第七章 小人物
在这次铁甲炮台的调查中,叶孟言发现了一个新的机遇:铁甲浮动炮台,还有李云睿的铁甲船,他们都是依赖明轮前进的。无论海军还是民间的工程师,他们谁也不知道未来的船只是由螺旋桨所推进。没有螺旋桨的使用,这不科学!海军在这一点上真的令人不可思议。然而要让叶孟言说出什么是螺旋桨,他一时半会也真说不上来。
结束了铁甲炮台调查后,叶孟言转回华府继续为海将会议工作,工作闲暇时间,他开始捣鼓螺旋桨了。螺旋桨本身,叶孟言用了一把开信刀、一块蜡烛就雕刻了出来。但如何与蒸汽机连接起来?如何防水?这都是大课题。
须知螺旋桨的采用,需要在船的尾拄上开一个孔洞使驱动螺旋桨的船尾轴穿出。但该处很难保证水密性,使海水不致侵入船内。在螺旋桨转动时产生振动的情况下,这里的船体结构件也较易产生裂缝,导致海水侵入,使船处于险境。
于是他分别写信给明美商会和春天厂,请周瑶瞳等人找一些技工来实实在在的研究。同时他乞灵于旧的历史记载,他觉得那本神奇的、只要与海军有关的什么东西都会有记载的《海军年鉴》在这种时候百试不爽。
果然,《海军年鉴》对他说:
“1752年,北美物理学家白努利第一次提出了螺旋桨比在它以前存在的各种推进器优越的报告,他设计了具有双导程螺旋的推进器,安装在船尾舵的前方。1764年,欧洲数学家欧拉研究了能代替帆的其它推进器,如桨轮(明轮)。喷水,也包括了螺旋桨。”
在试验尾轴套衬的时候,叶孟言回想起了从前见到的船只,于是直接让商会去采购夏南常见的铁力木,试验后果然大功告成,铁力木材质地坚硬,有自润滑性,作为十分理想。这个胜利让那些做配合的技工都很钦佩,在这全依赖经验主义的年月,要找到一种合适的材料不知要需要多少心血,而叶孟言一步就迈过去了。
其实他并非全能全知的,也就是知道一点“1854年,造船师JohnPenn发现西印度群岛上生长的LignumVitae”这种很简单的历史,这和另一些穿越者在其他时空制造电灯泡时直接采取竹丝、钨丝同理。至于连杆、传动,他都请工匠们去研究了。
为了保密,他同凤凰春田再次合作,谁都知道新式船会带来什么,白瑞德因此把手上用来骗军部银子的陆地战车什么的概念性武器都停掉,专门开发连杆。在研发连杆的时候,他们又遇到许许多多的问题,不得不把更多的工厂和熟人拉进来共商大计。因为一个螺旋桨,他们就这样形成了凤凰春田兵工联合体的雏形,工业研发的系统性在此尽显无疑。
同白瑞德结成利益共同体后,叶孟言他又从海军年鉴里看到这么样一段记载:
“于04年进行动力驱动螺旋桨实验,建造了一艘小船,长三丈,用蒸汽机直接驱动,在哈河上做第一次实验,航行实验中发现发动机不行,于是换上瓦特蒸汽机实验航速是4节最高航速曾达到8节。螺旋桨有4个风车式桨叶,锻制而成。和普通风车比较,它增加了叶片的径向宽度。为在实验中能选择螺距与转速的较好配合,桨叶做成螺距可以调节的结构。在哈得逊河上两个星期的试验航行中,螺旋桨改变了几个螺距值,但是实验的结果都不理想,性能远不及明轮。”
这就是海军放弃螺旋桨推进器的理由了。
在现有蒸汽机这样低速的条件下,明轮的优越性得到了充分发挥,它的推进效率高于螺旋桨是必然的结论。
所以他们必须要提高发动机转速。现有的瓦特蒸汽机仅40~50转/分。
所以他们必须要制造更大的蒸汽机。
