章一零一 蒸汽机
三月底,李明勋站在了邦加岛军用船厂的船坞前,这座船坞长超过了九十米,宽达二十五米,深七米,内外两道闸门与海面隔开,底部由从巨港苏丹过进口的巨型条石砌筑,四周则是军用标准砖石垒砌,吊杆、支撑柱及木材加工间、铁作坊、麻作等一切船用设施都是由实力最雄厚的大本营海军造船厂援助,邦加岛上,类似的干船坞一共有四个,其中两个已经建筑完毕,两个会在六月前竣工,建成之后,邦加岛就拥有了同时对四艘千吨以上军舰进行维护、维修,即便是进行堵漏、大修也不是问题。
军用船厂中一共有八百四十二名工匠,包含了各个工种,此外还有一千三百名工人,其中一百二十人的工程师、管理和重要匠人来自大本营和甲米地两大造船厂的支援,其余的工人全部来自马来半岛,合众国灭掉的几个苏丹国里,不少有造船能力,这些娴熟的工匠被用在了这里,这也让他们走上了通往自由的康庄大道。
在十七世纪,只有英国和法国拥有造船干船坞,大部分国家,特别是荷兰,都是使用船台造船,海岸线或者河边的平地上搭设好滑轨,把木料一点点的加工好,构筑在一起,然后顺着滑轨下水,这个世界上大部分的船台都是如此,稍微好一些的,也只不过是搭上一个棚子,提高雨雪天气下工作能力。
制约干船坞使用的最主要原因是排水,制造一些小船还能用原始的‘船坑’,但是大船船坞的用水量太大,上万吨的水,畜力和人力排水机械根本不足以支持,但合众国不同,当潘学忠成为合众国最新一位元老的时候,就意味着备受瞩目的蒸汽机已经进入工程运用状态,早在三年前,第一台原型机就制造出来,在金瓜石铜矿之中进行试验和改进,而第一批大规模使用的是金城的金矿区。
船坞旁的大型工作间中,两台蒸汽机正在进行工作,十二米高的,由砖块砌筑的墙壁成为了蒸汽机杠杆的支撑点,顶部支撑着一根铸铁铸造的横梁,圆弧状的拱形零件在两边,巨大的锅炉在横梁之下,这是一个巨大的桶状熟铁锅炉,用铆钉铆接出来的,实际上,锅炉订购自私有工坊,那个工坊一直为国内几个啤酒厂提供酿酒桶,蒸汽机的锅炉不过是大一些,对气密性和坚固程度要高一些。
锅炉的上面是气缸,这是由海南矿石冶炼出来的高品质铁铸造而成,然后进行的打磨,承担这项技术要求最高工序的是合众国火药兵器厂,其一直致力于发展镗制火炮,但是目前的技术能镗制的口径不足以制造出足够大的气缸,原因在于水力机械提供不了足够的精度,而人力镗制的口径不会高于二十厘米,所以,只能是让熟练的工匠对铸造的气缸进行打磨,最终的气缸直径达到了八十五厘米,而工程运用阶段的蒸汽机,活塞与内膛的缝隙没有超过一厘米,对于手工艺来说,这已经是最高的精度了,欧洲也不可能有类似的精度,因为他们没有中国匠人具备的那么多钢制工具。
实际上,也不需要制造出更精密的气缸,潘学忠曾经聚集最好的匠人制造出一个高精度的气缸,结果是密封太好,锅炉压力超过了一个大气压,导致了锅炉破损,幸好只是破损,只烫伤了几个工匠,如果是锅炉爆炸的话,潘学忠或许.......。
拱形头由链条与活塞连接在一起,另一侧的装置连接的则是泵作用连杆,蒸汽进入气缸底部之后,活塞上升到了气缸顶部,而一个操作手关闭蒸汽阀门,打开注水阀门,气缸内的水蒸气冷凝,大气压作用使得拱形头抬升,完成一次提水工作。
“这是合众国的第一种实用蒸汽机,按照潘学忠阁下的命令,被命名为盘古一号,它可以稳定输出六马力的功率,可以把一百斤的水垂直提升七米左右的高度,这是最完善的一批蒸汽机了,同批次的功率在五马力到六马力之间。一分钟内,它可以提大约半吨左右的水。”负责这台蒸汽机的工程师向李明勋介绍道。
李明勋点点头,这意味着,无需为这座船坞打造阶梯提水装置,要知道,在大本营的造船船坞和一些矿坑,需要两个甚至四个阶梯提水站,才能把积水排出。
