炎黃紀元3810年,趙官家政和三年,春二月。
東平湖水面上,一艘怪異的大船正在湖面上快速前進。
說它怪異,是因為它雖然有兩根粗大的桅杆,但是並沒有拉起帆來,也沒有船工在搖櫓,居然也能夠快速前進,船尾還能看見激起的尾浪。
在高出主甲板3米多的尾樓上,王倫、聞煥章、李玉波等人正把阮小二圍在中間,觀看阮小二操控著手裡的一個大圓輪。
此時阮小七從後面擠了過來,向王倫彙報剛才的測量資料:“先生,平均速度算下來是7.7公里”。
李玉波一臉的懊惱,自責道:“先生,都是我之前的預算錯誤,如果不是蒸汽機又最佳化提高了功率,速度可能還達不到5公里,都是我的錯,如果直接上巨力二型就好了”。
“玉波兄弟,現在的情況已經非常成功了,至少驗證了你整個船隻的設計是正確的,這已經是造船史上一個最重要的里程碑了”,
雖然比預期有點落差,但是畢竟是第一艘蒸汽機輪船,最大功率下能跑7公里的時速,已經很不錯了,王倫表示很滿意:
“而且五十噸位的船隻,底層甲板空間高度有限,安裝巨力一型已經很緊湊了,要安裝更大功率的蒸汽機,就要全面調整船體結構,也不一定是好的”。
又指了指前面的兩根桅杆:“何況我們還可以升起船帆嘛,並不影響船隻使用。有了這第一艘蒸汽機船的經驗,收集好資料,後面的建造自然就更加完美了”。
“好的,先生,接下來我會全面改進的”,李玉波的情緒稍微平穩下來。
“除了蒸汽機系統,這艘船的其它部分已經很好了,尤其是這個駕駛臺的舵機和操作杆,完美的解決了傳統帆船的掌控難題,這也是一個里程碑意義的進步啊”。
王倫說的舵機就是阮小二手裡的舵輪下面連線的尾舵系統。
傳統船隻的尾舵是直接跟船尾甲板上的舵杆相連的,要轉彎時船工或舵手就像推磨一樣的推動舵杆尾部,利用槓桿力臂原理來改變水下的尾舵角度,從而改變船隻的方向。
如果是大船或者水流複雜,甚至需要兩三人同時推動舵杆,才能維持住尾舵的角度,最大的危險是尾舵受力過大或者劇烈變化,就可能因為反作用力將舵手反推出去,甚至受傷或落水。
之前的那艘海螺一號也是同樣的尾舵,不過加裝了太極飛輪進行穩壓,而且採用了機床系統裡面的蝸輪蝸桿,也就是斜齒輪咬合變速蝸桿,可以起到“自鎖”效果,不產生反作用力,大大的提升了效能和安全性。
現在的海魚一號,就進一步將舵杆改成了舵輪,只要轉動方向盤就可以透過齒輪傳動改變尾舵角度,甚至只需要用兩根手指就能操控。
至於李玉波說的蒸汽機最佳化,則要從測定大氣壓說起。
既然明確了大氣壓的壓強,裝置所和光精所合作,利用彈簧測力儀原理,很快就製作出來了“彈簧壓力閥”。
同時也明確了原始的那個30公斤重力閥門,在與蒸汽管道截面積換算之後,得出最大壓力接近8個大氣壓。
如此一來,在知道高溫蒸汽的“壓力”、活塞的截“面積”、活塞“衝程”距離和曲軸轉動“圈數”這些數值的情況下,只要簡單的進行相乘,就得出了蒸汽機的額定功率。
最後去除一定的功率損耗比,就是蒸汽機輸出的“軸功率”了。
基於這個蒸汽機功率公式,在不改變蒸汽“壓力”和活塞“面積”的情況下,將活塞往復運動時的“衝程”以及曲軸轉動“圈數”進行最佳化之後,成功的將巨力一型蒸汽機的轉速提高到了每秒2轉,將輸出功率也提升到了將近18個真實馬力。
並且為了預防鍋爐乾燒以及管道超溫,還分別採用了鉛錫合金、鉍錫合金作為熔斷的保險。
而海魚一號設計時,進一步沿襲了海船的尖底外形,並最佳化為小舢板的尖頭形狀,其實也就是現在南方沿海剛剛開始成熟的廣船形狀。
採用了3釐米厚度的U型鋼作為外凸的尖底龍骨,與其它鋼鐵肋條和甲板平臺、尤其是蒸汽機作業平臺之間,透過鉚釘鉚焊,賦予了遠超傳統木船龍骨的強度和抗壓、抗撞擊效能。
主桅杆和副桅杆都用了25釐米的鋼管替代稀缺的整根圓木,直接跟龍骨和底層甲板、上層主甲板進行固定,效能大幅最佳化,而副桅杆本身就是蒸汽機鍋爐的煙囪,用木條和隔溫的草木灰黏土偽裝成木質外形。
雙桅杆的竹骨硬帆升降系統、蒸汽機系統、尾舵系統、錨機系統都採用了大小不一的太極飛輪,進一步的優化了操作性和穩定性。
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