1270年,7月7日,連雲郡。
江級「吳淞江號」拖著一連串的平底糧船,順沭水而下,抵達了連雲郡港口。
連雲郡地理位置偏南,受旱情的影響較小,同時境內水脈充沛,有著良好的灌溉條件,所以這次成了東海國本土中的一片樂土,非但沒有糧食減產,反而因為超過預期的移民湧入而更繁榮了。
在大勢影響下,連雲郡田地得到了更充分的開墾,城市工商業也有了發展的苗頭,總之一副前途大好的樣子。既然如此,那麼它也得承擔一部分的義務,向災區輸送更多的糧食。
輸送糧食更多的是個運輸問題,糧食總是有的,但如何從田間地頭將糧食匯聚到一起,再裝車裝船運到別處,又批發零售到吃糧人的手上,可是個大學問。在農業時代,運輸環節消耗的糧食比送達的更多可是再常見不過了。
所幸之前連雲郡以沭水為大動脈進行開發布置,人口聚集在沿河地帶,所以通過沭水運糧就比較容易了。而現在有了蒸汽船,能夠在水面上無視風向和水流主動移動,就大大加快了物流的速度。
「吳淞江號」就是海洋部指派來協助運糧的蒸汽船之一,這艘船與之前在東北大出風頭的「黑龍江號」和「松花江號」同屬江級,設計基本一致。不過,由於出廠較晚,再加上主要部署在本土不太用擔心可靠性問題,所以它採用了更強的動力源,也就是在「洪流-260」四缸單動蒸汽機的基礎上升級成了四缸雙動的「洪流-280」,同時配用了更大的鍋爐。這使得它的功率達到了180kw,足以在條件適宜的水域中達到十節的航速。也正是因此,使得它有充沛的動力完成運輸任務——雖然它本身沒有多大載貨空間,但可以作為拖船拖著別的駁船走啊!
江級吃水淺,因此可以深入長江以北的內河水系,在沭水、沂水、黃河、運河、淮河等處都可暢通無阻。吳淞江號和它的姐妹船們,這些天來就是卸除了大部分武裝,滿載著煤炭奔波於這些水系之中,把散布在各地的糧食有效地聚攏在一起,運回臨沂、連雲郡,再通過鐵路和海運運回災區,為抗旱救災做出了卓越貢獻。
「是關大富關艦長嗎?」
吳淞江號靠岸後,早已在港口等待多時的王世明領著幾人來到了艦橋中,看到關大富的少校軍銜,就朝他打起了招呼:「之前收到電報了吧?這是正式調令,今天把這批糧食卸到我的『Y-020』實驗船上,然後明天我們就返回本土。」
關大富當年在北清河一戰中擅自脫離戰列線而被上峰責罰了一頓,之後好不容易才補救回來,但現在也只是個少校。
他知道眼前的這位「王少尉」實際上是正牌東家,不敢怠慢,接過調令看過沒問題之後,便說道:「好的,港務聯繫好了嗎?好了的話這就開始裝卸吧。對了,這Y-020是什麼船?難不成又有新船出來了?」
王世明神秘地笑了一下:「不是什麼新船,只不過是舊船改裝而已。少校要是有興趣,可以跟來看看。」
關大富按捺不住好奇心,安排好手下的輪值,就跟著王世明去了他那艘「Y-020」上。不過讓他有些失望,這果然不是什麼新銳船隻,真的只是一艘普通的順風級運輸船而已。
「有些失望?哈哈,沒必要嘛,又不是什麼船都得做成戰鬥船隻的。」王世明一邊帶他走進底艙,一邊介紹起來,「你也知道,靠拖拽的形式拉著駁船走,行駛效率是很低的,不如把貨容積都集中到一艘大船上。這艘就是一艘實驗性質的蒸汽運輸船。」
現在本土對糧食需求很大,正是四面八方往內運糧,需要大量運力的時候。不過作為東海國海運主要力量的順風級顧名思義,在順風時表現不錯,但逆風時就不怎麼樣了。進行季節貨運的時候這個問題不明顯,但現在要求頻繁在兩地之間往返,這個問題就更突出了。所以,海洋部就試圖把蒸汽動力應用在這級別的海船上,以改善航行性能、增加運力。
不過,由於當前的蒸汽機械仍然相當落後,這就使得功率和運力不能兼得。如果為了省空間而只裝小機器,那麼增加的動力相比風帆也未必有多明顯,基本是白做工;相反,如果裝上太大的蒸汽機,那麼整套動力單元和煤炭會佔據大量的噸位,擠壓貨物空間,細算下來未必划算。這次,闊馬造船廠聯合澎湃動力和灣口容器,詳細計算了好一通,最後搞出一個「有效運力」的概念,也就是把有效載重噸位乘以平均航速,算出一個最大值。在當前技術條件下,他們認為蒸汽驅動運輸船的航速有個五節就夠了,這個速度已經超過了帆船在多變風況下的普通航速,有了實用價值,而所需的推進功率不會太大,相應的佔用空間也可以控制在合理範圍內,使得有效運力最大。在這個思路指導下,他們改裝了一艘舊順風級,也就是這艘Y-020了。
