第739章 永不停歇的蒸汽機

  提問題的研究員受到羅沖的誇獎，心中自然喜不自勝，而其他人聽到羅沖瞬間根據問題舉一反三，接連提出好幾種動力源，更是對羅沖的腦洞和聯想崇拜不已。

  

  怪不得首領那麼厲害，隨隨便便就能創造出那麼實用的好東西，這腦洞簡直無敵啊，他們只知道用乙炔點燈，用乙炔焊接，可卻沒想到這東西竟然還能當作動力源，而且就是當作燃料的用途，那也是首領告訴他們的。

  閒話沒有多說，關於蒸汽機的特設講座才是正題。

  「剛才我已經說了，為什麼不選別的燃料作為動力源呢，因為我們現在的加工水平還不夠高，蒸汽機這種簡單的結構，容錯率很高，就算不太嚴謹，我們也能把它嘗試的製作出來，而且它的使用成本也是最低的。

  其他的不管是乙炔，還有桐油，又或者酒精和火藥，都不是作為燃料最合適的東西，需要精加工的燃料太貴了，反而是煤礦這種東西，儲量多，挖出來就能用，只要能拿來燒熱水就夠了。」

  下面的一眾研究員紛紛點頭，對羅沖的想法也有了直觀的了解。

  「光說不練是不行的，我之前已經讓玻璃工坊打造了這樣一套的透明蒸汽機模型，方便大家能夠更直觀的了解其中的原理，現在誰想到前面來操作一下給大家看看。」

  羅沖的話說完，底下唰的一聲全都舉起了手，看來自己已經徹底調動了他們的興趣，他自己倒是什麼都不怕，就怕手下這些人對蒸汽機不感冒啊。

  不過現在這課堂氣氛就很好，羅沖直接點了一個人讓他上前操作。

  那人恭敬的對著羅沖作揖拱手，叫了聲首領後又對著講台下的眾人略一拱手，然後就開始打量起面前的這些東西來。

  羅沖讓人做的蒸汽機模型並不是整體的，而是只有一個精巧的木頭架子，上面安裝了一個飛輪，前面是活塞連杆和透明玻璃吹成的氣缸，而在氣缸的前面，還有一個玻璃做的小瓶子，裡面裝水，用來代替鍋爐，和氣缸之間用導氣半透明橡膠管來連接。

  加熱方式則是使用酒精燈外部加熱，這東西是實驗常備的工具，漢部落玻璃和酒精都不缺，乾脆趁這次機會弄了出來。

  上來的那個研究員在羅沖的指揮下開始了操作，裝水的燒瓶內添一半的水，然後把它和氣缸連接在一起，架子放好，酒精燈點著明火，調節一下火焰高度，然後挪到燒瓶底下。

  誰開始慢慢的升溫，一些熱氣頓時模糊了燒瓶空餘的內壁，下面的眾人也都趴在桌子上伸長脖子看了起來。

  「大家可以到前面來看，安靜一點，不要太擠。」

  羅沖笑著看了看他們，為了讓每一個人都看清楚，特意讓他們上前來觀看。

  眾人聞言十分激動，連忙小聲起身湊到講台四周，把講台整個包圍起來。

  燒瓶不大，裡面的半瓶水很快就被加熱了，開始緩緩的冒出許多細小的氣泡，不過距離沸騰還要差一點。

  有人急性子的頓時問了一句，「首領，這個機器的啟動速度是不是慢了點啊，感覺比風車水車還慢。」

  「慢？慢不要緊，要是能花個燒水的功夫將它啟動，然後運行一整天的話，啟動的時間基本就可以忽略不計，而且它的燃耗也不大，浪費不了多少能源。」羅沖笑著解釋了一句，這個時候燒瓶內的水也開始沸騰了。

  沒多大的燒瓶內，熱水在咕嘟咕嘟的翻滾，大量的水蒸氣開始向外尋找突破口，但是密閉的燒瓶並沒有其他通道可以讓蒸汽逃逸，最後只能順著半透明的黃色橡膠管湧入透明的玻璃氣缸內。

