解开缆索后,两组船员分别去了船头和船尾,各操起一柄大橹,将船推离了码头。
橹是一种中国特色的操船工具,由桨演化而来,兼具桨和舵的作用。它的原理类似于鱼类的摆尾,在低速条件下,是效率最高的推进工具。当初,来自后世的股东们没有见过这东西,对其很不以为然,然而试过之后很快被它折服,之后基本每艘船上都会备上几具。长条状的橹挂在舷边不占空间和吨位,但需要小范围挪动的时候可以发挥很大的作用,甚至能完成原地转身这样的高难度动作,在港区活动的时候尤为方便。极端情况下,要是舵坏了,还能用橹应急一下,总之是非常实用的一种宝贝。
过了一会儿,船划出了浅水区,秦晋看时机差不多了,就从舰桥上探出头去,对着后面底舱中的几个工程师大喊了一声:“好了,开车吧!”
他刚收回头来,陈文就吐槽起来:“等等,秦兄,你们就这么指挥的?就这么随便喊两嗓子,也太草台班子了吧,将来底舱一封,你怎么办?”
秦晋不耐烦地摆摆手:“这刚开头,不就是草台班子吗?后面自然会上指令系统的,急什么。之前电信组来问过船的进度,我趁机就把这部分塞给他们了,也别什么都想着让我搞定。”
他们讨论着有的没的,而动力单元中的人已经忙碌起来了。
锅炉舱中,一个三级工程师检查了一下各项仪表,然后在一个表示工况的转盘上把指针转到了“1”的位置上;旁边两个二级工紧接着就上去打开了圆筒锅炉底下的炉膛,确认了一下里面的煤炭和灰渣数量,就往里面撒了一点煤粉,又用打火机点燃了一块木头扔进去引燃起来。
煤炭逐渐燃烧,产生的浓浓黑烟先是沿着炉排一路向后,熏烤了一遍圆筒锅炉的底部,又在后部转入圆筒内部的两个小烟道之中,向前走了一遍回头路,用余热继续加热锅炉内部的水,最后才向上排入烟囱之中。片刻之后,黑烟就从烟囱中冒了出来,股东们饶是已经带上了口罩,也忍不住向后躲避了过去。
呃,机器并没有因此动起来,而是一直烧了许久,两个锅炉工不时查看一眼炉膛,好几分钟才添一铲子进去。两人因纪律约束不敢聊天,只能眼巴巴地看着锅炉上的仪表,而上面的数值也没多大变化,真是又热又无聊。过了好几十分钟,直到上面几个大佬从日本聊到了别失八里都快有些不耐烦了,蒸汽压力才达到了足够的水平,可以开动了。
三级工程师灵活地从走廊钻进了动力舱里,跟领头的一个穿着金边制服的四级工程师汇报了一下,后者又对着秦晋喊了一声,得到确定答复后,才带手下们动了起来……
其实也没什么需要操作的,只要打开阀门,让蒸汽通过来,然后喊两个人把飞轮顺时针一转,主轴带动正时用的曲轴-连杆控制四个气缸的气门有节奏的开闭,蒸汽依次流入不同气缸中,机器就动起来了。
陈文看到这个场景,又吐槽起来:“秦兄,你们这么操作是不合规的,太危险了!人就在飞轮旁边,船上又这么晃,万一卷进去怎么办?”
秦晋说道:“我知道,不过这不还没完全体吗?等到甲板封闭之后,这上面会加一个操作台,所有机械操作都间接进行,但现在不是没有么,只能先凑合了……好了,抓紧了,要动了!”
飞轮转速越来越快,等达到了每分钟三十转后,工程师便不再继续加大通气量,而是准备开车了。两人按着接驳杆往下一压,铁力木传动轴的一个轴套便向前运动,顶部的摩擦片与飞轮接驳,被飞轮带着转动起来。而这么一转,轴套中的一处凹槽便自然滑到了轴上的一处卡榫上,两者之间的位置关系被固定下来。如此,蒸汽机带动飞轮,飞轮带动轴套,轴套带动传动轴,传动轴带动螺旋桨,螺旋桨搅动水流,推动整艘船动了起来。
“哈哈,动了,动了!”虽然加速度极为轻微,但看到船身在不挂帆不摇橹的情况下与周围的水体发生了相对运动,陆平还是忍不住叫了出来,眼眶中甚至还泛出了晶莹的泪花。
这一刻,难闻的煤烟味和脚下微微的振动已经不算什么了,甚至说,这些缺点反而是工业的象征,是力量的象征!
