第272章 輪船 (求支持,求月票)

學會。

大明第一個學會誕生於什麼時候?

沒有確切的說法,但可以肯定的是,在清河書院之前,大明只有學派,而沒有學會。興乾後隨着天下書院大興,書院內的學生人數的增多,學生在校外、校內組織了一些團體。最早的是興乾元年在清河書院成立的清河體育會。從次年起,又有學生在京師、南京等地的書院又紛紛按省籍組織同鄉會,如湖廣同鄉會、山西同鄉會、浙江同鄉會等,除互助、交流學習經驗、組織活動外,還出版會刊。

也就是在這個過程中,南京國子監在興乾四年,創建的大明科學社,這是大明第一個民間綜合性科學團體,匯聚了各門學科的精英,也是一個不以地域同鄉爲基礎的學會,他們在交流學習的同時,又創辦了《科學》雜誌,以傳播世界最新科學爲宗旨。很快這種“學會”就取代了舊時的同鄉會,到了興乾八年時,幾乎每一個書院都有不止一個學會。

南京國子監機械學會,只是國子監衆多學會中的一個,儘管只是其中之一,可是因爲有校外企業以及畢業會員的資助,在國子監內他也擁有一棟屬於學會的三層會館。

每個週末的下午,在機械學會的會館內,都會有一場研討會,而研討的話題也是機械,是各種各樣的發明、改良,在過去的十幾年間,大明的工業之所以得到飛速的發展,也正得益這種開放式的討論。

與另一個時空中,西洋人爲避免發明爲他人搶注專利,而在發明過程中千方百計的保密不同,大明的學者們卻在這一過程中持以開放的態度,他們樂意將自己的創新公開,並積極徵求他人的意見,進而完善自己的發明。而這種心理上的開放,正是受傳統士人思維的影響,尤其是對聲譽的看重使得他們不屑於搶奪他人的發明,並樂意爲他人指點,這恰恰正是千年來士人交流中那種亦師亦友的傳統影響。

而這也無形之中,徹底覆復了科學創新在東方的發展步驟,歐洲從珍妮機爲起點的工業革命,直到愛迪生之前,歐洲的科學創新往往都是個人成果——一個個發明家改變了歷史。但個人的力量總歸是有限的,許多科學家的發明往往因爲精力有限,只停留在精力階段。

最終愛迪生改變了一切,他率領研究團隊進行試驗,而不是一個人的單打獨鬥。在某種意義上,愛迪生髮明瞭“發明”本身。建立通用電氣公司之後,工業實驗室被推廣到每一家工廠,生產與研究緊密結合。也正因如此,纔有了19世紀後期的科技大爆發。

而在興乾十七年的大明,儘管那種把工業化大量生產的模式應用於“發明”本身。在工業實驗室中“發明”像一件工業製品,可以被拆分爲各個環節,放在“流水線”上由各個領域專家分別鑽研,最終被組裝成有效的專利的“產研”結合的體制還沒有建成。但另一種“羣智”模式卻改變了發明家本人的單打獨鬥。

類似於舊時士子們拿出各自的文章、詩詞請人點評、指點迷津的方式,被應用於發明創造之中,在學會中,每一個人都可以拿出他的設想,與衆人探討,往往總能獲得一些收穫。

置身於機械學會的大廳中,朱和域看着發言人在那裡展示着他們的發明,有些發明偶爾也會讓他眼前一亮。即便是年青,他也能意識到有些發明確實很有“前途”。

“這個混棉機的構想不錯,將各種不同成分的原棉混和均勻,進而棉花降低成本……”

朱和域一邊點頭,一邊尋思着是不是可地考慮投資這個發明,在那個人講解着他的發明時,就有人在一旁提供意見,幾乎每一個提供建議的人,都是從自己擅長的某個方面,而在這個過程中,那個人似乎也有不少收穫。

“下面請機械工程系十六級的李義上臺。”

“到你了雲臺。”

朱和域扭頭對朋友說道。

“加油!”