盘古一号是目前为止,人类手工艺能制造出来的最有效率的蒸汽机,目前的技术条件下,不会有人做的更有效率,为了提升工作能力,科技部下属的中国机械公司正在筹备进行改进,方式就是并联气缸、锅炉,至于增加锅炉容积和增加气缸直径,那需要冶金水平和机械加工能力取得进步之后的事情。
这种常压蒸汽机受限于工作方式,仅仅只能用于提水,但造成的巨大影响无愧于它的名字,其意义也盘古开天几乎不相上下,这是世界上第一种火力机械,虽然只能提水,却为合众国工业提供永久动力。
用于提水的蒸汽机,加上水库和水力机械,工业动力再也不受限于老天,这就是最大的进步,也意味着中国的工场不用只修建在有落差的河流旁边,无需忍受洪水和泥石流的威胁,虽然,使用煤炭作为动力会增加成本,但是与修建水坝的成本比起来,似乎不值一提。
目前来说,合众国技术水平最高的水力机械把动力维持在了四个马力,这是世界平均水准的两倍,因为这批国有机械使用了大量高品质高精度的钢制零件,而如果用蒸汽机打造一个能稳定输出水流的水库,其水力机械的效率将会达到六个马力,这意味着,水力机械加工出来的零件精准度将会得到全面提高,零件精准度的提升将会带来机械效率的提升,如此相互促进相互提升,早晚有一天,只用于排水的蒸汽机会发展出机械式鼓风机械,这种机械用于冶炼之中,稳定的大气量通风会让炉温提升到一千六百度,那意味着液体钢水的大规模出现,也就提升了冶金行业。
而冶金和加工能力的进步会带来曲轴、偏心轮、瓦特连杆和行星齿轮组,这个过程即便得到不限制的投入和支持,也需要三十年乃至五十年,但发展的结果就是,瓦特蒸汽机,人类进入工业革命!
这就是蒸汽机要走的路,西方人用了一个半世纪,李明勋争取用半个世纪乃至更短的时间走完,实际上,他也只是想在自己死之前看到瓦特蒸汽机罢了,但是常压蒸汽机的投入使用,让合众国在纷繁复杂的线团之中找到了一个头,打开了通往工业革命的大门,这是工业的开始,是手工业走向工业的起源,一步一个脚印!
李明勋为蒸汽机的发展制定了一条顺畅的道路,那就是以产促研,中国机械公司拥有蒸汽机的发明专利,所产出的蒸汽机目前仅限于各类国有纺织、矿产和制造公司,这些公司购买蒸汽机的费用支持下一步的研发,第一个吃螃蟹的是海军和金城矿业公司,前者作为暴力机构,只重视能力不重视效率,蒸汽排水机可以支持在前线建造干船坞,干船坞可以用来对战列舰、重巡和武装运输船进行维护,那么海军就买。
(通过潮差把船搁浅在平坦的海滩,维护船底是一种廉价的作法,但并不是所有的地方都可以实行,赤道地区因为风力小,潮差小,千吨以上的军舰难以进行搁浅,而海军也不舍得这类方式,至少目前还不能证明,类似的作法不会对重型军舰的结构不造成坏影响。)
金城矿业公司同样不在乎效率,因为它出产的是黄金,再低的效率也不会影响黄金的高利润,蒸汽机的投入让多雨的金城地区可以快速排水,提升了黄金产量,蒸汽排水机的效率不高,但比人力和畜力的高一些,节省出来的奴隶可以用来做其他的工作。
一号船坞里的水被很快排干,早已进入其中的台北号稳稳的落在了船坞底部的龙骨墩上,工人们纷纷下船坞,吊杆把支撑柱吊了下去,支撑柱侧面的船体,工匠们修补台北号的表面,并且对船底的水生生物进行铲除,新准备的油料刷在上面,大约需要五天时间,这艘受了轻伤的重型巡航舰就可以投入战场。
而在一号船坞与二号船坞之间,建筑工人正在修造一座大型水塔,等它修筑完,会由十六座蒸汽机把分两级把水提升到水塔上的水池里,而水在流下,通过水车为这座修船厂提供动力,用来加工木材、锻造铁件,这意味着,船厂修船效率和能力都会提升,当战争结束的时候,这座修船厂也可以改造为造船厂。
从修船厂出来,李明勋骑马视察了邦加岛上的其他配套设施,修械所、粮库、医院和炮台,得益于海军大力的投入,短短不到四个月的功夫,岛上的设施已经粗具规模,这座岛上已经驻扎了超过六千人的军队、近八千名水手和多达两万五千人的奴隶,但规模巨大的建设让人力仍然不够使用,除了向周围的土著部落雇佣劳力和购买奴隶,海军陆战队在邦加岛和周边的几个岛屿也大规模捕捉奴隶。