「為了儘可能減少空間佔用,我們用了一台新型的三缸機和鍋爐,放在底艙中央。實際上由於替代了一部分壓艙石,所以這台機器的佔用比想像中的小多了。這艘船原本的載重量是四百噸,現在扣除煤炭只不過降到了三百,影響可以說很小了。倒是螺旋槳有些麻煩,得從龍骨穿過去,加固結構廢了好一番功夫。」王世明自豪地介紹著。
關大富似懂非懂地跟他進入了這艘船的動力單元中。
這個動力單元要比江級上的小巧的多,位於底艙中央,還佔據了上層的客貨艙的一部分。由於這艘順風級是木龍骨,所以不得不用了格外的鐵框架進行加固。煤艙就設置在動力單元兩側,既是為了隔音隔熱,也有一定的減震作用,不過容積並不大。
「咦,這台鍋爐,和之前的溫泉系列大不一樣啊。」
「哈哈,關少校識貨啊。」王世明得意地拍著這座一人多高的新型鍋爐,「這是一台原始的水管鍋爐,雖然因為工藝問題只能用粗管子,但也足以把蒸汽壓力提高到半兆帕,在船上這可是個大突破啊。」
這台鍋爐並非常見的圓筒形,而是一個近似三角形的形狀。關大富對此可能不明所以,但如果後世人看到它的內部結構的話,就會發現裡面和太陽能熱水器很像。也就是說,內部上方有個橫置的圓筒形的蒸發容器,底下一左一右有兩排斜置的水管,整體形成「只」字形,就像兩個太陽能熱水器組合到了一起。這種構型使得斜水管在一面受熱時內部產生溫差,進而產生自發的冷熱水循環,熱水上升,冷水下降趨近受熱面,從而能有效地利用外部熱能。這台實驗鍋爐就是利用了這樣的原理,用一個頂置的大圓筒和兩排斜水管構成了一套高效的蒸發系統。煤炭在隻字底部燃燒,使得水管內的水高效地變成壓力更高的蒸汽,從而可以更高效地推動蒸汽機。
這些細節關大富不知道,但他作為江級的艦長,惡補了一系列熱機知識,對於「0.5Mpa」這個壓力意味著什麼是很清楚的:「半兆帕?那豈不是甚至足夠推動復脹機了?」
歷史上蒸汽機最重要的改進之一就是復脹化。蒸汽機的原理是高壓蒸汽進入氣缸推動活塞做功,而這些蒸汽排出氣缸之後仍然有一定壓力,若是將它引入另一個氣缸,豈不是就能再次做功了?這便是復脹化。當然,理論是很清楚的,想實用化卻不容易,問題的關鍵在於第一次進入氣缸的蒸汽壓力要足夠高,排出之後才能仍然保有足夠的壓力再次做功。之前東海產的船用鍋爐只能產生0.2Mpa出頭的蒸汽,這就差點意思,而現在能達到0.5Mpa,復脹蒸汽機就有實現的可能了。
王世明見關大富接上了茬,覺得找到了知音,非常高興,當即就把他帶到了鍋爐房後面的機房,將一台新銳的立式三缸蒸汽機展現在了他面前。
這台蒸汽機外表看上去也沒什麼特別的地方,三個氣缸位於頂部,通過豎向運動的連桿-曲軸驅動位於底部的傳動軸,各類閥門和與軸聯動的操縱桿倒是更複雜了,不過一時也看不出什麼端倪。所以關大富看了它,倒是沒有太過驚奇:「嚯,看著精神啊。這氣缸大小和洪流280的差不多,也是400mm級的吧?怎麼工作的,有多少功率?」
一串問題拋來,王世明不煩反喜,一個個講解道:「邊上的兩個確實是400mm的,都是雙動的,實際上如果把它倆單獨拿出來,就是一台雙缸雙動的洪流-265了。這台機器的關鍵是中間那個缸,內徑反而要小一些,只有300mm,這樣橫截面積就是其餘兩個缸總和的三分之一了。高壓蒸汽過來之後,首先進這個小缸,做功之後排出去,大約還剩三分之一的壓力,緊接著分流進旁邊兩個缸再次做功,輸出相等的扭矩。如此就實現了一股蒸汽兩次做功——這便是革命啊!
嘛,論起功率,這個系統也就90千瓦,比之前的洪流260還差一點,但耗煤量只有一半,前景可是大不一樣了。可惜鍋爐壓力還是不夠,最終出口的氣壓只剩一點點了,不然還能再脹一次,那可就更了不得了。不過這也不錯了,想一口吃成個胖子可要不得,而且出口壓力低也就更容易冷凝,到時候在海上獲取