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第七十一章 蹣跚學步

夜幕下的湖面,閃爍著些許漁火,那是十幾艘小船點著火把,為正在航行的“實驗十五號”蒸汽輪船指明前進方向,試驗航行已經持續了七個小時,依舊要繼續。

船上人員已經將就著吃了乾糧當做夕食,眼見著距離最低要求八小時只差六十分鐘就到了,大家都很興奮。

這是持續時間最久的一次航行,而“實驗一號”到“實驗十四號”,都因為各種原因,沒能在“有生之年”達到這一要求。

眼見著即將完成八小時的航行,技術人員歡呼雀躍,這艘船的成功,說明他們的設計思路沒有錯。

蒸汽輪船,真的沒必要一開始就搞那麼複雜,因為越複雜的機器,出問題的環節就越多,一個故障率高的機器,執行起來就更加容易出問題導致停機。

最初,上級對蒸汽船的設計要求很複雜,雖然確定是明輪推進,但要求卻很多。

蒸汽船的基本原理,是讓蒸汽鍋爐產生蒸汽,然後蒸汽進入汽缸,推動汽缸活塞做往復運動(活塞運動),以此帶動連桿以轉動曲軸,實現往復運動到旋轉運動的轉變,然後帶動船槳,讓船隻前進。

因為蒸汽氣缸帶來的往復運動頻率很慢,轉變為旋轉運動後,轉速也很慢,所以不可能實現螺旋槳推進,只能採用明輪推進。

確定了蒸汽船採用明輪推進方式,具體的技術要求便隨之產生。

第一個技術要求,蒸汽船的左右輪槳共用一根主軸(曲軸),曲軸由四個汽缸帶動,四個汽缸對應四臺蒸汽鍋爐。

蒸汽鍋爐要用專門研製的“船甩蒸汽鍋爐”,為了降低船隻的重心,鍋爐為臥式。

第二個技術要求,是左右輪槳分別有變速裝置,以便實現左右輪槳轉速不同,這一要求的目的,是要讓蒸汽船在自己轉彎時更靈活。

甚至要做到一個輪槳正轉,一個輪槳反轉,以此進一步減小蒸汽船轉彎的“半徑”。

兩個要求看起來很簡單,但實現起來很麻煩。

變速裝置用的是齒輪箱,技術人員費盡九牛二虎治理才做出來,但耐用性很差,經常出問題,問題的原因,就是齒輪的硬度不夠,很容易壞。

也就是冶金技術、製造技術不行。

然後是曲軸,也是因為冶煉技術、製造技術不行,做不出哪怕是低轉速前提下堅固耐用的曲軸。

冶金技術不行,那就靠增加部件尺寸的方式來加強強度,後果就是重量增大,齒輪箱和曲軸累計增加的重量,四臺蒸汽鍋爐根本就“推不動”。

因為研製蒸汽船遇到的問題很多,技術要求一降再降,終於簡化到只要船能持續航行不出問題就行,其他的“技術參數”都不重要。

在此前提下,技術人員們又琢磨出許多新方案,最後逐一實驗,篩選出最簡單、可靠、易實行的方案。

這種新方案說製造的蒸汽船,不需要什麼曲軸,不需要什麼變速裝置,用四臺蒸汽鍋爐,兩兩一組,每組各自給一個汽缸供汽,每個汽缸推動一個連桿,然後連桿“轉動”轉動輪槳的同軸搖臂。

這樣的技術方案“簡單粗暴”,繞過了許多技術難點,簡單可行。

蒸汽鍋爐用的是現成產品,那就是蒸汽抽水機的鍋爐,不需要研製什麼“新型號”鍋爐;既然不需要曲軸,就不用頭痛如何製作出合適的曲軸來。

如此一來,雖然沒有高出力的蒸汽鍋爐,蒸汽船輪槳的轉動速度不怎麼快,但總是能划水,讓船隻動起來。

左右輪槳分別被不同的動力轉動,其的轉速很難保持一致,導致航行時“走偏”,但這問題很好解決:靠著船尾舵來保持航向即可。

至於轉彎的問題,因為左右輪槳沒有配備變速器,船隻自身掉頭時當然需要很大的轉彎半徑,那麼直接靠人力拖船來調頭,也不是不可以。

丟下大量技術包袱的新方案,讓製作出來的蒸汽船有了一套結構簡單卻可靠的傳動裝置,船上機械所產生的振動也小了不少。

最大的振動源是輪槳轉動時產生的顫動,只需要在左右兩個輪槳的同軸搖臂上加平衡塊,就能有效降低振動。

振動源的問題解決了,那麼船隻因為振動而導致船身變形、開裂的問題也就迎刃而解。

無數人的努力,換得實驗蒸汽船今日航行獲得成功(即將成功)的結果,對此大家都很高興,只是美中不足的是,船隻的航速太慢了。

按照新方案製造的實驗蒸汽船“實驗十五號”,航行速度很慢,按照航行七小時下來的統計結果,平均時速大概是八里。

這是在風平浪靜的湖面上航行所具備的速度,沒有順水、逆水的影響,可以看做是實驗蒸汽船的正常航速。

而一個成年人,行走在平地上,保持正常行走速度,其平均行走時速至少有十里。

換而言之,如今的“實驗十五號”,只是解決了持續航行的問題,而航速太慢,連一個人的步行速度都比不上。

若以人來比喻,這個時候的蒸汽船,大概就是個蹣跚學步的孩子罷了。

這麼慢的“靜水”航速,讓蒸汽船沒有任何實用的意義,因為船的自重大,在大河裡順水時航行速度比不上不需要燒煤的正常帆船。

而到了逆水時,蒸汽船的航行速度會更慢。

但這不是技術人員當前要糾結的問題,大家都想清楚了,飯要一口一口吃,不然會噎死。

技術難關,要一項一項攻克,首先要確保蒸汽船能維持至少八個小時的持續航行能力,這期間鍋爐不會爆炸,船身不會開裂漏水,這樣就行了。

在此基礎上再解決航速問題。

上級對蒸汽船的要求,已經放寬很多,這讓技術人員有了足夠的時間去改進、完善自己的設計和構思。

也許再花上五年、十年,“蹣跚學步”的蒸汽船,就能夠“健步如飛”,在江河湖海裡盡情航行。

甲板上,人們都在看著掛鐘,等著讓人激動的時刻到來。

船艙裡,鍋爐工正在給蒸汽鍋爐加煤,這地方很熱,所以鍋爐工們輪流“值班”,好不容易熬了那麼久,眼見著時間就要到了,他們也很激動。

然後發現一個問題:船上的存煤不夠燒了。

這個問題很嚴重,因為實驗蒸汽船持續航行八小時必須是在全速航行的前提下完成,要靠船隻自己攜帶的燃煤提供動力,不得藉助“外力”。

為此,技術人員經過一系列計算,設計船隻結構時,將煤倉大小也考慮在內,才最終有了“實驗十五號”的成品。

煤倉按要求是有蓋的,所以不存在堆出小山的可能,而現在,船上燃煤不夠了。

問題出在哪裡?得知這個壞消息的技術人員急得腦袋冒汗,最後他們得出一個結論:先前的計算有問題。

這是設計時就落下的病根,想改,已經來不及了。

降低鍋爐出力的做法是作弊,是不允許的,所以船上人員眼睜睜看著船速慢下來,輪槳漸漸停止轉動,而時間,彷彿凝固了。

距離八小時,還差三十分鍾。

蹣跚學步的幼童,眼見著即將抵達終點,卻一不留神摔了一跤。(未完待續)

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