威斯汀豪斯是谁?发明火车空气制动、与爱迪生打“电流之战”的人
乔治·威斯汀豪斯发明了火车空气制动,又押注交流电,与爱迪生的直流电正面竞争。本文讲清他的一生、电流之战和尼亚加拉瀑布电站。
乔治·威斯汀豪斯(1846年10月6日—1914年3月12日)是美国的实业家、发明家和工程师,也是西屋电气的创始人。他发明了火车的空气制动系统,是电力工业的先驱。他很早就看到了交流电在电力配送上的潜力,在1880年代投入全部资源发展交流电系统,因此与爱迪生的直流电系统直接竞争。 他一生获得360项专利,创办了61家公司。 很多人知道爱迪生和特斯拉,而威斯汀豪斯正是这段历史中的第三个主角。
十九岁拿到第一项专利
威斯汀豪斯出生在纽约州的中央桥,父亲开着一家机械店,祖先来自德国的威斯特伐利亚。他从小就在机械和商业方面很有天赋。 南北战争时他十几岁就参了军,先在陆军骑兵队当上下士,后来转到海军当助理工程师。战后他进了联合学院,却在第一个学期就退学了。 他十九岁取得第一项专利,二十一岁时又发明了让出轨车厢回到轨道上的装置和铁轨转辙器的零件。
空气制动为什么重要
在那个年代,火车刹车要靠制动员在车厢顶上来回奔跑,一节一节地用手拧紧刹车。这种做法又慢又危险,一列火车最多只能挂十节左右的车厢,每年都有成千上万的制动员死伤。 威斯汀豪斯亲眼见过一次事故:两列火车的司机明明已经看见了对方,却因为刹不住而相撞。
1869年,二十三岁的他公开演示了用压缩空气刹车的系统:机车上的空气压缩机通过一根贯穿全车的管子,让司机能同时控制所有车厢的刹车。 后来他又把原理倒过来,让管内的气压平时把刹车松开,一旦管子断裂,刹车就会自动启动。这种“出故障也安全”的设计,使空气制动很快在世界各地的铁路上普及。
从天然气到电
威斯汀豪斯的兴趣并不限于铁路。1884年,他在匹兹堡自家庄园里钻探天然气,钻到约1500英尺深时,喷出的气体把井架顶部都掀掉了,他花了一个星期才想出封住气流的办法。 随后他创办公司,用管道把天然气输送到住宅和工厂,到1887年已为一万两千多户家庭供气。 用管道安全地把能源送到远方,这个思路很自然地把他引向了另一个问题:怎样把电送得更远。
电流之战
爱迪生的直流电电压低,送不了多远,一座电站只能供应大约一英里内的用户。交流电则可以用变压器升压后远距离输送,到了用户附近再降压使用。 1886年,威斯汀豪斯的工程师在马萨诸塞州建成了第一套多电压交流供电系统,同年他创办了后来的西屋电气公司。
到1887年底,他已经建了68座交流电站,而爱迪生用七年时间建了121座直流电站。 爱迪生一方大肆宣传高压交流电会致人死亡,甚至建议纽约州的新电椅使用西屋的交流发电机。1890年,第一把电椅果真用上了西屋的发电机;威斯汀豪斯请了名律师为第一个被判坐电椅的死刑犯辩护,但没有成功。
真正决定胜负的是技术和资金。威斯汀豪斯买下了特斯拉的交流感应电动机和多相交流电专利,补上了交流系统中最关键的一块。 1892年,金融家摩根迫使爱迪生的公司改用交流电,并把它与另一家公司合并成通用电气,电流之战实际上就此结束。
芝加哥世博会和尼亚加拉瀑布
1893年,西屋公司以远低于通用电气的报价,拿下了用交流电照亮芝加哥世界博览会的合同,向大众证明了整套交流系统安全可靠。 接着,他又在尼亚加拉瀑布建起了水力发电站,1895年投入使用的十台五千马力发电机,一直运转到1961年。 把瀑布的力量变成远方城市的电灯,这正是今天电网的雏形。
他是怎样的人
1867年,他在火车上认识了玛格丽特·沃克,同年结婚,两人共同生活了四十七年,育有一个儿子。 他对自己的空气制动一直很自豪,1904年曾说,如果有一天人们说他用空气制动为文明、为人的生命安全做出了一点贡献,那就足够了。 他晚年还研究过热泵:当他说自己想造一种“永动机”时,物理学家开尔文勋爵提醒他这违反热力学定律,他却回答,就算造不成,也能得到一台可以申请专利、拿去卖的热泵。
他是怎样的老板
威斯汀豪斯是美国第一个给工人实行每周五天半工作制的工业雇主,还为工人提供养老金和保险。工程师在他公司里的发明,可以把自己的名字留在专利上。 1907年的金融恐慌让他失去了公司的控制权。 1914年3月12日,他在纽约去世,享年六十七岁;作为南北战争老兵,他被安葬在阿灵顿国家公墓,妻子在三个月后也离开了人世。 有意思的是,1911年他获得了美国电气工程学会颁发的“爱迪生奖章”,表彰他在发展交流电系统方面的卓著贡献。 特斯拉后来说,只有威斯汀豪斯能在当时的环境下接过他的交流电系统,并战胜偏见和金钱的力量。
跟着威斯汀豪斯学表达
| 表达 | 意思 | 例句 |
|---|---|---|
| 先见之明 | 能预先看到事情的发展 | 选择交流电是他的先见之明。 |
| 针锋相对 | 双方尖锐地对立 | 两家公司针锋相对。 |
| 防患于未然 | 在祸患发生前加以预防 | 空气制动能防患于未然。 |
| 后来居上 | 后起的超过先前的 | 交流电后来居上。 |
| 功不可没 | 功劳不能被抹杀 | 他在电力史上功不可没。 |
练习: 用“先见之明”和“后来居上”各造一个句子,写写你熟悉的一家公司。