第一百四十二章 蒸汽鐵甲船顯威(一)
李巖苦思冥想了好久,終于想出了一些可靠的方案。
首先是車刀材料。后世的所謂高速鋼或者硬質(zhì)合金鋼由于添加了高熔點(diǎn)金屬,李巖是制造不出來的,因?yàn)闋t溫不夠。不過,李巖加工的也僅是鐵質(zhì)的缸體與銅質(zhì)的活塞桿,用經(jīng)過鍛打并且淬火的鋼鐵其實(shí)也就能夠勝任切削的工作,只是別忘了添加冷卻液。
然后就是動力,李巖也找到了,那就是一頭耕牛,牛的力氣可比人大多了,只要增加一道將水平的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)樨Q直方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動就行了,這可以用簡單的皮帶裝置通過一些輔助輪實(shí)現(xiàn)。
所謂的轉(zhuǎn)塔也好說,無非是一個四方位的裝夾裝置,能轉(zhuǎn)變方位即可。最大的困難竟然是絲桿這一后世司空見慣的玩意。生產(chǎn)出絲桿,最大的困難就是要保證轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度有一個固定的比值。但要想達(dá)到一個固定的比值,似乎又離不開精確的齒輪傳動與絲桿傳動。李巖懊悔的發(fā)現(xiàn),這竟然是一個死循環(huán)。無奈之下,只能讓老師傅推著車刀試著切削一段絲桿,在報廢了十余根后,才有了一段大致能用得上的絲桿,外徑大約50毫米的絲桿,長度只有十公分左右。接著又是十幾個報廢品,設(shè)生產(chǎn)出可配套的絲桿螺母。如此,才用這段絲桿及螺母,通過調(diào)整切削位置的方式,加工出了一段大約一米左右合格的絲桿。就這樣,從無到有,李巖等人終于制造出了世界上第一段車床合用的絲桿。
光是制造這個被命名為“啟明一號”的車床,李巖等人就耗費(fèi)了兩個多月時間。但是,辛苦也不是白費(fèi)的。經(jīng)過啟明一號的加工,氣缸與活塞及活塞桿的圓度大大提高,讓配合更加緊密,縫隙也小了許多,自然極大的提高了蒸汽機(jī)的效率。
不僅如此,在啟明一號出現(xiàn)后,僅僅半天的時間,就加工好了氣缸與活塞等圓柱狀物體。相比較以前幾個人耗費(fèi)大半個月的時間才完成了這些物事,效率簡直不要太高。于是,李巖再次讓齊鐵匠等人刮目相看,在他們心目中,李巖的地位恐怕已經(jīng)不下于工匠的祖師爺魯班了。
李巖之所以想要制造出蒸汽機(jī),其實(shí)是在為蒸汽鐵甲船做準(zhǔn)備。然而正如同后世的航母是一個龐大的系統(tǒng)工程一樣,不要看李巖此時設(shè)計(jì)的艦船噸位也就與西方的主流蓋倫船噸位接近,五六百噸左右。但是,需要的東西卻是方方面面,不過主要是三大塊:一是動力,二是艦體,三是武備。
這三大塊,為了節(jié)省時間,自然要同步進(jìn)行。
先說作為動力的蒸汽機(jī)。在制造出了實(shí)驗(yàn)性的蒸汽機(jī)模型后,其實(shí)已經(jīng)進(jìn)了一大步。現(xiàn)在要做的就是將蒸汽機(jī)實(shí)用化。在裝上用車床新加工的氣缸與活塞后,漏氣現(xiàn)象果然被降到了最小,體現(xiàn)在飛輪上,就是轉(zhuǎn)的賊溜。李巖在飛輪上掛上重物來測算,已經(jīng)達(dá)到了25馬力的輸出。從消耗的木材對比輸出的功率的比例來看,其表現(xiàn)還要好于瓦特當(dāng)初發(fā)明的初始版蒸汽機(jī)。