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第五百五十二章 橡膠和蒸汽機

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新開挖的運河,按照11米的深度,在一戰的時期,可以進出超級戰列艦,也就是排水量超過2萬噸的巨艦,這是在20世紀,真正科學和航海結晶的主力戰艦。

北宋將來,能不能建造出這樣,超過2萬噸的怪物,趙信暫時不知道,但是如果動力系統解決了之後,這將會不是什麽問題。

蒸汽機和內燃機需要的科技水平相當高,基本原理早就出來了,可是要到成熟運作,還需要走過幾百年的歷史。

趙信不是工科方面的專家,不懂制造這個東西的全部步驟,可是他是懂得基本理論的,蒸汽機的理論,就是從開水燒開,蒸汽沖開壺蓋開始。

利用水被加熱到蒸汽,從液態的水轉變成水蒸氣,借助著水蒸氣推動的蒸汽機運作。

基本原理不難,關鍵是如何的把蒸汽給利用起來,發揮出最大的效果,跟18世紀相比,北宋或許在某些科技上面,不如18世紀的英國,可是北宋目前已經走過了最關鍵的一步,那就是材料。

內燃機和蒸汽機,需要的是耐高溫,耐高壓,耐腐蝕的材料,在新材料沒有大規模的使用的時候,可塑性最強,並且廣泛運用的就是鋼鐵。

面對著高溫高濕和腐蝕性的材料,這對於鐵的要求非常高,要麽是獨特的配方,要麽是各種的塗層,別說是11世紀,就算是對於19世紀末,20世紀初的世界來說,都是一個非常難以解決的問題,要麽制作不出來更大能量蒸汽機,要麽,較為笨重,性價比不算太高。

材料的研究,不是一蹴而就的,在國家的背景之下,集中了整個國家的力量,這才能夠在漫長的時間之中,逐步的取得突破,有時候,因為一款材料不過關,戰艦艦炮,還有裝甲,都大打折扣。

在定海軍,這一切都不是問題,關於材料研究的龐大投入,被定海軍隨機獲取取代了,同樣,關於材料學,定海軍還在研究,並且不停推陳出新的。

不同於其他學科,必須在某些科技基礎之下,才可以進行,越是高深的理論,就必須要依靠自然科學和其他方面作為支持,沒有眾多方面的推進,是沒辦法展現。

二戰之後,微電子不說了,那已經不單單是材料了,還牽扯到無線電和基礎理論的很多方面,可是單純到材料上,就不一樣了。

一款21世紀的材料,如果用手工的方法可以提煉和制造出來,在11世紀的北宋,就有制造出來的可能性,而定海軍目前,已經擁有大型煉鋼高爐,這樣能夠制作出來的材料,就更加的廣泛了。

材料不一樣,配方具體方法,淬火和一些後期的特別的處理,這些都是一個體系的部分,哪怕沒有一些研究作為支撐,如果得到了某一種配方的全部細節,也有很大的可能性重現。

卡牌系統可以對材料進行描述,這等於是把材料還有添加劑的種種特性,都給明白無誤的擺在所有人的面前,研究者所要做到的,就是從無數的這個結果之中,找到客觀的規律。

這個研究的過程,從側面,增加了材料的發展,或許說,很多的材料和配方,只是實驗室的規格,可是借助著卡牌系統,小批量生產,還是沒有問題的。

定海軍在材料上面,走了一條跟後世完全不一樣的道路,從結果找原因,永遠是從原因找結果容易的多的,正是因為這樣,實驗室研究的程度,遠遠高於現實,在一些高精尖的材料之中的,定海軍已經進入到了第五代第六代,在大規模生產的材料,可能還是一兩代的樣子。

這樣的差別,還會長期存在,可是不耽誤定海軍在材料上面高歌猛進,某一種類的材料,甚至可以達到20世紀,甚至是20世紀末的先進程度。

這中間,耐高溫,耐高壓,耐腐蝕的材料很多,用來建造蒸汽機和內燃機,已經沒有了材料上面的問題。

材料,是困擾某一種機械的重要問題,材料不過關,再怎麽精巧的設計,也沒辦法完全的發揮作用,可是如果材料足夠,設計和科技不足的時候,卻不存在問題,只要科技進展到了某一個層次,必然可以獲得跟這個層次相應的機械。