  這是一個往復式蒸汽機的模型，上面的進氣口和活塞連杆相接，有一個控制進氣通道的開關裝置，同時還連接了廢棄排放口。

  但是隨著大量的水蒸氣湧入，那些白色的熱烙蒸汽居然沒有推動活塞，而是直接從排氣口出去了，飛輪仍舊一動不動，這就很讓人尷尬了。

  「首領，這？接下來該怎麼辦？」上來負責操作的那個研究員看著眼前的一幕，出聲打破了尷尬。

  羅沖想了下，這東西啟動是不是也要像單缸柴油拖拉機那樣用搖把搖一下，給飛輪提供一些慣性？於是就聽他說道。

  「把出氣口的橡膠管捏死，提高氣缸內部壓力，然後用另一隻手撥動飛輪，提供一些初始慣性。」

  研究員很快按照羅沖的要求做了一遍操作，將出氣口的管子捏死，裡面的蒸汽壓力頓時升高，沒有出口的水蒸氣越聚越多，最後無處逃逸，只好向著唯一能動的活塞方向頂了過去。

  「有效果。」

  周圍的眾人全都眼前一亮，那個操作員也不敢耽擱，連忙用另一隻手撥動飛輪，下一刻，受到蒸汽和連杆的作用，飛輪開始不停的轉動起來。

  「快鬆開出氣管。」羅沖連忙提醒了一句。

  等操作員把出氣管鬆開，飛輪便開始在蒸汽的來回推動下加速了，上面的小輪子也開始呼呼呼的轉了起來。

  「哇，真的能動啊，還轉的那麼快。」

  「你們看這排氣筒也有意思，還是突突突突，一股一股的往外排。」

  「靠燒水和燃料就能驅動機械轉動，如果這樣的話，豈不是說只要能不斷加水和燃料，就能讓它一直幹活兒了？那還真是厲害啊。」

  「這東西要是能成，恐怕薪柴就要漲價了......」

  「噗，你這腦迴路還真是清奇啊。」

  「不管，不管，我們是研究機械的，價格不是我們該管的事。」

  眾人看到眼前這台袖珍的，用兩隻手就能捧起來的蒸汽機模型，紛紛驚嘆出聲。

  等整個研發團隊都參觀完了這台蒸汽機模型，羅沖也開始了他的正式講課。

  研發團隊的第一目標，是搞出一台小型源動力往復式單缸蒸汽機，不是用來裝在機車上的，而是用來給車床提供原動力，為開發更好的蒸汽機提供有利條件，畢竟有了車床，一些精密零件的加工才能得到質量保障。

  單缸式往復蒸汽機，也就是傳說中瓦特改良的蒸汽機，從最早的紐科門蒸汽機的單衝程運動改成了雙衝程運動，將蒸汽機的做工效率提高了一倍不止，也由此，才將蒸汽機大規模推廣起來。

  羅沖的想法也很簡單，沒有精密加工機械的情況下，那就先把加工機械搞出來。

  這種蒸汽機主要由一個鍋爐、一個高壓氣缸、一個往復式活塞及其連杆，最後就是提供主動力的飛輪。

  飛輪再用皮帶或者齒輪與無動力機械連接，使其具備人工動力。

  研發團隊們對這種結構的運用和理解也已經頗為熟悉，理解起來非常迅速。

  所有人都將羅沖這位漢部落第一科學家的名言奉為真理，也就是所謂的：藝術就是爆炸，工業就是燒水，器械就是轉圈......

  他們現在所研究的這個項目，其實就是用燒水來讓機械轉圈而已。

  羅沖負責設計和整體思路，研究員們主要負責利用現有工藝，將羅沖所需要的東西製造出來，雙方各盡其才，很快就把研究工作帶到了正軌上。

  鍋爐的製造由鋼板衝壓，鑽孔，熱鉚，以及焊接等工藝完成，這個是技術難度最低的一個環節，主要要求做工精細即可，利用現有技術就能完成。

  鍋爐裡面整體上分為兩部分，因為是固定的立式鍋爐，所以整體上看起來呈圓柱形，像是一個站起來的巨大膠囊，有將近一個人大小，上半部分是水箱，下半部分為火塘，外面接了幾根金屬管道，用於輸送水蒸氣。

  而最複雜的往復式氣缸，則是用最精細的失蠟法鑄造技術，使用熟鐵鑄造而成。

  汽缸不需要承受火炮那麼大的膛壓，所以沒必要使用鑄鋼材料，鑄鐵足以承受，而且使用熟鐵更軟，方便汽缸內膛的打磨。

  氣缸的結構也選用的圓柱體，這是基於漢部落現有的火炮鏜床技術而設計的，長方體的氣缸不是不行，而是目前還做不到那麼嚴絲合縫，要知道密封程度才是氣缸這種零件的重要指標。

