第401章 非主流魚雷(1 / 1)
使用做為推進動力,的確是現在最好的選擇,但這樣的效率非常低。哪怕是將蒸汽罐加加大體積的情況下,也依然只能讓射程達到一千米,雖然這一千米,也足以讓魚雷達到實戰效能,但航速卻只有8節。
雖然比白頭魚雷快了近兩節,但對於十多節的軍艦航速,還是無所大的作為。而火箭魚雷的速度就非常快了,而且射程已經能達到2000米左右,但其製造成本與毀傷效果,實在是太低了一些。
這兩種方案,各有各的優勢,但劣勢也非常的大,這讓張睿有些難以選擇。魚雷,肯定是必要發展的武器之一,設計好的魚雷,甚至可以憑藉一枚魚雷,擊毀一艘鐵甲艦。當然了,好上現在這種鐵甲艦的設計結構,沒有足夠的水密艙,只要對其水下造成傷害,那鐵甲艦就只有進水傾覆一條路。
可是沈鐵匠送上來的這兩款魚類,卻是讓張睿難以接受,火箭魚雷的確號可以實現水面發射,甚至可以實現叢集發射,但其對軍艦的毀傷能力不如水中魚雷。而水中魚的效能,著實讓張睿十分的惱火。當然,這並不是說黃埔被逼到了,一定必須要擁有一種致命性武器的時候。
而是隨著交戰距離越來越遠,隨著鐵甲艦的不斷出現,火炮對軍艦的毀傷能力再進一步下降。當然這不是說炮彈無法擊穿軍艦的裝甲,而是炮彈後效毀傷,效果已經越來越差。曾經的蘇旭,可以點燃整艘木質戰列艦,而現在才開花彈,除了殺傷士兵外,基本沒有任何作用。
即便是使用的苦味酸炸藥作為填充劑,也只能讓軍艦燃起大火。從黃埔的自身的實驗來看,想要擊毀一艘軍艦,如果是以黃埔號為例,想要擊毀同噸位的黃埔號,那黃埔必須要命中10到15發炮彈,才能造成有效殺傷。而在這15發的命中裡面,黃埔號最少需要6到10輪的射擊。6到10輪的射擊間隙,誰也不保證會不會發生意外?
也正是這樣的前沿考慮,張睿才要發展一款魚雷,一款能夠達到實戰標準的魚雷。張睿可是記得非常的清楚,在歷史上的1894年,福龍號發射三發魚雷,竟然沒有擊沉一艘炮艦,這不是說士兵的技術不行,而是魚雷的效能實在是太捉急。
如果神龍號發射的魚雷,其航速可以再快那麼一丁點,那時候西京丸號炮艇,絕對逃不過沉沒的命運。或許甲午戰爭的結果不會改變,但日本人的損失絕對會更大一些,只是現在說這些也沒有太大的意義。
對於現在這樣一個無魚雷可用的情況,張睿只能拿起自己手中的筆,自行設計出一款魚雷,以現在黃埔的製造能力,可以製造出來的魚類。黃埔的製造能力有多高?
或者說有多超前這個世界,張睿心裡其實也沒有一個底。
魚雷的製造製造難度有多高,絕對比生產一門艦炮要高得多,算算現在的魚雷生產成本,就可以知道,一枚魚雷的生產成本大約抵得上一枚艦炮。
由此可以想象。魚的生產成本有多麼的高,其生產難度有多麼的大。張睿現在從系統能查得到的資料,就只有英國的白頭魚雷,與德國的黑頭魚雷,至於效能更高的魚雷,請等到1900年以後再說。不過系統上查不到資料,不代表張睿心裡沒有資料,魚雷最重要的一個組成部分便是動力系統。
一款好的動力系統,可是能將魚雷的效能成倍提高,航速航程都可以得到極大的強化。即便沒有吃過豬肉,張睿也是見過豬跑的,來自後世的他,自然記得歷史上一款十分變態的魚雷,那就是九三式氧氣魚雷。當然以黃埔現在的條件,別說是九三式氧氣魚雷,就是美國的電動魚雷都無法制造。
在沒有高效能的電池,也沒有高效能電機的情況下,即便現在設計出電動魚雷,只是浪費錢而已。輾轉反側,經過許久的思考之後,張睿終於對魚雷動力系統,計有了一個明確的設計的思路。解決動力系統只好的辦法,而且還是現在能生產的發動機,那就是斯特林發動機。斯特林發動機有哪些優點呢?