對於蒸汽機和內燃機,趙信從來都不懷疑可以制造出來,在定海軍,原始的蒸汽機已經做出來了,可是效果不佳,原因很簡單,跟瓦特改良之前一樣,密封不過關。

材料是定海軍的強項,可是這個強項單純的是在鋼鐵上面,從春秋戰國進入到了鐵器時代之後,中國的鋼鐵,有了千年的發展,在千年之中,無數鐵匠們,幾乎把所有能夠想到的方法都給想到了,再加上隕石,這些來自於天上星辰,經過了大氣層加熱的天外來客,其中的配方更是千奇百怪的。

有些,甚至連後世的科技,都沒有辦法重現出來,可是一旦經過了卡牌系統的掃描,就可以在卡牌系統之中小規模的生產,

大名府聚集的天下的鐵匠,得到了眾多的配方,甚至是秘方,再加上牛大力這樣一個,天才般的研究者,把趙信很多,關於21世紀的理論,變成現實,並且推陳出新,這些優勢加在一起,就形成了目前定海軍的現狀,鋼鐵為主材料,突飛猛進,各種出色的材料眾多。

在21世紀,材料紛繁覆雜,可是大體上分成了金屬材料和非金屬材料,特別是到了21世紀之後,伴隨著各種領域的進步的,發展更加旺盛的,是非金屬材料,特別是以塑料為主的高分子覆合材料。

石化和高分子化合領域,那是一款全新的領域,跟鋼鐵不同的是,絕大部分的物質,都沒辦法在自然界之中找到實物,相對數量也少。

定海軍也對這方面進行研究,最起碼石化領域的基礎裂解,是完成了,以汽油柴油為主的各種化石類能源,也開始出現,一些基本石化材料,也在逐步的分類出來,可是沒辦法更進一步。

定海軍可以通過出色的鋼鐵,構築出蒸汽機的主體,並且通過趙信給予的一個基本的理論,制作出了較為不錯的蒸汽機,可是傳統的材料,沒辦法密封。

在北宋,也是有一些密封材料的,比如說生漆和桐油,可是這些東西,沒有一個耐高溫的。

蒸汽機是通過把水加熱到蒸汽,通過蒸汽推動傳動裝置,不停作用,可是蒸汽可是相當熱的,液態的水的溫度,在0度到100度之間,這是極限,燒水的壺,甚至可以用極為輕薄的鐵片,甚至是鋁構築,就是因為,只要壺裏的水不燒光,基本上,壺的溫度是固定在100度以下。

液態的水,極限的溫度是100度,可是蒸汽不一樣,高溫高壓下的蒸汽,甚至能夠達到幾百度,上千度,這對於桐油,對於生漆來說,那就沒辦法了。

只有能夠耐高溫,耐高壓密封物品才可以,這個物品,趙信也清楚到底是什麽,自然界都有的東西,後世非常重要的經濟作物橡膠。

可惜知道歸知道,卻沒辦法的,橡膠樹是原產於美洲的,跟高產作物一樣,那是要航海時代達到某種程度才可以獲得的樹種,暫時沒辦法得到。

在21世紀的咨詢之中,趙信知道了,產橡膠樹木,不止橡膠樹,從漢朝傳入到中國,並且在中國大部分地方都種植的無花果樹也可以產橡膠。

可惜,跟天然橡膠樹比起來,無花果樹的白色乳液,只是蘊含了橡膠的成分,趙信已經開始收集了大量的無花果樹,可是從中間提取橡膠,依然是非常困難,無數的實驗,都沒有一個成熟的產品產出。

卡牌系統,雖然可以覆制物品,卻無法把一個完整的化合物之中的所有部分,都給區分出來,否則的話,之前的點亮卡牌就不會那麽的困難,單純一個生物體,他們的身上眾多的元素和化合物就是成千上萬,人身上也是如此。

