富尔顿与轮船

蒸汽机的诞生

古老的船只是依靠人力、风力的驱动而航行在江河、海洋上的。到18世纪下半叶，蒸汽机的应用提供了新的动力，人们开始把蒸汽机用于推动船舶的航行上。

让我们从蒸汽机的诞生谈起吧。

每当人们提起蒸汽机，就很自然地想到了瓦特，因为在许多人的印象中，蒸汽机是瓦特发明的。长期以来，甚至还流传着这样一个故事：

瓦特小时候，有一次到姨妈家去做客，看见火炉上水壶里的水烧开后，蒸汽把壶盖都掀动了。顽皮的瓦特用东西把壶嘴堵住以后，蒸汽竟然把整个壶盖掀掉了。“蒸汽竟有这么大的力量？”瓦特非常吃惊。后来，瓦特受这件事的启发，终于发明了蒸汽机。

詹姆斯·瓦特（James Watt，1736—1819），1736年1月19日生于苏格兰格里诺克，这里是格拉斯哥市附近的一个小港口。瓦特的父亲是一位精明能干的造船技师，在格里诺克经营一个小作坊，专门修理船上的装备和仪器。

瓦特从小体弱多病。在学校里，他举止文静，成绩很好。每天放学后，他就往父亲的作坊里跑，专心看那些老师傅制造模型，修理罗盘、望远镜等航海仪器。父亲看到儿子喜欢工匠活，非常高兴，就给他一套工具和材料供他使用。瓦特从小就学会了使用工具，学习自己制造模型。

瓦特中学毕业时，父亲的事业遇到了挫折，接着母亲又去世了。刚满17岁的瓦特只好放弃上大学的打算，决心学好手艺，当一名仪器制造师。

瓦特到了伦敦，在仪器制造师摩根的门下拜师学艺。少年时代就有过良好训练的瓦特，学艺进步很快。他7月开始学习，8月5日开始做一架航海定方位用的象限仪，到8月23日就做成了。摩根师傅很高兴，于是10月份教他做直尺，11月份教他做方位罗盘……

瓦特白天在作坊里学艺，一直干到晚上9时，第二天天一亮又起来干。他抓紧一切时间学艺，不仅向老师傅学，也向周围的师兄们学。

瓦特省吃俭用，拖着瘦弱多病的身体坚持了一年，在1756年7月学艺期满了。

父亲看到瘦弱的儿子学艺归来十分高兴，要他先在家中好好休息，养养身体。可是，瓦特十分惦记着迪克博士许下的诺言。原来，迪克博士曾经答应瓦特学艺成功之后，介绍他到格拉斯哥大学去工作。

三个月以后，瓦特的健康状况有了好转，他在家中再也待不住了。1756年10月，他带着工具信心十足地到了格拉斯哥。

说来也巧，格拉斯哥大学正有一项任务在等待着他去完成。

原来，格拉斯哥大学刚由牙买加购进一套天文仪器。由于长时间的海上运输，这套仪器受到颠簸震动，又受到含盐湿气侵蚀，因此需要清洗和维修。学校正愁找不到好的仪器工匠时，瓦特来了。

迪克博士为瓦特安排了工作室。瓦特勤奋地工作了一个月，把全部仪器清洗、维修好了。学校对瓦特的工作很满意。从此，瓦特就在格拉斯哥大学扎下了根。这时瓦特才21岁。

在大学里，瓦特得到许多科学家的关怀和帮助。其中，对瓦特影响最大的是布莱克教授和罗宾逊。

布莱克是二氧化碳气体的发现人，以研究燃烧和潜热而出名。后来瓦特成名以后，曾感激地提到布莱克，他说：“我之所以能够有今天，多亏布莱克的巨大帮助。是他教给我物理学的知识。他始终是一个真正的朋友和顾问。”瓦特曾经制造过一架小风琴送给布莱克作纪念。

罗宾逊是比瓦特小两岁的大学生，当时刚刚获得硕士学位。他们经常在一起讨论问题，互相学习，互相帮助。罗宾逊曾对人说：“每当我在工作中遇到疑难问题，就去找瓦特，无论什么问题到了瓦特手里，都会迎刃而解。”

