第二节 交通工具
飞机的由来
有史以来，人类为实现遨游太空的理想，进行了无数次冒险的尝试。1896年8月12日，德国滑翔机专家奥托·利勃海尔在经过2000多次滑翔之后，因飞机失事并丧失性命。这个消息传到美国俄亥俄州的代顿城，引起了自行车修理工莱特兄弟（威尔伯·莱特和奥维尔·莱特）的极大关注。他们刻苦自学、潜心钻研，最终在1903年秋制造了世界上第一架动力飞机“飞行者号”。这是一架用轻质木料做骨架，蒙上帆布的较简陋的双翼飞机，它靠一台12马力的汽油内燃机来推动螺旋桨，由活动的方向舵操纵升降和左右盘旋，驾驶者能俯卧在下层主翼的正中进行操作。1903年12月17日上午10时35分，奥维尔·莱特驾驶着“飞行者号”，在一个沙丘上做了首次飞行，尽管只飞了35米远（时间12秒），但这是人类历史上第一次成功的动力载人飞行。后来，经过科学家们无数次的试验和改进，终于制造出了现代的飞机。
知识小链接：直升机的由来
西科斯基是俄国出生的美国飞机设计的先行者。在基辅学习工程学后，他创建了自己的公司，研制直升机。1910年他试图制造模型失败后，转而研究固定翼飞机，并在1913年建成了第一架四引擎的飞机，还创造性地附加了一个机舱。西科斯基在1919年移民美国，1930年造出了双引擎的水陆两用飞机，这也是“泛美世界航空公司”快速飞机的原型。1939年，西科斯基最终制成了一个可行的直升机模型。他从1929年至1957年一直指挥着他的公司（联合航空集团子公司）的运作。
“黑匣子”的由来
许多国家和地区都发生过飞机失事的悲剧。人们在关注营救生还者和打捞遇难者尸体的同时，还关注着一种仪器——黑匣子，因为黑匣子能告诉人们飞机为什么失事。被当做飞机飞行状况“见证人”的黑匣子并不“黑”，而是呈橙红色。因为它能帮助破解飞行事故的秘密，尤其是记录了飞机在失事瞬间和失事前一段时间的飞行状况，所以叫“黑匣子”。
知识小链接：“黑匣子”小介
“黑匣子”的学名叫飞行参数记录器，主要由飞行参数采集装置、信号储存与读出装置和辅助装置三部分组成。它的主要功能是将飞行中的状态参数，诸如高度、速度、航向、倾斜等工作情况记录并转换成数字或电信号保存下来，供分析、判断飞行事故，评定飞机设备的技术状态使用。一般“黑匣子”可以储存各种数据多达300余条。
火车的由来
火车（指最早出现的火车——蒸汽火车）通常被认为是英国人乔治·斯蒂芬逊（1781～1848年）发明的。1809年的一天，煤矿的一辆运煤车坏了，许多机械师修不好，他却修好了，于是被任命为工程师。就在这时，斯蒂芬逊听说有人想把蒸汽机用做陆路交通的动力，制造“能行走的蒸汽机”，他对这一设想发生了极大的兴趣。经过几年的努力奋斗，1814年，他终于发明了一台机车。这台蒸汽机由于在前进时不断从烟囱里冒出火来，所以人们称它为“火车”。
但是，斯蒂芬逊并不甘心，继续研究，于1825年试制成功世界上第一台客货运蒸汽机车。1829年，斯蒂芬逊建造了更加完善的火车。至此，火车终于得到了全世界的公认。
知识小链接：世界上最高的铁路
2006年7月1日，中国开通了世界上最高的铁路——青藏铁路。这条铁路全长1956公里，穿越无数人向往的青藏高原，将中国内陆城市与雪原圣地拉萨紧密地联系在了一起。青藏铁路最高海拔5072米，超过此前秘鲁安第斯铁路创造的最高海拔纪录200多米。
汽车的由来
世界上第一辆机动车诞生于1769年。这辆车的发明者是法国路易十四时的炮兵大尉约瑟夫·库诺。他将小型蒸汽机装在一辆木制的三轮车上，用它来牵引大炮。虽然没有拖动大炮，但可以载4个人，每小时行驶4公里。1784～1791年间，俄国发明家古利宾，对约瑟夫·库诺制造的汽车进行了改进，给汽车增设防金属飞轮、齿轮、变速箱和滚动轴承等，以增大车速。