第一個是不需要進行內燃反應,只要能對它進行加熱,它就能產生動力。而第二個則是體積,斯特林發動機的體積可以縮小,甚至可以進行多組高密度排列,實現環玩工作迴圈。
但它的缺點有哪些呢?
其中最重要的一個缺點,便是單缸功率極低,想要生產高速效能的斯特林發動機,以現在黃埔的科技水平,那幾乎是不可能的事情。雖然21世紀後,有高速高效能的模型,但張睿還未接觸過。不過對於現在的張睿來說,需要的並不是高速效能,而是長距離優勢。
斯特林發動機其本身的優勢,在這一點上就表現得十分的明顯。魚雷想要在水中執行,那肯定接觸不到空氣,而現在想要提高魚類的長距離航行,就絕對不能使用蒸汽作為動力。以現在的科技水平,在魚雷上使用斯特林發動機,就是無可奈何的選擇。
至於如何斯特林發動機進行加熱,其實張睿心裡他已經有了想法,而這個想法,則有些讓人意想不到。張睿想到的辦法,其實很普通,那就是石灰,生石灰。
眾所周知,當生石灰遇水會發熱,會升溫,甚至可以產生極高的溫度。而這樣的溫度完全,可以加熱斯特林發動機,使其產生動力,當這個設計方案回饋給沈鐵匠是,沈鐵匠一臉懵逼的看著張睿,他怎麼也不會想到,平時拿來刷房子的石灰,居然有這樣的功用。
不過沈鐵將細細一想後發現,這個辦法或許真的可行,雖然說有些歪門邪道,但沈鐵匠還是願意試一試。雖然沈鐵匠有所懷疑,但張睿卻是十分的肯定,心裡更是充滿了自信。因為在後世的,從天朝銷往全球的自熱火鍋,僅僅那麼一小包的石灰,就可以煮熟一鍋火鍋來看。
生石灰加水,產生如此大量的熱量,肯定能為斯特林發動機提供足夠的動力來源。解決了勢量的來源,接下來便是發動機的設計與生產發動機的設計,自然是張睿操刀,但斯特林發動機生產,卻是要工匠們努力。不過發斯特林發動機的生產,其實很簡單,只要保證有足夠的密封性,兩個串列的氣缸,再加聯通的兩個氣缸的導管,就可以成為一個簡單的斯特林發動機。當這個原型機設計圖送到沈鐵匠手裡後,沈鐵匠用了一個小時,就車出一臺原型機。
按張睿給的說明,進行加熱後,的確可以轉動。
當然了,用於魚雷的發動機,肯定不是原型機這麼簡單。為了讓斯動林發動機的動力輸出與扭矩輸出,都可以到達魚雷的使用標準,張睿想到了斜盤斯特林發動機。
在經過一天一夜的忙碌後,第一臺用於測試用的斜盤斯特林發動機,終於在張睿的注視下,完成了最後一個零件的組裝。不過張睿看到這臺發動機的時候,嘴角不盡有些抽抽,在後世的時候,他就見過一臺縮小比例的這種16缸發動機,雖然用打火機就可加熱執行,那那是一個精緻的模型。
但這款發動機出現在張偉的眼前的時候,卻是無比的粗糙,因為沒有橡膠管,只能用銅管代替。在面前的的這臺發動機,幾乎是工匠們手工車出來的零件,對於張睿來說,只有一個印象,那就是笨重。將這臺粗糙的斯特林發動機安裝好後,在所有人的注視下,沈鐵匠往石灰缸裡倒入水,對生石灰進行浸泡,讓其產生熱量。
石灰與水的反應速度很快,當石灰遇到水的時候,發出了劇烈的反應。撲哧撲哧的聲音在人們耳邊響個不停,溫度計顯示,燃料罐的溫度已經超過一百度,但是斯特林發動機仍然未見啟動。看到現在這個情況,沈鐵匠有些失望,畢竟這是唯一一個可行性方案,提高魚雷效能的發動機,似乎就要這樣失敗了,一想到這裡,他有些不甘心。
