在實(shí)驗(yàn)室的研究之中,船是可以放大的,趙信最開始,選擇100噸以下的小船,目的也是非常的簡(jiǎn)單,就是為了練手,從小船到大船的改變,趙信當(dāng)然知道,小的出來(lái)了,大的已經(jīng)不遠(yuǎn)了,在他認(rèn)為一切都沒(méi)有問(wèn)題了,稍稍的消化掉這個(gè)結(jié)果,應(yīng)該可以大批量的制作出艦船。
趙信還是有些低估了的輪船上面技術(shù)方面的難度,毫不客氣的說(shuō)的,輪船集中了幾個(gè)方面的科技,船舶方面是一個(gè),蒸汽機(jī)方面,還有其他的一些細(xì)小的方面,整合到一起,這是一個(gè)系統(tǒng)工程,這個(gè)系統(tǒng)性的工程,在后世,是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的,可是在這個(gè)時(shí)代,那就是所有體系集中到一起的體現(xiàn),它蘊(yùn)含的科技含量,是整個(gè)定海軍最高的。
趙信從來(lái)都沒(méi)有小看輪船這個(gè)系統(tǒng)性的工程,甚至還親自的關(guān)注,在輪船的研究之中,是走了一點(diǎn)點(diǎn)的彎路,被他機(jī)警的發(fā)現(xiàn)之后,又修改回來(lái)了,按理說(shuō),按照歷史的發(fā)展,應(yīng)該是一片坦途了,可是現(xiàn)在,依然進(jìn)展的很慢。
100噸的小型的輪船,已經(jīng)下水了,這個(gè)通過(guò)鐵肋總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),并且形成了一個(gè)簡(jiǎn)單密度的比,實(shí)驗(yàn)的結(jié)果并不是很好,穩(wěn)定性和可靠性,還是比較的差,在風(fēng)平浪靜的地方還好辦一點(diǎn),一旦遭遇到風(fēng)浪,很容易傾覆的。
趙信也知道原因在哪里,跟之前的問(wèn)題一樣,還是一個(gè)密度控制沒(méi)有到位,在重心問(wèn)題上面,也存在著巨大的問(wèn)題,這些都是輪船必須要遇到的問(wèn)題。
輪船是使用鋼鐵這種比水更重材料,這種材料不但存在著設(shè)計(jì)上面的問(wèn)題,還有必須在海洋之中航行的問(wèn)題的,后世的輪船,之所以可以在高海情的環(huán)境下,能夠平穩(wěn)的航行,整個(gè)重心和密度,就是一個(gè)關(guān)鍵。
在木質(zhì)的艦船上面,水池實(shí)驗(yàn)是一個(gè)很重要的方法,可以給實(shí)驗(yàn)船只,提供一定的佐證,可是這個(gè)的基礎(chǔ)是在于,木頭比水輕,只要是稍稍的調(diào)整,差不多按照趙信的繪制,就可以達(dá)到效果,那個(gè)重心和外形,是根據(jù)歐洲幾百年來(lái),最終總結(jié)出來(lái)的。
可是輪船不一樣,外形很重要,可是內(nèi)在的布置更重要,鋼鐵的密度不同,艙室的設(shè)置不同,單純繪制外形,根本就沒(méi)有辦法把重心和密度給布置好,這就是出現(xiàn)問(wèn)題的根本。
要解決,有兩個(gè)方法,一個(gè)是做出全模擬的水池實(shí)驗(yàn),定海軍目前的科技水準(zhǔn),只能夠完成靜態(tài)上面的水池實(shí)驗(yàn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)的效果看起來(lái)不錯(cuò),但是這個(gè)是靜態(tài)實(shí)驗(yàn)。
水池實(shí)驗(yàn)很簡(jiǎn)單,弄個(gè)模型船,然后按照數(shù)據(jù)就可以了,可是水池這樣的實(shí)驗(yàn),無(wú)法模擬大海之中的每一個(gè)環(huán)境,或許在后世,伴隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,還有各種模擬手段的不斷進(jìn)步的,讓水池實(shí)驗(yàn),達(dá)到了某種精度,可是在眼前的科技條件下,甚至說(shuō),定海軍對(duì)于知識(shí)掌握的深度和廣度上面,根本就不行。
