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虽然富尔顿很喜欢手工机械制作，但同时又酷爱绘画，他几乎是两条线上同时发展。为了使自己能在绘画方面有所成就，富尔顿只身来到费城学习绘画。他一边学习绘画，一家机械制造厂做机械制图工作。在费城，富尔顿刻苦钻研，虚心黪教，绘画技艺不断提高，特别是他的肖像画受到了不少艺术家的称爨。随着绘画技艺的迅速进步，富尔顿似乎看NT自己光明的将来，他决心要专心向绘画方面发展。
在费城学习了几年绘画，为了实现自己的目标，1787年富尔顿远渡大西洋，到英国伦敦投奔着名画家本杰明？米斯特，希望自己在绘画方面得到进一步深造与发展。然而伦敦之行并未像他所设想的那样发展，却因为一个偶然的机会改变了他原先的决定，而全身心地投入到机械制造这条船上。
富尔顿到伦敦不久，正赶上大发明家瓦特50岁的生日，许多知名人士纷纷前往贺寿，而富尔顿作为一个绘画师，被请去给大科学家瓦特作肖像画。在瓦特的生日聚会上，富尔顿有幸认识了不少当时有名的机械工程师，从他们那里了解到机械制造业的一些现状，这勾起了富尔顿过去曾十分热衷机械制造的回忆。
瓦特了解到这位绘画技艺优秀的年轻人，原来对机械制造也十分有兴趣，并且有相当水准，十分高兴。两个人的谈话越来越投机，渐渐地在互相交流中，他们成了忘年交。瓦特向富尔顿详细讲述了自己发明蒸汽机的经历。富尔顿从瓦特的讲述中，深深地感受到瓦特那坚忍不拔、不达目的誓不罢休的精神。当他从瓦特那里了解到蒸汽机的原理与作用以及机械制造的发展前途之后，再次激发了从事机械制造发明的决心。这一次偶然的相识，改变了富尔顿的人生目标，他决定放弃自己原来的想法，下定决心要做一名像瓦特一样的机械工程师。富尔顿电锅炉
在英国的几年时间，为了早日实现自己的理想，富尔顿更加刻苦努力。他一边工作一边自学，由于富尔顿只上过几年学，给他的自学带来了许多难以想象的困难，有时为了搞懂一个专业名词，他又查资料又请教他人。富尔顿以坚忍不拔的勇气与毅力克服了各种困难。为了使自己的才能得到充分的施展，同时为了在实际工作中锻炼提高自己的技术水平，富尔顿自告奋勇到伯明翰去研究运河的“河道”问题。他的勤奋努力及丰富的知识，使他的才能在这里有了很好的施展。他根据开凿运河挖河道的实际情况，设计出了挖河的机铲，极大地提高了工作效率，同时又减轻了工人的劳动强度。他还根据运河船只通行情况发明了升降运河船只的复斜板，并为此发明了卷绕缆绳的工具。在实际工作中，富尔顿深深体会到开凿运河的巨大效益，他作为一个开凿运河的倡导者，往返于欧洲与美国之间鼓动宣传修建运河。
富尔顿生活的时代正是工业革命兴起之时，由于瓦特发明的蒸汽机在生产中的广泛应用，大机器生产以惊人的速度与规模向前发展，这就需要海外大量的原材料和向海外输出产品。原有的人力、风力帆船已不能适应新时代的发展需要，时代呼唤运输量大、效率高的船运交通工具的出现。蒸汽机发明后，在欧美各国人们开始把蒸汽动力用于水路航运上，许多人开始探索制造蒸汽动力轮船，可是都一一失败了。富尔顿在伯明翰参与修筑运河时，就萌发了制造蒸汽轮船的想法，他在认真分析研究前人失败的原因的基础上，决定制造一艘新的以蒸汽为动力的轮船。
“克莱蒙特”号的诞生
富尔顿的研究由于得不到资助，日渐陷入困境。为了使自己的研究工作能进行下去，他决定寻求支持者。1793年，富尔顿来到法国巴黎，开始了新的制造蒸汽动力轮船的研究……
富尔顿到巴黎后，得到了当时的法国皇帝拿破仑的支持。他进一步总结前人制造蒸汽船失败的原因，对轮船吃水量与动力关系比例，船体长、宽、高的比例，蒸汽机的振动与水的阻力的关系，桨轮的大小形状等一系列技术问题进行了详细、周密的研究。他先后花了9年时间，从模型试验到最后设计制造，克服各种困难，反复仔细地计算和测量，经过多次试验，终于造出了一艘长70英尺、宽ll英尺、吃水深度为3英尺的轮船，船上装有一台8马力的蒸汽机和一台铜制的蒸汽锅炉。不料，轮船在塞纳河第一次试航时，就被一场狂风暴雨卷入河底。