其實張睿心裡更失望,這款斯特林發動機的結構其實並不難,難的只是在於他的結構十分緊湊。
“哎失敗了……”沈鐵匠走到發動機的前面,對著發動機,就是狠狠一拍。可是在他拍下去後,陳鐵匠的臉上的失望卻被驚喜所代替,因為發動機螺旋槳也啟動了。
斯特林發動機發出咔咔的聲音,不過似乎精密度不夠,連帶著底座都在微微的顫抖,不過卻是在穩定的執行著。張睿此時才想起來,這款發動機有一個很大的特點,那就是需要人工在外面進行啟動。張睿笑了,開心的笑了,現在這臺發動機雖然轉速不高,甚至比蒸汽發動機的轉速還要低一些,但使用石灰進行加熱的方法,卻是已經可以行得通了。
現在轉速慢,不過是因為發動機的精密度不夠,只要提高製造精度,提高轉速就不是問題。發動機還是持續的運轉著,200斤的石灰可以帶動斯特林發動機,進行15分鐘的工作。這個結果讓人非常的滿意,15分鐘,哪怕只有10節的航速,也可以航行4.5公里,至少超過了白頭魚雷。在大家的期待中,張睿宣佈,這款原型機,已經達到了設計的的要求。周邊的工匠們,看著那還緩緩停下的發動機,眼睛裡充滿著狂熱。
雖然現在這款發動機,不能讓魚雷達到10節的航速,但動力系統的初步實驗已經成功,那麼接下來便是對細節的發進。對於發動機的改進,張睿提出的第一點建議,就是將鑄鐵件改為鋁製件。鑄鐵件的優點在於成本,而鋁製品的優點在於導熱性與加工性,對於追求效能來說,還是先放棄成本吧。
張睿在看著實驗的時候,石灰髮生器裡面溫度,其實已經達到了使用標準,但斯特林發動機的輸出功率低,其實就是導熱性不高。不用看實驗資料,張睿就明白,鐵製品的導熱性,肯定高不到哪裡去。既然已經有了解決方法,那麼張睿就要讓這個辦法成真,不過要提供足夠多的鋁製品,張睿還要面臨一個難題,那就是如何提煉鋁製品。
黃埔佔據了安南的北部,那是的鋁土礦資源,十分的豐富,只不過現在提煉鋁是一件十分困難的問題,拜耳法雖然已經發明,但是電解鋁需要大量的電力。沒有足夠多的電力,就無法規模化生產鋁,但對於斯特林發動機來說,幸好所須的鋁並不會太多。即便是實驗室,也可以生產足夠多的鋁,支撐現在魚雷生產量。
拍定方案後,張睿開始指揮身這的工匠,使用鋁生產一臺更加精緻的發動機。而這一次,將不再是實驗發動機的可靠性,還要測試發動機的扭距力,測試發動的實用效能。
張睿對這款魚雷動力系統改進,並不僅限於動力系統,還有對轉向系統的改進。眾所周知,生石灰遇水會放出大量的氣體,大量的二氧化碳,而這些二氧化碳,如果一直存放燃料罐裡面,絕對會對魚雷的燃料罐產生巨大壓力,進而造成損失。但這些氣體雖然無法提供足夠的動力,如果就這樣排出去,又會影響到魚雷的平衡。
所以張睿在考慮一會後,便對這些氣體的,想一個非常好的去處,那就是作為輔助轉向動力。魚雷在水中的運動過程,並不是平穩的向前,而是類似於一種波浪形的痕跡。魚雷入水後,透過自身的水壓器,帶動尾部的方向舵,調整魚雷的深度。
但這種調整深度的方式,反應時間十分的緩慢,並不是說很快就能完成,原因在於魚雷的舵效應,會存在極大的延時。