第121章 蒸汽機(1 / 1)
收馬鋮當學生並不是宋應星吃飽了沒事幹,宋應星這個人雖然正直,但並不是愣頭青。在馬士英剛成為首輔時也讓宋應星出山當官,當時給他的官職是滁和兵巡道,這已經是從四品的高官了。宋應星因為討厭馬士英並沒有去當這個官,當然宋應星也沒大罵馬士英,而是提出自己身體不好,用這麼一個委婉的理由拒絕了馬士英的招攬。
當宋應星看到馬鋮那份蒸汽機的圖紙後,就動了留下來的心思。馬鋮那份圖紙雖然都使用看不懂的公式標註,但是基本框架宋應星還是能看懂的,在加上宋應星在物理化學上有很高的造詣,一眼就發現這個蒸汽機有很高的實用價值。
宋應星是明代大科學家,向來自視甚高,認為這天下沒有他不懂的機械。可是看到馬鋮的圖紙,發現這種奇怪的機器根本超出了自己認知,宋應星這時的心情如同寡婦遇鰥夫一樣,恨不得馬上動手將這個機械造出來。
宋應星雖然心中著急,但是畢竟當了十多年官老於世故,如果自己做出很上心的樣子反而被馬鋮看不起。當宋應星看到馬鋮的算術很好,這時才生起收馬鋮為徒的心思。
成為馬鋮的老師,宋應星就可以光明正大的討要圖紙,同時還可以光明正大的住學生的房子,當然也可以減輕官場上對自己的非議。老夫可不是要來投靠馬士英,是馬鋮派人到江西將老夫抓來的,到了南京老夫看到馬鋮是可造之材,所以才勉為其難的收馬鋮為徒。
馬鋮不知道面前這個老傢伙的小九九,還在為能收攏這麼一個大科學家而高興,馬鋮喜道:“老師,既然如此徒兒回家稟報父親,讓老師出任工部營繕司郎中!”
六部的郎中都是正五品,和宋應星以前的知州一樣大,但是郎中可是京官,選派到地方就是四品知府,這對宋應星可以說得上是重用了。
馬鋮想的挺好,可是宋應星並不領情,他已經推卸了馬士英的招攬,那裡能沒到兩個月就出爾反爾,自己跑到南京為官?自己還要不要這張老臉了?
宋應星臉色一沉道:“仲和,你知道為師和你父親不合,所以為師並不想當官,只是留在京中以白身幫你即可!”
馬鋮還要勸說,但是看宋應星很堅定的拒絕了自己,馬鋮沒辦法只好答應下來,反正現在工部兵器局是徐振業在管理,讓宋應星去掌總也就是自己一句話的事。
宋應星肯留下幫忙一切都好說,二人這時正是精神亢奮,稍稍吃了點飯後,就騎上馬出門趕往北城的兵器局。在兵器局的內部馬鋮早就建有一個蒸汽輪機,當時這是馬鋮和陳子龍一同製造出來的,大部分都已經完工,只是在試執行的時候氣缸漏氣。
這個蒸汽機的主體建築是一個直徑將近六尺的空心大鐵球,這個鐵球由兩個半圓形鐵球組成,中間用鉚釘連線。正是這個鉚釘出現問題,因為整個氣缸體積太大,一共使用了三百多個鉚釘,其中有一多半鉚釘漏氣。蒸汽機的靈魂就在這氣缸上,同時蒸汽輪機還需要高壓蒸汽,現在氣缸漏氣那就一切都不要提了。
宋應星來到蒸汽機面前,好好打量一下這個足有十多尺高的大傢伙,這個大傢伙中間是一個鐵灰色的大鋼球,大概就是馬小子說的氣缸,氣缸下面用耐火磚建有燃燒室,只是現在蒸汽機沒有完工,裡面並沒有爐火。在氣缸最上部是一串由粗到細的鐵筒,鐵筒最末端是一個噴嘴,正對著一個足有二十尺直徑的大輪子。
馬鋮研製的蒸汽輪機十分簡單,說的簡單些就是一個燒開水的大水壺,然後利用蒸汽推動輪子上的扇葉轉動,從而帶動機械。早期的蒸汽輪機熱效比不如往復式蒸汽機,但是馬鋮現在手頭沒橡膠,再加上對往復式蒸汽機不瞭解,只能使用這種原理簡單的蒸汽輪機。
宋應星上前看了看氣缸中部的鉚釘,這是普通的鉚釘,將一個鐵條燒紅後塞入預先打好的孔洞,然後一個人在內部用鐵錘將鐵條捶平。這種鉚接是最原始的鉚接,在宋代的工匠就已經熟練掌握這種工藝,因為鐵條直徑稍微比孔洞要大,所以在用力打進去後,可以一定程度上防水。
可是這種鉚釘在蒸汽機上就不奏效了,蒸汽機的氣缸需要高壓蒸汽,由內而外壓強太大很容易漏氣,馬鋮這幾個月也在為這個蒸汽機上火。
馬鋮看到宋應星詳細觀看氣缸,趕緊上前問道:“老師,可有解決漏氣的辦法?”