  同時，關於機械能和活塞氣缸的關係，羅沖也明確的教給了研究員們，讓他們直接吸收，並在以後的實踐中自己應用。

  圓柱形活塞汽缸這種東西，其體積和直徑其實也非常有講究，缸體直徑越大，那麼蒸汽作用在活塞表面的推力也就越大，機器也就越有勁，也就是所謂扭力大。

  而直徑小，長度較長的汽缸，由於活塞的表面積減小，機器能夠提供的動力也會相應減小，這是不可避免的，但是隨著缸體的拉長，活塞的行程也會相應的變長。

  這樣的汽缸製作出來，扭力會比較小，但是馬力卻十分充足，也就是拉力不大，但是腿兒倒騰的比較快。

  這兩種汽缸無所謂誰強誰弱，還是羅沖的那句名言，器械這東西沒有好與不好之分，只看它用的地方合不適合。

  如果你準備用它放在礦山上拉石頭，那麼肯定拉力越大越好，這個時候直徑大的汽缸就有優勢，而如果要用蒸汽機做一台台鋸，那麼追求的就是鋸片的轉速，只要夠快就好，反正也用不上什麼力，鋸木頭而已，要那麼大力氣幹嘛，這個時候直徑較小，但是行程較長的汽缸就會更勝一籌。

  因為這次研發的是用在工具機上的蒸汽機，追求的是轉速，所以羅沖選用的就是長行程小直徑的單體往復式汽缸。

  失蠟法鑄造，再用風車立式鏜床來打磨汽缸內壁。

  而配套的汽缸活塞，則是直接用一組較薄的銅鐵複合板構成，沒有使用任何橡膠，因為蒸汽機本來也用不著橡膠來做密封。

  這個活塞的密封原理，用的還是最初級的熱脹冷縮現像，主要的活塞部件由幾片組裝在一起的圓形薄鐵片構成，鐵皮直徑與缸體內徑幾乎相等，只要能差不多放進去，稍微有一點縫隙也沒關係，當然，還是越嚴絲合縫越好。

  這樣的鐵皮活塞放進去後，等蒸汽機啟動，活塞板接觸到高壓高溫的水蒸汽，嚴絲合縫的鐵皮受熱膨脹，直徑就會稍微比缸體大上那麼一點點，到時候活塞就會牢牢的抵在缸壁上，形成一個完全密封的環境。

  至於鐵皮活塞兩邊添加的銅片，主要是用來幫助鐵皮快速升溫用的，因為銅的導熱性要比鐵更快更好，之所以沒有直接用銅，而是採用銅鐵複合式的方式來做，是因為銅的強度不夠，和鐵比起來還是太軟了，耐磨性不怎麼高。

  除此之外的往復開關蒸汽管，裡面則是直接用一節銅柱來做開關，這個東西比較小，完全可以做成實心的，這樣一來，銅柱的導熱和潤滑就明顯勝過鋼鐵了，放在這個關鍵部位就非常合適。

  其他的飛輪和連杆等物，連杆為了提高使用年限，直接用好鋼鍛打而成，至於動力飛輪，就直接用砂模，拿熟鐵鑄造了，反正那就是個最不重要的東西，壞了大不了就換一個。

  傳動皮帶方面，其實不歸這個團隊負責，那個羅沖另有安排，他直接交給了湖心島的橡膠研發小組，讓他們以劍麻纖維為芯，再以摩擦力大，韌性強，彈力小的橡膠混合，用來製作傳動皮帶。

  這個東西只要思路正確，有羅沖提出的指標，那麼剩下的就是砸錢砸資源，用大量實驗來找正確結果的實驗過程了。

  所以羅沖對此並不擔心，根本沒有什麼難度，所需的也只是時間而已，早晚都能弄出來。

  等把研究項目帶上了正軌，羅沖也就沒必要一直待在這裡了，於是便再次回到了家中，開始處理日常的漢部落政務。

  漢部落目前並沒有多少政務需要羅沖處理，因為各地都有地方官來管，他只需要統領大局，引領方向即可，閒暇時間，其實羅沖都在寫書，他想把前世還能記住的知識，儘可能的都寫下來，這樣多少也能給漢部落留下些財富。

  就在日常寫書的日子裡，時間緩緩抵達了漢部落建元二年的六月底，一封從竹島使團飛來的巨鷹再次給羅沖帶來一封書信，上面說，使團的貨幣推行很順利，但是所需貨幣量太大，希望部落繼續調集硬幣補充，同時，鑫部落貌似也已經攢到了足夠的錢，希望可以立即交易漢部落承諾的那兩艘帆船。