第八十七章 蒸汽机船的研制(一)

    自打孟鸣将研制蒸汽机船的任务交给了陈启年以后，孟鸣就在五丈河边修建了一座造船厂，召集了大量的精通造船的精工巧匠，其中从工部邀请了有名的造船首席大匠陈明诚。
    孟鸣根据明朝郑和下西洋所用的福船图样，画了一个模型图，是福船的缩小版。张明诚根据模型图打造出直观的实物模型，并根据它来建造船只。
    这搜蒸汽船采用了舵、纵帆、龙骨、水密隔舱和水鸟形船体结构。
    水密隔舱在北宋初期已经出现了，为中国独创，然后此项技术传向世界各国，但是此时还比较原始，孟鸣将其大大的改进了，将船分成二十二个密封舱。
    密封舱的作用有三:首先是由于舱壁跟船壳板紧密连结，起着加固船体的作用，不但增加了船舶整体的横向强度，而且取代了加设肋骨的工艺，使造船工艺简化。
    其次是水密舱壁将舱与舱之间严密分开，在航行中，即使有一两个舱破损进水，水也不会流到其他舱。从船的整体来看,仍然保持有相当的浮力，不致沉没。如只要把进水舱区里的货物搬走，就可以修复破损的地方，不会影响船舶继续航行。
    最后是采用水密舱壁将船舱划分成许多舱室，货物的装卸和管理比较方便。不同的货主可以同时在个别的舱区中装货和取货，提高了装卸的效率，又便于进行管理。便于货物装卸、保管，可提高货物装卸效率。
    再者龙骨在南宋时期才被发明出来，此时孟鸣引入龙骨技术。
    龙骨结构是船底中线处从首至尾贯通底部全长的纵向连续构件。
    其主要作用是用一种坚硬的材料贯通整个船体，实现有效支撑船身，这艘船舶形状为上宽下窄，底部是尖的，船体上部的甲板较为平整，船舷以下如同刀削一般。
    如果将船身沿着横面切开，就会发现船的横断面为“v”字形，尖底上就设置着贯通首尾的龙骨。
    这种上宽下窄的设计虽然不够稳定，但因船只的下半部分在水面以下，而龙骨结构比较沉重，吃水较深，因此并不会影响行船的稳定性，反而大大减少了船只前行的阻力，节省了动力，保证了船行的速度。孟鸣采用了钢龙骨，并采用铁甲船结构。
    这艘蒸汽船的操控用的是更加轻巧的平衡舵，可以说是举重若轻。船只行进，除了空前的四桅杆大帆外，在帆布选择上，采用硬帆结构，可承受更强风力。
    人力驱动上，船的两舷和尾部有入水极深的尾橹，相当于现代船只上的螺旋桨，用人力踏动，驱动力在当时可谓最强，就算无风也能保持航速。
    孟鸣采用了螺旋桨加明轮为驱动行进模式。
    铁甲船的设计方案，完全摒弃了木壳船体，它的舷侧装甲从内到外先铺一层一厘米铁板，向外再加两层交错放置的二十厘米麻栗树木材，船体最外面再加一层锻铁装甲，最后用螺母螺栓铆接。
    水线以下的船舱了安装有2座六角形锅炉，两座复式蒸汽机（一台备用），采用单轴推进，航速可达一个时辰一百零四里，当使用蒸汽动力和风帆时，航速可以达到一个时辰一百二十四里。
    现在的蒸汽机也来越稳定了，孟鸣的炼钢厂，已经炼制出质量较好波纹钢、脱水钢，蒸汽机已经采用这两种钢材和大大小小的管状冷凝器来做汽炉，使壳体承受压力的能力越来越强。最终三联引擎的诞生把往复式蒸汽引擎的发展推到了顶峰。
    这艘船长约二十五米，宽六米，吃水一点八米，排水量在一百四十吨，运力在以前一千五百担（八十四吨），成本在一万二千贯，售价两万贯。是同等吨位漕船的四倍，造价较高。但是寿命将比漕船要长，省掉大量的人力费用。
    孟鸣还按照战船的模式建造，两层船舷都留有炮口。
    陈启明和张明诚作为此次研制项目的两个负责人，这段时间一直呆在船厂里，他们先是修建船坞。船坞，是指修造船用的坞式建筑物，灌水后可容船舶进出，排水后能在干底上修造船舶。
    船坞是中国宋朝人张平发明的。公元977年，张平任供奉官、监阳平都木务兼造船厂，住今陕西省宝鸡市以东之阳平镇。当时，在渭河边造船，容易被水将船冲走，只好派一船三户守护，一年征调民工上千户，劳民伤财。张平遂命民工在岸边挖一大坑，在其中造船，船造好以后，掘开一口子，引水入坑，船漂起，驶入河中。大坑称之为船坞。
    张明诚又在船坞上将了一个长三十米，宽十米，高十米的工棚，这段时间是雨季，所以为了赶工期，不受天气的影响，就建了这个工棚。
    这个工棚在船坞上又建立行吊，有三部吊车。行吊可以吊起三吨的钢板和木料，动力是采用了蒸汽机驱动，由变速箱变速操纵，可纵向、横向运动，所以大为方便了吊装工作，更大为减轻了人力劳动强度，大大加快了造船的进度。
    孟鸣在指导他们造船的时候，就提出了船舶“重心”和“稳心”的问题，以及它们与“船舶浮力作用点”的问题。
    这就涉及到大量的物理和数学知识，孟鸣就分别讲了“船舶重心”和“稳心”及“浮力作用点”的确定方法，以及相关的计算公式，并在现场画图示范，让学生们看得直观明了。
    当然陈明诚也有这方面的丰富经验，经验也相当的重要，理论和实践经验要相结合才行，他也参加了孟鸣的相关培训，也大开眼界，受益匪浅。
    当然这些造船前的准备工作也耗费了大半个月的时间，这些设备都是陈启明带领学堂的学生们一手设计、建造安装、调试的。
    这段时间陈启明和那些学生们都吃住在工地上，个个晒得像黑炭头似的，但他们还是干劲十足、乐不此彼。