水池實(shí)驗(yàn)不行,或者說(shuō),還沒(méi)有形成一個(gè)完整的體系,讓水池實(shí)驗(yàn),模擬出真正的現(xiàn)實(shí)環(huán)境,這個(gè)模擬在沒(méi)有計(jì)算機(jī)的前提下太難了。
實(shí)際上,對(duì)于這樣的水池訓(xùn)練,趙信只是想想而已,那是在計(jì)算機(jī)的控制的前提下,還需要記錄很多海洋的特點(diǎn),對(duì)于各種流體力學(xué)的研究,也進(jìn)入到了一個(gè)非常深刻的程度,才可以的。
計(jì)算機(jī),那是未來(lái)的一個(gè)非常重要的發(fā)展方向,可以毫不客氣的說(shuō),卡牌系統(tǒng),對(duì)于計(jì)算機(jī)的發(fā)展,有天然的優(yōu)勢(shì),半導(dǎo)體,本身就是一個(gè)幾率的問(wèn)題,最初研制的東西,之所以價(jià)格高昂,原因就在于良品率不高上面。
卡牌系統(tǒng),可以復(fù)制出最好的那些的半導(dǎo)體,只要方向正確,就可以不停的通過(guò)卡牌系統(tǒng)向前飛躍的,有趙信這個(gè)穿越者,最少說(shuō)在1世紀(jì)的第一個(gè)十年,甚至是第二個(gè)的大部分的方向是沒(méi)有問(wèn)題的。
聽起來(lái)很美好,可是實(shí)際上做起來(lái),就不那么美好了,連最普通的機(jī)械,都沒(méi)有弄清楚,沒(méi)有一整套體系,甚至現(xiàn)在動(dòng)力上面,只是進(jìn)入到蒸汽機(jī),還沒(méi)有把蒸汽機(jī)弄到巔峰,更別說(shuō)內(nèi)燃機(jī)和電力了,計(jì)算機(jī)是遙不可及的東西。
既然計(jì)算機(jī)這么的遙不可及,那么水池實(shí)驗(yàn)也就是不可能的,這樣就只能夠使用第二個(gè)了。
第二個(gè),本身就是趙信曾經(jīng)想到的,也準(zhǔn)備向那個(gè)方向努力的,畢竟,計(jì)算機(jī)是二戰(zhàn)時(shí)期才發(fā)展起來(lái)的,甚至到了0世紀(jì)的七八十年代,才大規(guī)模的發(fā)展起來(lái)的東西,在此之前,輪船要如何的設(shè)計(jì)呢?
很簡(jiǎn)單,那就是通過(guò)經(jīng)驗(yàn),理論,甚至是海試,逐步的累積經(jīng)驗(yàn),最終形成一套成熟的方案。
這是一套很常用的方案,可是最初的時(shí)候,趙信寧愿走捷徑,也不愿意選擇的根源在于的,這個(gè)方案,定海軍根本就沒(méi)有積累,如果要按照這個(gè)來(lái)的話,就必須要從頭開始。
這是定海軍最為缺乏的,定海軍每一個(gè)項(xiàng)目,都是跨越式的發(fā)展的,有時(shí)候,新的裝備,還沒(méi)有摸的比較熟練的前提下,就已經(jīng)有更好的裝備出現(xiàn)了,這就少了很多積累的過(guò)程,這個(gè)過(guò)程,對(duì)于簡(jiǎn)單的,或者說(shuō)運(yùn)氣比較好的研究項(xiàng)目,沒(méi)有問(wèn)題,可是對(duì)于輪船這樣,集成了很多科技的項(xiàng)目,就是天然的問(wèn)題,瓶頸也就在這里。
趙信,已經(jīng)把他們拉入到正常的軌道了,從這個(gè)問(wèn)題上面,他已經(jīng)做到了他所能夠做到的,這已經(jīng)不是發(fā)展方向的問(wèn)題了,這應(yīng)該是的時(shí)間的問(wèn)題了,沿著這個(gè)方向發(fā)展,一步步的解決問(wèn)題的,通過(guò)海試積累經(jīng)驗(yàn),弄清楚密度和海情的對(duì)比,這個(gè)需要累積。
歷史上,歐洲能夠迅速?gòu)姆丸F肋的時(shí)代,進(jìn)入到輪船時(shí)代,原因就在于幾百年航海,積累起來(lái)的東西,百年海軍,這一點(diǎn)怎么說(shuō)都不為過(guò),定海軍從成立到現(xiàn)在,才過(guò)了多長(zhǎng)時(shí)間,
海軍成立的時(shí)間,是比定海軍更晚,甚至從最初的中國(guó)式帆船,西班牙大帆船到飛剪船,期間,并沒(méi)有過(guò)去多長(zhǎng)的時(shí)間。