在無花果的枝葉之中,可以清晰的探查出,蘊含了所有的東西,可是除了少部分,可以通過化合的方法去掉,其他的,就沒有辦法了,以現在定海軍的實力,蘊含橡膠比例最高的溶液,也沒辦法制作出橡膠,只能夠等到化學進一步的進展,對於提純研究更進一步才可以。

還是天然橡膠好,可是拿在遙遠的太平洋的另外一端,沒有尋找到橡膠,沒有通過石化來制作的合成橡膠,蒸汽機的密封問題,是一個巨大的問題,在不解決密封性,任何提升蒸汽機性能的工作都是無用功。

對於定海軍而言,材料是最容易解決的,因卡牌系統可以覆制大量的材料,只要是現實世界之中擁有的材料,就可以通過卡牌系統制造出來的。

可是對於趙信沒有見到的產品,那就沒辦法了,或許可以通過抽取和合成,用虛無縹緲的比例,去尋求那麽一線的希望,然後就只能夠搜集了。

後世的內燃機,大規模的使用了新的材料,可是橡膠的使用率依然不低,還有高分子覆合材料,這種被塑料一大類所代表的,實際上,是眾多的東西。

借助著對石油的研究,還有一些天然的材料的搜集,定海軍有了而一些類似塑料的材料,可惜這些材料,根本就無法使用在蒸汽機上面。

在沒有天然橡膠的前提下,就只能夠默默的累計技術,哪怕是四下透氣的蒸汽機,趙信也會讓研究者考慮,可以密封之後的情況,這種臆想的,不能解決問題,可以促進的研究的進展的。

目前定海軍關於蒸汽機的研究,比起最初的時候,最少已經擴展了10倍,可以毫不客氣的說,一旦密封材料生產出來,成熟的蒸汽機,是肯定能夠生產出來,比起最初的蒸汽機不知道提升多少,可惜就是卡在這環節。

19世紀末,20世紀初的鐵甲戰艦,他的核心就在於的動力設施,一旦動力設施完成,其他的,也有一些科技含量,在材料這個大問題已經給你解決的前提下,制造出來只是時間問題。

以目前定海軍蒸汽機來估算,目前的動力,最少也可以達到1150馬力以上,這個動力並不是估算,而是實際測量的。

定海軍現在,沒辦法弄出來橡膠,可是短時間的密封,還是可以,雖然這個有效的時間不足5分鐘,卻可以基本上得到一個大體的數字。

150馬力,比起瓦特改良的蒸汽機,提升了不少的,可是他最多,只能夠充當一個普通的動力,而無法充當一個船用蒸汽機,最少要幾百馬力之後,才有可能。

無論是大型船舶,還是未來工業至關重要的動力,都卡在了這個蒸汽機的密封問題上面,五分鐘的密封,這種密封,只有實驗室的作用,而不具備真正的實用性作用,哪怕是再怎麽簡陋的需求,最少要能夠連續工作幾天的時間吧,否則的話,全面的改造的話,一兩天一次故障的,單純這個故障帶來的損失,都無法接受。

哪怕實驗室裏面,根據蒸汽機的經典造型,覆制出了蒸汽機的,也明白了蒸汽機的諸多部件的原理,可是一個密封的問題,成為了困擾定海軍最大的問題。

提前獲得動力,那是不可能了,動力對於工業社會的改變,可以說是歷史性的,一個蒸汽機,改變了英國,讓英國出現了工業革命,並且站在了世界的巔峰。

11世紀的定海軍,在現在,擁有了發展的一切根基,卻偏偏沒有動力,甚至獲得動力,只差最後一步,只能夠等待,只能夠慢慢的積蓄力量。

好在,一切還早,北宋在工業和海洋上面,沒有對手,唯一的對手,就是自己,有趙信把握住定海軍的發展方向,一步步的夯實基礎,未來,當動力解決,工業生產爆炸的時候,才不至於措不及防,浪費時間,而現在要做的,就是把這個運河建好。

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