研製蒸汽機車最成功的是喬治·史蒂文森和羅伯特·史蒂文森父子。喬治·史蒂文森1781年生於英國諾森伯蘭城(後改名紐卡斯爾)的華勒姆村，他的父親是礦井抽水泵的司爐，一家8口全靠父親的工資維持生活，他從8歲起便給人家放牛，14歲就跟著父親到煤礦去做工，這個小童工後來成了火車的發明者。
一、刻苦鑽研，小荷初露尖尖角
當時，煤礦中已經使用蒸汽機抽水，史蒂文森的工作便是擦拭這類機器，給機器加油，做著簡單的工作。
後來，他擔任礦裡機器的保管，有了更多的接觸機器的機會。他仔細觀察機器的內部構造，有時還拆開機器，瞭解機器的構造和性能。
他利用工作之餘堅持上夜校讀書，閱讀了各種科學書籍，探討蒸汽機的奧秘。
經過不懈努力，終於弄清了蒸汽機的構造和原理，還掌握了礦裡用的各種機器。
一天，礦山的運煤車突然走不動了，許多機械師忙得滿頭大汗，就是檢查不出故障原因。
史蒂文森露臉的機會來了，他自告奮勇地說：“讓我來看看，我會修好。”
那些有經驗的機械師不相信他的話，認為他在吹牛。
只見史蒂文森不慌不忙地拆開車子，一件件檢查，然後再裝好，運煤車果然又開動了，從此人們便對他刮目相看了。
二、擔當重任，百折不撓造火車
礦主看他很有才能，就委託他製造蒸汽機車。他對火車製造與行駛中的很多問題，進行了認真的研究，廣泛吸取別人成功經驗，總結前人失敗的教訓。
特里維雪克的“看誰能捉住我”號機車
經過多年的苦心研究，在前人成就的基礎上，1814年，他終於造出了一臺蒸汽機車，命名為“布魯茨赫爾號”。
這臺機車能拖運30多噸貨，解決了火車脫軌的問題，但是機車走得很慢，而且沒有安裝彈簧，火車開動起來震動厲害，機車上的許多螺絲都被震鬆了，路基也震壞了。
史蒂文森遭到了一系列的災難與攻擊，但他不怕譏笑與責難，仍繼續進行研究。
到1825年，史蒂文森先後製造了19臺機車，而且信心大增。
後來他受一家大鐵路公司的委託，製造出了優異的“旅行號”機車。這輛機車比第一輛機車改進多了。
在這輛機車中，他發明了把蒸汽通入煙囪裡的辦法，既避免了蒸汽被擠出時發出的刺耳尖聲，又增加了火力，使機輪的轉動比以前快了二三倍。
1825年9月27日早晨，新車在斯多克敦至達林敦鐵路上試車，當時的場面是非常激動人心的。
機車在預定的時候開動了，旅行號機車由史蒂文森親自駕駛，火車帶動著2節小貨車和20節小客車，車上共有450名乘客。整個列車的載重量共90噸。
英國從斯達克頓至達林頓的鐵路正式開通，這是人類歷史上建成的第一條客運鐵路線
鐵路兩旁的參觀者人山人海，許多人跟著火車跑，另外一些人騎在馬上，跟隨著火車，整個場面熱鬧非凡。
三、衝破阻力，歷盡艱辛建鐵路
史蒂文森的成功，使建造鐵路有利可圖。後來，在英國利物浦和曼徹斯特之間要修建一條鐵路，他被聘負責這條鐵路的建築工程。
這條鐵路工程量大，困難多，建造起來決非易事。而一些迷信思想嚴重的人，害怕火車脫軌，汽鍋爆炸，擔心火車爆炸會炸死乘客；還有人散佈說火車經過的鄉村要被火燒燬；火車的煤煙會毒害家禽牲畜；飛鳥經過鐵路也會落下而死。
而那些依靠運貨馬車和客車謀生的人們怕失掉工作，也千方百計地出來搗亂。史蒂文森和工人們辛辛苦苦建造的鐵路橋樑或新軌道，有時在夜裡遭到拆毀，更有甚者，一家運河公司竟然用炮火轟擊史蒂文森的測量隊，就怕將來的火車運輸搶走他們的生意。
史蒂文森一邊與這些不通情達理的人鬥爭，一邊進行工程建設。鐵路工程浩大，要建造63座橋樑，並在利物浦城地下開挖2公里的隧道。他和工人經過頑強拼搏，終於在1828年建成這條鐵路。
四、機車競賽，火箭號大獲全勝
這時，又有人站出來說，這條鐵路用史蒂文森的機車，不一定合適，不妨和其它機車進行比賽，從中挑選最優秀的機車。
史蒂文森只得同意，他製造了“火箭號”新機車參賽，其它製造蒸汽機車的名家也紛紛製造新機車參賽，其中包括手搖車頭帶動的列車和馬拉的鐵道馬車。
馬拉的鐵道馬車
1829年，經過預賽，選出了4臺蒸汽機車，其餘紛紛落馬。這4臺機車是“新奇號”、“聖斯佩特號”、“帕希巴蘭斯號”和史蒂文森的“火箭號”。
比賽條件規定，以時速10英里(16公里)在2英里(3.2公里)的線路上跑20個來回，這時，鍋爐壓力不超過每平方英寸22.7公斤，每臺機車造價需在550英鎊以下。
比賽時，四臺機車輪流行駛，首先上場的是“新奇號”，前兩個來回還跑得滿帶勁，在第三次往返途中，終因機車的管道破裂而被排出場外。
然後是“帕希巴蘭斯號”上場，它好像是得了一種恐懼症，一開始就出了毛病，癱在那裡連窩兒也動不了。
接著是“火箭號”出場，它以平均每小時45公里的速度整整跑了20個來回。至此，勝負還未見分曉。
輪到“聖斯佩特號”上場了，它好像不甘示弱，前幾個來回跑得很順利，但10個來回還沒跑下來，就發生了故障，再也跑不起來了。
這樣，“火箭號”就大獲全勝。
1830年一幅描繪在競爭中獲勝的“火箭”號蒸汽機車的油畫
1830年9月15日，“火箭號”在利物浦至曼徹斯特之間45公里的鐵路開始運行。自此，火車正式被用於交通運輸事業，並且鐵路的客貨運機車也迅速發展起來。
五、乘勝前進，開闢火車新時代
特里維雪克與史蒂文森的命運截然不同。特里維雪克的發明在先，但他那個時代鐵軌的強度不夠，他的發明不為人們所接受。
史蒂文森比他晚出生10年，這時英國產業革命取得爆發性進展，對產品、原料的需要，迫切要求改進運輸系統，鐵軌也由生鐵改變為熟鐵，因而具有較好的抗蝕性、高的延性和展性，鐵軌脆弱的致命弱點得到了克服，史蒂文森抓住了機遇。
另外，兩人視野不同，特里維雪克在技術開發上具有優秀的才能，但沒把這些技術作為系統來開發，不能從整體上考慮問題。
而史蒂文森則把鐵路作為一個系統來開發，具有出色推介自己構想的商業才能，因而他取得了成功。
在機車競賽三個星期後，史蒂文森父子有製造出“行星”號機車，它的鍋爐裝有129根銅管，產生的蒸汽動力更強，可以推斷機車飛速前進。
火車時代真正地到來了！
“鐵道之父”和蒸汽機車發明者的桂冠最終落在了史蒂文森的頭上。
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