1806年，荷兰物理学家海金斯等人，在研究瓦特蒸汽机和中国火炮的特点之后，提出了利用爆炸原理推动活塞产生动能的设想。1826年海金斯他们在英国首先制成了世界上第一辆真正的内燃引擎汽车。1886年，德国的卡尔·本茨获得了世界上第一辆汽车的专利，汽车工业获得了长足发展。
知识小链接：汽车牌照的由来
最初的汽车是没有牌照的。直到1901年，在柏林才出现了第一辆有牌照的汽车。发明车牌的是当时的大商业家鲁道夫·赫兹格，车牌上有“IA1”字样。当记者采访鲁道夫车牌上的符号是什么意思时，他说：“‘IA’是我未婚妻姓名前面的字母，现在她已是我的夫人了。至于用‘1’这个数字，是表示我对她的一片忠诚，也就是说，她是我第一个，也是唯一的心上人。”没想到汽车牌照的由来还有这样一段忠贞不渝的爱情故事。
“的士”的由来
形形色色的“的士”在如今的马路大军中占有举足轻重的地位，“的士”是怎么来的呢？这里还有一段有趣的故事。
1907年初春的一个夜晚，富家子弟亚伦同他的女友去纽约百老汇看歌剧。散场时，他去叫马车，问车夫要多少钱，岂料那车夫竟开出一个很无理的价钱。亚伦觉得太离谱，就与车夫争执起来，结果被车夫打伤了。
亚伦伤好后，为报复马车夫，就想利用汽车来挤垮马车。后来他请了一个修理钟表的朋友设计了一个计程仪表，并且给出租车起名“Taxi-car”，这就是现在全世界通用的“Taxi”——的士的来历。1907年10月1日，“的士”首次出现在纽约的街头。
知识小链接：出租车多收费手段之“埋表”
“埋表”的手段是在乘客上车之前就开启计价器。通常，当出租车到达目的地时，司机将候车灯推上去，乘客便会听到一段录音：“目的地已到，请乘客从右门下车……”录音播放完毕时，这一趟行程记录在IC卡上的里程数就消掉了。但如果在录音播放结束之前迅速地把归零灯再按下来，然后再推上去，那么这一趟行程的里程数就依然记录在IC卡上，于是下一位乘客就要付上这段行程的费用了。
高速公路的由来
“高速公路”出现于20世纪初。在第一次世界大战中，德国为了战争的需要，1921年在柏林率先着手修建了第一条高速公路。不过，这条高速公路仅10公里长，且不标准。1933年，德国建造了一条从柏林至汉堡之间的较标准的高速公路。1937年，美国修建了加州第一条高速公路。迄今为止，美国是建成高速公路最多的国家。
上海沪嘉公路是我国第一条高速公路，目前我国每年新增加的高速公路都在1000公里以上。
知识小链接：信息高速公路的由来
在美国，把许多计算机相互连接起来的做法被视为一项大型工程：即在各州间建立起纵横交错的公路网，此举始于艾森豪威尔时代，因此这一网络按其比喻义被称为“信息高速公路”。这一流行用语来自于已故参议员艾尔·戈尔，他的父亲曾是1956年“联邦高速公路资助法案”的发起人。
交通信号灯的由来
19世纪初，在英国中部的约克城，红、绿装分别代表女性的不同身份。其中，着红装的女人表示“我已结婚”，而着绿装的女人则是未婚者。后来，英国伦敦议会大厦前经常发生马车轧人的事故，于是人们受到红绿装启发，1868年12月10日，信号灯家族的第一个成员就在伦敦议会大厦的广场上诞生了，由当时英国机械师德·哈特设计、制造的灯柱高7米，身上挂着一盏红、绿两色的提灯——煤气交通信号灯，这是城市街道的第一盏信号灯。在灯的脚下，一名手持长杆的警察随心所欲地牵动皮带转换提灯的颜色。后来在信号灯的中心装上煤气灯罩，它的前面有两块红、绿玻璃交替遮挡。不幸的是，面世仅23天的煤气灯突然爆炸自灭，一位正在值勤的警察也因此断送了性命。从此，城市的交通信号灯被取缔了。直到1914年，在美国的克利夫兰市又恢复了红、绿灯，不过，这时已是“电气信号灯”。稍后在纽约和芝加哥等城市，相继出现了交通信号灯。
知识小链接：信号灯中黄灯的由来
