按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页,按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页,按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部!
————未阅读完?加入书签已便下次继续阅读!
瓦特初期的蒸汽机好用。因为它们已经能带动好几台织布机联动了,输出功率远比当年瓦特用来抽水的蒸汽机高。而且还有了简易的泄压装置,不再用人凭借经验去手动开关龙头泄压了。
但它的效率还是不够高,要想用这种蒸汽机给船只、火车和大规模的机械提供动力,必须要解决一个问题,就是密封。后世的密封工作一是靠金属加工工艺,一是靠橡胶密封垫圈,这两种东西目前金河帝国都没有。
想要提高金属加工精度,那就必须得把各种机床弄出来,这玩意齐祖他们也一直都在弄,但是进展不大,只有一些简易的手动机床,比如说钻膛线的手工铣床、钻眼的手工钻床和套丝用的手工机械。原因只有一个,没有代替手工的动力,也就没法试验在高转速下机床的稳定性、刀具的切削性。
橡胶这种材料倒是有,图的部落周围就有,当地印第安人用橡胶树的树汁抹在衣服上、房顶上做为防雨手段,并不是啥新鲜东西,只是没有人工种植橡胶树而已。但是从前几年开始,在洪涛的安排下,她们也正在有意种植驯化这种野生树木,估计再过几年就能小批量产了。
其实没有橡胶也可以用其它树胶代替,比如说杜仲树胶。它的性质和橡胶差不多,温小七用来密封蒸汽机的就是这种树胶,也确实管点用,就是时间一长、温度一高,树胶就软化变黏了。
不管是天然橡胶还是天然杜仲胶,都会有这种问题,它们需要经过塑炼、熔炼、硫化、模压之后才能变成耐高温、耐腐蚀、可塑性高的工业橡胶。
这些加工工艺之中,最重要的就是硫化,硫磺分子可以在生胶这种天然聚合物的分子之间形成一个桥状结构,学名叫做交联。没有硫化工艺的生胶,有和没有也就差不多了,橡胶之所以会成为工业时代的重要辅助材料,全是因为硫化工艺为它改变了性质。
要是在前几年,洪涛还不敢奢望能对橡胶做硫化处理,这种工艺技术不难,但是需要一些化学合成的原料。不过现在帝国已经有了初步的化学工业,可以提纯硫磺、用石油制造炭黑、从松木中干馏松焦油、用化学溶剂提炼松香。
有了这些原材料和添加剂,橡胶的硫化工艺就有希望完成。当然了,这只是理论上的,能不能成功,还是那个字儿,试!不停的试验,然后找到成功的路径。这个活儿还不用洪涛自己亲自去完成,有齐祖和温小七这样的技术狂人,再加上布什那种化学天才,结果还是很乐观的。
听完了洪涛对蒸汽机功率不足的解决方案,温小七觉得自己跟着陛下走的决定真是太正确了,如果没有陛下这个脑子,他在金河城里就算研究到死、还有用不完的研发资金,也不可能想到树胶居然可以用这些不起眼的原料硫化。至于说硫化之后的树胶会不会像洪涛说得那样耐热、耐磨、耐老化,温小七觉得这是肯定的,既然陛下说成,那就必须成,从来也没不成过。
“我去找徐老板,他的船太慢了,实在不成,咱们就驾着我的小船先去开普敦,让陛下的家眷跟着大船走。”此时温小七突然觉得船速太慢了,这得哪天才能蹭到开普敦港啊,他一个时辰都不想等了,恨不得直接飞过去。
“你先等等!好歹我也是你的长辈,陛下都称我一声叔,你怎么就这么不把我当回事儿呢?你的问题解决了,那我的呢!”还没等温小七站起来,就被齐祖又给按了回去。老头不高兴了,很不高兴,因为温小七的问题解决了,他的还没有,他的后装炮咋办?