在大学里，瓦特不但有这两位亲密的朋友，而且，凡是找瓦特修理仪器的教授，都热心地向瓦特讲述仪器的原理和用途，给他找来有关的书籍和资料。勤奋的瓦特通过实践和学习，理论水平和工作能力都有了很大的提高。

那时，欧洲一些国家的采矿业规模越来越大，矿井越挖越深。这样，不仅搬运矿石要用大量的人力，而且地下水不断地冒出来，还要用几十匹骡马，配上几十个工人，昼夜不停地把水用吊斗拉上来，严重影响了矿业的发展。能不能用机械抽水呢？能不能有高效的动力代替畜力和人力呢？人们想到了蒸汽，开始研究起蒸汽机来。

第一台原始的蒸汽机是法国人巴本在德国发明的。

为了把肉骨头快点煮烂，巴本制造了一个高压锅。为了安全起见，他在锅盖上装了一个安全阀门，当锅内压力太大时，蒸汽就会推开阀门喷出来。这与我们现在家用高压锅的原理是一样的。

1690年，巴本制成了一台蒸汽机。这是一个有活塞的圆筒，当圆筒里的水烧开后，蒸汽就把活塞推上去。等到活塞推到顶上，把火撤去，等到圆筒里的蒸汽冷下来后，大气的压力又把活塞压下来。活塞这样一上一下，再利用绳子和滑轮，就可以把一桶水提起来。其实，这只是大气压力做功，并没有真正由蒸汽压力做功。而且这种蒸汽机要一会儿烧火，一会儿停火，一热一冷地等老半天才提上来一桶水，效率比较低。

1698年，英国的塞维利改进了巴本的设计。

巴本的蒸汽机，其中那个圆筒既是锅炉，也是冷凝器，又是汽缸。而塞维利的蒸汽机，把锅炉和汽缸兼冷凝器分了家，中间用阀门连通。锅炉只管供蒸汽，用不着一会烧火，一会停火的，打开阀门，蒸汽充满汽缸；关上阀门，停止通汽，在汽缸上浇冷水，蒸汽冷凝成水后，汽缸的空间部分形成了真空，就可以把矿井中的水抽吸上来。

这种机器，虽然不需要烧火、停火交替进行，但是费煤费汽，而且运转缓慢，还要有专人守在那里，轮流开闭蒸汽阀门，十分不便，因而使用的人很少。

1712年，英国人纽可门制成了一台带有汽缸活塞和真空冷凝器的蒸汽机。它依靠一根平衡横梁与抽水机相连，活塞在汽缸中上下运动，平衡梁便带动水泵抽水。几十年间，约有一百多个英国矿井采用了这种抽水机，还出口了几台到欧洲大陆。

蒸汽机真的代替人力、畜力工作了。蒸汽机也成了许多人日常谈论的话题。

1763年，格拉斯哥大学的一台教学用的纽可门蒸汽机模型坏了。学校虽然把模型送到伦敦找名匠修理，可是拿回来后仍然不能运转，只好去请教瓦特。瓦特使出全部本领把模型修好了。可是蒸汽机的活塞走了两三个行程又不动了。是什么原因呢？瓦特决心把问题搞清楚。他发现汽缸兼冷凝器这种一身二任的构造，是机器转动不好的主要原因。这个重要的部件，既要它冷又要它热的矛盾不解决，机器的性能和效率就会受到严重的影响。

与此同时，瓦特根据新发现的潜热原理，进行了大量的试验和计算，算出了燃烧多少煤能产生出多少蒸汽；这些蒸汽有1/4用于做功，有3/4白白浪费在汽缸的冷热交替之中。他认为，应该把冷、热两个任务，分别由两个容器来承担，让汽缸始终是热的，负责做功；让另一个容器始终是冷的，负责使蒸汽冷凝，产生真空。

认识有了，办法呢？经过多少个不眠之夜的反复思索，瓦特找到了答案。他想到蒸汽有弹性，可以用管子把汽缸和冷凝器连通，使汽缸里的蒸汽冲入冷凝器冷凝成水后，使冷凝器内的空间部分形成真空，汽缸里也是真空，就能让大气压迫使活塞做功。

