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顧正臣看著轉動的飛輪,滿臉欣慰,側身對寧國道:“先生有沒有誇過你是個天才?”
寧國莞爾,笑得很好看。
終於得到了先生的認可。
朱橚問道:“可這飛輪並不好撥水,安在船上也未必可行吧?”
顧正臣拿出一截鐵棍,緩緩靠近飛輪,在接觸的一瞬,飛輪與鐵棍之間擦出了火星,鐵棍直向上竄,會心一笑:“直接用飛輪撥水自然是不太可行,寧國,你是如何設想的?”
寧國恭敬地迴道:“先生,這些馬院長已經著手設計了,馬院長認為要驅動大福船甚至是寶船這種巨無霸,隻靠著蒸汽機這點力量是遠遠不夠的,即便解決了連接杆件磨損、強度問題,還需要解決另外兩個問題。”
朱棣、沐春等人仔細聽著,蒸汽機之重要,在場的人都很清楚。
試想,若是這次出海的船上裝配了蒸汽機,在大海之上不需要打戧,不需要劃船,那在金銀島挖小錢錢的日子至少能延長半個月,甚至更久!
再試想,以前追擊海賊倭寇的時候,這些家夥依仗著船小靈活跑得快,多少次逃出生天,若是大明水師擁有蒸汽機船,讓他們先跑一段路又何妨……
蒸汽機的重要程度如何,看看朱元璋就知道了,幾個兒子好不容易迴來,這海上的故事還沒吹噓完就被趕到了格物學院,足見朱元璋對蒸汽機看得很重。
寧國認真地說:“第一個問題,是蒸汽機的動力增大問題。寶船吃水深,一兩台小型的蒸汽機恐怕無法驅動起來,唯有製造出大型一些的蒸汽機,才能讓其動力更為充沛,但具體製多大,既能確保可以順利上船,還能保證蒸汽機動力,需要一點點驗證。”
寶船是很大,但也不可能給安裝長達七八丈的蒸汽機,但若隻是使用低於一丈的蒸汽機,動力顯然不夠用。
顧正臣微微點頭,言道:“動力應該是個數算問題,機械工程院試著能不能將這個力用數字的方式表達出來,找出其中的關係,形成一定的方程。”
方程,可不是後世名詞。
早在西漢時期的《九章算術》中,其中就有商功、均輸、方程、勾股等章節。雖說這裏的方程並不是後世的方程式,但也是一種排列組合求解方法。
顧正臣不留餘力推動籌算,為的就是將籌算融入到各個學科之中。
數學是一切科學進步的基礎,若是沒有數學,沒有以數學方式找出規律、定律,全靠經驗一點點校正,最終結果可能是對的,也是可以用於實際操作,但未必是最優的結果。
將一切數字化,形成規範,找出內在的規律,才是促使研究更進一步的關鍵。
寧國對顧正臣的想法並不太了解,坦言道:“弟子有些不明。”
顧正臣耐心地講解著:“就以大福船與蒸汽機來論,大福船日常隻需要二十名軍士便足夠逆水航行,這就可以簡化為二十人力,蒸汽機驅動出來的力,隻要能達到二十人力,安裝在大福船上必然也能逆水航行。當然,未必是二十人力,你們也可以換算為馬力、牛力,總之,要讓力這個標準確定下來……”
寧國恍然,迴道:“弟子懂了。”
確定一個標準,找出一個可用的標尺,然後按照這個標尺來設計與改進蒸汽機,隻要力達到了,結果就好說。
馬直連連點頭:“顧堂長所言極是,將這些全都以數字的方式確定下來,不僅目標明確了,還為後續改進提供了方向。”
朱樉、朱棣等人連連點頭。
尺度很重要,這就等同於給蒸汽機,不,是給力找一套專門的度量衡。用什麽做標尺不重要,重要的是這個標尺必須方便實用,方便計算。
寧國接著之前的話繼續說:“第二個問題,便是驅動方式問題。蒸汽機帶動飛輪,飛輪如何將力量傳出去,又如何將傳出去的力量放大,是亟待解決的問題。不過——”
“不過什麽?”