在人们的帮助下，富尔顿把沉入河底的蒸汽机和锅炉打捞上来，看着自己多年的辛勤劳动成果付诸东流，富尔顿悲痛万分。富尔顿屡遭失败，受到沉重打击，但他始终没有倒下，没有灰心失意，他不断从失败中吸取教训，继续自己的研究发明。
1806年，富尔顿带着多年的研究成果回到美国纽约，继续自己的造船工作。他在纽约东河附近创办了一个造船厂，招了一些工人。船厂得到不少有识之士的支持，使得他的工作能顺利进行。经过一年多的努力，富尔顿制造了一艘新的蒸汽轮船，命名为“克莱蒙特”号。这艘船长150英尺，宽13英尺，看上去像一条细长的木板船，船上安装一台当时最先进的蒸汽机，船的两侧舷外装有两个像大水车一样的叶桨，叶桨依靠蒸汽动力转动推动船前行。这种叶桨被称为“明轮”，“轮船”便因此得名。
1807年8月17日，“克莱蒙特”号蒸汽动力轮船第一次下水试航，从纽约出发，沿哈得逊河逆流而上，终点是奥尔巴尼城。那天，天公作美，晴空万里，河面风平浪静。好奇的人们早已来到岸上，他们看见哈得逊河上停泊的“怪物”，头上的大烟囱不断地冒着浓浓的黑烟，便纷纷往河岸边挤去，河两岸一时人声鼎沸。在富尔顿的引导下，“克莱蒙特”号的第一批40余名乘客登上轮船。富尔顿一声令下，轮船发出一阵强烈的轰鸣，烟囱里一股浓烟上冲，两侧的“明轮”开始转动，拍打着水面，轮船缓缓出发。这时，岸上的人们大声欢呼并跟着轮船跑起来，船上的乘客向岸上的人们不停地挥手示意。“克莱蒙特”号轮船驶出纽约，向240公里外的奥尔巴尼城进发。
一路上，“克莱蒙特”号把一艘艘帆船抛在后头。帆船上有些人向“克莱蒙特”号投入鄙夷的目光，嘴里不停地嘟哝着；有些人则举手向“克莱蒙特”号欢呼着，“克莱蒙特”号上的乘客也挥手表示得意。就这样，“克莱蒙特”号载着激动又显不安的乘客航行了32小时，完成了普通帆船需要航行四天四夜的里程，到达了奥尔巴尼城。“克莱蒙特”号首次试航成功，显示出蒸汽动力轮船的极大优越性。
“克莱蒙特”号轮船这次试航，标志着船舶发展史进入一个新时代，蒸汽动力代替了人力、风力，蒸汽动力轮船时代代替了帆船时代，开创了航运史上的新篇章。
为改进轮船推动器而奋斗
“克莱蒙特”号轮船的试航成功，并不是每个人都为之叫好的，还有一些人嘲讽戏谑这艘轮船是“富尔顿的蠢物”。对这些富尔顿并不在乎，他反而认为，“克莱蒙特”号作为一个新生事物，必须经受各种苦难与磨练，才能被人们最终接受。富尔顿并未满足于试航的成功，而是着手改进克服“克莱蒙特”号的许多毛病，并把船速由最初的每小时4英里提高到每小时6～8英里。1808年，“克莱蒙特”号正式投入商业运营，作为哈得逊河上的定期班轮，往返于纽约与奥尔巴尼之间，并创下了丰厚的收益。
由于富尔顿的成功，轮船制造业开始兴盛起来，蒸汽轮船不断地得到改进。富尔顿的蒸汽轮是依靠“明轮”推动船前行的，由于明轮推进效率低，在遇到较大风浪时，常常会露出水面空转，船只摇晃得厉害。1836年，英国造船工程师发明了一种形状像风车又像电风扇叶一样的螺旋桨，安装在船尾水中，与蒸汽机连在一起，代替明轮作轮船的推进器。螺旋桨全部淹没在水中，遇到大风浪也不会露出水面，且推进效率高。我们今天的轮船便是依靠这种螺旋桨推动前行的。富尔顿的“明轮”船在统治水上交通半个世纪后，被螺旋桨蒸汽动力轮船取而代之。1815年2月24日，受人尊敬的伟大的发明家富尔顿溘然长逝，终年50岁。就在这一年，富尔顿还亲自设计制造了一艘快速艇。
富尔顿把一生献给了轮船事业。他的第一艘实用蒸汽动力轮船在世界航运史上写下了重要的一页。后人也尊称富尔顿为“轮船之父”。富尔顿那不畏艰难、勇于探索、百折不挠的精神永远激励着后人。