在十七世纪,南洋地区的各大大小小的政权基本上都是皈依了天方教的,大量的苏丹国充斥着南洋的主要岛屿上,但与后世不同,实际上,天方教的势力并未充塞到南洋地区的每一个角落,从邦加岛捕奴和马来半岛的军事行动得到的消息就可以证明。
大部分的苏丹国建立在贸易港口和重要矿产、香料产区,这些地方在以往的历史中,与外界交流频繁,因此先受印度教影响,又受天方教影响,当然,在菲律宾、爪哇等殖民者聚居和实际控制区,大量的土著还受天主教、新教的影响,但实际上,南洋地区的大部分部落并不信仰这些外来宗教,这些聚居在荒僻岛屿和大岛深处的部落,大多信仰着原始的宗教,特别是苏门答腊、婆罗洲等开发不完善的岛屿,各天方教政权也控制不了岛屿内部的部落,实际上,一直到二十一世纪,仍然有许多少与外界交流的部落信仰着自己的传统宗教。
因此,邦加岛的捕奴行动并未受到巨港苏丹的反对,在大量的礼物和贸易补偿政策后,双方终于议定,如果合众国取得了对荷兰战争的胜利,那么巨港苏丹就要把邦加岛整体租借给合众国,当然,如果失败,双方的决策就没有基础。
实际上,合众国崛起之后,巨港苏丹国是受到巨大影响的,原先其赖以为生的胡椒产业受到重创,中国人和欧洲殖民者可不同,殖民者大多采用贸易的形势来购买胡椒,然后销售往欧洲,这些人是贸易商,顶多会压胡椒种植者的价格来提高利润,但是合众国不同,在获得了吕宋和北大年能热带领土之后,拥有超量农业人口的合众国开始大兴胡椒种植园,这些小苏丹国根本难以与合众国竞争。
合众国自产自销,虽然没有垄断胡椒产业,但却是让这个产业的大部分利润落在了合众国的手中,以至于连荷兰人都不愿意收购胡椒了。
因此,苏门答腊和爪哇一带的苏丹国对合众国的政策一向不怎么友好,夺人钱财如同杀人父母,便是这个道理,但是合众国却可以通过贸易补偿来获得部分国家的支持,为了租借邦加岛,合众国会采购巨港苏丹国出产的热带硬木、煤炭、稻米,椰子,这些大宗量的贸易带来的收入更稳定,直接促成了两国的友好,而合众国强盛的海军力量也让巨港苏丹没有什么选择,胡萝卜加大棒,历来都是谈判的最好手段。
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军用船厂中一共有八百四十二名工匠,包含了各个工种,此外还有一千三百名工人,其中一百二十人的工程师、管理和重要匠人来自大本营和甲米地两大造船厂的支援,其余的工人全部来自马来半岛,合众国灭掉的几个苏丹国里,不少有造船能力,这些娴熟的工匠被用在了这里,这也让他们走上了通往自由的康庄大道。
在十七世纪,只有英国和法国拥有造船干船坞,大部分国家,特别是荷兰,都是使用船台造船,海岸线或者河边的平地上搭设好滑轨,把木料一点点的加工好,构筑在一起,然后顺着滑轨下水,这个世界上大部分的船台都是如此,稍微好一些的,也只不过是搭上一个棚子,提高雨雪天气下工作能力。
制约干船坞使用的最主要原因是排水,制造一些小船还能用原始的‘船坑’,但是大船船坞的用水量太大,上万吨的水,畜力和人力排水机械根本不足以支持,但合众国不同,当潘学忠成为合众国最新一位元老的时候,就意味着备受瞩目的蒸汽机已经进入工程运用状态,早在三年前,第一台原型机就制造出来,在金瓜石铜矿之中进行试验和改进,而第一批大规模使用的是金城的金矿区。
船坞旁的大型工作间中,两台蒸汽机正在进行工作,十二米高的,由砖块砌筑的墙壁成为了蒸汽机杠杆的支撑点,顶部支撑着一根铸铁铸造的横梁,圆弧状的拱形零件在两边,巨大的锅炉在横梁之下,这是一个巨大的桶状熟铁锅炉,用铆钉铆接出来的,实际上,锅炉订购自私有工坊,那个工坊一直为国内几个啤酒厂提供酿酒桶,蒸汽机的锅炉不过是大一些,对气密性和坚固程度要高一些。