宋應星一邊看一邊說道:“仲和,你這個蒸汽機真是先進啊,這樣一來就可以淘汰江邊的水輪了,以後在內陸省份也可以設立各種工坊了。”
馬鋮看到這個老傢伙答非所問,氣的暗罵:這他孃的用你說,老子不止會造這種垃圾的蒸汽輪機,內燃機老子也會。
馬鋮雖然心中暗罵但是嘴上可不敢有半點不尊敬,耐著性子問道:“老師,那都是以後的事情,目前能不能解決氣缸漏氣的問題?”
宋應星從蒸汽機底部出來,笑了笑說道:“這個簡單,無非是鉚釘不合格,再換一種鉚釘就行了。”
馬鋮聽宋應星說的簡單,趕緊問道:“老師,我問過兵器局的工匠,他們就會這一種鉚接,難道老師還會其他種鉚接?”
宋應星不回答馬鋮的問題,低頭從地上撿起一個廢舊的鉚釘說道:“仲和,你看這是普通鉚釘,只要在鉚釘前面加一個銅套子,在鉚接的時候鉚釘頭部變大,就會將銅套死死的壓在缸壁上,同時因為氣缸內部氣壓要比外部高,再加上銅質性軟,自然可以堵住一切漏點。”
宋應星說的正是後世使用的抽芯鉚釘,在二戰前電焊工藝還沒發明,英國上萬噸的戰列艦都是由這種一個個抽芯鉚釘鉚接而成。
馬鋮一聽心中十分佩服,看來還是專家懂得多,趕緊找來手下讓他們按照宋應星的吩咐去準備。
宋應星的建議很好,在第二天就將整個氣缸三百多個鉚釘全部鉚接完成,經過注水檢查後也沒發現漏水。馬鋮看到後很滿意,馬上命令手下開始生火。
為了安全馬鋮帶著宋應星遠遠躲在一處高牆後面,馬鋮聽報事的夥計說氣壓已經達到兩個大氣壓,並且氣缸並沒有漏氣的現象,知道自己成功了。
馬鋮研製的蒸汽輪機最高可達五個大氣壓,也就是在一平方釐米承受的壓力在五公斤左右,這種鍋爐雖然不能和後世那種二十公斤每平方釐米的蒸汽機車相比,但也比每平方釐米只有1.3公斤的瓦特蒸汽機先進太多了。
馬鋮聽那個夥計說已經有了兩個大氣壓,趕緊命手下開啟噴嘴,開始試生產。
隨著噴嘴的開啟,一股高壓蒸汽從噴嘴呼嘯而出,吹動了面前的汽輪扇葉,隨著汽輪的帶動,傳動軸帶動一邊的機械做功,馬鋮的蒸汽輪機算是大功告成。
馬鋮在保護牆後待了足足半個時辰,等蒸汽輪機各項指標都檢查完畢後,才帶著宋應星來到現場觀看。透過馬鋮研製的簡陋氣壓表,馬鋮看到氣壓穩定在三個大氣壓,這個蒸汽輪機設計最高氣壓可以達到五個,現在三個大氣壓完全沒什麼問題。
宋應星看到面前這個大傢伙呼哧呼哧冒著蒸汽,心中不免有些懼怕,這也是人的正常反應,人在大自然的偉力面前都能感到自己的無助和渺小。
“仲和,現在你的蒸汽機已經可以運轉,但是你需要他幹什麼呢?”宋應星還不知道這個大傢伙有什麼用,在院子裡他只看到汽輪在帶動傳動軸轉動,同時傳動軸帶動皮帶轉動,只是皮帶很長,至於帶動的什麼機械宋應星看不到。
馬鋮聽宋應星這麼問笑道:“這個用途可大了,老師請跟著徒兒來,到另外一間院子看看!”
從這個院子出來走到傍邊的院子,這裡一進去就是一陣悶熱,裡面正是火槍的鑽孔車間。從蒸汽機那裡傳來的動力在這裡帶動鑽頭,開始瘋狂的轉動槍管。
馬鋮估算一下時間,如果用人工來鑽,每天只能鑽成兩根,現在有了蒸汽機,可以帶動整個鑽孔車間的十五個鑽床,每半個時辰就能鑽出十五個槍管。
宋應星看到這樣子也瞠目結舌,沒行到這種蒸汽機竟然用處這麼大,這可比人工強出太多了。當然造槍管只是蒸汽機最簡單的一個功用,現在馬鋮的神機營都已經裝備了火槍,在增加火槍也沒什麼實際意思,國家財政也不允許馬鋮無腦暴火槍兵,目前馬鋮迫切需要的冷兵器。
畢竟火藥不好弄,但是南京城裡城外人有的是,給他們一把刀一套盔甲,就可以上陣殺敵,所以這才是馬鋮需要蒸汽機的原因。
現在兵器局靠人工打製盔甲實在太慢,每套半身甲就需要五十四個甲葉,需要一個熟練鐵匠十天的努力,這還沒算上人工鑲嵌所費的時間。
現在有了蒸汽機就不同了,有了蒸汽機就有了氣壓機,就可以成規模的生產板條甲,雖然板條甲的防禦比不上札甲,但也比棉甲強上不少吧。