等于說(shuō),一種帆船,沒(méi)有的吃透的前提下,就更換了更先進(jìn)的,這就少了積累的過(guò)程。
如果不是探索北美,從海路上面,一路的穿越了太平洋,用無(wú)數(shù)的辛苦和鮮血,這才積累了部分經(jīng)驗(yàn),甚至連小火輪,都無(wú)從談起,更別說(shuō)這樣勉強(qiáng)通過(guò)的輪船。
現(xiàn)在,勉強(qiáng)過(guò)了,并且強(qiáng)行的用鐵肋積累的經(jīng)驗(yàn),接下來(lái),已經(jīng)沿著正確的道路發(fā)展了,接下來(lái)的,就是時(shí)間問(wèn)題了的,如何在真實(shí)的海情條件之下,弄清楚這個(gè)比重,同時(shí)這個(gè)重心的問(wèn)題,這些如果不積的累下來(lái)的,就算是能夠成功做出來(lái)合適的輪船,未來(lái),一旦擴(kuò)大,或者是有別的用途的前提下,依然是抓瞎的。
時(shí)間可以節(jié)約,有后世的眼光,并不代表一切,除非,趙信現(xiàn)在就可以把計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),還有智能化的水池給弄出來(lái),否則的話,就只能夠累積。
從頭開始,這需要勇氣,特別是定海軍這樣,已經(jīng)完成了諸多的準(zhǔn)備,甚至連500噸,1000噸的圖紙都給畫出來(lái)的時(shí)候,還需要從頭開始,這個(gè)等于說(shuō)之前的一切東西,都浪費(fèi)掉了。
可是趙信的命令,當(dāng)然是令行禁止的,很快的,包括哪些鐵肋的木船,還有這些實(shí)驗(yàn)性的船只,甚至接下來(lái),會(huì)動(dòng)工興建一系列的船只,用處只有一個(gè),不停的海上實(shí)驗(yàn),積累大量的數(shù)據(jù),在大量數(shù)據(jù)的支持下,找到解決問(wèn)題的關(guān)鍵。
這并不是輪船唯一的問(wèn)題,輪船之所以被稱為是系統(tǒng)性工程,他是把很多的子項(xiàng)目,都結(jié)合起來(lái),重心和設(shè)計(jì)的問(wèn)題,只是其中一個(gè),動(dòng)力體系才是最關(guān)鍵的。
哪怕是定海軍,在蒸汽動(dòng)力方面,已經(jīng)運(yùn)行了好多年,蒸汽機(jī)車,已經(jīng)在整個(gè)定海軍和北宋普及起來(lái)了,現(xiàn)在擁有各種類型的蒸汽機(jī)車3000多輛的,這已經(jīng)非常成熟的了。
可是蒸汽機(jī)推動(dòng)火車,跟蒸汽機(jī)推動(dòng)輪船,這是兩回事,一個(gè)是傳動(dòng)軸,推動(dòng)轱轆,不停的往復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn),另外一個(gè),則是推動(dòng)的螺旋槳。
轱轆,只要是鐵的,正好契合鐵路就可以了,在陸地上面前進(jìn),根本不成任何的問(wèn)題,可是螺旋槳就不一樣了,這需要?jiǎng)恿ρb置,并且往復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)的傳道,也需要傳動(dòng)裝置,如果稍稍設(shè)計(jì)不對(duì),就容易出現(xiàn)問(wèn)題。
除了動(dòng)力裝置和傳到裝置,螺旋槳也是一個(gè)重要的問(wèn)題,后世的螺旋槳,都不是直接的鍛造加工出來(lái)的,在加工出來(lái)之后,必須要按照一定的設(shè)計(jì),進(jìn)行加工,這樣才能夠把水的阻力降低到最低。
可是現(xiàn)在,連一個(gè)合格的機(jī)床都沒(méi)有,更別提三軸五軸之類的,那是幾乎不可能完成的任務(wù),對(duì)于螺旋槳的加工,也只是拿出了幾種不同的形態(tài),切削的方法的,勉強(qiáng)的做出了幾個(gè),并且選出了最好的一個(gè)。
螺旋槳的問(wèn)題,那是以后在考慮的問(wèn)題,有了數(shù)控機(jī)床才能夠選擇的曲面加工的方法,或者是按照流體力學(xué)的研究,通過(guò)計(jì)算,找出最合理的方法,用手工的方法加工出來(lái)。