锅炉的上面是气缸,这是由海南矿石冶炼出来的高品质铁铸造而成,然后进行的打磨,承担这项技术要求最高工序的是合众国火药兵器厂,其一直致力于发展镗制火炮,但是目前的技术能镗制的口径不足以制造出足够大的气缸,原因在于水力机械提供不了足够的精度,而人力镗制的口径不会高于二十厘米,所以,只能是让熟练的工匠对铸造的气缸进行打磨,最终的气缸直径达到了八十五厘米,而工程运用阶段的蒸汽机,活塞与内膛的缝隙没有超过一厘米,对于手工艺来说,这已经是最高的精度了,欧洲也不可能有类似的精度,因为他们没有中国匠人具备的那么多钢制工具。
实际上,也不需要制造出更精密的气缸,潘学忠曾经聚集最好的匠人制造出一个高精度的气缸,结果是密封太好,锅炉压力超过了一个大气压,导致了锅炉破损,幸好只是破损,只烫伤了几个工匠,如果是锅炉爆炸的话,潘学忠或许.......。
拱形头由链条与活塞连接在一起,另一侧的装置连接的则是泵作用连杆,蒸汽进入气缸底部之后,活塞上升到了气缸顶部,而一个操作手关闭蒸汽阀门,打开注水阀门,气缸内的水蒸气冷凝,大气压作用使得拱形头抬升,完成一次提水工作。
“这是合众国的第一种实用蒸汽机,按照潘学忠阁下的命令,被命名为盘古一号,它可以稳定输出六马力的功率,可以把一百斤的水垂直提升七米左右的高度,这是最完善的一批蒸汽机了,同批次的功率在五马力到六马力之间。一分钟内,它可以提大约半吨左右的水。”负责这台蒸汽机的工程师向李明勋介绍道。
李明勋点点头,这意味着,无需为这座船坞打造阶梯提水装置,要知道,在大本营的造船船坞和一些矿坑,需要两个甚至四个阶梯提水站,才能把积水排出。
盘古一号是目前为止,人类手工艺能制造出来的最有效率的蒸汽机,目前的技术条件下,不会有人做的更有效率,为了提升工作能力,科技部下属的中国机械公司正在筹备进行改进,方式就是并联气缸、锅炉,至于增加锅炉容积和增加气缸直径,那需要冶金水平和机械加工能力取得进步之后的事情。
这种常压蒸汽机受限于工作方式,仅仅只能用于提水,但造成的巨大影响无愧于它的名字,其意义也盘古开天几乎不相上下,这是世界上第一种火力机械,虽然只能提水,却为合众国工业提供永久动力。
用于提水的蒸汽机,加上水库和水力机械,工业动力再也不受限于老天,这就是最大的进步,也意味着中国的工场不用只修建在有落差的河流旁边,无需忍受洪水和泥石流的威胁,虽然,使用煤炭作为动力会增加成本,但是与修建水坝的成本比起来,似乎不值一提。
目前来说,合众国技术水平最高的水力机械把动力维持在了四个马力,这是世界平均水准的两倍,因为这批国有机械使用了大量高品质高精度的钢制零件,而如果用蒸汽机打造一个能稳定输出水流的水库,其水力机械的效率将会达到六个马力,这意味着,水力机械加工出来的零件精准度将会得到全面提高,零件精准度的提升将会带来机械效率的提升,如此相互促进相互提升,早晚有一天,只用于排水的蒸汽机会发展出机械式鼓风机械,这种机械用于冶炼之中,稳定的大气量通风会让炉温提升到一千六百度,那意味着液体钢水的大规模出现,也就提升了冶金行业。
而冶金和加工能力的进步会带来曲轴、偏心轮、瓦特连杆和行星齿轮组,这个过程即便得到不限制的投入和支持,也需要三十年乃至五十年,但发展的结果就是,瓦特蒸汽机,人类进入工业革命!
这就是蒸汽机要走的路,西方人用了一个半世纪,李明勋争取用半个世纪乃至更短的时间走完,实际上,他也只是想在自己死之前看到瓦特蒸汽机罢了,但是常压蒸汽机的投入使用,让合众国在纷繁复杂的线团之中找到了一个头,打开了通往工业革命的大门,这是工业的开始,是手工业走向工业的起源,一步一个脚印!
