第34章格物院還是有用的
劉玉龍聽完了汪萊的蒸汽船的情況匯報之後，直接叮囑他：
“蒸汽機的事情和鋼鐵廠一樣，繼續升級改進迭代，同時快速擴大生產。
“所有造船廠盡量建造蒸汽船，除非蒸汽機供應不上的時候，纔去繼續造傳統帆船。”
這個事情牽扯範圍大，幾個格物院秘書一起答應下來：
“臣等謹記。”
汪萊繼續匯報了一個情況，同時也諮詢了一個問題：
“啟奏陛下，在鋼鐵廠能夠批量生產精鋼之後，機械司就按照陛下曾經的旨意，恢複了蒸汽輪機的研究。
“已經製作出了一台六層槳葉的蒸汽輪機，其最大出力已經與往複式蒸汽機不相上下了。
“而且根據蒸汽輪機的特性，很明顯可以繼續擴大以獲得更大的力量。
“根據陛下的旨意，蒸汽輪機可以用在大型船舶上。
“但是蒸汽輪機的轉速遠高於往複式蒸汽機，至少超過每分鍾三千轉之後纔能有比較高的效率。
“理論上可以通過減速齒輪，轉換轉速之後驅動明輪。
“但是明輪轉速不能太高，通常都在每分鍾三十轉到六十轉，速度太快就容易損壞。
“從每分鍾數千轉，減速到每分鍾數十轉，減速齒輪設計加工難度極高。
“工匠希望能夠請教陛下，此事有沒有更好的解決方法。”
劉玉龍已經正式定下了蒸汽輪機的名字，不讓工匠再叫車盤式蒸汽機了，歐式蒸汽機也改稱往複式蒸汽機。
劉玉龍還曾經專門要求過，應用往複式蒸汽機之後，蒸汽輪機也要繼續研發下去。
轉爐煉鋼技術基本完善之後，精鋼的冶煉成本直線下降，蒸汽輪機的研究也隨即擴大了規模。
製作了更大的蒸汽輪機，測試了輪機效能之後，準備用於船舶的改造實驗。
但工匠們在這裏遇到了難以解決的複雜難題。
用機器驅動船舶航行，理所當然的方法就是水車式的“漿輪”，去製作蒸汽明輪船。
往複式蒸汽機結構沉重，還要依靠曲軸和活塞傳動，所以適宜轉速很低，通常在每分鍾數十轉到數百轉的區間。
明輪需要持續拍擊水麵，適宜的旋轉速度也很低，通常是每分鍾幾十轉。
用往複式蒸汽機驅動明輪，通常隻需要一個減速齒輪就行了，甚至可以不使用減速齒，樂意用蒸汽機直接驅動明輪旋轉。
所以往複式蒸汽機明輪船的技術難度極低，才能在蒸汽機出現之後快速應用，算是往複式蒸汽機的衍生科技。
但是蒸汽輪機就不行了，正常都是每分鍾三千轉起步，成熟之後基本都是每分鍾一萬轉。
驅動明輪必須使用百倍減速齒輪組，加工製造難度很高。
如果能夠量產這種東西，就可以直接去生產內燃機和汽車了，不用折騰往複式蒸汽機了。
至於怎麽解決問題，劉玉龍理所當然的想到了螺旋槳。
不過這不是什麽奇特的想法，劉玉龍覺得應該早就有人想過了：
“工匠們既然已經做過蒸汽機風扇了，風扇可以吹風，也就可以吹水。
“格物院那麽多的工匠，應該有人考慮過這種設計吧？
“不過風扇要改變一下形狀，將長直扇葉改成蒲扇一樣的短圓狀，螺旋排列在主軸末端。
“將其沉入水中，旋轉向後推水，反過來讓船舶向前航行。
“這個裝置可以稱之為螺旋槳。
“螺旋槳不會持續拍擊水麵，轉速就可以大幅度的提升，應該能達到三百轉左右。
“這樣大功率的輪機，最多二十倍的減速齒輪就足夠了。
“小功率輪機甚至可以直驅。”
汪萊迴想了一下馬上點頭說：
“陛下聖明，確實有過工匠測試過這種螺旋槳設計。
“轉速確實可以大幅度提升，相應的減速齒輪設計壓力就大幅度降低了。
“甚至用低速蒸汽輪機，直接驅動螺旋槳，也不會導致損壞，隻是效能會明顯降低。
“但這又形成了另外的兩個難點。
“如果蒸汽輪機置於水麵以上，就需要用九十度齒輪兩次轉變方向，才能驅動螺旋槳。
“這種結構在高速旋轉下非常容易損壞。