不要小看手工的方法,從某種意義上面講,手工未必比機(jī)械弱到哪里去,前提是,手工必須要達(dá)到某種的境界的,比如說(shuō),曾經(jīng)的八級(jí)工。
定海軍目前,經(jīng)過(guò)了多方面的培養(yǎng)和訓(xùn)練,擁有八級(jí)工超過(guò)1000人,其中的原因,一方面在于,北宋還有中國(guó)的傳統(tǒng),工匠是代代相傳的,有一些獨(dú)特的秘鑰,另外一方面,一些煉體的方法,或許無(wú)法讓工匠,成為大力士或者是超人,可是比一般人強(qiáng)是肯定的。
一些獨(dú)特的功法,可以增加穩(wěn)定性,增加力量精確度,還有持久力,這些對(duì)于八級(jí)工來(lái)說(shuō),都是非常重要的方面,這些,也是整個(gè)定海軍的基石。
定海軍的跨越性太強(qiáng)了,從手工業(yè),連基本的工業(yè)都沒(méi)有,一下子興建了規(guī)模龐大的重工業(yè),各方面的跨越都多,這些跨越,也不是沒(méi)有隱患的,只不過(guò)沒(méi)有像是輪船這樣的爆發(fā)出來(lái)。
材料上面,定海軍本身就具有著巨大的優(yōu)勢(shì),一個(gè)牛大力,直接讓定海軍在材料方面爆表,在加上趙信的指點(diǎn),各種的圖形,設(shè)計(jì)上面沒(méi)有問(wèn)題,加工上面的問(wèn)題就凸顯出來(lái),這1000的八級(jí)工,可以說(shuō)是定海軍的寶貝,負(fù)責(zé)加工的,都是一些重要的機(jī)器,還有一些分級(jí)的7級(jí),6級(jí)工,這些人,共同構(gòu)筑了定海軍的高端加工。
可惜,在怎么的強(qiáng)大的個(gè)體,還是無(wú)法比的過(guò)整體,后世的建造大國(guó),有多少機(jī)床,一些高精度的機(jī)床,他們的加工能力,是在工人之上的,這才能夠創(chuàng)造科技創(chuàng)新,可是11世紀(jì)的定海軍,是沒(méi)有能力實(shí)現(xiàn)的。
螺旋槳,暫時(shí)從幾個(gè)設(shè)計(jì)之中,選擇推動(dòng)力量最強(qiáng)的,各方面的標(biāo)準(zhǔn)也是最高的一個(gè),暫時(shí)螺旋槳和傳動(dòng)系統(tǒng),就只能夠這樣。
至于動(dòng)力,這才是一個(gè)輪船上面的關(guān)鍵,按理說(shuō),這個(gè)定海軍最為高端的技術(shù),應(yīng)該不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題了吧,可偏偏它出問(wèn)題了。
才火車上向輪船上的移植,本身,就是一件非常困難的事情,火車和輪船,這是兩個(gè)體系,最初同樣走了不少的彎路,跟重心和密度不一樣,那個(gè)是可以直接看出來(lái)的,有問(wèn)題的話,可以直接調(diào)整,可是動(dòng)力上面,是看不出來(lái)的。
動(dòng)力的數(shù)值,能夠推動(dòng)的輪船,以什么樣的速度航行,這一點(diǎn),誰(shuí)都不知道,趙信所知道的,只是最簡(jiǎn)單的那種物理公式的,類似航船上面,還有動(dòng)力和能量,速度之間的轉(zhuǎn)換公式,這個(gè)真的超出了他的理解范圍。
這讓動(dòng)力問(wèn)題,在最初的時(shí)候,是被忽視的,一直到,動(dòng)力出現(xiàn)問(wèn)題,同時(shí),另外一個(gè)使用輔助動(dòng)力,并不是全鋼的艦船,而是鐵肋的船只,他們?cè)诓煌5挠涗洈?shù)據(jù)的時(shí)候,突然發(fā)現(xiàn),在使用了比較小的蒸汽機(jī)的前提下,跑出了更高的速度。
最開始,研究人員認(rèn)為是錯(cuò)的,可是通過(guò)六分儀的比對(duì),整個(gè)數(shù)據(jù)是正確的,那么,又拋開了風(fēng)力的影響,當(dāng)時(shí)是逆風(fēng),帆全部都降落的,沒(méi)有風(fēng)的影響,還有這么高的數(shù)據(jù),這中間有問(wèn)題啊。
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