第二百六十二章 船舶的机帆化

其实肖山这里的工业系统是整个帝国的骄傲，过去军工生产因为保密即便是高级干部也大多数没入内见到生产场面。现在肖山这里是工业生产虽然不完全开放中高级干部想看还是可以的，甚至是只要有一定级别与功勋就可以组织进入参观，所以这成为一个能炫耀的资本。

不过高大的厂房内生产的锅炉与蒸汽机远不及红通通的钢坯在轧辊下轻易改变形状的震撼。所以钢轨轧制厂一完成开始生产这里成为了所有参观者最爱的场地，他们虽然还不知道这些钢轨派什么用场，但高大的轧机与火红热烈的场面就将他们的心征服了。

之所以大家参观钢轨轧制而不是火车头研制，那是钢轨先行，比火车头更早拿出成品才行。因为有路才能行驶车辆连试验也少不得铺路，即便是拟真级的研发也需要钢轨。当然方少云在钢轨上也不准备轧制二种规格，因为省点钢材但轧机需更多轧辊，为数万米暂时使用的钢轨不合算。

钢轨轧制使用的乃是最先正式成型生产的蒸汽机所以投产比较早，这是为铺设道路先储备的。这与车轮、车轴与弹性承重架等生产工厂是同步的，因为没这个生产能力火车头的锅炉蒸汽机整合系统造出来也没有用。这好比是汽车的发动机与车身的关系，没有底盘与车轮有发动机也造不了汽车。

火车系统真是一个庞大的系统工程，相比较轮船似乎是简单一些，不过对方少云来说同样不简单。为何如此乃是他对轮船更加不熟悉，虽说蒸汽机时代有了蒸汽机就等于大半只脚跨入了轮船阶段，小水管、粉煤化、沸腾炉等技术只是提高锅炉热效率与自动化，多级缸只是提高蒸汽机的蒸气利用效率。但如何设计与利用螺旋桨方少云是知其名不知具体奥妙。

轮船之所以叫作轮船当然是蒸汽机时代刚开始时装在船上的蒸汽机带动的是一个大木头轮浆而获得的。而这个设计在这时代已经运用很久了，至少在中国它被称之为车船。而至于为什么被称之为车船乃是木头轮浆可以看作车轮而得名。

欧洲制造轮船时不知道有未借鉴了中国的这个发明，但船只传统动力一是自然界恩赐的风，人力不外是背纤与橹、篙、浆、轮浆。这几种方法背纤与篙远洋航行不可能，橹、浆、轮浆中轮浆最简单，被首先采用也是情理之中。所以轮船使用轮浆即便是不是欧洲借鉴，也是殊途同归技术发展的规律。

只是这个技术方少云不想用，主要是这技术看起来壮丽对船使用性影响很大。外出两舷的明轮浆使得机船无法侧身靠岸，这浆也容易搁浅损坏。而且这轮浆对船整体结构也有破坏，抗浪性能也极差，实在不是一个最佳的选择。

螺旋桨乃是船只最好的推进器，这个到二十一世纪仍然不能改变。虽然有射流、磁场反推等新技术去却是未见有大规模运用，而任何先进技术没有大规模推广开来那即说明一个事实----技术的不成熟；设备制造难度太大或使用成本过高。

因种种原因方少云不可能去搞明轮船的，最关键的是明知这是条歧路再走心里有障碍。欧洲当时是根本不知道螺旋桨，走这样一个捷径乃是从无到有、从简单发展的正常途径。这是个开山劈路，不知道方向斜一点也是很有灵智了，毕竟解决了有无、能不能的关键。。

但方少云再这样搞乃是明知有更好的路却贪图省力走歧路，虽然大家仍然会佩服他的智慧前无古人，但他的心里肯定是不舒服。

不过方少云再困难也是比历史上研究出螺旋桨要容易许多倍，螺旋桨的发明传说是有人试验用一根很长的螺旋体推动船只。但试验的效果并不大好，亏得材料有问题在试验时因扭力大断剩下一小截约360度左右，那知这一来效果大为提高，最后试验出螺旋桨效果最好。

历史上发明螺旋桨有偶然性也是必然的，这主要源于明轮船的不足，只要科技发展螺旋桨迟早的事情。而历史的曲折过程方少云至少少走一大截，因为他知道螺旋桨的最大的秘密----外型。

螺旋桨有三到六叶区别，有直径、盘面比、螺旋比等数据。这些东西太专业没多少人知道，晓得其中道理的更少，会计算的即便是大学生也万分之一二。方少云虽然懂点儿机械但仍然是芸芸众生对船舶只知道个大概，或者说对船外形比螺旋桨知道更多一点。

方少云知道的螺旋桨基本上是大盘面比与大螺旋比的东西，因为新闻里常介绍什么什么高端数铣才能加工出静音效果的螺旋桨，上面的图案就是六叶大盘面比、大螺旋比的潜水艇螺旋桨。

对此他知道的仅是没有高端铣床没什么关系，现在不是造高静音的潜水艇，拿风扇叶作参考就可以了。这个他蒙对了，普通螺旋桨主要是静平衡搞好了就行了，至于表面粗糙引起的空泡、湍流引起水声大的问题至少数百年不必他考虑。只是商船螺旋桨考虑吊扇才高效，台扇形式效果不大好的事他不知道。