办法有了，行得通吗？瓦特夜以继日地赶制模型进行试验，结果证明这个想法可行。于是瓦特把汽缸同冷凝器分开，这是蒸汽机发展史上的一个重大改变。

从此，瓦特的事业有了新的发展。

从1774年制成第一台机器开始，到1780年瓦特44岁的7年里，他总共制造了40台蒸汽机。

那时候，不是造好了机器去卖，而是供给设计图纸，由买主自己制造机器，瓦特担任技术指导，然后向买主收取酬金。

酬金的计算方法很有趣。那是把瓦特造出的蒸汽机和纽可门蒸汽机比赛，看哪种机器抽的水多。要是纽可门蒸汽机烧一定量的煤能抽水272千克，而瓦特蒸汽机烧同样多的煤能抽水1497多千克，那么就把节约下来的燃料费的1/3付给瓦特作酬金。

从此，采用瓦特制造的蒸汽机的人越来越多，纽可门制造的蒸汽机也就慢慢被淘汰了。

成功并没有使瓦特停步不前。工业发展的需要和他个人的抱负，都促使他不断改进蒸汽机。原来，他的蒸汽机活塞早先只在一面受蒸汽推动；后来，他把活塞改成两面轮流受蒸汽推动，并巧妙地加了一个连杆，往返推动汽缸上的阀门，使蒸汽由活塞的这一边进来，推动活塞向那一边运动；活塞运动到头后，蒸汽又由活塞的那一边进来，把活塞又推回这一边。这样一来一往，功率就又提高了一倍。

瓦特始终没有忘记青年时代的理想，那就是不仅用蒸汽机抽水，还要用蒸汽机带动纺织机，开动车辆……

瓦特开始研究和设计旋转式的蒸汽机。问题的关键是，怎样才能把一来一往的往返运动，变成不断旋转的圆周运动。

经过一番努力，瓦特终于采用飞轮和曲柄两个部件，把往返运动变成了圆周运动。

飞轮和曲柄是怎样把往返运动变成圆周运动的呢？我们可以去观察一下蒸汽机火车头的轮子是怎样转动的，因为它的基本构造和原理，至今仍然保持着瓦特发明时的老样子。

瓦特的旋转式蒸汽机，力量大、效率高，是普遍适用的万能发动机。瓦特在取得发明专利以后，这种发动机很快被应用到纺织、冶金、机械等工业部门。

1800年后，工业革命在英国全面展开，不久，德、法、美等国也紧跟上去，蒸汽机点燃了工业革命的导火索，得到了越来越广泛的应用。1807年，美国的富尔顿把蒸汽机安装在船上，发明了轮船；1814年，英国的司蒂芬逊把蒸汽机安装在机车上，造出了火车车头……

播下“第一艘轮船”的种子

蒸汽机的发明，揭开了船舶发展史上重要的一页。18世纪中后期，瓦特在对蒸汽机进行了接二连三的重大改进以后，使这一机器成为在大工业中普遍应用的动力机。于是美、英、法等资本主义国家，先后有数十人想到了把蒸汽机安装到船上去，用蒸汽作动力驱动船舶航行。

最早的蒸汽动力船，是18世纪80年代出现的。美国发明家菲奇最早造出了一艘蒸汽独木舟。他在独木舟两侧，各安装上三支一组的长桨，用蒸汽机推动它们交替划动，驱使独木舟前进。后来，菲奇经过反复改进，又制造了一艘大型汽船。该船曾于1790年前后用于定期航线，但最后却因技术问题和经营不善而宣告失败。

第一个制造蒸汽轮船的是发明家西敏敦。这条船叫做“夏洛托·邓达斯”号。它是一艘能载重70吨货物的木船。当时，西敏敦将它用于运河拖带船只。不久遭到运河经营者的强烈反对，他们指责蒸汽船破坏了堤岸和码头，派人强行把船拖上岸，不许它下河航运。伟大的发明就这样在1802年前后被扼杀了。从此，人们不再提起造轮船的事。

现在，人们公认用蒸汽机驱动的轮船发明者是富尔顿（Robert Fulton，1765—1815）。

1765年，富尔顿出生在美国宾夕法尼亚洲兰开斯特县的一个农场里。富尔顿的父亲原是苏格兰人，是个穷裁缝，由于生活所迫，才流浪到北美种田度日。富尔顿9岁时父亲就死了，家境十分清贫。

