第31節 厚積以待薄發

解決了這件事之後,趙剛的休假終於結束了,這個是在老丈人強迫的情況下結束的。而全國各地的官員,也可以正常的開始工作,不用擔心某一天,皇帝陛下突然出現在自己身邊。太過重要的人,對於這些普通人來說,更像是太陽,離得遠還可以享受陽光,離得太近就會被烤成焦炭。回到工作崗位,趙剛想要做的第一件事情就是,蒐集那些外國科學家,對於一個蒐集狂人來說,蒐集外國名人更有成就感。很快的,憑藉自己的印象,趙剛列出了自己的蒐集名單。愛因斯坦,在趙剛印象裡,他只知道一個科學家。

這是的愛因斯坦,還不是那個舉世聞名的德裔美國科學家,現代物理學的開創者和奠基人。幾年前愛因斯坦畢業於蘇黎世工業大學,然後就開始失業,一戰帶來的巨大傷害讓他無暇顧及其他,只要能生存下去就是勝利1901年取得瑞士國籍。1902年後無法進入學術機構,只在瑞士伯爾尼專利局找到一份做審查員的臨時工作,被伯爾尼瑞士專利局錄用爲技術員,從事發明專利申請的技術鑑定工作。但在那裡,愛因斯坦被正規教育扼殺的科學激情終於重新迸發出來,輕鬆的工作讓愛因斯坦得以繼續致力於科學研究。

經過艱難的尋找之後,中國方面的搜索人員終於確認了,這個愛因斯坦就是皇帝陛下要找的那個人。經過耐心勸說之後,愛因斯坦全家遷居到了中國,在那裡他每個月可以領到100元,這個數字本來是1萬,不過愛因斯坦拒絕了。這些錢被轉到了研究經費裡面。而另外一項工作也在進行,隨着蒸汽輪機地不斷實用,趙剛已經得知英國人開始研製一種叫做“無畏艦”的東西。對於這種大威力軍艦,趙剛幾乎能背出來他的全部特點。而趙剛所要突破的就是無畏艦的核心-發動機。

而且在未來的幾十年內,大功率,大推比的重型發動機也是坦克飛機必不可少地核心部件,在未來的戰爭中起着決定勝負地作用。蒸汽輪機的實現之後,燃氣輪機的實現原理也大致相同,可以說最關鍵的地方在於,蒸汽輪機的溫度不過三百度左右。而燃氣輪機的溫度要高得多,也就是這一點,才讓燃氣輪機的研製顯得困難重重。早在公元十二世紀,我國已經有了渦輪機地雛形,那就是走馬燈了。15世紀末達芬奇設計出煙氣轉動裝置,其原理與走馬燈相同。1791年,英國人巴伯首次描述了燃氣輪機的工作過程;1872年,德國人施托爾策設計了一臺燃氣輪機。

並於1900~1904年進行了試驗,但因始終未能脫開起動機獨立運行而失敗;1903年,法國人勒梅爾和阿芒戈製成第一臺能輸出功的燃氣輪機,但效率太低,因而未獲得實用。這些燃氣輪機雖然存在許多重大缺點而被人們放棄,但是在趙剛領到的軍方研製組裡。卻分門別類的放好,進行着細緻的研究。燃氣輪機的工作過程是壓氣機連續地從大氣中吸入空氣並將其壓縮;壓縮後的空氣進入燃燒室,與噴入地燃料混合後燃燒,成爲高溫燃氣,隨即流入燃氣透平中膨脹作功,推動透平葉輪帶着壓氣機葉輪一起旋轉;加熱後的高溫燃氣的作功能力顯著提高,因而燃氣透平在帶動壓氣機的同時,尚有餘功作爲燃氣輪機的輸出機械功。

燃氣輪機由靜止起動時,需用起動機帶着旋轉,待加速到能獨立運行後。起動機才脫開。燃氣初溫和壓氣機的壓縮比是影響燃氣輪機效率地兩個主要因素。提高燃氣初溫。並相應提高壓縮比,可使燃氣輪機效率顯著提高。經過趙剛的提醒。壓縮比最高達到31;工業和船用燃氣輪機的燃氣初溫最高達1200℃左右,航空燃氣輪機的超過1350℃。燃氣輪機由壓氣機、燃燒室和燃氣透平等組成。壓氣機有軸流式和離心式兩種,軸流式壓氣機效率較高,適用於大流量的場合,成爲研究組最關鍵的研究方向。