“齐叔,我觉得您的方向对了,但思路有点局限。这种螺栓式的炮闩开启、关闭都太费劲,加工起来还特别麻烦,一旦炮膛漏气,高温气体就会把螺纹烧灼坏,搞不好开完炮连拧都拧不开了。就算能拧开,您不觉得这种炮闩使用起来比前装炮弹还慢吗?线膛炮和线膛枪一样打得远、打得准,但装填速度太慢了,也不太好,您说是吧?”齐祖弄的后装炮其实已经很像后世的技术了,科学研究这玩意停怪,好像比历史的走向还顽固,有些东西绕来绕去,总会绕到一个起点上去。
在人类历史上,刚开始搞后装炮的时候,就有人使用过和齐祖类似的方法。说白了就是仿照螺丝和螺母的原理,把大炮的尾部当成一个大螺母,然后再弄一个螺丝堵头拧进去堵住,这样不就可以从后面装填炮弹,然后封死了嘛。
只是这个办法有个大缺陷,就是装填速度一点都没快。之所以要从大炮后部装填,主要就是为了提高大炮的发射速度,解决线膛炮很难从前面装填的问题。用螺纹炮闩,倒是解决了后装问题,却没解决装填速度问题。再加上螺纹并不能有效的密封炮膛,所以这种方式并不能成为一个合理的后装炮解决方案。
“……那就这么废了?还有没有改进的办法?我也用你给小七说的那种硫化胶当垫圈密封起来成不成?要是把螺纹弄深点,减少几圈,再多训练训练,说不定装填速度就能提上去呢。”齐祖觉得洪涛句句话都说到点子上了,这种像拧螺丝一样拧进去的炮闩确实有这些缺点,可是他不甘心就这么放弃,捣鼓了两年多,难道就全白干啦?
“不用废,咱也不用树胶密封,我大概知道有几种可能管用的办法,我这就画出来,您看完之后咱再琢磨琢磨如何改进。”这次洪涛说得很谦虚,没敢再大包大揽拍着胸脯保证。不是他不想,而是不能。因为后装火炮这个玩意他也没接触过,不是当过炮兵、搞过军工的人,谁没事去接触后装大炮的炮栓?想接触也接触不到啊!
“嘿嘿嘿,我就说嘛,这世上就没有你不知道的东西。小七,看到了吧,陛下就给你出了一个主意,到我这儿就是几个,还能挑挑拣拣!你赶紧去找徐老板吧,这儿不需要你了。”洪涛觉得自己说得已经很谦虚了,但齐祖不这么认为。他和好几位大匠琢磨了两年的难题,到了洪涛这里,一下就是几种解决方案,这要是还算谦虚,那自己这些专门造大炮的匠人就别活了,死了算了。
“我偏不去,我也听听!”温小七和齐祖这一老一少,是天生的对头,从当部长副部长的时候两个人就天天暗中较劲儿,谁也不想让对方压了风头。现在年纪都大了七八岁,职位也变了,但性格一点没变,还在较劲儿呢。
066章三种炮闩
洪涛给齐祖提供的新思路还真是好几种,他先在纸上画了一个摸样很怪的大炮,在炮身后部靠近炮尾的地方有一个长方形的大开口,旁边还画了好几个带耳朵的小铁筒,看得齐祖直迷糊。他搞不明白,火炮后面开那么大一个口子,炮弹是好装填了,可是怎么打出去呢?这已经不是漏气的问题,而是气全从后面的开口中跑了。
其实这种炮不会那么没用,它就是十五世纪由欧洲人发明的一种后装火炮,再由葡萄牙人传入了明朝,人们都叫它佛郎机炮。
这种炮原本是滑膛炮,没有膛线,那个带耳朵的小铁筒就是它的装药筒兼炮闩。使用的时候把这个称为提心筒的装置从火炮后面的长形开口塞进去,再用楔子固定,然后就可以点火开炮了。
它的优点是开完炮之后,用锤子把楔子打掉,马上换上一个新的提心筒,再用楔子固定,就又可以点火开炮了,射速很快。但是它也有很大的缺点,提心筒和炮管之间密封很差,漏气严重,所以射程不理想。
不过洪涛认为依靠金河帝国目前的铸造和金属加工能力,应该可以造出更精密的提心筒和炮管,让它们之间的契合程度更高,尽可能的减少漏气量,说不定会在不降低射速的情况下,提高一部分射程。其实目前也用不到太远的射程,既然是线膛炮了,必然比滑膛炮精准很多,有效射程能达到一公里,再有一定的精准度,就足够压制前装滑膛炮的。