富尔顿上小学时，功课并不好，一放学就喜欢钻到附近的一个枪炮修械所，和工人交朋友，摆弄各种机械。他还爱好做手工，每见别人买来精巧的玩具，他就忍不住要自己动手照着样子做，做得倒也像模像样。

有一天，十来岁的富尔顿和一伙少年朋友一起划船去钓鱼。突然间，大海唰地变了脸，风急浪高，小船像片树叶儿似的在海上颠簸。他们使尽全力好不容易才把船划回岸边。当天夜里，富尔顿辗转反侧睡不着觉，奇思妙想在脑海里翻腾起来：“这样划船太费力，太慢了，能不能想个办法造出又省力又跑得快的船呢？”

当东方刚现出鱼肚白，富尔顿抬腿就往海边跑。大海在晨曦中波光闪闪，色彩艳丽，像抖开的锦缎，海鸥在蓝天下高飞低旋，那只小船平静地系泊在岸边。他坐到船舷上，把脚伸进清凉的海水里，漫不经心地来回踢打着，踢得水花四溅，溅到了身上和脸上也没有觉察。

不知什么时候，也不知怎么的，船的缆绳松了扣，船儿离了岸，忽忽悠悠在海面上漂荡了起来。富尔顿猛地一怔，从沉思遐想中清醒过来：“咦！这是怎么啦？”接着仔细一琢磨，原来是自己的双脚，无意间发挥了船桨的作用，使得船“航行”了起来。

“好啊！”他高兴极了。于是灵机一动：“要是把一些像脚底板大的木片儿，做成桨轮，在船舷的两侧一边安一个，摇起来不是又快又省力吗？”他这么想，也就大胆地试着这么做。

没过几天，当孩子们坐上手摇桨轮的小船又一次出去钓鱼的时候，在波光粼粼的大海上，响起了一片欢乐的笑声。自此，在少年富尔顿的心田里，播下了“第一艘轮船”的种子。

1782年，富尔顿17岁。一天夜里，他给母亲留下一张字条，不告而别。他跑到费城投奔韦斯特，登门求教，拜师学画。富尔顿专心致志地学绘画，人物肖像画得很出色。他除了致力于绘画艺术以外，还埋头搞技术科学，车辆、大理石锯割机、纺麻机、麻绳搓编机等设计和发明，都是他心血的结晶。

1797年，富尔顿从一位制枪匠那里学到了制造车辆的技术和各种枪支的试验方法。1802年，他还仔细考察和研究了西敏敦的“邓达斯”号轮船。

22岁那年，富尔顿到了英国伦敦。正巧大名鼎鼎的发明家瓦特过50岁生日，别人介绍他前去给瓦特画像。志趣相投的人是最容易彼此接近的。他们两个人促膝长谈，相见恨晚，很快成了推心置腹的好朋友。

瓦特对这个聪明好学的美国青年很热情，把自己发明蒸汽机的情形详细地讲给富尔顿听。在瓦特的启发下，他决心把威力巨大的蒸汽机装到船上去，建造一艘前所未有的机器船。

其实，富尔顿对蒸汽机并不陌生，如今他与蒸汽机的发明人建立了亲密的友谊，就更加深了对蒸汽机的关注。每当夜深人静的时候，他常常因蒸汽机而激起奇思妙想的涟漪，在脑海里波动，使他精神振奋，夜不能寐。

“能不能把手摇桨轮改装成用蒸汽推动的桨轮呢？”富尔顿反复自问。“能，一定能！蒸汽大力士能叫各种机械飞速运转，什么不能使船舶多装快跑呢！”想到这里，他默默地笑了。

自从结识了瓦特以后，富尔顿得以准确地了解蒸汽机的原理和作用，从此他对机械技术产生了更浓厚的兴趣。瓦特对富尔顿的启发和影响很大，以致富尔顿改变了自己的想法，他不想当画家了，决心当一名造船工程师。

富尔顿的“蠢物”

在富尔顿发明蒸汽驱动的轮船以前，美国与欧洲大陆的交通全靠帆船，速度慢又不安全。富尔顿希望有一种不依靠人力、风力而用蒸汽机驱动的船只，可以高速度航行，使美国与欧洲的距离“缩短”。