李明勋为蒸汽机的发展制定了一条顺畅的道路,那就是以产促研,中国机械公司拥有蒸汽机的发明专利,所产出的蒸汽机目前仅限于各类国有纺织、矿产和制造公司,这些公司购买蒸汽机的费用支持下一步的研发,第一个吃螃蟹的是海军和金城矿业公司,前者作为暴力机构,只重视能力不重视效率,蒸汽排水机可以支持在前线建造干船坞,干船坞可以用来对战列舰、重巡和武装运输船进行维护,那么海军就买。
(通过潮差把船搁浅在平坦的海滩,维护船底是一种廉价的作法,但并不是所有的地方都可以实行,赤道地区因为风力小,潮差小,千吨以上的军舰难以进行搁浅,而海军也不舍得这类方式,至少目前还不能证明,类似的作法不会对重型军舰的结构不造成坏影响。)
金城矿业公司同样不在乎效率,因为它出产的是黄金,再低的效率也不会影响黄金的高利润,蒸汽机的投入让多雨的金城地区可以快速排水,提升了黄金产量,蒸汽排水机的效率不高,但比人力和畜力的高一些,节省出来的奴隶可以用来做其他的工作。
一号船坞里的水被很快排干,早已进入其中的台北号稳稳的落在了船坞底部的龙骨墩上,工人们纷纷下船坞,吊杆把支撑柱吊了下去,支撑柱侧面的船体,工匠们修补台北号的表面,并且对船底的水生生物进行铲除,新准备的油料刷在上面,大约需要五天时间,这艘受了轻伤的重型巡航舰就可以投入战场。
而在一号船坞与二号船坞之间,建筑工人正在修造一座大型水塔,等它修筑完,会由十六座蒸汽机把分两级把水提升到水塔上的水池里,而水在流下,通过水车为这座修船厂提供动力,用来加工木材、锻造铁件,这意味着,船厂修船效率和能力都会提升,当战争结束的时候,这座修船厂也可以改造为造船厂。
从修船厂出来,李明勋骑马视察了邦加岛上的其他配套设施,修械所、粮库、医院和炮台,得益于海军大力的投入,短短不到四个月的功夫,岛上的设施已经粗具规模,这座岛上已经驻扎了超过六千人的军队、近八千名水手和多达两万五千人的奴隶,但规模巨大的建设让人力仍然不够使用,除了向周围的土著部落雇佣劳力和购买奴隶,海军陆战队在邦加岛和周边的几个岛屿也大规模捕捉奴隶。
在十七世纪,南洋地区的各大大小小的政权基本上都是皈依了天方教的,大量的苏丹国充斥着南洋的主要岛屿上,但与后世不同,实际上,天方教的势力并未充塞到南洋地区的每一个角落,从邦加岛捕奴和马来半岛的军事行动得到的消息就可以证明。
大部分的苏丹国建立在贸易港口和重要矿产、香料产区,这些地方在以往的历史中,与外界交流频繁,因此先受印度教影响,又受天方教影响,当然,在菲律宾、爪哇等殖民者聚居和实际控制区,大量的土著还受天主教、新教的影响,但实际上,南洋地区的大部分部落并不信仰这些外来宗教,这些聚居在荒僻岛屿和大岛深处的部落,大多信仰着原始的宗教,特别是苏门答腊、婆罗洲等开发不完善的岛屿,各天方教政权也控制不了岛屿内部的部落,实际上,一直到二十一世纪,仍然有许多少与外界交流的部落信仰着自己的传统宗教。
因此,邦加岛的捕奴行动并未受到巨港苏丹的反对,在大量的礼物和贸易补偿政策后,双方终于议定,如果合众国取得了对荷兰战争的胜利,那么巨港苏丹就要把邦加岛整体租借给合众国,当然,如果失败,双方的决策就没有基础。
实际上,合众国崛起之后,巨港苏丹国是受到巨大影响的,原先其赖以为生的胡椒产业受到重创,中国人和欧洲殖民者可不同,殖民者大多采用贸易的形势来购买胡椒,然后销售往欧洲,这些人是贸易商,顶多会压胡椒种植者的价格来提高利润,但是合众国不同,在获得了吕宋和北大年能热带领土之后,拥有超量农业人口的合众国开始大兴胡椒种植园,这些小苏丹国根本难以与合众国竞争。
合众国自产自销,虽然没有垄断胡椒产业,但却是让这个产业的大部分利润落在了合众国的手中,以至于连荷兰人都不愿意收购胡椒了。
因此,苏门答腊和爪哇一带的苏丹国对合众国的政策一向不怎么友好,夺人钱财如同杀人父母,便是这个道理,但是合众国却可以通过贸易补偿来获得部分国家的支持,为了租借邦加岛,合众国会采购巨港苏丹国出产的热带硬木、煤炭、稻米,椰子,这些大宗量的贸易带来的收入更稳定,直接促成了两国的友好,而合众国强盛的海军力量也让巨港苏丹没有什么选择,胡萝卜加大棒,历来都是谈判的最好手段。
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