如今宋朝普遍使用的鐵甲船,噸位都並不大,大概隻在兩千噸左右,這個數字若是換成軍艦倒也算了不起的成就了,但對於民用來說,卻是實在太小了,之所以會這樣說,是因為民用船隻非常考驗性價比這個東西,而軍用的則沒有那麽多性價比需要去考慮,這就像航空母艦,如今世界上最大的也不過十二萬噸,而最大的商業運輸船,已經到了五十萬噸的級別了。


    這就是性價比上的差距,一艘兩千噸的戰艦,他即便放到現代在發展中國家也已經算很不錯的魚雷艇了,但對於商船來說,卻是遠遠不夠,尤其是這個時代的科技水平非常落後,船隻所使用的能源還隻要以煤炭為主,並且不是純煤,而是從山裏挖出來,含有雜質的煤,不像後世,即便是煤驅動的動力係統,他也最起碼是純煤,而不是這些含有大量雜質的煤。


    這就導致鍋爐的燃燒概率不是特別的高,大概隻在百分之六而已,這個數字是非常低的,它代表著煤燃燒一噸煤,所產生的熱量,隻有百分之六被釋放在了驅動上,也就是說,還有百分之九十四的熱量是白白消耗掉的,這樣接起來,就會連鎖反應,導致一艘船大量的空間要用來存放燃煤,這一點顯然很容易理解,使用率的低下需要依靠更多的燃料去彌補,而這些占用的空間,便是原本貨物、客人所該有的空間,而現在都被燃煤占據,這當然會使一艘船的載客量大幅度的降低。


    這個數字甚至會讓人震驚,如今木船中最大的一艘船在八百噸左右,而最大的鐵甲船則在兩千噸左右,但是讓人感到震驚的是,一艘八百噸的船所攜帶的客量竟然已經到達了一艘鐵甲船的三分之二,這是一個什麽概念?明明鐵甲船比木船要大兩倍有餘,但從載客量上來看,卻沒有巨大的提升,這便是如今鐵甲船的困局。


    新能源,或者說更為高效的能源,是如今困擾艦船發展最為重要的幾個原因之一,隻要能夠讓燃料效率比得到提升,那麽大量的房間就能得到釋放,這將有效的增加鐵甲船的載客量,也方便了新大陸移民的問題,而現在,這幾種困難如今科學院的科學家們,還有各大造船廠的工程們也都在研究,徐清有信心,十年的時間內,這些技術都可以得到很大的突破。


    至於其中的原因,第一個麽,是因為這些如今的難關,都僅僅局限在技術層麵上,而沒有到達科學層麵上,所謂技術層麵,就是發明了什麽,而所謂科學方麵,則是發現了什麽,這就是兩者之間的區別,如果是科學性的問題,那就短時間內不用去奢想了,比如說在如今這個時代搞定互聯網,這就是根本不可能的事情,因為量子理論還沒有被發現,在比如說讓現在這個世界充斥智慧手機,這也是根本不可能的事情,因為波粒二象性還沒有被發現,這種涉及基礎物理學突破的理論的突破,才能達到科技飛躍的結果,但這些東西,往往是非常複雜的。


    而隻要是涉及基礎物理,短時間內就根本不可能完成,但是隻要一完成,對於人類來說就是一次技術大爆炸,比如說蒸汽機的發明,這就代表了人類掌握了從熱能轉化為動能的能力,這便是基礎科學的一部分,隻是因為他太過淺薄,所以才會讓人們覺得他好像不是科學一樣,但是這就是科學。


    第二次技術大爆炸,是源自於人類對於電的掌控,在此之前,電能開始被科學家們發現,尤而引導了第二次工業革命,以至於後來的第三次工業革命,互聯網革命,這些都是由基礎科學上的突破帶來的,他非常的難,但隻要突破,就能讓人類的物質文明生活,國家結構,甚至是思想出現巨大的變化,而艦船的改造,恰巧不需要這些基礎科學的改造,畢竟如今的艦船,依舊是使用燃煤來驅動,下一代也是如此,暫時是不會使用電力推動的,至於核動力就更不可能了。


