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雄伟小说网 > 重生之大宋浮生录 > 第八十七章 蒸汽机船的研制(一)
 
自打孟鸣将研制蒸汽机船的任务交给了陈启年以后,孟鸣就在五丈河边修建了一座造船厂,召集了大量的精通造船的精工巧匠,其中从工部邀请了有名的造船首席大匠陈明诚。

孟鸣根据明朝郑和下西洋所用的福船图样,画了一个模型图,是福船的缩小版。张明诚根据模型图打造出直观的实物模型,并根据它来建造船只。

这搜蒸汽船采用了舵、纵帆、龙骨、水密隔舱和水鸟形船体结构。

水密隔舱在北宋初期已经出现了,为中国独创,然后此项技术传向世界各国,但是此时还比较原始,孟鸣将其大大的改进了,将船分成二十二个密封舱。

密封舱的作用有三:首先是由于舱壁跟船壳板紧密连结,起着加固船体的作用,不但增加了船舶整体的横向强度,而且取代了加设肋骨的工艺,使造船工艺简化。

其次是水密舱壁将舱与舱之间严密分开,在航行中,即使有一两个舱破损进水,水也不会流到其他舱。从船的整体来看,仍然保持有相当的浮力,不致沉没。如只要把进水舱区里的货物搬走,就可以修复破损的地方,不会影响船舶继续航行。

最后是采用水密舱壁将船舱划分成许多舱室,货物的装卸和管理比较方便。不同的货主可以同时在个别的舱区中装货和取货,提高了装卸的效率,又便于进行管理。便于货物装卸、保管,可提高货物装卸效率。

再者龙骨在南宋时期才被发明出来,此时孟鸣引入龙骨技术。

龙骨结构是船底中线处从首至尾贯通底部全长的纵向连续构件。

其主要作用是用一种坚硬的材料贯通整个船体,实现有效支撑船身,这艘船舶形状为上宽下窄,底部是尖的,船体上部的甲板较为平整,船舷以下如同刀削一般。

如果将船身沿着横面切开,就会发现船的横断面为“V”字形,尖底上就设置着贯通首尾的龙骨。

这种上宽下窄的设计虽然不够稳定,但因船只的下半部分在水面以下,而龙骨结构比较沉重,吃水较深,因此并不会影响行船的稳定性,反而大大减少了船只前行的阻力,节省了动力,保证了船行的速度。孟鸣采用了钢龙骨,并采用铁甲船结构。

这艘蒸汽船的操控用的是更加轻巧的平衡舵,可以说是举重若轻。船只行进,除了空前的四桅杆大帆外,在帆布选择上,采用硬帆结构,可承受更强风力。

人力驱动上,船的两舷和尾部有入水极深的尾橹,相当于现代船只上的螺旋桨,用人力踏动,驱动力在当时可谓最强,就算无风也能保持航速。

孟鸣采用了螺旋桨加明轮为驱动行进模式。

铁甲船的设计方案,完全摒弃了木壳船体,它的舷侧装甲从内到外先铺一层一厘米铁板,向外再加两层交错放置的二十厘米麻栗树木材 ,船体最外面再加一层锻铁装甲,最后用螺母螺栓铆接。

水线以下的船舱了安装有2座六角形锅炉,两座复式蒸汽机(一台备用),采用单轴推进,航速可达一个时辰一百零四里,当使用蒸汽动力和风帆时,航速可以达到一个时辰一百二十四里。

现在的蒸汽机也来越稳定了,孟鸣的炼钢厂,已经炼制出质量较好波纹钢、脱水钢,蒸汽机已经采用这两种钢材和大大小小的管状冷凝器来做汽炉,使壳体承受压力的能力越来越强。最终三联引擎的诞生把往复式蒸汽引擎的发展推到了顶峰。

这艘船长约二十五米,宽六米,吃水一点八米,排水量在一百四十吨,运力在以前一千五百担(八十四吨),成本在一万二千贯,售价两万贯。是同等吨位漕船的四倍,造价较高。但是寿命将比漕船要长,省掉大量的人力费用。

孟鸣还按照战船的模式建造,两层船舷都留有炮口。

陈启明和张明诚作为此次研制项目的两个负责人,这段时间一直呆在船厂里,他们先是修建船坞。船坞,是指修造船用的坞式建筑物,灌水后可容船舶进出,排水后能在干底上修造船舶。

船坞是中国宋朝人张平发明的。公元977年,张平任供奉官、监阳平都木务兼造船厂,住今陕西省宝鸡市以东之阳平镇。当时,在渭河边造船,容易被水将船冲走,只好派一船三户守护,一年征调民工上千户,劳民伤财。张平遂命民工在岸边挖一大坑,在其中造船,船造好以后,掘开一口子,引水入坑,船漂起,驶入河中。大坑称之为"船坞"。

张明诚又在船坞上将了一个长三十米,宽十米,高十米的工棚,这段时间是雨季,所以为了赶工期,不受天气的影响,就建了这个工棚。

这个工棚在船坞上又建立行吊,有三部吊车。行吊可以吊起三吨的钢板和木料,动力是采用了蒸汽机驱动,由变速箱变速操纵,可纵向、横向运动,所以大为方便了吊装工作,更大为减轻了人力劳动强度,大大加快了造船的进度。

孟鸣在指导他们造船的时候,就提出了船舶“重心”和“稳心”的问题,以及它们与“船舶浮力作用点”的问题。

这就涉及到大量的物理和数学知识,孟鸣就分别讲了“船舶重心”和“稳心”及“浮力作用点”的确定方法,以及相关的计算公式,并在现场画图示范,让学生们看得直观明了。

当然陈明诚也有这方面的丰富经验,经验也相当的重要,理论和实践经验要相结合才行,他也参加了孟鸣的相关培训,也大开眼界,受益匪浅。

当然这些造船前的准备工作也耗费了大半个月的时间,这些设备都是陈启明带领学堂的学生们一手设计、建造安装、调试的。

这段时间陈启明和那些学生们都吃住在工地上,个个晒得像黑炭头似的,但他们还是干劲十足、乐不此彼。

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