四、交通运输业的技术革新

交通运输业既是国民经济的一个先行部门,又是一个重要的基础部门。

它处于生产和消费的中间环节,是生产过程在流通领域里的继续,在整个国民经济中起着纽带的作用。因此,社会经济的每次重大飞跃,都不可避免地伴随着交通运输业的变革。

内河和沿海水运是英国当时最廉价、最方便的运输方式。自15世纪起,英格兰政府就授权一些公司改善内河航运。至18世纪初,除山区外,英国绝大部分地区距离通航内河不过15英里。18世纪中期,可航内河的总长度已接近1400英里,但各大内河的航线尚未将各大经济区相互沟通。事实表明,仅靠改良原有河道,无法满足经济发展,尤其是煤炭等大宗货物运输的要求。

于是,随着桑基运河(1757年)和布里奇沃特运河(1761年)的完工,英国掀起了开挖运河的热潮。运河的开凿得到议会的支持。1758年—1820年,议会通过165项“运河法”,对运河的开凿起了推动作用。至1830年,英格兰和威尔士约有运河300英里,苏格兰有183英里。至此,英国已大体形成了一个沟通各大内河、连接内地各大经济区并由四大港口通向海外市场的国内水运网。国内水运网的形成,对工业革命的开展无疑具有重要作用。然而,运河运输的局限性甚至在它发展之初即已相当明显了:运河网缺乏系统性和一致性,因此直达运输只限于最小的船舶;严重依赖自然供水状况,造成运输的不定期性和延缓性等弱点;运河运输的船只仍以木材制造,以马力和人力牵引。上述种种缺陷只有用机器大工业来改造水运业才能克服。

将蒸汽动力用于水上运输的试验始于18世纪后期。1788年,苏格兰威廉·赛明顿制成了船用蒸汽机。他制造的“丹达斯”号汽船于1802年在福尔斯河至克莱德河之间的运河上试航成功,成为第一艘实用的汽船,但因其明翼激起波浪对河岸损伤较大而未被广泛采用。1812年1月,亨利·贝尔的“慧星”号汽船在克莱德河试航成功。此后,英国的内河和沿海水域开始了定期的汽船运输服务。至1815年航行于克莱德河的汽船有10艘,航行于英国其它河流的汽船更多。19世纪20年代,汽船运输业已由江河口湾运输发展为春夏秋三季的远距离沿海和跨海峡运输。英国的汽船数量和吨位由1814年的 11艘542吨增至1828年的338艘30,912吨。1825年“英国与殖民地汽船航运公司”的建立,标志着穿越北大西洋的汽船运输试验活动的开始。1838年,“天狼星”号和“大西”号两艘汽船横渡大西洋成功,并且全程使用蒸汽动力。两年后,穿越北大西洋的定期汽船运输服务正式开始。从19世纪 40年代起,一些较大的汽船公司相继建立,专营远洋汽船运输业,英国成了远洋汽船运输的主要国家。当然,汽船运输业此时尚处于起步阶段。

水上运输的另一项重大技术革新是船体铁器化。第一批铁制的小型试验船于18世纪末建成。1787年,约翰·威尔金森的一艘70英尺铁制驳船建成下水。1821年,第一艘铁制汽船“阿伦曼比”号建成下水。它以蒸汽为动力,穿越英吉利海峡抵达塞纳河。以铁取代木材制造的汽船具有明显的竞争优势。第一,国内冶铁业的发展为铁船的建造提供了丰富而廉价的建筑材料。

木船每吨成本由1600年的5镑上升到1805年的36镑,而每吨生铁的成本则由1801年的6.3镑下降到1830年的3.44镑。这不仅使铁船的制造有了原料上的保证,而且使铁船建造成本低于木船。第二,铁制汽船增加了船体硬度,减少了船体重量,从而扩大了船的载货空间,增加了载货重量。一艘铁船的重量比一艘排水量相同的木船小3/4,载货空间大1/6。木船的载货重量只占船总重量的55%,而铁船的相应比重则为65%。由于铁船具有明显的优越性,至19世纪中期,铁已成为制造船体的主要材料。航船动力的蒸汽化和建筑材料的铁器化,促进了推进器的改进。1838年,船上开始安装一种新的推进器——螺旋桨,至40年代末,螺旋桨成为普遍采用的推进器。1843年建成下水的“大不列颠”号是当时最大的一艘装有螺旋桨的铁制汽船。由于汽船这种新的水上运输工具刚刚产生,尚需改进和完善,如需要消除海水对锅炉的腐蚀以增大压力,进一步改进船体水面冷凝器等等。在40年代,不论是远洋运输动力的蒸汽化,还是船体的铁器化,尚未最后完成,在远洋运输中木制帆船仍占主导地位。但是,由于运输动力的蒸汽化和船体铁器化直接与工业革命的进程相联系,随着工业革命的深入发展,远洋运输的革命必将最终完成。

