、巴黎、纽约、柏林这些城市空前壮大,并变成了国际大都市。城市的密度在加大,城市的高度在递增,火灾防控风险在也在加大。魔高一尺,道高一丈!值得欣慰的是,护佑城市的消防车也随着工业革命的发展轨迹一步步升级换代,未曾落后半步。

可以说,电动消防车、油电混合消防车、汽油消防车、柴油消防车,它们的核心技术要点连缀起来,就是第二次工业革命一步步取得成功的轨迹。

综述:纵观消防车的发展历程,我们看到了手工业时期的手揿泵浦消防车,我们也见识了第一次工业革命时期的蒸汽泵浦消防车,我们更见识了第二次工业革命时期的电动消防车、汽油消防车、柴油消防车。消防车的300多年的成长轨迹,彰显的就是欧美强国的发展轨迹!消防车的成长历史,见证了欧美强国的崛起。

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