其实，当时欧美各国想研制蒸汽机船的人不少，在富尔顿之前，许多人作过尝试，但都未能成功。有的空船还能行驶，载重后就开不动了；有的虽然能行驶，但速度比帆船还慢，没有实用价值。富尔顿仔细研究了前人造轮船失败的原因，发现其中有一系列技术问题需要解决，如船的吨位与动力大小的比例、船身长与宽的比例、桨轮的大小、轮翼的角度等等问题，都需要经过试验和精确的计算才能解决。为了攻克难关，他刻苦学习高等数学、化学、物理学等基础理论知识，并掌握了法、德、意大利等多种文字，还仔细剖析各种蒸汽机，查阅大量资料，绘制了很多图纸，为实现他的发明轮船之“梦”，废寝忘食、竭尽全力地工作。

1802年1月的一天，富尔顿在巴黎的塞纳河上初次试验了他的汽船。这艘船其貌不扬，船上的主要部位安放着一台烧煤的大蒸汽锅炉，看上去十分笨重。人们对这个丑八怪简直不屑一顾，称之为“富尔顿的蠢物”。这“蠢物”也真令人泄气，在塞纳河上吐气冒烟地走走停停，走不了多远干脆不动了，这第一次试航，在人们的哄笑声中结束了。

不久，富尔顿以百折不挠的精神，又制造出一艘轮船，这艘轮船长21.3米，宽2.4米，吃水0.9米。船上安装了一台约6千瓦的蒸汽机，并装上了铜汽锅。一艘全新的、人们从未见过的大轮船就要试航了。

1803年的一天，大轮船终于出现在塞纳河上。好奇的人们奔走相告，说这个大怪物的肚子里有机关，跑起来冒烟吐火，“呜呜”直叫唤，快似飞箭。谁要是不信，请看明天现场的试验。

可是谁也料想不到，包括这艘大轮船的制造者富尔顿在内，就在一夜之间，这个庞然大物竞像捉迷藏似的无影无踪了。

夜间风暴骤起，原来，船体由于结构薄弱，不堪负载蒸汽机的重量，以致船身拦腰折断，沉入了塞纳河底。

多么不幸的事故啊！富尔顿站在岸上，久久说不出一句话来。

花了多少心血，岂能让它白白沉人河底？富尔顿什么也没说，请工人们把沉船打捞起来。

面对眼前这艘打捞上来的破船，富尔顿没有泄气。他像许多父母钟爱自己的子女一样，酷爱这艘初生的轮船，他有信心把这个“蠢物”改造成一个人见人爱的“宠物”。可是，继续研究需要钱，他却没有钱了。这时，他想到了拿破仑，那位横扫欧洲大陆、不可一世的军事家。

1803年8月，当富尔顿听说拿破仑要越过英吉利海峡对英国作战时，就满腔热情地向拿破仑建议，建立一支不要风帆的蒸汽机船队，即使在恶劣的天气下也可以在英国登陆，可以“使法国和全世界免受英国的欺压”。

可是，一向过于自信的拿破仑，不相信大船没有帆也能航行，他只愿花大笔的钱去扩充那些全由帆船组成的海军船队。他在一封信中狂妄地说：“当发起进攻时，我们只需有8小时黑夜的掩护，就可以完全决定世界的命运了。”

然而，拿破仑的命运不佳。1804年的一天，随着他的一声号令，1300多艘平底帆船满载着10万法国大军，开始浩浩荡荡地越过英吉利海峡向英国进发。庞大的船队虽然有黑夜的掩护，可是缺乏天气的庇护：英吉利海峡恶劣的气候和海浪，很快就把这支没有机械动力的船队摧毁了。拿破仑不战自溃。

这次悲惨的失败发生后，不少评论家指出，如果拿破仑接受富尔顿的建议，用蒸汽轮船装备他的渡海部队，就必然能够击败英国。那么，19世纪以后的欧洲历史，将完全是另一个样子。