“不過馬院長已經有了方法。”
顧正臣看向馬直。
馬直笑道:“齒輪傳動。”
顧正臣眉頭微抬:“這個方法,可行。”
齒輪傳動在格物學院應用不是一次兩次了,大門便是齒輪傳動,齒輪係統在中國古代的應用也頗多,如水轉連磨、水運渾儀、水運儀象台等,現在拿出來作為傳動結構再合適不過。
馬直言道:“齒輪傳動目前正在研究中,最大的問題還是齒輪小了容易磨損、折斷,齒輪大了,需要耗費太大的力,導致驅動出來的力變小。”
顧正臣將目光投向萬諒:“這就需要材料學院的人努力一把,打造出更好的鋼鐵了。”
萬諒深感責任重大,現如今蒸汽機研究進展不錯,可就因為材料不過關被卡在了這裏。
寧國言道:“先生,還有磨損問題……”
顧正臣想了想,說道:“無論是連接杆件還是日後齒輪傳動,都需要一定的潤滑物,減少磨損,增加使用壽命。所以,材料學院還需要專門組織人手,專攻潤滑油。從目前來看,我建議先使用豬油作為嚐試。”
潤滑油這東西,後世主要是在石油基礎上加工出來的,但大明就難了,且不說石油這玩意產量極低,無法大量供應,就說給弄來石油,顧正臣也未必能搞得定。
沒辦法,隻能使用動物脂肪作為潤滑油。
牛油也可以,但大明不殺牛,一天摔死幾頭牛也不夠用的啊,摔死的多了,很容易被官府給找上門。還是豬油劃算,產量大,跟得上供應,熬製容易……
沒有最好的,那就用次等的代替,先讓蒸汽機跑起來才是最緊要的事。
萬諒、馬直、寧國等人對顧正臣佩服不已,阻礙蒸汽機最後的一些問題在他的言談之下,輕鬆破解!現在,隻需要一些時間,這蒸汽機便可以從這廠房之中,真正走出去,搬到船上去測試!
顧正臣看著期待不已的眾人,沉聲道:“對於蒸汽機的前景,需要一個明確而清晰的論斷了,唯有如此,才能集中所有資源、人才,推動蒸汽機一往無前地發展。明日——召集全院師生!”
顧正臣看著轉動的飛輪,滿臉欣慰,側身對寧國道:“先生有沒有誇過你是個天才?”
寧國莞爾,笑得很好看。
終於得到了先生的認可。
朱橚問道:“可這飛輪並不好撥水,安在船上也未必可行吧?”
顧正臣拿出一截鐵棍,緩緩靠近飛輪,在接觸的一瞬,飛輪與鐵棍之間擦出了火星,鐵棍直向上竄,會心一笑:“直接用飛輪撥水自然是不太可行,寧國,你是如何設想的?”
寧國恭敬地迴道:“先生,這些馬院長已經著手設計了,馬院長認為要驅動大福船甚至是寶船這種巨無霸,隻靠著蒸汽機這點力量是遠遠不夠的,即便解決了連接杆件磨損、強度問題,還需要解決另外兩個問題。”
朱棣、沐春等人仔細聽著,蒸汽機之重要,在場的人都很清楚。
試想,若是這次出海的船上裝配了蒸汽機,在大海之上不需要打戧,不需要劃船,那在金銀島挖小錢錢的日子至少能延長半個月,甚至更久!