    要知道即便是在後世,也是一直到朱姆沃爾特出現之後,這才改變了艦船的推動方式,由柴油動力係統,變成了電力推進係統,這之間的改變,足足用了數百年的時間才做到,如今的艦船自然是不可能做到這一點的,至於說用油,那也還沒到這個時候,如今宋朝雖然已經有一些機械開始使用石油來作為燃料,但是石油這種東西畢竟十分稀有,不像煤炭,在中國大地上哪哪都是。


    而石油則不同,並且大量的石油不像煤炭一樣,煤炭雖然也深藏地底,但是還有大量的煤炭直接就是露天的煤炭,開采起來十分的方便,隻要派人去挖就行了,但石油卻不行,除了極少數石油是直接暴露在地表之外,大多數石油其實是藏在地底的,這樣一來,別說是開采了,便是想要勘探到石油都非常的費勁,畢竟這種石油還是一種新型的燃料,對於他的特性也好,特點也好,以及分布地區也好,都是兩眼一抹黑,根本就不知道,全世界能夠打撈的也隻有幾個地方。


    但是石油還有第二個問題,那就是即便是露天的石油,但是它終究還是液體,而在如今這個時代,想要把液體運輸到另外一個地區去,是非常困難的。


    這麽說或許不能很快理解,那就舉一個例子好了,現代社會,人們對於石油的使用無疑是非常頻繁的,大到國家機器,下到我們使用的塑料盆,柏油馬路,幾乎都需要石油來作為原材料,在這個過程中,每天都有無數的船隻運送著石油在世界的航路上滿地跑,來滿足世界上需要石油和販賣石油的國家,如果有人看到過那些船,就知道那些船跟普通的集裝箱有著多大的區別。


    為什麽會如此呢?就因為石油易燃且不易放在船上,比如說煤炭,相比起石油就好運很多了,隻要把他們堆積在船上就可以直接運走,但石油卻不可以,它是液體,所以需要特殊的容器,也因為是液體,所以不能堆疊,像煤炭,他完全可以堆疊在船上,使煤炭形成一座山來運輸,但石油卻不行,他最多就是到與船平齊的地方,下一刻他就要溢出來了,所以這是做不到的,起碼在如今這個時代非常的困難。


    當然,也有科學家想過解決這個問題,讓石油成為人們普遍的原料,比如說陸上運輸,這便是其中一種方法,利用火車來將千裏之外的石油運送到城市中來,然後交給工廠進行使用,但是這樣的做法顯然存在著巨大的危險性,首先還是容器的問題,要滿足石油的存儲,這是一個十分巨大的問題,海洋貿易也麵臨這個問題,曾經有科學家想著製造一個巨大的桶然後通過密封手段將石油裝進桶裏麵帶到目的地去。


    但是這種方法無論在海上還是在火車上,都不太可能實現,一來是如果要製造儲存石油的桶,就必然得用鋼鐵來製作,畢竟一艘船最起碼要運一千五百噸的貨吧,而要想運得多,桶的數量必須控製,其中的容積增大,隻有這樣才能將有限的空間盡可能全部使用起來,這一點想必所有人都能夠理解。


    而使用鐵桶,一個問題就立刻出現了,那就是石油的燃點問題,眾所周知,鋼鐵是一種比熱容十分低的物質,一個地方的溫度高,鋼鐵的溫度也會相應變高,一個地方的溫度低,鋼鐵的溫度也會瞬間降低,這是鋼鐵的特性,而這個特性對於石油來說卻是要命的。


    試想在一個密封的鐵桶裏,石油最少要在海上漂泊兩個月左右的時間,才能抵達目的地,畢竟攜帶如此笨重的東西,船隻的速度也根本不可能快到哪裏去,所以兩個月是一個十分合理的數字,而在這兩個月裏,整個鐵桶都會受到陽光的直曬,這將會使鐵桶的溫度急速升高,而石油的燃點又非常的低,在這種長途的運輸過程中,石油十分可能直接在鐵桶中爆炸,讓整艘船都毀於一旦。


