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蒸汽机的研发,作为东海商社顶级中的顶级项目,即使在战时也毫不松懈,终于去年下半年拿出了第一款相对成熟的型号“新星-150”。

这是一款单缸双动式蒸汽机,配合木工组研发的“火山-1”式火筒锅炉使用——虽然“木工”看上去跟“锅炉”很不搭,但实际上木工组常年使用蒸汽烘干木材,对锅炉早有一定的研究,反倒比临时搭起的草台班子更对口,因此承担了重要的锅炉研发工作。

火山-1体型不大,是一个卧式的圆柱体结构,使用铸铁壳体,特点是壳体内部有一个独立的圆柱形烟筒,燃烧室产生的高温烟气通过这个烟筒对内部水体进行二次加热,可以略微提高加热效率。这型锅炉每小时可将200kg的水转化成水蒸气,蒸汽压最高可达0.3Mpa,也就是三个大气压。

锅炉产生蒸汽,而还需要蒸汽机才能利用蒸汽。“新星-150”就是这么一台机器,它的汽缸直径150mm,行程300mm,每分钟120转,指示功率6.4kw,额定功率5kw。火山-1和新星-150搭配使用的时候,每小时耗煤约20kg,综合热效率约4%。

(注:指示功率=蒸汽压强*活塞面积*行程*频率,双动式再*2)

这个效率相比当初工业部设定的“5%-畜力等效线”还差一截,但一个非技术因素推了它一把——随着煤炭来源的开拓,煤价一路走低,现在批量采购的话,每公斤价格已经低于3文了,相比当初大大降低,所以即使效率只有4%也能用了。这真是令工业部诸公汗颜啊。

而且这台150也不是没有亮点,相比历史上的早期蒸汽机,它转速和工作气压提高了一倍,技术水平其实不错了。这也是有赖于工业部多年来的技术和工艺人才积累,以及对轴承、石棉密封件、安全阀、气压计等技术的提前引入。

不过也有所不足,当年瓦特可是能造出直径达762mm的巨大气缸的,可以在低技术条件下硬生生把功率堆上去。但这是因为那时英国已经有了不少工业积累,有相当庞大的水力机械和加工器具,但东海工业部可没有,因此只能从小气缸做起。

目前新星-150尚未正式量产,只试产了五台,三台放在纺织厂使用,两台工业部自用,准备先试用一段时间,待进一步发现问题和改进后再批量投产。现在看来,表现其实还不错,这个级别的功率可以和原有的水车无缝衔接,甚至动力输出还更平稳些,实用性很强。可靠性也还算可以,工业部经过几年的磨练,加工精度可以自夸一下了,平均也就三天出一次故障,而且由于蒸汽压力低,就算出故障也没什么大风险,并没有韩松说得那么恐怖。

受此激励,他们已经开始试着制造更大一号的25kw级别“新星-180”了,如果成功的话,将足以替代目前建造成本极高的大型水力轮组,助推东海商社的大型加工能力再上一个台阶。

当然,在陆地上有稳定环境且有专业人员维护的情况下,新星-150能运行得不错,不代表上了颠簸的船只还能平稳运行。所以在反复验证之前,海洋部是不会让这些肮脏吵闹的机器上他们的新锐宝贝舰船的。

李涛等人参观完一遍后,依依不舍地下了追云号,站在码头上重新审视这艘巨舰,又别有一番滋味。

与之前星火级黑黝黝的船漆不同,烈焰级采用了高贵(真的贵)的白色涂装,又在炮窗位置涂上了一整道红色标识带,显得格外飘逸亮眼。随着货物不断搬运下来,水线不断降低,露出了船底漆,居然也是红色的!

这是工业部捣鼓出来的一种以红丹为主要有效成分的船底漆。红丹是一种中药,也就是氧化铅,可以高效防腐。其实之前在星火级上也用过,不过星火级船底漆以黑色的柏油为基材,即使加入红丹也看不出来,而这次烈焰级采用了昂贵的以脂肪为基底的“白料”,自然就透出了鲜艳的红色。

随着水线的降低,烈焰级的船体型线也展示在了众人眼前。

传统中式帆船,与后世的现代船舶类似,船体的横截面都是个上宽下窄的“甲”型;而欧式炮舰,则是水线附近最宽,越向上反而越窄,横截面接近一个上窄下宽的“由”型。乍一看,欧式炮舰的形状应该会稳定一些,毕竟底大嘛,但实际上恰好相反,甲型船体在水中更稳定。上宽下窄的甲型船体有个好处,就是船体的任何左右摇晃,都会导致浸入水中的体积增大,进而导致浮力增大,使船体摆回正中。反之,如果上窄下宽,那一旦船体倾斜到一定角度,就会导致浮力减少,引发进一步倾斜,甚至侧翻。

但欧式炮舰这么设计也不是没理由的。首先,这是有历史原因的,当年欧洲不少口岸按甲板面积收税,所以荷兰人为了避税,就把甲板做小,船身做大,最后就成了胖胖的由型船体。这就是著名的笛型船,后来还引发了其它欧洲国家效仿。

其次,这种船体符合了战列线时代火炮安置的需要。为了尽可能多地装备火炮,战列舰往往设置了多层甲板,同时为了稳定重心,就把重炮放置在底层,轻炮放置在上层。而重炮体积大,炮甲板也必须大才行,这导致了水线附近宽度最大;根据力学原理,上层炮甲板得尽量窄一些,才能稳定重心并且在发炮时减少对船体的冲击。所以最终就成了上窄下宽的由型,虽说不太稳定,但干舷足够高,倒霉到侧翻的次数并不多。

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