“如果將蒸汽輪機置於水麵以下，用驅動軸直接穿過艦體，密封問題就難以解決。
“因為主軸要持續高速旋轉，無法直接密封。
“工匠提出的設想是，使用有油性的木材、黃銅、石棉繩來做密封，同時配合尾部單獨的水密艙和抽水機持續排水。
“但是這些密封材料的損耗仍然很快，關鍵是尾部滲水的船艙也很容易損壞……”
蒸汽輪機與螺旋槳更加適配，但是想要讓讓螺旋槳上船，新的麻煩問題又出現了，比往複式蒸汽機麻煩的多。
這一連串的新問題都需要專門去解決，大概就是跨越式研發的負麵結果。
汪萊說明這些情況的時候，周圍幾個大學士都集中了精神，想聽聽劉玉龍有什麽好辦法。
劉玉龍迴想了一下現代的船舶螺旋槳傳動軸怎麽密封。
劉玉龍和很多男人一樣都對這種事情很好奇，所以在造船廠幹活的時候跟工程師們聊過。
劉玉龍就直接拿出工程師給自己講解的內容，轉達給眼前的這些工匠們：
“螺旋槳傳動軸防水問題屬於‘動態密封’問題。
“傳動結構隻要開始運動，就肯定會有滲透現象，物理上無法做到百分之百密封。
“所以就要放棄‘密封’這個想法，改用‘避免滲水’的思路來解決。
“密封的目標是防止滲水，但防止滲水的方法不隻是密封。
“我們可以從內向外吹水、吹油、甚至向外吹氣。
“隻要由內而外的壓力，超過由外而內的水壓，那水自然就進不了船艙了。
“相當於進攻性的防守，我們隻要能夠打死所有的敵人，自然也就不需要再專門去防守了。”
幾個大學士全都恍然大悟，控製不住的交口稱讚：
“原來如此，換個角度解決就好了。”
“原來還可以這樣做。”
“陛下聖明啊。”
“有了這個法子，蒸汽輪機上船就再無阻礙了。”
劉玉龍等大學士們宣泄了情緒，繼續叮囑一些自己聽打聽來的具體方法和細節：
“將傳動軸的軸套從一個，改成一個加長的長筒。
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“長筒內留出多個半獨立的空腔，其中一部分用作原有的軸承軸套。
“另外兩個用油泵泵入油液，兩個用氣泵持續吹入空氣。
“油液首先為軸承供油，同時擋住空氣的滲透，避免空氣吹入軸承，產生空泡。
“空氣持續向外吹，減少油液的滲透和浪費。
“這需要氣泵和油泵，製作邏輯跟水泵類似，隻是加工難度更接近蒸汽輪機。
“與此同時，軸套中各個半獨立空腔之間的縫隙，應該盡可能狹窄。
“以避免油液、空氣、海水逐漸混淆在一起，失去作用。
“外麵再加上兩層收縮式密封橡膠墊，傳動軸旋轉的時候張開，不阻礙傳動軸活動。
“停轉的時候收縮靜密封，防止漏氣、滲水、滲油。”
這就是現代大型船舶主軸的防水方法，通常都會有總共七層結構。
按照造船廠工程師的說法，可以做到終身不漏水，最多是破壞一到兩層結構。
大學士們趕緊連連讚歎，同時把這些東西仔細記錄下來，這能節省他們大量的腦細胞。
劉玉龍等他們現場記下來之後，才繼續說自己關心的另外的問題：
“蒸汽機驅動的各種加工工具的研究也不能放鬆。
“蒸汽鼓風機、抽水機、鋸木機、造幣機、鍛機、軋機等等。
“然後是材料方麵的研究，各種合金的特性的研究，也要一直持續。
“比如在純鐵中加入什麽樣的材料，能夠得到什麽樣的效果。
“采用什麽樣的加工方式，又能得到什麽樣的結果。
“這些都是未來的長期工作，永遠都不能停。
“就算是短期內沒有什麽成果，人力和物力的支援也不能縮減。
“發現一種新材料，就可能解決一個長久以來的痛點。
“製作更高精度的工具，生產更高水平的機器，冶煉更高效能的材料，再製作新的工具。
“生產加工製造能力就是在這樣的迴圈中不斷升級的。