“这种装置倒是不难,可以试试。不过有个问题,如果大炮的口径再大一些,提心筒的重量必然会加大,开火之后,炮手要更换上百斤重滚烫的提心筒可能会很麻烦。要是大炮的口径再大一些,就很难提得动了。”齐祖是个标准的巨炮主义者,他总想把大炮的口径提高、提高、再提高,根本就没有尽头,也永远不满足。
“好吧,您说的也有道理,那我们再看看第二种办法。”对于自己也不太确定的事情,洪涛确实很谦虚。齐祖说的也有道理,这种改型的佛郎机炮,口径越小越好使,一旦提心筒太重了,更换起来真的很麻烦。
第二种炮闩封闭装置,其实和齐祖原来弄的螺栓炮门很像,洪涛只是稍加改动了改动,但从图上看,就合理了很多。
怎么改动的呢?很简单,就是把原来炮膛里的螺纹分成四等份,锉平其中的左右两份。再把炮闩上的螺纹也变成同样的四等份,锉平上下两份。这样炮闩和炮膛的螺纹就交错开了,两者往一起塞的时候,互相突出的螺纹正好处于对方被锉平的位置上,根本不用拧,直接就塞进去。
这时重点来了,只要把炮闩转动九十度,炮闩和炮膛里剩余的两截螺纹就会咬在一起,然后炮闩就被固定在炮尾了。至于说光靠这两段螺纹能不能够承受住膛压,洪涛觉得应该能。如果不能也没关系,那就再加几道,直到可以承受为止,顶多是炮尾增加一点长度和重量。
其实这种结构也不是洪涛发明出来的,它在后世虽说不是太常用,但在日常生活中也会见到。有些药瓶、饮料瓶为了快速开启和关闭,就是用的这种结构,它有个学名叫做间断式螺纹。
它的优点就是可以快速固定,只需要拧九十度即可。如果还嫌麻烦,那就把螺纹分成六等份、八等份、十等份、十二等份……反正分得越多,需要转动炮闩的角度就越小,稳固性也就越好。
当然了,它也有缺点,就是加工精度要求比较高、对钢材的强度要求也比较高。这些螺纹不光要丝丝合扣,还得能承受住成百上千次的高膛压冲击。另外还有一个问题就是密封,整圈的螺纹都不能把高压气体完全封住,现在弄成好几截了,密封效果肯定更差。光靠机加工精度不可能把没有螺纹的接触面做的严丝合缝,连高压气体都钻不出来,别说现在的技术,就算放到后世的数控机床上也不成。
那问题就又来了,火药爆燃时候的高温、高压气体是有烧灼性的。炮膛里没什么精密结构还无所谓,但是这些咬合得很紧密的螺纹怕。一旦漏气太多,还是存在锁死的情况。到了战场上,如果炮闩打不开了,那这门炮就全废了,修都没时间。
可是不管怎么说,装填速度的问题解决了,剩下就是如何密封的问题,和全螺纹炮闩相比,两个问题变成了一个,进步了百分之五十啊,只要再把密封问题解决掉,间断螺纹式炮闩就可以使用。
“就这么简单!我怎么就没想到呢?这个主意太好了,精度没问题,先套出大概纹路,然后用手工慢慢锉,绝对规整!嘿嘿嘿……怎么就这么气人呢!少几截螺纹,这个问题就解决啦,哈哈哈哈哈……小七,快去找徐老板,让他全速,这也太慢了,什么时候才能到啊!”
齐祖都听傻了,合算他原来的设计离成功如此之近,只差那么小小的十几厘米,愣是活活折磨了自己一年多。现在就算让他回金河城当总理他都不去了,有了洪涛这个间断式螺纹结构,他造大炮、造巨炮的梦想很快就能实现。一想起自己造出来的大炮隔着好几里地就能把敌人的战舰摧毁,他也想长出翅膀,赶紧飞到开普敦去了。在船上想法再好也是白搭,这里没有试验的条件!
“先别去,我还有一种办法,这才是最靠谱的,你们不想听听?”温小七很郁闷,刚才起身是被齐祖按了下去,这次又被洪涛按住了。他已经想好了,下次谁愿意去找徐量植谁去,自己是不去了!
“还有!比这个还靠谱?”齐祖如果不是因为自己年纪比洪涛大十多岁,立马跪下给洪涛磕头的心思都有了。都这么完美了还不是最靠谱的,这还是人脑子吗?
“嘿嘿嘿……确实还有一种,稍微复杂了点,等我画出来再说。”洪涛这个美啊,看着齐祖和温小七眼里崇拜加崇拜再加崇拜的目光,马上死都不冤。还等什么,赶紧动笔,让他们俩看看马王爷到底是不是三只眼!