再試想,以前追擊海賊倭寇的時候,這些家夥依仗著船小靈活跑得快,多少次逃出生天,若是大明水師擁有蒸汽機船,讓他們先跑一段路又何妨……
蒸汽機的重要程度如何,看看朱元璋就知道了,幾個兒子好不容易迴來,這海上的故事還沒吹噓完就被趕到了格物學院,足見朱元璋對蒸汽機看得很重。
寧國認真地說:“第一個問題,是蒸汽機的動力增大問題。寶船吃水深,一兩台小型的蒸汽機恐怕無法驅動起來,唯有製造出大型一些的蒸汽機,才能讓其動力更為充沛,但具體製多大,既能確保可以順利上船,還能保證蒸汽機動力,需要一點點驗證。”
寶船是很大,但也不可能給安裝長達七八丈的蒸汽機,但若隻是使用低於一丈的蒸汽機,動力顯然不夠用。
顧正臣微微點頭,言道:“動力應該是個數算問題,機械工程院試著能不能將這個力用數字的方式表達出來,找出其中的關係,形成一定的方程。”
方程,可不是後世名詞。
早在西漢時期的《九章算術》中,其中就有商功、均輸、方程、勾股等章節。雖說這裏的方程並不是後世的方程式,但也是一種排列組合求解方法。
顧正臣不留餘力推動籌算,為的就是將籌算融入到各個學科之中。
數學是一切科學進步的基礎,若是沒有數學,沒有以數學方式找出規律、定律,全靠經驗一點點校正,最終結果可能是對的,也是可以用於實際操作,但未必是最優的結果。
將一切數字化,形成規範,找出內在的規律,才是促使研究更進一步的關鍵。
寧國對顧正臣的想法並不太了解,坦言道:“弟子有些不明。”
顧正臣耐心地講解著:“就以大福船與蒸汽機來論,大福船日常隻需要二十名軍士便足夠逆水航行,這就可以簡化為二十人力,蒸汽機驅動出來的力,隻要能達到二十人力,安裝在大福船上必然也能逆水航行。當然,未必是二十人力,你們也可以換算為馬力、牛力,總之,要讓力這個標準確定下來……”
寧國恍然,迴道:“弟子懂了。”
確定一個標準,找出一個可用的標尺,然後按照這個標尺來設計與改進蒸汽機,隻要力達到了,結果就好說。
馬直連連點頭:“顧堂長所言極是,將這些全都以數字的方式確定下來,不僅目標明確了,還為後續改進提供了方向。”
朱樉、朱棣等人連連點頭。
尺度很重要,這就等同於給蒸汽機,不,是給力找一套專門的度量衡。用什麽做標尺不重要,重要的是這個標尺必須方便實用,方便計算。
寧國接著之前的話繼續說:“第二個問題,便是驅動方式問題。蒸汽機帶動飛輪,飛輪如何將力量傳出去,又如何將傳出去的力量放大,是亟待解決的問題。不過——”
“不過什麽?”
“不過馬院長已經有了方法。”
顧正臣看向馬直。
馬直笑道:“齒輪傳動。”
顧正臣眉頭微抬:“這個方法,可行。”
齒輪傳動在格物學院應用不是一次兩次了,大門便是齒輪傳動,齒輪係統在中國古代的應用也頗多,如水轉連磨、水運渾儀、水運儀象台等,現在拿出來作為傳動結構再合適不過。
馬直言道:“齒輪傳動目前正在研究中,最大的問題還是齒輪小了容易磨損、折斷,齒輪大了,需要耗費太大的力,導致驅動出來的力變小。”
顧正臣將目光投向萬諒:“這就需要材料學院的人努力一把,打造出更好的鋼鐵了。”
萬諒深感責任重大,現如今蒸汽機研究進展不錯,可就因為材料不過關被卡在了這裏。
寧國言道:“先生,還有磨損問題……”
顧正臣想了想,說道:“無論是連接杆件還是日後齒輪傳動,都需要一定的潤滑物,減少磨損,增加使用壽命。所以,材料學院還需要專門組織人手,專攻潤滑油。從目前來看,我建議先使用豬油作為嚐試。”
潤滑油這東西,後世主要是在石油基礎上加工出來的,但大明就難了,且不說石油這玩意產量極低,無法大量供應,就說給弄來石油,顧正臣也未必能搞得定。
沒辦法,隻能使用動物脂肪作為潤滑油。
牛油也可以,但大明不殺牛,一天摔死幾頭牛也不夠用的啊,摔死的多了,很容易被官府給找上門。還是豬油劃算,產量大,跟得上供應,熬製容易……
沒有最好的,那就用次等的代替,先讓蒸汽機跑起來才是最緊要的事。
萬諒、馬直、寧國等人對顧正臣佩服不已,阻礙蒸汽機最後的一些問題在他的言談之下,輕鬆破解!現在,隻需要一些時間,這蒸汽機便可以從這廠房之中,真正走出去,搬到船上去測試!
顧正臣看著期待不已的眾人,沉聲道:“對於蒸汽機的前景,需要一個明確而清晰的論斷了,唯有如此,才能集中所有資源、人才,推動蒸汽機一往無前地發展。明日——召集全院師生!”