不过，“富尔顿的蠢物”在大洋彼岸的美国却得到了广泛的支持。作为新兴的迅速崛起的资本主义国家，美国人最少保守思想，对新生事物往往会给予极大的注意和支持。当富尔顿在法国的试验研究陷于困境，一筹莫展的时候，美国的一些实业家邀请他回到美国去进行研究。

在回美国以前，富尔顿去英国找到瓦特，定制了17.9千瓦大功率的蒸汽机的汽缸、活塞、连杆、阀门和冷凝器等部件，其余部分则由他自己和工人们一起动手制造。

在试验研究中，经历了多次的挫折和失败，但富尔顿毫不灰心丧气。他每失败一次，就找一次原因，觉得只有这样才能一次比一次接近成功。终于在反复试验中，他取得了动力大小、船身比例、水的阻力、轮翼角度以及引擎尺寸等许多必要的技术数据，为以后轮船的改进打下了坚实的基础。

试制新的轮船，需要很多经费。富尔顿到哪里去筹措这一大笔的资金？许多人不但不肯解囊相助，反而讥笑他造轮船是蠢人办蠢事，是异想天开。正在他一筹莫展的时候，一个美国政府驻英国的高级官员罗伯特·利文斯顿看中了他的发明，不但答应从经济上支持他，而且把富尔顿招为女婿。

从此，富尔顿有了经济后盾，更加信心百倍，他日以继夜地工作着。他对朋友们说，失败是成功之母，以往的暂时失败，必将孕育明天的更大成功。他和利文斯顿把蒸汽机运回美国，组建了一座新的造船厂，继续他的发明试验。

一年以后，一艘崭新的轮船“克莱蒙特”号在纽约哈德逊河畔的船坞里诞生了。新船长45.7米，宽4米，船头、船尾都成60度角，排水约为100吨。好奇的人们从船旁经过，望着这艘怪船，投以好奇的眼光。因为谁也没有见过这样的怪船：两侧分别安装一个大水车式的轮子，上面立着一个直冒浓烟的大烟囱，却不见橹、桅之类的东西。原来这艘细长的木板船，上面安装了一台当时最好的瓦特蒸汽机。然而，由于过去试验多次失败，人们不相信这个庞然大物会航行成功，依然把它嘲笑为“富尔顿的蠢物”。

机器船的梦想实现了

1807年8月9日，“克莱蒙特”号轮船终于在美国纽约的哈德逊河下水了。船的前后各有一个客舱，蒸汽机安装在船的中部，船底两侧是带翼的“明轮”，蒸汽机启动后，带动“明轮”旋转，推动船体向前。这就是机器船被称为“轮船”的原因。

这艘船的发动机是由富尔顿改良设计，并请他的好朋友蒸汽机的发明人瓦特亲自制造的。机器油光铮亮，船身结构精良。富尔顿站在船头上，无限深情地端详着他在科学技术上的这一精心创造，如同欣赏自己绘画艺术的得意之作。他感到浑身血液在沸腾，胸膛里像擂鼓似的怦怦直跳，喜悦、兴奋、紧张相互交织在一起，使他不能平静。

经过反复检查之后，富尔顿决定于8月17日第一次试航。为了宣传蒸汽轮船的威力和他的发明成果，富尔顿邀请各界人士前来参观。为了目睹怪船之究竟，人们冒着酷热来到哈德逊河的岸边。

8月17日这一天，晴空万里，阳光灿烂，哈德逊河岸上，密密层层地挤满了看热闹的人群。富尔顿站在船台上，沐浴着阳光，笑容满面地向欢呼的人群挥手致意。向远望去，升火待发的巨轮就像一匹昂首长嘶的骏马，富尔顿简直像是一个雄姿焕发的骑士，正要扬鞭催马，冲向胜利的前方。

试航的时间到了，大约40人登船参加这一盛典。司炉工点燃锅炉，气压不断升高。富尔顿指挥收回缆绳。他拉了一声汽笛，蒸汽机轰鸣起来，大烟囱里冒出了滚滚黑烟，船体两侧旋转的大明轮搅动着河水，浪花飞溅。

“动了，动了，怪船真的动了！”观众中有人喊了起来。围观的人眼睛睁得大大的，凝神屏息地注视着明轮桨片搅起的水花。轮船慢慢地离开了码头。这时，船上的40名乘客和岸上的人群欢声雷动，富尔顿终于绽开了笑脸。