就像是父親的鼓勵一樣,朱和域右手握拳對朋友作着鼓勵的手勢,儘管對於這個手勢李義並不知道是什麼意思,但他還是感受到朋友的鼓勵,深吸一口氣,他便捧着一個輪船的模型走到了臺上。

“見過諸位仁兄。”

行揖見禮後,李義深吸一口氣,看着衆人說道。

“從所周知,自從興乾六年蒸改良了蒸汽機之後,蒸汽機就得到大規模應用。從織布到火車,第二年就從陸地來到了水上,於是輪船就發明了。”

指着桌上的的輪船模型,李義繼續介紹起了輪船。

“……輪船的“明輪”類似水車,“明輪”大部分露出水面上,由機器帶動明輪,蹼板划水。正面產生很高的壓力,背面產生漩渦造成低壓,正面和背面的壓力差產生推力就把船舶推走了……不過明輪的結構複雜,受風浪的影響大,如果船遇到風浪的話,就會左搖右擺,空氣和水密度相差800倍,龐大的明輪在其中進進出出,很容易損壞。”

在李義的講解中,朱和域和其它人一樣,同樣聽的極爲認真。輪船有它方便的地方,但確實有它的不足。

“這也是輪船的使用一直受到限制的原因,尤其是海上航行中,儘管現在已經出現了海輪,但是因爲海上風浪大,所以海輪在海上的應用受到一定的限制,目前只有近海航線纔會使用明輪……”

那是因爲蒸汽機的效率好吧!

聽着臺上的李力將輪船應用受限歸於明輪,朱和域的心裡暗自嘀咕道。作爲皇子的他很清楚,海軍一直在試驗蒸汽輪船,蒸汽機耗煤量是蒸汽輪船應用受到限制的根本原因,目前海軍正探索降低蒸汽機耗煤量的方法,至少在這個問題解決之前,在輪船運輸的成本對帆船運輸成本沒有形成優勢前,都不可能在遠洋得到大規模應用。而沿海航線和內河航線之所以使用蒸汽機,是因爲他們需要頻繁進出港口,可以很方便的補充煤炭,並且在內河受限於風力和逆流等原因,輪船自然有其優勢。

絕不是什麼明輪的原因。

不過對於這一結論,民間自然無從得知,儘管他們也在千方百計的降低蒸汽機耗煤量。

“所以,我就想能不能把明輪換成另一種機械,以驅動輪船。”

顯然,李義的這個構思吸引了衆人的注意,沒有人打斷他,在衆人的注視中,李義又拿出了另一個模型。

“……古希臘的數學家和物理學家阿基米德,爲了解決尼羅河水灌溉的問題,發明了一種圓筒狀的螺旋揚水器。在旋轉軸上安上多個葉片,每個葉片都有一定的迎角產生升力,轉軸一旋轉,就把水送出去了。這種螺旋揚水器能用來輸水,根據牛頓博士提出的反作用力原理,能運水的東西也能推着船走,這種螺旋揚水器的尺寸較小,所能夠在水下的連續推進,不需要明輪那樣在水面上進進出出,其效率自然會提高很多……”

李義的話聲剛落,那邊就有人說道。

“雲臺,你的這個想法很好,但是這種裝置需要安裝在水下,也就有可能需要在船身上打洞,海水無孔不入,我想但凡是船長都不會贊同在船身上開孔的。”

“可以考慮安裝在船舷兩側啊,就像是小型的明輪一樣的,只不過它是在水線下的……”

“在兩側,還是需要在水線下的鑽孔,畢竟,傳動軸還是要橫穿船身,一邊是水流的衝擊,一邊是自身的震動,就是密封的再嚴實,最後傳動孔肯定也會變型,也會滲水……”

在大家你一言我一語的表述着各自的看法時,李義卻將那艘輪船模型上的明輪取下,然後將一個螺旋揚水器安裝到了船尾。

“這是……”

李義的動作讓衆人一愣,而朱和域看着那個模型,眼前頓時就是一亮,他甚至主動走向前去,眼睛盯着那個沒有明輪的模型。

“側在舷側,自然要承受水流的衝擊,船身的密封難度會更大,可如果放到船尾呢?就像這樣……”