第一盏三色灯（红、黄、绿三种标志）于1918年诞生。黄色信号灯的发明者是我国的胡汝鼎，他曾在大发明家爱迪生为董事长的美国通用电器公司任职。一天，他站在繁华的十字路口等待绿灯信号，当他看到绿灯而正要过马路时，一辆转弯的汽车“呼”的一声擦身而过，吓了他一身冷汗。回到宿舍，他反复琢磨，终于想到在红、绿灯中间再加上一个黄色信号灯，提醒人们注意危险。他的建议立即得到有关方面的肯定。于是红、黄、绿三色信号灯即以一个完整的指挥信号家族遍及全世界陆、海、空交通领域了。
斑马线的由来
城市街道人行横道上的一条白线，又叫斑马线、人行道、行人道。斑马线源于古罗马时代的跳石。早在古罗马时期的庞培城的一些街道上，车马与行人交叉行驶，经常使市内交通堵塞，还不断发生事故。为此，人们便将人行道与马车道分开，并把人行道加高，还在靠近马路口的地方砌起一块块凸出路面的石头——跳石，作为指示行人过街的标志。后来，许多城市都使用这种方法。19世纪末期，随着汽车的发明，从前的那种跳石已无法避免交通事故的频频发生。20世纪50年代初期，英国人在街道上设计出了一种横格状的人行横道线，规定行人横过街道时，只能走人行横道。于是伦敦街头出现了一道道赫然醒目的横线，看上去这些横线像斑马身上的白斑纹，因而人们称它为斑马线。
知识小链接：交通规则小常识
在各国的交通秩序中，有的规定靠左行，有的规定靠右行。靠左行的主要有：日本、印度、印度尼西亚、巴基斯坦、新加坡、斯里兰卡、泰国、澳大利亚、新西兰、南非、英国、爱尔兰、马耳他、马来西亚等。靠右行的主要有：中国、美国、加拿大、古巴、巴西、德国、希腊、墨西哥、摩洛哥等。
地铁的由来
19世纪中叶，英国伦敦的城市交通变得非常拥挤，严重妨碍着市民的工作和生活。政府主管部门虽然对这种状况极为担心，但一时却拿不出更好的解决办法，于是决定广泛征求改善交通运输状况的良策。
一个叫查理斯的法官产生了修筑地下铁道的想法。说起来非常有趣，查理斯关于修筑地下铁的想法最先来自于发现老鼠洞。
一天，查理斯在家打扫卫生时，发现墙角边有一个老鼠洞，一直通到墙外，他突然想到：“老鼠无法在街面上招摇过市，就转入到地下活动，那么，为了提高城市街道上的人流速度，而又不能把载客量较大的火车修在市内，何不在地下修建一条铁路供火车运行呢？”经过充分考虑和反复论证，查理斯于1843年向政府提出了修建地下铁路的建议。然而，事隔10年后，议会才批准在帕丁顿的法林顿街和主教路之间修一条长约6000米的地铁。1863年1月，“大都会地区铁路”开通营业，世界上出现了第一条浅层地下铁路。虽然地下铁道使用的烧焦碳的蒸汽机车严重污染了环境，但在运行的第一年中却运送了950万人次的旅客。
目前，地下铁道几乎遍及全世界。
知识小链接：最长的地下铁道
英国有一条地下铁道穿越8座城市，总长度近1000公里，共设458个车站。
海底隧道的由来
海底隧道是在海底建造的连接海峡两岸的通道，是陆地交通的组成部分。那么海底隧道是如何诞生的呢？由于海上交通受天气条件的影响很大，一旦有大风或大雾，轮渡就要被迫中止。海峡是海陆交通的要冲，为了解决这种横跨海峡、海湾的交通运输问题，同时又能使海峡、海湾中的船只正常航行，各国开始建造海底隧道。日本是世界上最早建设海底隧道的国家。日本的青函海底隧道全长53.85公里，位于海底的部分有23.3公里，主隧道直径11米，铺设两条铁路。从开工到1987年通车，历时23年，耗资37亿美元。英吉利海峡隧道是世界上造价最高的海底隧道工程，它连接英法两国，全长53公里，海底部分有38公里，投资170亿美元。
知识小链接：什么是微型隧道
微型隧道是小直径的顶管施工方法。微型隧道所适用的管道内直径小于900毫米，这一管道直径通常被认为是无法保障人在里面安全工作的，但是，这一直径的上限并不受法律限制，日本人认为800毫米管道内径就已经足够人在里面工作了，而欧洲人则把这一上限提高到1000毫米，特别是在长距离顶管施工中。微型隧道的施工精度比较高，通常采用地表遥控的方法对事先确定了方位和水平的管道进行施工，施工中工作面的掘进、泥沙的排运和掘进机的导向等全部采用远程控制。