蒸汽机的发展首先体现在功率和效率的提高,而这又主要取决于蒸汽参数的提高。初期蒸汽机的蒸汽压力仅为0.11~0.13兆帕,19世纪初才达到0.35~0.7兆帕,20世纪20年代曾用到6~10兆帕。在蒸汽温度上,19世纪末还不超过250℃,而到20世纪30年代曾用到450~480℃。至于效率,瓦特初期连续运转的蒸汽机,按燃料热值计总效率不超过3%;到1840年,最好的凝汽式蒸汽机总效率可达8%。
所以他们必须要有更大的锅炉。
叶孟言将初步的发展设想都写了下来,他初步的对合作伙伴谈了他的想法。然而这种专业性很强的项目,并非是他们的所长。还好经过白瑞德的介绍,叶孟言与舰政司的一位蒸汽机处长见了面。两人一见面就觉得脸熟,说起来好笑:天天在甲板路上走来走去,见过很多次的人却还要人引荐。
叶孟言坦率的谈了他的想法,和对蒸汽机的一些设想。
这位处长姓徐,并非是个机关权势分子,看他手上的老茧,便知也是从技术工人升上来的,果然徐处长对蒸汽机谈的头头是道,一席话后对叶孟言大有知己之感:
“今世界各国,最为奇妙有益之事,及是火蒸水气。锅炉是未来海战的核心呀。哈哈,可惜衣冠楚楚,白帆朵朵,未来都要变成煤黑子去烧锅炉啦。”
原来徐处长作为技术军官,处处受指挥军官甚至是“机关权势分子”的白眼。动辄以“煤黑子”称呼他。蒸汽船进入海军以后,在指挥军官(在风帆海军中担任行政职务的军官)和新生的技术军官(他们是蒸汽动力海军所必需的)之间的相对地位问题上,发生了一场旷日持久的大冲突。这就是指挥军官刻意阻挠技术军官争取平等地位的企图。这种阻挠或是出于嫉妒或是出于偏见,或是两者兼而有之;此外,由于担心丢失职务或减少薪金,由这种自私的心理而导致的阻挠活动一直没有停止。而且,指挥军官的斗争非常有力,以致到1819年这两支军官队伍仍未合为一个整体。
指挥军官还以另一种更加保守的方式反对进行变革。在第二次特拉法加海战中,每一个人都看到了蒸汽的使用。但战后,即使那些充分使用过蒸汽并且从中获益匪浅的人(除了李云睿)都彻底放弃了蒸汽。他们之中,戴波特海军中将是最卖劲的。1817年3月11日,身为身兼大洋决战部队提督的他下令“回到老的做法”,即使用风帆。3个月后,他作出了另一个决定,即在“经常性演习中应当使用风帆和桁梁”。又过了12天,他命令“舰队、支队和军舰的指挥官……应当只用风帆进行所有的航行”;他又接着说:“如果他们没有执行这项命令,燃煤的费用将记入他们的帐内。对此,他们不必感到惊奇。”威胁要让一位舰长支付军舰的燃煤费用,肯定是阻止军舰使用蒸汽作为动力并且使军官们全面使用风帆的一种方法。
在徐处长眼中,从巡洋舰英德号一路走来的叶孟言一开始也属于“年轻的老顽固”,关系好起来后,徐处长告诉叶孟言:蒸汽机已经在五湖地方的煤矿、铁矿中使用的很普遍,全北美最大、出力匹数最大的一台机器也在那里。但是对船只用蒸汽机提高功率,目前还没有好的办法。船放不下那么大的机器。
他们凑成一个小团体,在春天造兵所里做了几次试验,就在进展不大的时候,叶孟言说他想到了一个好法子,那就是将水预加热。具体道理和炼钢时用的法子一样。可是徐处长没听说过炼钢时如何预热空气,叶孟言不得不讲解了一下。
然后他发现陪坐的白瑞德,徐处长面部变的不自然了。
白瑞德长长地吐了一口粗气:“叶处长,你可是了不得的发明家啊。”
徐处长点头称是。
难道这时候炼钢也没有余热空气吗?