轮船平稳地破浪前进，沿哈德逊河逆流而上。渐渐地，“克莱蒙特”号把一艘艘帆船抛在后头，岸上的人们发疯似的追赶着行进中的轮船，在船尾亲自操纵机器的富尔顿更是热泪盈眶，激动万分！

不料，刚开出不久，“克莱蒙特”号不动了。人们骚动起来，有人嚷道：“富尔顿，你这个蠢物真蠢啊！”其实，只是发生了一个小小的机械故障。富尔顿拿起工具熟练地摆弄了几下，机器又很快地恢复了正常。一个贵妇人惊叫起来：“天哪，那蠢物又动了！”此时，“克莱蒙特”号以每小时9千米的速度破浪前进，机器的轰鸣声和浪花飞溅声向人们证实，富尔顿发明轮船成功了！

经过32小时的航行，“克莱蒙特”号到达距离纽约240多千米的上游阿尔巴尼小镇。平均时速达8千米，比一般帆船大约快1/3。而普通的帆船航行这段距离需要四天四夜。抱观望态度的人在事实面前，也不得不服气了。

他们说：“富尔顿的蠢物变成了富尔顿的宠物。”富尔顿的这一次试航宣告成功，造机器船的梦想终于实现了。

9月7日至11日，“克莱蒙特”号又作了一次成功的长距离试航。轮船从纽约出发，溯哈德逊河而上，抵阿尔巴尼后又返航纽约。往返近300千米，平均时速8千米。这只形似战车的水上怪物，白天吐烟，夜间喷火，把一艘艘帆船抛在后面，使沿河两岸的许多居民惊叹不已。

经过一段时间成功的试航以后，富尔顿又将“克莱蒙特”号开进船坞进一步装修。他将原先暴露的机器用板遮住，又将客舱装饰一新，还增设了12个卧铺位置，使乘客们的感觉更加舒适。他还对锅炉和阀门的工作性能作了进一步的改进，使轮船的航行时速增加到每小时9.7—12.9千米。

从此，“克莱蒙特”号轮船成了哈得逊河的定期航班，在上游与下游的城市之间往返航行。

“克莱蒙特”号的试航成功，标志着船舶的发展史进入了一个崭新的时代：蒸汽轮船取代了帆船，机器代替了人力和风力。

轮船取代了帆船

不久，富尔顿取得了在哈德逊河上航行的独有权。这时，光靠他自己发明的轮船已不能满足日益增长的航运量的需要。于是富尔顿开办了航运公司，设计、制造了更多的轮船投入运营。

1808年，富尔顿主持设计、制造了第二艘轮船“海神之车”号和第三艘轮船“典型”号。一年后，他又组建公司，建造渡轮。这种渡轮有宽敞的甲板，尾部是圆形的，今天的轮船仍大致沿用这种制式。

此后，在不到8年的时间里，富尔顿连续制造了17艘客、货轮船和一艘鱼雷艇。

在1812年美英战争期间，为了对抗英国的封锁，富尔顿为美国海军设计了一艘排水量为2745吨、长48米、装有铁甲和32门火炮的双体驱逐领舰。1815年6月，世界上第一艘蒸汽驱动的军舰首次试航，从此揭开了海战史上新的一页。

富尔顿的成功，受到美国工业界和商业界的高度重视，实业家纷纷投资兴办轮船业。到19世纪中叶，富尔顿开创的造船厂已发展到千人以上的大厂，轮船也不断得到改进。先是在内河和近海航行，不久便开始作横渡大西洋的准备。

1819年，美国的“萨凡纳”号轮船横渡大西洋成功。这艘轮船总重550吨，是“克莱蒙特”号重量的3倍，但蒸汽机的功率仅20马力，和“克莱蒙特”号一样；它安装了3支桅杆，也可以作为帆船使用；也就是说，它能同时利用蒸汽动力和风力航行。这次航行安稳地渡过了大西洋，大约一个月以后抵达英国，开辟了近代海上运输的新纪元。