这也难怪他，能够一下子走对如此多已经不错。另一个是亏得蒸汽机时代对螺旋桨设计比较宽容，若是内燃机螺旋桨适配比蒸汽机更麻烦。当然方少云根本不懂螺旋浆直径、转速、盘面比、螺旋比与动力的适配关系，这个连后世学造船的大学生十之八九不学这个，他的办法只能是试验再找出规律。

知道这些已经让方少云少走许多弯路与试验的时间，当然他还有一个难题要解决。轮浆输出轴在水线之上不怕进水，而螺旋桨在船只水线之下，这传动轴如何固定与密封还是之前所未遇到的。即便是因转速不高支撑可以用铜轴瓦，但密封他只能从前世工作经历中去寻找。

或者说这事用橡胶就行，其实这也就是想想而已，实际上橡胶制品也不定能胜任。亏得第一艘试验的船比较小只不过五六吨，可以快速拉进船坞修理，包括螺旋桨可以慢慢试验。而且方少云的要求不高，他的计划是十年内五千吨远洋武装货船机帆化。

而这个机帆化仍然是以帆动力为主，机械动力主要是用于无风带、避风暴、战斗所用。另外是一千吨级近海巡洋舰与三千吨级远洋巡洋舰的机帆化，目标是正常巡逻用帆，蒸汽机动力用于无风、弱风与避风暴及追逐、战斗所用。要求是发现敌船能追上，并依靠速度快、机动性能好战胜敌人。

这个计划要求并不算高，比五年内攻克火车系统的计划要求低许多。之所以如此一是大船不好造，机帆化更困难，主要是远洋外贸暂时并不急需开拓，阿拉伯航线现有千吨级武装帆船也能胜任，早日机帆化当然好，迟一点也关系不大。

海上数百年内没有强大的敌人，而中华帝国水军现在已经发展到这个程度，那个葡牙、西牙、荷英也不定再能重复辉煌。所以外贸船、军舰的机帆化迟几年实在没什么关系。而火车系统则不然，往边疆传信、运兵运粮都是十分困难的事，肯定早一天好一天。

往船舱装蒸汽机及配备螺旋桨系统虽然没有研究火车系统急需，但蒸汽机研发已有阶段性成果后方少云的主要精力还是放在船舶机帆化上。这个原因一是此举牵涉锅炉与蒸汽机升级，第二是螺旋桨没有人知道，只能由他去指导开荒、研究。

方少云研究机帆船也是循序渐进发展，首先弄了个方型系数大的渡船装了驼锅机试验。这渡船不仅不大前后舱还隔绝封闭，如个空箱子一样。之所以如此驼锅机重心高，装普通船不稳、而前后都有密封空船舱即便是灌满了水也不会沉，这样二个措施俱是为了安全，做好万全准备。

这是未虑胜先虑败，在船上试验比研究火车系统多一个危险，即便是一开始只是系泊试验也是小心为妙。其它方面倒是与火车系统一样不要急于求成，应该慢慢试验各个系统。如机船试验方少云用驼锅机开始试验就是验证尾轴系统、螺旋桨、机仓位置等东西。

尾轴系统不成熟搞不好就会大漏水，白天还好一晚上沉了这也太影响到试验了。所以方少云设计的第一艘船是机舱全部进水也不沉的，这样对尾轴系统怎样折腾也不怕。而第一艘试验船除这用途，另外机舱位置与螺旋桨基本要素也是可以探索。

搞最小的船、最简单的机械开始试验可以节省太多东西，比如驼锅机挪位就容易。至于螺旋桨要素探索铸造小型的总比大的容易许多，而试验性的东西基本上都是一次性的，小一点省力又省钱。

方少云对螺旋桨虽不懂有风扇叶作参考大概形态设计上没什么问题。另外他虽不知道螺旋比、盘面比、导边随边等名词，直观上也知道螺旋桨推力与直径、螺旋比有关。至于什么船用什么螺旋桨，为什么？这些知识对他来说还早，轮不到马上探索。

知道螺旋桨的关键数据是直径与螺旋比乃是有些机械知识的人肯定会有的直觉，方少云接下来是如何测量这些数据及如何计算推力。这方面他完全是力不从心的，自己的蒸汽机如何测定功力也没有办法，螺旋桨推力少说也要懂流体力学叫他如何计算。

为此只能瞎摸，造个螺旋桨试试，觉得大了改小、小了放大。如此试验出来的经验再套用到今后所用的更大一些的船上，这样至少可以少走一些弯路。当然这时代是蒸汽机，对螺旋桨要求也是低许多，因为蒸汽机拖不动螺旋桨转速会变慢达不到设计转速的。

这样的状态会反映在蒸汽压力上，对蒸汽机不大会造成损伤，而柴油机等内燃机遇此会冒浓浓黑烟甚至是焖死，不对机械损伤极大。而之所以如此乃是螺旋桨推力虽然是与直径、螺旋比关系最大，但另一个最大的要素是转速。蒸汽机力量不足会转速达不到，内燃机速度由供油调节，供油增加速度上不去燃烧不充分才冒浓浓黑烟甚至是停机。