“對了，這方麵最近有什麽新的發現嗎？
“看上去有用沒用先不用管，讓我來判斷，先說說足夠特殊的發現。”
幾個秘書對望一眼，李銳不太確定的說了一個情況：
“最近的報告裏麵提到了一件事。
“有工匠在摸索大型傳動軸的機械加工方法，他在實驗中嚐試用軋機縱向軋製鋼柱。
“但是軋製之後，鋼柱強度不但沒有升高，反而下降了。
“他繼續測試後發現，軋製後的鋼柱強度由外而內不斷降低，鋼柱的芯部最為酥軟。
“輕輕敲擊就會變得坑坑窪窪，像麵團一樣。
“這與他的預期恰好完全相反，冶金司的其他工匠也覺得很奇怪。
“有工匠不願意相信，於是就去分頭做了測試，但是最終都複現了這個結果。
“也有工匠意識到，以前用樹幹鋪在地上，用來運送大型石材的時候，也有這種效果。
“樹幹被巨石碾壓的多了，中間也會變得格外脆弱，最終完全崩潰。
“有工匠注意到過，這種崩潰是由內而外的。”
劉玉龍聽了這些說明，在短暫的疑惑之後，猛地反應過來了，這可能是怎麽迴事了。
於是似笑非笑的問了個看似不相關的問題：
“應該有人嚐試過，用芯棒頂壓鋼柱的中心，用以生產鋼管吧？”
李銳馬上點頭迴答說：
“有工匠嚐試過，這是製作銅管的方法，但是用在鋼管加工上卻失敗了……
“等等——陛下您的意思是，先縱向軋製鋼柱，再去頂壓！”
李銳說到半截就反應過來了，既然鋼柱內部會變得酥軟，那就可能被芯棒頂穿了。
劉玉龍微笑著對汪萊說：
“盡快成立個小組，專門去研究這個現象，以及這個加工方法。
“軋機的軋輥不要與鋼柱平行，可以采用三個軋輥相互傾斜一定角度，持續軋製鋼柱。
“用軸承固定鋼柱的位置，讓鋼柱在軋輥的碾壓下旋轉。
“確認持續長期軋製之後，鋼柱中心的酥軟到極限之後，會不會發生撕裂。
“無論是不是會撕裂，等另外準備一根芯棒，在持續軋製的同時，用芯棒頂壓鋼柱芯部。
“確認是否能通過這樣的工藝，用芯棒頂壓實現鋼管的生產。”
幾個大學士都有種恍然大悟的感覺，被劉玉龍點名的李銳馬上應承下來：
“臣記下了，臣今天就去安排！”
劉玉龍知道這個方法會成功，因為這就是無縫鋼管的技術原理。
無縫鋼管是現代工業中的非常常見的管道材料，其研發和生產的難度其實都不算高。
有質量穩定的鋼材，有了基本成熟的蒸汽機，還有能夠軋製鋼坯的大型軋機。
擁有這些資源的人，還能夠去嚐試各種各樣的加工方法，就有可能把這個技術折騰出來。
這就是有基本成熟的科研機構的好處了，大量的工程人員長期專職搞各種各樣的實驗，不斷折騰出各種新的發現。
劉玉龍再用自己的先見之明篩選點撥一下，就能讓有用的技術快速成熟並落地生根，避免重要技術被埋沒。
無縫鋼管主要用於生產各種承壓管道，進而提升冶金、機械、鍋爐的效能。
現代的正規槍管和炮管，其實是用鍛造鋼柱鑽孔而成的，通常不會使用無縫鋼管製造。
因為鍛造件效能高於軋製件，鋼柱鑽孔的槍管效能，高於軋製而成的無縫鋼管。
不過在十九世紀中期，槍管還是用熟鐵做材料，讓鐵匠手工卷製而成的。
無縫鋼管的效能和穩定性，都遠超這種熟鐵卷製的槍管，且生產速度也能全麵領先。
就算是熟練工匠，一個月也就能生產兩根卷製槍管。
但是無縫鋼管技術成熟之後，一條生產線一天就能生產數千根槍管。
一條生產線能頂數千個工匠。
現在的大漢民兵大部分仍然隻有冷兵器，主要任務是維持治安並作為儲備兵力。
正規軍才能做到人手一杆槍、一把刺刀。
有了無縫鋼管技術之後，劉玉龍就能給大漢的兩千萬民兵發槍了。
以後的海外民兵自然也能夠全麵持槍了。
而工業時代的槍械和彈藥供應，也能成為限製軍隊獨走的手段，所以這門技術現在非常重要。