19世纪以前,与水运相比,陆路运输在内地运输中处于次要地位,其发展也较为缓慢。自18世纪初,一些税道公司相继建立,负责维修公路。至 19世纪30年代,仅英格兰和威尔士就有税道公司1000余家,税道2.2万余英里。这时,英国形成了以伦敦为巨大中心向全国各地辐射的公路运输体系。由于采用了著名筑路师麦特卡夫、特尔福德和麦克达姆的新技术,税道黑夜雨天皆可通行,既加快了运输速度,也降低了运费。因此,正如运河的开凿一样,公路的改良也对工业革命的开展起了重要作用。然而,改良公路毕竟不能从根本上改变英国内地陆运的状况。迟至1838年,改良的税道只占英格兰驿道总长度的1/6。而且,税道所行驶的一直是木制马车,而在一些边远地区(如威尔士山区和彭宁山区)则流行着更为落后的畜力驮运。很显然,随着工业革命的深入发展,马车运输无法满足不断增长的内地运输的需求。铁路运输业的兴起和发展从根本上改变了英国内地陆运的状况。

铁路运输业是通过运输动力蒸汽化和运输轨道铁路化而建立起来的。近代铁路的真正始祖是矿车轨道。约在1630年,纽卡斯尔附近的煤矿首先使用木制的矿车轨道。因木料容易磨损,不久便以板轨代之。自18世纪60年代起,铸铁轨开始取代木轨和板轨。18世纪末,纽卡斯尔附近的煤矿开始使用熟铁轨,至19世纪初,其它地方也开始出现熟铁轨。当铁路时代到来时(1825年),英国已建成铁路300英里—400英里。起初,铁轨上留有轨底,以防车轮脱轨。1789年又将轨底改在轮子上,这种方法成为后来铁轨制造的基本模式。

蒸汽机车的发明和应用也有一个演变过程。1784年,威廉·默多克在康沃尔制造了一个火车头模型。1804年,他的弟子特里维西克制成了第一台蒸汽机车,它牵引着5节车厢行走了10英里,但是由于难以保持足够的蒸汽压力,机车无法连续运行。1814年,乔治·斯蒂芬逊制成了一台更为完善的定置机车。它在威尔士的一家煤矿以5英里时速牵引10吨货物试行成功。其缺点是,机车本身及所用煤的重量太大。后来,他又发明了压力通风法,使蒸汽机车完善起来。早期的机车制造者用铸铁制造锅炉,后来开始以熟铁代之,使机车得以按照要求定期运行。1825年,全长37英里的斯托克顿—达林顿铁路建成通车。斯蒂芬逊的机车牵引着一列80吨重满载客货的列车试行成功,车速为平均每小时12英里。这条铁路是第一条使用蒸汽机车牵引客货列车的公共铁路。但是,有的地段仍需使用马力牵引。1830年,全长31英里的利物浦—曼彻斯特铁路建成通车。列车由斯蒂芬逊的“火箭”号蒸汽机车牵引,全线运行成功,最高时速可达29至30英里。这是第一条全线通用蒸汽机车牵引并正式从事客运业务的铁路。

上述两条铁路的建成通车,很快显示出铁路运输业的优越性,英国随之出现了修建铁路的热潮。在短短的十几年里,相继建成了大连接线、伦敦—伯明翰线和大西线等铁路。至1844年,英国已建成通车的铁路线长达2235英里。英国铁路网的主干结构已初步形成:在英格兰和威尔士略呈不规则X形,穿过中部经济区,并由几大港口通向海外市场;在苏格兰则表现为东西连接、沟通海洋并与英格兰相通。这种布局奠定了近代英国铁路建设的基础。

铁路运输业的兴起和发展,对工业革命的深入发展起着极为重要的作用。它直接推动了采煤、冶铁和金属制造业的发展,降低了运费,保证了各种物资和商品的畅通,从而保证了工业革命的顺利进行。