指着船尾後多出來的兩螺距的螺旋槳,它看起來與阿基米德螺旋泵差不多,不過只有兩螺距。李義笑着解釋道。

“這樣至少,就不會正面的水流衝擊,傳動軸密封的難度也會成倍的降低,通過恰當的設計,我相信完全可以實現傳動軸的密封,滿足航行的需要。”

“根據阿基米德螺旋泵的原理,螺距越多效率會更高,但是在船上應用時,螺距太多,製造難度就會成倍的增加,所以我現在的構想採用的是兩螺距的螺旋,當然,如果需要的話,將來還可以進一步增加螺旋的數量。”

當然,學會中的人們並沒有因爲李義的講解,而放過他,反倒是根據各自的專長,提出了螺旋槳用作船舶推進可能面對的問題,如在蒸汽機在船上應用時的振動問題,在水線下的螺旋槳軸軸承磨損,槳軸密封,推力軸承等等,諸如此類的問題在提出的時候,他們也會從自己所擅長的領域中,給出一些建議。

在衆人的討論中,朱和域的眼睛卻盯着那艘沒有了明輪的輪船,他曾經隨父皇參加過一次海軍的會議,在海軍的會議中的海軍有一份報告就指出,輪船應用於海軍的技術限制,露在外面的明輪是敵人攻擊的最好目標,如果使用明輪戰艦,那麼敵人就可重點攻擊這些明輪戰艦的明輪,一但明輪被摧毀,其損失必定極爲慘重。相比之下明輪最大的缺點——效率低,反倒是其次。

海軍戰艦首先需要考慮的就是防護。不過即便是如此,海軍還是研製了明輪戰艦,畢竟,輪船有着帆船難以豈及的優勢,尤其是在近海,只不過海軍的明輪軍艦露出水面部分是用鋼板加以保護,而且其結構更加堅固。

“其實,是可以用螺旋槳的!”

儘管當時父皇的話聲非常小,但朱和域還是記得父親說的那句話中有“螺旋槳”。

什麼是“螺旋槳”?

朱和域不知道,他也曾好奇的問過,但父皇只是微笑道。

“等將來會有人發明出來的。”

雖然只是父子兩人間的談話,甚至在他的記憶中,早就淡去了,但是現在李義的這個發明,卻讓朱和域又一次想起了父親當時的話語。

難道,這就是父親口中提過的“螺旋槳”?

也許,我可以建造兩艘“螺旋槳戰艦”!

想到晉國海軍至今還沒有屬於自己的軍艦,朱和域幾乎本能的選擇了蒸汽動力,畢竟,他曾聽父皇提及使用蒸汽機的戰艦,最終必定會淘汰帆船,甚至鐵殼船也會淘汰木殼船。

儘管現在還沒有鐵殼船,但是因爲木材供應的原因,海軍已經嘗試用鋼鐵製造船肋,以取代舊時的木肋,用木材建造的軍艦,最難獲取的是肋骨等關鍵部位所需要的木料,軍艦的龍骨線性都是彎曲的,無法直接用直木進行加工,必須挑選型線相近的天生曲木。這種木料不僅價格高昂,而且量少,甚至經常出現有價無木的現象,直接影響到海軍的造船。與這些木料相比較而言,鋼鐵就顯得廉價了許多,而且鋼鐵的可塑性強,可以任意鍛造成形。所以海軍早在幾年前,就已經嘗試用鐵肋,而且試驗非常成功,在過去的幾年中,新建的軍艦往往都採用鐵肋。

也許可以考慮一下鐵殼!以鋼鐵作爲鎧甲,可以加強戰艦的防禦能力。

鐵肋、鐵殼,如果再加上蒸汽機、螺旋槳,可以建成什麼樣的軍艦呢?

對於拿着父皇給的500萬兩銀子,壓根就不知道什麼是差錢的朱和域來說,在李義拿着模型下來的時候,便笑着對他說道。

“雲臺,你有沒有興趣造一艘用螺旋槳推動的輪船試驗一下?”

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