    這種事還真的曾經發生過,也因此,雖然石油這種燃料已經是眾所周知,但是真想要利用它來作為發展世界的一種新能源,顯然是還不行的,所以如今這個時代,煤炭依舊是國際的主流,下一代艦船即便再先進,燃料這個問題是不可能改變的,要想解決這個問題,沒有二三十年的時間也是不可能的。


    這一點,整個科學界也都清清楚楚,所以第二代艦船,依舊是煤炭燃燒驅動,唯一需要改變的就是鍋爐以及鋼鐵結構的變化,研究鍋爐,是為了讓它更加聚熱,以提高艦船的推動力,以及煤炭的利用率,在這個方麵,許多科學家都積極投入其中展開研究,並且已經有了一定的進展。


    比如說在鍋爐設計中,從原本的井水變成純淨水,也就是所謂的蒸餾水,以此來提高煤炭燃燒的利用率,對於這一點,就有必要跟大家講解一下鍋爐的工作原理了,一般來說,一個標準的鍋爐,就是通過燃燒燃料然後將熱能傳遞給水,然後水受熱變成蒸汽,而這些蒸汽會被關在一個密閉的空間中,整個空間聯動軸承,到最後密閉空間之中的氣壓到達一定程度時,便會帶動軸承,然後推動螺旋槳使艦船得以開動,這便是鐵甲船動力的基本原理。


    至於為什麽是水,那是因為水是人類已知世界中最為適合燃燒的材料,他沸點很低,且吸熱量不算高,使用這些純淨水,無疑是最好的選擇,甚至在現代,所有的發電廠也幾乎都是燒水發電的,由此可見水的性價比到底有多麽的高,而在這一個方麵,越是純淨的水,便越是能夠適用於蒸汽,隻不過純淨水太過消耗金錢了。


    畢竟這個時代,還沒有不鏽鋼這種東西,而整個鍋爐之中,用來隔離水和燃料便是鋼材,至於原因,也很簡單,就是因為鋼鐵的比熱容很低,隻要稍微一燃燒,鋼鐵的溫度就會快速上升,從而帶動水沸騰,所以鋼鐵是鍋爐非常重要的一個部分。


    但是在這個過程中,因為鋼鐵是會生鏽的,所以純淨水在鋼鐵封閉空間之中,一般僅僅隻能保持一個月左右的基本功能,接下來就會隨著鋼鐵的生鏽而推動能力越來越差,這樣一來,純淨水的消耗量就非常大了,而這絕對是一筆不小的開支,所以許多商人都不願意使用純淨水,而是直接使用自然界中較為幹淨的泉水,或者是地下水來作為推動螺旋槳的工具,這樣一來雖然省錢,但是速度也確實是下降了。


    但是現在隨著材料學的發展,許多鋼鐵雖然還達不到不生鏽的地步,但是其堅持能力已經是越來越強了,尤其是對於純淨水,相比起海水來說,它的腐蝕性並不高,隻要材料學繼續發展下去,必然能夠生產出更為先進的鋼材,這樣一來純淨水的使用時長就能增加,也就越來越多的人會去用純淨水來作為推動能力,這樣一來,自然就能減少煤炭的空間,以此增加鐵甲船的性價比。


    還有一種方法,那就是研製新型的鍋爐,這也是如今許多科學家的研究方向,現在的鍋爐是非常粗糙的,裏麵的內部設計也非常的簡單,就是一個巨大的密閉空間,然後四周都是鋼鐵板,下麵是一個巨大的燃燒爐,以此來加熱空間中的純淨水推動螺旋槳,開動艦船。


    這種方法無疑是對於熱量的極大浪費,即便這樣的燃燒,最後所導致的結果,其實隻有一麵鋼鐵板可以收到熱量而已,其餘的地方則是根本不會有任何的反應,這就導致水燒起來非常的不容易,時間緩慢不說還特別浪費燃料,改造鍋爐,顯然是最為基本的提高使用率的方法了。


    (本章完)

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