夜幕下的湖面,閃爍著些許漁火,那是十幾艘小船點著火把,為正在航行的“實驗十五號”蒸汽輪船指明前進方向,試驗航行已經持續了七個小時,依舊要繼續。
船上人員已經將就著吃了乾糧當做夕食,眼見著距離最低要求八小時只差六十分鐘就到了,大家都很興奮。
這是持續時間最久的一次航行,而“實驗一號”到“實驗十四號”,都因為各種原因,沒能在“有生之年”達到這一要求。
眼見著即將完成八小時的航行,技術人員歡呼雀躍,這艘船的成功,說明他們的設計思路沒有錯。
蒸汽輪船,真的沒必要一開始就搞那麼複雜,因為越複雜的機器,出問題的環節就越多,一個故障率高的機器,執行起來就更加容易出問題導致停機。
最初,上級對蒸汽船的設計要求很複雜,雖然確定是明輪推進,但要求卻很多。
蒸汽船的基本原理,是讓蒸汽鍋爐產生蒸汽,然後蒸汽進入汽缸,推動汽缸活塞做往復運動(活塞運動),以此帶動連桿以轉動曲軸,實現往復運動到旋轉運動的轉變,然後帶動船槳,讓船隻前進。
因為蒸汽氣缸帶來的往復運動頻率很慢,轉變為旋轉運動後,轉速也很慢,所以不可能實現螺旋槳推進,只能採用明輪推進。
確定了蒸汽船採用明輪推進方式,具體的技術要求便隨之產生。
第一個技術要求,蒸汽船的左右輪槳共用一根主軸(曲軸),曲軸由四個汽缸帶動,四個汽缸對應四臺蒸汽鍋爐。
蒸汽鍋爐要用專門研製的“船甩蒸汽鍋爐”,為了降低船隻的重心,鍋爐為臥式。
第二個技術要求,是左右輪槳分別有變速裝置,以便實現左右輪槳轉速不同,這一要求的目的,是要讓蒸汽船在自己轉彎時更靈活。
甚至要做到一個輪槳正轉,一個輪槳反轉,以此進一步減小蒸汽船轉彎的“半徑”。
兩個要求看起來很簡單,但實現起來很麻煩。
變速裝置用的是齒輪箱,技術人員費盡九牛二虎治理才做出來,但耐用性很差,經常出問題,問題的原因,就是齒輪的硬度不夠,很容易壞。
也就是冶金技術、製造技術不行。
然後是曲軸,也是因為冶煉技術、製造技術不行,做不出哪怕是低轉速前提下堅固耐用的曲軸。
冶金技術不行,那就靠增加部件尺寸的方式來加強強度,後果就是重量增大,齒輪箱和曲軸累計增加的重量,四臺蒸汽鍋爐根本就“推不動”。
因為研製蒸汽船遇到的問題很多,技術要求一降再降,終於簡化到只要船能持續航行不出問題就行,其他的“技術引數”都不重要。
在此前提下,技術人員們又琢磨出許多新方案,最後逐一實驗,篩選出最簡單、可靠、易實行的方案。
這種新方案說製造的蒸汽船,不需要什麼曲軸,不需要什麼變速裝置,用四臺蒸汽鍋爐,兩兩一組,每組各自給一個汽缸供汽,每個汽缸推動一個連桿,然後連桿“轉動”轉動輪槳的同軸搖臂。
這樣的技術方案“簡單粗暴”,繞過了許多技術難點,簡單可行。
蒸汽鍋爐用的是現成產品,那就是蒸汽抽水機的鍋爐,不需要研製什麼“新型號”鍋爐;既然不需要曲軸,就不用頭痛如何製作出合適的曲軸來。
如此一來,雖然沒有高出力的蒸汽鍋爐,蒸汽船輪槳的轉動速度不怎麼快,但總是能划水,讓船隻動起來。
左右輪槳分別被不同的動力轉動,其的轉速很難保持一致,導致航行時“走偏”,但這問題很好解決:靠著船尾舵來保持航向即可。
至於轉彎的問題,因為左右輪槳沒有配備變速器,船隻自身掉頭時當然需要很大的轉彎半徑,那麼直接靠人力拖船來調頭,也不是不可以。
丟下大量技術包袱的新方案,讓製作出來的蒸汽船有了一套結構簡單卻可靠的傳動裝置,船上機械所產生的振動也小了不少。