随着螺旋桨的推动,船体不断加速,离心式速度计上的指针不断上升,最终停留在五节的速度上不变了。
“五节!”梁恩不禁感叹了起来:“虽然并不快,但这是无视风向的五节!就算只有五节,意义也足够重大了!想想之前的人力船,累死累活,也只能蹬出这么个速度来。”
秦晋哈哈一笑,说道:“不止呢,这才是一级工况。等到了深水区,功率全开,能上七节还多!接下来再优化一下,八节也不是不可能!”
梁恩况,被他这么一喊,不情愿地转回头来,说道:“是这样的,烧煤是个化学反应,反应效率很高,所以一个小炉子就足够煮水了。但冷凝是个物理变化,需要很大的面积用来热交换,才能把同等的水蒸气冷凝成水。而想要大面积,就需要大量的很细的管道,我们可没那技术——要是有的话,早就出水管锅炉了。如果硬要做个冷凝器的话,那么体积会数倍于锅炉,可不是这艘小船能放得下的。”
“更何况……”秦晋又指着脚下的底舱补充道:“船舱是要封闭的,若是硬要冷凝的话,就意味着要把水蒸气的热量全憋在舱里面。这是个什么概念呢?嘛,这台机器输出功率40kw,热效率按5算,也就意味着烧煤的产热率是800kw,差不多一秒钟能把20立方米空气加热到难以忍受的五十度,有一分钟人都熟了。想解决这个问题,就得上更强力更复杂的散热设备了。”
陆平吐了吐舌头:“这么麻烦……这里面可真是有学问呢。”
梁恩思考了一会儿,问道:“但是,历史上最终还是解决了这个补充水的问题吧?”
秦晋点了点头,说道:“两个办法,一个是给锅炉烧海水,另一个是引入海水,用海水来强制冷却。”
“烧海水?那不是煮盐嘛,而且海水不会腐蚀锅炉么,这真的能行?”
“确实对锅炉不好,但是有时候也只能两害相权取其轻。也还好,像这样结构粗犷的烟筒锅炉,还是铜材质的,应该就能承受得住。烧海水不需要把海水煮干,底下开个阀,定时把高浓度的卤水放出去就行了,平时再定期清理维护,总之可行性还是挺高的。我准备下一步就研究这种锅炉,不然跑两个小时就得加水实在是太烦了。”
“那么海水冷却又是怎么搞的?我觉得这个还要更靠谱些啊。”
“海水冷却嘛,理论上简单,但问题就是用水量太大。举个例子,海水从进到出升温十度,按800kw的热功率,一小时差不多得通……这是多少来着?”
秦晋转头对旁边一个正在记录航速的工程师一吼:“朱而墨,这应该是多少水?”
朱而墨是崂山学宫化学系毕业的,在蒸汽船项目组呆了也有些时间了,对热力学的基础数据了如指掌。他听到秦晋的问题,略一心算,立刻报了出来:“水的比热容是42千焦每千克摄氏度,800kw每秒可以把19kg水升温十度,一小时就是68吨还要多。”
秦晋又转过头来,继续对梁恩说道:“喏,68吨,这小船总吨位才多少?这么大的用水量,你必须在水线之下开几个通海阀,再设一套循环管路才能解决。你是造船的,这样的风险你还不知道?”
梁恩一听,立刻摇起了头。开玩笑,就现在这木船的密封水平,就是不开洞都会自然渗水,要是开上了几个阀门,岂不是等着沉吗?
实际上,不仅现在,一直到现代,舰船动力系统中,通海水冷管路都是相当重要的组成部分。为了将动力机组产生的天量的热量带走,这个通水量必须非常大才行。所以某技术力世界第一国家所造的军舰开了通海阀之后只要19分钟就能完全沉没,比核弹还快。
“相比之下,”秦晋又比划了起来,“海水锅炉的供水就简单多了,一小时不过消耗一吨多的海水。这点水量,不客气地说,找几个人用水桶舀都能供得上。所以说,这是我们更现实的选择,至于水蒸气,就只能让它白白直排了……也不一定,完全冷凝肯定是不行的,但只是装一台小冷凝器从中截取一小部分的话,应该还是可以的。嘿,这也不错了,烧得是海水,出的是淡水,对于海船来说,还有什么东西比淡水更宝贵的?说不定,以后船员都能在船上洗桑拿呢。”
听了这个,梁恩是两眼放光,拍着秦晋的肩膀激动地说道:“好啊,这个方向好啊!秦工,你抓紧研究,要什么资源人手,需要帮忙的尽管跟我提!”
秦晋哈哈一笑,说道:“那好!嗯,还真有,这船我觉得就有不少可以改的地方,最好你能给我从头开始造一艘新的……算了,这也不急于一时,功率上不去,再好的船也推不动,我们还是先管这个吧。”
说完,他又转回头去,对着下面大吼道:“卢一展,热身差不多了,现在开始压力测试,把火给我烧满了,最高工况,前进四!”
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