迪南之前打算先制造纽科门蒸汽机,然后再上手瓦特蒸汽机。但是现在他发现,不能这么办。
一方面是,纽科门蒸汽机的效率,还是太低了,消耗了太多的煤。英国煤铁矿丰富,对此表示毫无压力,甚至很多被水淹没的深煤矿区还因纽科门蒸汽机的应用重新复活,英国在瓦特改良蒸汽机前半个世纪,煤矿开采量就已经受益于蒸汽机而大大上升了。
而西班牙哪里有那么多煤矿给你开采。
想多了,我板鸭自有国情在此。
另一方面,从纽科门蒸汽机到瓦特蒸汽机,并没有太多的“硬科技”差距,领先的主要是理念和设计,比的还是经验和脑洞。纽科门蒸汽机作为单作用式大气蒸汽机,它的原理本身就浪费大量的热能。
要说科技差距,实际上1713年,纽科门蒸汽机刚刚出世,就已经应用喷射泵连杆运动实现了自动操纵阀门。有些谣言说那时候还要用抓钩和拉索来操纵机器,基本上和瓦特的茶壶、牛顿的苹果是一回事了。
又如,让瓦特蒸汽机在负载时保持速度恒定的控制蒸汽进气管上蝶形阀的锥形离心摆调速器,其实早在当时生产面粉的工厂中已经被普遍用来控制石磨了,有趣的是,瓦特蒸汽机出世后,它的相当一部分动力用在了磨面粉上……
蒸汽机在机械强度、精度、材料这些方面的大幅度提升,实际上要等到对瓦特旋转式杠杆蒸汽机的进一步改进——那也是技术和设计的双重进步。
而斐迪南现在要解决的是从无到有的问题。因此他大胆决定,现在就开始鼓捣瓦特蒸汽机试一试!
原理他当然知道——当活塞处于冲程的顶端,排气阀打开,从而在活塞的下面产生真空,进气阀同时打开,蒸汽进入活塞上方。然后大气压力和蒸汽压力迫使活塞下降。到冲程下端时,进气阀和排气阀都关闭,平衡阀打开,活塞两侧压力相等,泵杆的重量重新将它提升到汽缸顶部……
而像曲柄连杆机构、调速器、分离冷凝器这样的重要机构,斐迪南都观摩过详细的模型,现场临摹还是毫无压力的。
不过技术限制还是存在,比如说纽科门蒸汽机为什么要用水封装置,因为当时镗床的精度——这些镗床主要为铸造火炮等武器服务——还是太低了,它们能够镗制7英寸口径的火炮,泵筒也可以镗制,但是精确尺寸的汽缸就无能为力了。这些镗床是给军队镗制火炮的,连这样的先进镗床都做不到,蒸汽机想进步也没法进步。
瓦特的蒸汽机汽缸,还是有赖于当时有位厉害的供应商,威尔金森,1774年他生产出一种新型的镗制大炮的镗床,这样瓦特的蒸汽机才能顺利出世。
所以,斐迪南至少还要对工业母机的性能进行提升,这是一箭多雕的事情。工业母机性能一提高,可不是造蒸汽机那么简单,各种织机乃至武器都可以提高产量和性能。
比如说,镗制一门口径283毫米的韦特沃斯后膛来福炮,以现在的西班牙技术恐怕够呛,等斐迪南改进工业母机,比如改进镗床、引进刨床等,这些措施一完成,各种枪炮神器都可以大肆量产,妥妥的生产力碾压!
……
……
“真是糟糕啊!”斐迪南想起那个1马力的原始蒸汽机就不禁摇头,让刚刚走进来的秘书费尔南多·德·萨弗拉吓了一跳(其实费尔南多就是斐迪南的另一个音译,为方便区分,姑且这么称呼吧):“陛下,我是做错了什么吗?”
“没,没什么。”斐迪南摆摆手,然后又敲了几下桌子,秘书神情顿时一正,开始仔细聆听起来。
……
第一次蒸汽机研制计划遭受的挫折,未能让斐迪南在推动工业革命的道路上止步,反而更加坚定了他在科学技术进步事业上加大投入的决心。尤其是在先进的机器的研制上。
不仅仅是蒸汽机,如前所述,经过总结经验教训和深入分析,斐迪南不仅对于研制瓦特蒸汽机兴趣浓厚,更对各种工业母机的制造越发重视。
工业革命不仅仅是机器代替人类进行劳动的革命,不仅仅是燃煤动力取代人力的革命,不仅仅是大机器生产的革命,也是机器本身的革命。想要制造动力机,想要建立大工业大机器生产,就不仅要用机器代替人力,也要用机器制造机器——机器制造机器,是工业革命不可或缺的关键部分。
如果在18世纪下半叶到19世纪初,没有车床的进步,镗床的更迭,刨床的引入,刀架的创新,是根本无法想象,仅靠着棉纺织业几种织机的进步就引来一系列的工业突破的。
斐迪南已经接到三两起拿破仑炮制造时因为炮管镗制精度过低而不合格的报告。1马力原始蒸汽机的悲剧中也有没有足够精度的汽缸的原因。未来像后膛线膛炮和改良蒸汽机这样的近代产品,机器精度不足的问题将越发突出。改进机械是一个十分迫切的问题了。
实施研制新型工业母机和改进蒸汽机的宏大计划,当然需要一位高瞻远瞩、能力卓著的“总设计师”,来统揽全局,攻克关键技术难题。斐迪南自己或
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