在此之前的1814年，英国的亨利·贝尔建造了“彗星”号客轮，在泰晤士河上运送旅客，这是欧洲的第一艘班轮。

蒸汽机的开动和轮船的航行，需要大量的燃料煤，但远洋航行不可能带很多煤，因此在航行中途煤炭耗尽后，后面的航程就要靠风帆行驶。这样便遭到一些人的非议。在美国，甚至有人远航时拆掉蒸汽机，把轮船纯粹作为帆船使用。美国在一段时间里几乎放弃了航海轮船的制造。

然而，英国却在一二十年的时间里，安装有蒸汽机的大功率轮船得到了很大的发展，相继造成了多艘300—700马力的蒸汽机轮船，竞相横渡大西洋，全程均以蒸汽机作为动力，速度比美国船快好几倍。从此，英国的航海船队名扬四海，称霸世界。

富尔顿发明的“克莱蒙特”号和以后制造的轮船，都是用蒸汽机带动“明轮”转动使船只前进的。所谓“明轮”，就是将桨叶安装在船的两侧舷外，或在船尾安装形状像火车轮一样的桨叶，桨叶转动向后击水，利用水的反作用力推动船体前进。人们把这种船称为“轮船”，这一叫法一直沿用到现在。

安装有“明轮”的船舶，效率仍然比较低，特别是遇到大风大浪时，桨叶常常露出水面空转，使船体摇晃得很厉害。

1836年，瑞典的造船工程师埃里克，发明了一种形状像电风扇一样的螺旋桨，由2至7片桨叶组成，把它安装在船尾。当蒸汽机带动螺旋桨旋转时，叶片前面的压力降低，后面压力增高，水流便向后运动。根据作用力和反作用力大小相等、方向相反的原理，水流对螺旋桨产生反作用力，便推动轮船前进了。

由于船在航行时，螺旋桨全部淹没在水中，在水面上看不到它。因此，当时也有人将它称为“暗轮”。采用螺旋桨的船，在航行时即使遇到狂风巨浪，螺旋桨也不会露出水面，因而推进效率明显提高，它比“明轮”轮船快得多。但是，“明轮”船具有吃水浅、易维修和不易搁浅等优点。

直至今天，人们在一些老式的内河船上，仍能看到它的踪迹。

然而，当时称雄世界的英国造船业，虽然已经知道螺旋桨船的性能优异，但仍在大量生产“明轮”船。1838年，英国著名的造船工程师布鲁纳设计的“大西号”明轮船，重1320吨，采用750马力的蒸汽机驱动明轮，仅用16天就横渡了大西洋。此外，英国还先后制造了许多大型、高效的明轮船。

英国的造船业瞧不起螺旋桨船，一心制造明轮船，引起了英国海军的不安。因为当时英国想炫耀武力，称霸世界，希望有更优良的军舰。

英国海军为了证实哪一种船的性能优越，于是在1845年准备了同样大小的两艘船，一艘“阿列克”号安装明轮，另一艘“阿特拉”号安装螺旋桨，让两艘船背向行驶，并用绳子连接起来，进行一场有趣的“拔河”比赛。比赛一开始，只见“阿特拉”号螺旋桨船毫不费力地以每小时4千米的速度把向反方向行驶的“阿列克”号明轮船拖走了。比赛结果表明，螺旋桨船的性能更优越。从此，英国开始广泛制造和使用螺旋桨船。

后来，虽然螺旋桨船取代了“明轮”船，但是被称为“轮船之父”的富尔顿，一直被人们怀念。美国人还把他的故乡——宾夕法尼亚州兰开斯特县，命名为富尔顿县，用以纪念他对人类的杰出贡献。

富尔顿在一生中，不知疲倦地工作。为了解决轮船试制过程中的各种技术问题，他攻关夺隘，艰苦奋战；为了筹措巨额的造船费用，他四处奔走，受尽讥讽，还夜以继日地挥笔作画，以积攒经费；同时，他还得与日渐严重的肺结核病作斗争，以顽强的意志和惊人的毅力在病中攻克种种难关。

1815年，富尔顿因疾病折磨和过度劳累而英年早逝，终年50岁。人们都为之惋惜。

今天，当人们乘船跨江河、越湖泊、遨游碧蓝色的大海时，不会忘记百折不挠的富尔顿，也不会忘记“克莱蒙特”号轮船……