畢竟,這是李巖結(jié)合了后世成熟的技術(shù)制造的蒸汽機(jī),效率提高也是必須的。不過,這是單脹缸,馬力有限,要想實(shí)用,還必須制造出多脹缸尤其是最經(jīng)典的三脹缸。所謂三脹缸,就是從鍋爐出來的高壓蒸汽首先推動第一個最小的一個活塞。當(dāng)這個活塞開始回退時一部分?jǐn)U張的蒸氣被驅(qū)入第二個汽缸推動它的活塞,第三個汽缸使用在第二個汽缸中膨脹的蒸汽。這種蒸汽機(jī)尤其對海上的輪船非常重要,因?yàn)樗恼羝谧龉Φ倪^程中不斷減壓后可以重新進(jìn)入鍋爐加熱。海上的輪船必須節(jié)約用水,因?yàn)樗赡芎荛L時間無法補(bǔ)充水。更有一個特點(diǎn)就是較小的體積卻能產(chǎn)生更大的推力,是李巖期盼的。
得益于穿越后強(qiáng)悍的大腦,李巖很輕松的就調(diào)出三脹缸的圖紙,這些都是成熟的技術(shù),只要加工的精度不要太差,都必然會成功。終于,李巖制造出了最大800馬力的蒸汽機(jī)。
至于建造船只的艦體。李巖想要制造的鐵船不大,噸位也就600噸左右,配合800馬力的蒸汽機(jī),據(jù)李巖估算,速度應(yīng)該能夠超過15節(jié)。
鋼板制造并不困難,因?yàn)槔顜r就有鋼鐵廠,采用的都是4公分的鋼板,關(guān)鍵部位厚度甚至達(dá)到7、8公分,李巖相信,這樣的鋼板厚度已經(jīng)不是現(xiàn)有的炮彈所能打穿的了。只是,有一點(diǎn),此時沒有焊接技術(shù),只能鉚接。鉚接注定了是一個辛苦活,要在厚厚的鋼板上打孔,才能鉚接。不過這也沒辦法,是必須要的經(jīng)歷的過程。
還好,李巖所要建造的船只不大,有許多部位,比如船頭與船尾都是直接鑄造出來的,雖然強(qiáng)度不如鍛造的的鋼板,但誰讓現(xiàn)在還是木頭戰(zhàn)艦大行其道的時候呢,況且,強(qiáng)度不夠厚度湊,在加上一些加強(qiáng)的結(jié)構(gòu),也不容小覷。李巖的鐵甲艦一出世,注定當(dāng)驚世界殊。
由于船體小,這艘鐵甲艦艦體的制造也不過耗費(fèi)了三個月的時間,還是不熟練的緣故,李巖相信,隨著工人熟練度的提高,造船速度還會加快。
這艘鐵甲艦傾注了李巖大量的心血,對艦體也進(jìn)行了優(yōu)化與改良,流線型艦體,低干舷。
除此以外,戰(zhàn)艦還有一個最重要的組成部分,那就是武備。李巖決定取消風(fēng)帆戰(zhàn)艦最經(jīng)典的密密麻麻的側(cè)弦炮,改為布置在甲板上的炮塔式結(jié)構(gòu)。由于采用了炮塔設(shè)計(jì),不僅大大增強(qiáng)了防護(hù),還可以將所有的火炮用于前進(jìn)方向,可以在行進(jìn)中開炮,這一點(diǎn)在戰(zhàn)斗中尤為重要,可比此時西方的側(cè)舷炮強(qiáng)多了。他們的戰(zhàn)斗只能依靠側(cè)舷炮,這就是戰(zhàn)列艦名稱的由來,因?yàn)樗鼈円畲蟪潭鹊陌l(fā)揮側(cè)舷炮的威力。而且行進(jìn)中可以全力設(shè)計(jì),不用擔(dān)心側(cè)翻。而此時的西方戰(zhàn)艦,不要看裝備了如此多的火炮,但每次射擊都要小心翼翼的,都只能輪著射擊,否則一輪齊射,很有可能將艦船側(cè)翻。
李巖的鐵甲艦上所有的火炮都是西方此時的艦炮的主流口徑24磅炮,口徑 5.83英寸(148mm)。統(tǒng)一火炮口徑極大的簡化了后勤,且保證了彈道的基本一致,對于齊射自然是極為有利的。