燃燒室和透平不僅工作溫度高,而且還承受燃氣輪機在起動和停機時,因溫度劇烈變化引起的熱衝擊,工作條件惡劣,故它們是決定燃氣輪機壽命的關鍵部件。爲確保有足夠的壽命,這兩大部件中工作條件最差的零件如火焰筒和葉片等,須用鎳基和鈷基合金等高溫材料製造,同時還須用空氣冷卻來降低工作溫度。這一點十二十世紀初地人無法解決地,不過這些對於趙剛來說卻並不困難,要知道,他的名字就是“造鋼“。製造這種方高溫地材料可是他的拿手好戲,以前是因爲沒必要,現在的話自然要把絕活拿出來了。

隨着空氣動力學的發展,在世界最大的風洞裡面,研究組掌握了壓氣機葉片中氣體擴壓流動的特點,解決了設計高效率軸流式壓氣機的問題,因而提前出現了效率達85%的軸流式壓氣機。與此同時,透平效率也有了提高。在高溫材料方面,出現了能承受600℃以上高溫的鉻鎳合金鋼等耐熱鋼,因而能採用較高的燃氣初溫,於是等壓加熱循環的燃氣輪機終於得到成功的應用。於是在經過了三年研製,付出了上千萬元經費之後,終於製成了兩千馬力的燃氣輪機,效率達18。

從此燃氣輪機進入了實用階段,並開始迅速發展。隨着高溫材料的不斷進展,以及透平採用冷卻葉片並不斷提高冷卻效果,燃氣初溫逐步提高,使燃氣輪機效率不斷提高。然後,在趙剛的提示下,研究組又開始分爲兩個方向,一個方向繼續提高燃氣輪機的功率以及推重比,另外一個方向就是研究燃氣-蒸汽輪機聯合循環。燃氣-蒸汽輪機聯合循環,是把燃氣輪機和蒸氣輪機這兩種按不同熱力循環工作的熱機聯合在一起的裝置,有時也簡稱爲聯合循環。爲了提高熱機的效率,應該儘可能地提高熱機中的加熱溫度和降低排熱溫度。

但蒸汽輪機和燃氣輪機的熱力循環都不能很好滿足上述要求。如把它們結合起來,以燃氣輪機的排熱來加熱蒸汽,就可以同時取得燃氣輪機加熱溫度較高和蒸汽輪機排熱溫度較低的雙重優點。聯合循環的理論基礎早已建立。熱力學奠基人之一卡諾就提出過聯合循環的概念。但是直到20世紀中葉,纔開始有實用的聯合循環動力裝置。發展聯合循環的關鍵是要研製出高溫、高性能、大功率的燃氣輪機。熱機的熱效率要提高1%都是非常困難的,而聯合循環卻只要把燃氣輪機和蒸汽輪機結合起來就可以大幅度節約能源。

通過這些措施,趙剛希望,能夠在五年之後,完成第一臺燃氣-蒸汽輪機聯合循環機組,然後再用十年時間,把這個機組小型化,裝配到重型轟炸機上,形成一支強有力的空軍部隊。裝備到重型坦克上,形成一支坦克大軍,裝備到海軍大型艦艇上,形成一支不敗的藍色海軍。儘管希望很大,不過到目前爲止中國還不能說是最強大的國家,趙剛只能暗中積累實力,以便在新的世界大戰來臨之時,能夠取得第一次世界大戰沒有取得的勝利。就像是蒸汽-燃氣輪機組,雖然有註定美好的未來,但是現在還不能夠實現設計的初衷,效率還比不上蒸汽輪機,佔地也是蒸汽輪機的一倍,所以現在只在某些秘密海軍基地的艦艇上試裝,真正新裝備在海軍主力艦上的還是那些蒸汽輪機,1903年年底,一種全新的戰列艦出現了,這就是英國的無畏艦。

無畏艦的名字來源於英國海軍的“無畏”號戰列艦。它採用了統一型號的重型火炮,以及高功率的蒸汽輪機。其設計實現了意大利著名工程師庫尼貝迪的構想,排水量17,900噸,航速21節,裝備有安裝在五座炮塔內的10門305毫米主炮,24門76毫米副炮,水下魚雷發射器5座,這比當時其它最大的裝甲艦的火力還要強;兩舷,炮塔和指揮塔的裝甲厚達280毫米。爲了爭奪第一艘無畏艦的榮譽,中國海軍曾經有這樣一種說法,只有中國的總督級纔是標準意義上的無畏艦,英國的無畏艦實際上應該是抄無畏艦。

這個抄代表的意思人們都很清楚,英國人自然不肯忍下這口氣,兩國海軍開始大打口水戰。其實,如果當時趙剛有錢的話,絕對是要建無畏艦的,那種縮編的辦法,只不過是沒錢時候的辦法。很快的新一代的中國無畏艦下水,證明了趙剛對於海軍的重視。此時距離英國無畏艦下水不過半年之遙。隨照中國英國的無畏艦下水,其他國家不顧國力衰竭,也紛紛開始建設新的無畏艦。出門在外,

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