“有了这个发现,叶处长是要拜将了。在下提前恭喜叶处长啦!”
叶孟言自咐空气预热其实也就是一层窗户纸,道理人人都明白,可是却从来没有人想过这么办,主要还是前人的经验限制了他们的思维。他顿时心中好生懊悔,早知如此,他就开办钢铁厂去也。白瑞德是个知机的人,知道此时颇为尴尬,寻了个话头转化话题。转过头寻了个空子,才对叶孟言道:“叶处你还不知道吧,你泰山大人就是开大铁厂的。”
这个叶孟言还真的不知道。白瑞德说李家在五湖开铁山的故事,又说凭借这个点子,李家老头子就不会再阻挠叶孟言的婚事。
叶孟言去问过华梅,知道白瑞德所言非虚。便依计行事,在春节前送上《蓄热说》一本,正月里空气预热试验一举成功,钢铁产量提高了许多,老将军果然大为高兴,在华美等人的劝说下,老将军把一座钢铁厂拿去入了春田造兵所得股份。
在李氏钢铁参股春田之前,白瑞德就已经很高兴了,因为为了把空气预热的创意转变成实在的工艺流程,他可是出了大气力。要知道蓄热炉可以把空气温度提高到三百度,比冷鼓风出铁量大了三倍!要不是春田厂内就有小型熔炉,有一批熟练技工,做起实验来倒也方便,叶孟言一个人只能是孤掌难鸣。有了这份功劳,他也好乘机怂恿徐处长,把叶孟言拉进了蒸汽机研究团,联合开发春田造兵所的新型蒸汽机。
花了十几万元,他们搜罗到了五湖地区最好的蒸汽机技工,顺利地改变了现有的蒸汽锅炉设计。现有的蒸汽锅炉是一个盛水的大直径圆筒形立式锅壳,他们改用卧式锅壳,在锅壳下方砖砌炉体中烧火。为了增加受热面积,工人在锅壳中加装火筒,在火筒前端烧火,烟气从火筒后面出来,通过砖砌的烟道排向烟囱并对锅壳的外部加热,称为火筒锅炉。开始试验时候只装一只火筒,称为单火筒锅炉或康尼许锅炉(以一个工程师命名);后来加到两个火筒,称为双火筒锅炉。
在李氏钢铁因为蓄热法提高了产量后,他们试作出了优质钢管和相应的胀管技术,这样春田推出了第一款火管锅炉:一些火管装在锅壳中,构成锅炉的主要受热面,火(烟气)在管内流过。在锅壳的存水线以下装上尽量多的火管,称为卧式外燃回火管锅炉。它的金属耗量较低,但需要很大的砌体。烟气流出火筒后再流过火管,称为徐处长船用锅炉。新型蒸汽机首先在帝江和五湖的内河船只上流行起来。
徐处长因为这个发明升官,执掌舰政司后,“徐处炉”改称舰本型锅炉。白瑞德因为这个发明,他的春田造兵所被工部扩充为春田兵工厂。同样叶孟言也因为这个发明,提升为专门负责开发装备的部长助理,兼任兵备司长。对于这个作战军官改走技术军官路线的事情,最最反对蒸汽海军的戴波特海军中将一开始是准备在海将会议上和私下场合大批特批的。还好看在叶孟言是李家准女婿的份上,板子高高举起,轻轻放下。
是的,叶孟言还只是准女婿,他因为炼钢和蒸汽机又发了财,完成了彩礼数字,可是现在看来,李老将军还是不打算成全他,也许这就是对他在云中之山恣意妄为劫持上官的惩戒吧。
蒸汽、钢铁。一切开始于日月之城中因为大阅兵而聚集的那些创意火苗,转眼间,火苗已经化为满天星光璀璨。
这就是几个小人物提前了大时代到来的故事大略。;
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