最后一种炮闩的设计,就真的是历史上存在的炮门了,这玩意是自己从书上看来的,它的名字叫横楔式炮闩。伪军迷也是军迷,火炮中的名牌产品克虏伯早期后装炮就是采用这种横楔式炮闩,稍微了解了解就能知道。
这种炮闩说白了就是一个楔形的大钢疙瘩,上面有个和炮膛一样粗的孔,横着插在火炮尾部的开口里,就像是家里的门闩一样。采用横楔式炮闩的后装炮炮尾没有堵头,就是一个圆洞,装填的时候把炮闩横着拉出来一截,让炮闩上的孔和炮膛对齐,就可以把弹头和药包塞进去。然后把炮闩推回去,堵住炮膛后面的口,这时再把拉发引信通过炮体上的一个小孔塞进去,捅破药包,一拉绳子……咣的一声,炮弹就打出去了。
这种炮闩的优点就是加工简单,比间断式螺纹容易很多,对材料要求也不高。缺点是炮闩和炮膛后口之间还是漏气,需要一个叫做闭气环的金属装置来克服。
闭气环大概什么摸样的洪涛在书上见过,就是一个合金做的金属圆圈,横截面是L型的。相对应的也要把炮膛后口的边缘铣出一个L型的槽来,正好可以把闭气环严丝合缝的放进去。
至于说这个结构能不能防止漏气过多,洪涛觉得应该、可能、大概成吧。因为历史上很多大炮都是这么弄的,人家都成功了,自己凭啥不成功?但是最终成功不成功,那还得去开普敦真正试过才知道。毕竟自己不是真军迷,看这类东西都是有一搭无一搭的,没有仔细研究过,说不定会漏看了某部分。
“如果是大口径炮,这种横闩的重量也不轻吧?会不会更难操作?”齐祖还念念不忘他的巨炮梦想呢,不管考虑什么,总是把零件先放大好几倍去考虑。
“不会,这里应该还有一个螺杆锁闭装置,就像是我设计的活动扳手一样,可以靠旋转螺杆把炮闩带出来,并不是靠人力拉动。只是我画不好,太精细了,等到了开普敦港,再找专业制图的人帮我画一个你就明白了。”洪涛这几张草图可真叫草图,不是特别懂这些的人都不知道他画的是啥。
“不用画,我听明白了!活动扳手是螺杆不动、扳手滑动。现在陛下把它反过来了,扳手就是炮管、螺杆就是横闩,扳手不动螺杆动,这个横闩就可以依靠螺杆的旋转自由进出!”齐祖是专业搞这个的,洪涛说的每句话在他脑子里会自动变成一张结构图,还是立体的。有了活动扳手这个例子,他瞬间就明白了洪涛的意思,甚至比洪涛还明白。因为洪涛只是这么一说,并不知道该如何实现,但是他连如何在横闩上安装这种螺杆装置都有大致的想法了。
“陛下您说这种闭气环用在我的蒸汽机上会不会也能管用?它都能把大炮里的高压气体封住,没理由封不住锅炉里的水蒸气啊。”温小七对大炮不关心,他只留意他能用的。金属闭气环的理论让他很着迷,如果能用金属来密封,那就太好了。
“恐怕够呛,据我所知,这种闭气环就是利用高膛压来达到密封效果的。你看啊,它正好贴在炮闩密封炮膛的平面上,如果没有足够大的压力,它和炮闩之间肯定会有缝隙。但是炮膛里瞬间的高温高压会让金属闭气环变形,死死的压在了炮闩的平面上,几乎到了没有缝隙的程度,这样才能达到密封的效果。按照这种工作方式推理,这种闭气环用铜做应该更合适,既能保持一定的强度,又容易变形。至于说需要不需要合金,就得我们到开普敦慢慢试验了。”对温小七的推测,洪涛不太支持,闭气环的工作原理好像并不适用于蒸汽机这种相对低压、低温的环境。但也不能排除这种可能性,还是那句话,实践是检验真理的唯一标准,对不对、成不成,光说没有用,试试才知道。
“徐老板!徐老板!满帆、满帆!这么好的风,把支索帆和极顶帆升起来啊!”温小七和齐祖用实际行动严重同意了洪涛的建议,必须尽快赶到开普敦港去,在船上除了讨论啥也干不了,没有实践连讨论都进行不下去了。这次俩个人无比同步的冲到了舱房门口,冲着甲板上喊了起来。尤其是温小七,他就是造船世家,别看没进过航海学校系统学习过,驾船出海是他的本能,一点不比海军军官差。
067章到家了
“陛下,如果满帆,船体的倾斜幅度就会更大,摇晃也会加剧,我怕太后和皇子受不了……”徐老板这些天已经让温小七和齐祖折腾服了,他们俩每天都有各种各样的要求,也不知道洪涛怎么会和这么两块人事不懂的料混在一起,还跟着一起胡闹。满帆是没问题,可是有一件事儿他得提前和洪涛说好。
“对,不能满帆,别听他们俩