第451章 451.改造方法
如今宋朝普遍使用的铁甲船，吨位都并不大，大概只在两千吨左右，这个数字若是换成军舰倒也算了不起的成就了，但对于民用来说，却是实在太小了，之所以会这样说，是因为民用船只非常考验性价比这个东西，而军用的则没有那么多性价比需要去考虑，这就像航空母舰，如今世界上最大的也不过十二万吨，而最大的商业运输船，已经到了五十万吨的级别了。 这就是性价比上的差距，一艘两千吨的战舰，他即便放到现代在发展中国家也已经算很不错的鱼雷艇了，但对于商船来说，却是远远不够，尤其是这个时代的科技水平非常落后，船只所使用的能源还只要以煤炭为主，并且不是纯煤，而是从山里挖出来，含有杂质的煤，不像后世，即便是煤驱动的动力系统，他也最起码是纯煤，而不是这些含有大量杂质的煤。 这就导致锅炉的燃烧概率不是特别的高，大概只在百分之六而已，这个数字是非常低的，它代表着煤燃烧一吨煤，所产生的热量，只有百分之六被释放在了驱动上，也就是说，还有百分之九十四的热量是白白消耗掉的，这样接起来，就会连锁反应，导致一艘船大量的空间要用来存放燃煤，这一点显然很容易理解，使用率的低下需要依靠更多的燃料去弥补，而这些占用的空间，便是原本货物、人所该有的空间，而现在都被燃煤占据，这当然会使一艘船的载量大幅度的降低。 这个数字甚至会让人震惊，如今木船中最大的一艘船在八百吨左右，而最大的铁甲船则在两千吨左右，但是让人感到震惊的是，一艘八百吨的船所携带的量竟然已经到达了一艘铁甲船的三分之二，这是一个什么概念？明明铁甲船比木船要大两倍有余，但从载量上来看，却没有巨大的提升，这便是如今铁甲船的困局。 新能源，或者说更为高效的能源，是如今困扰舰船发展最为重要的几个原因之一，只要能够让燃料效率比得到提升，那么大量的房间就能得到释放，这将有效的增加铁甲船的载量，也方便了新大陆移民的问题，而现在，这几种困难如今科学院的科学家们，还有各大造船厂的工程们也都在研究，徐清有信心，十年的时间内，这些技术都可以得到很大的突破。 至于其中的原因，第一个么，是因为这些如今的难关，都仅仅局限在技术层面上，而没有到达科学层面上，所谓技术层面，就是发明了什么，而所谓科学方面，则是发现了什么，这就是两者之间的区别，如果是科学性的问题，那就短时间内不用去奢想了，比如说在如今这个时代搞定互联网，这就是根本不可能的事情，因为量子理论还没有被发现，在比如说让现在这个世界充斥智慧手机，这也是根本不可能的事情，因为波粒二象性还没有被发现，这种涉及基础物理学突破的理论的突破，才能达到科技飞跃的结果，但这些东西，往往是非常复杂的。 而只要是涉及基础物理，短时间内就根本不可能完成，但是只要一完成，对于人类来说就是一次技术大爆炸，比如说蒸汽机的发明，这就代表了人类掌握了从热能转化为动能的能力，这便是基础科学的一部分，只是因为他太过浅薄，所以才会让人们觉得他好像不是科学一样，但是这就是科学。 第二次技术大爆炸，是源自于人类对于电的掌控，在此之前，电能开始被科学家们发现，尤而引导了第二次工业革命，以至于后来的第三次工业革命，互联网革命，这些都是由基础科学上的突破带来的，他非常的难，但只要突破，就能让人类的物质文明生活，国家结构，甚至是思想出现巨大的变化，而舰船的改造，恰巧不需要这些基础科学的改造，毕竟如今的舰船，依旧是使用燃煤来驱动，下一代也是如此，暂时是不会使用电力推动的，至于核动力就更不可能了。 要知道即便是在后世，也是一直到朱姆沃尔特出现之后，这才改变了舰船的推动方式，由柴油动力系统，变成了电力推进系统，这之间的改变，足足用了数百年的时间才做到，如今的舰船自然是不可能做到这一点的，至于说用油，那也还没到这个时候，如今宋朝虽然已经有一些机械开始使用石油来作为燃料，但是石油这种东西毕竟十分稀有，不像煤炭，在中国大地上哪哪都是。 而石油则不同，并且大量的石油不像煤炭一样，煤炭虽然也深藏地底，但是还有大量的煤炭直接就是露天的煤炭，开采起来十分的方便，只要派人去挖就行了，但石油却不行，除了极少数石油是直接暴露在地表之外，大多数石油其实是藏在地底的，这样一来，别说是开采了，便是想要勘探到石油都非常的费劲，毕竟这种石油还是一种新型的燃料，对于他的特性也好，特点也好，以及分布地区也好，都是两眼一抹黑，根本就不知道，全世界能够打捞的也只有几个地方。 但是石油还有第二个问题，那就是即便是露天的石油，但是它终究还是液体，而在如今这个时代，想要把液体运输到另外一个地区去，是非常困难的。 这么说或许不能很快理解，那就举一个例子好了，现代社会，人们对于石油的使用无疑是非常频繁的，大到国家机器，下到我们使用的塑料盆，柏油马路，几乎都需要石油来作为原材料，在这个过程中，每天都有无数的船只运送着石油在世界的航路上满地跑，来满足世界上需要石油和贩卖石油的国家，如果有人看到过那些船，就知道那些船跟普通的集装箱有着多大的区别。 为什么会如此呢？就因为石油易燃且不易放在船上，比如说煤炭，相比起石油就好运很多了，只要把他们堆积在船上就可以直接运走，但石油却不可以，它是液体，所以需要特殊的容器，也因为是液体，所以不能堆叠，像煤炭，他完全可以堆叠在船上，使煤炭形成一座山来运输，但石油却不行，他最多就是到与船平齐的地方，下一刻他就要溢出来了，所以这是做不到的，起码在如今这个时代非常的困难。 当然，也有科学家想过解决这个问题，让石油成为人们普遍的原料，比如说陆上运输，这便是其中一种方法，利用火车来将千里之外的石油运送到城市中来，然后交给工厂进行使用，但是这样的做法显然存在着巨大的危险性，首先还是容器的问题，要满足石油的存储，这是一个十分巨大的问题，海洋贸易也面临这个问题，曾经有科学家想着制造一个巨大的桶然后通过密封手段将石油装进桶里面带到目的地去。 但是这种方法无论在海上还是在火车上，都不太可能实现，一来是如果要制造储存石油的桶，就必然得用钢铁来制作，毕竟一艘船最起码要运一千五百吨的货吧，而要想运得多，桶的数量必须控制，其中的容积增大，只有这样才能将有限的空间尽可能全部使用起来，这一点想必所有人都能够理解。 而使用铁桶，一个问题就立刻出现了，那就是石油的燃点问题，众所周知，钢铁是一种比热容十分低的物质，一个地方的温度高，钢铁的温度也会相应变高，一个地方的温度低，钢铁的温度也会瞬间降低，这是钢铁的特性，而这个特性对于石油来说却是要命的。 试想在一个密封的铁桶里，石油最少要在海上漂泊两个月左右的时间，才能抵达目的地，毕竟携带如此笨重的东西，船只的速度也根本不可能快到哪里去，所以两个月是一个十分合理的数字，而在这两个月里，整个铁桶都会受到阳光的直晒，这将会使铁桶的温度急速升高，而石油的燃点又非常的低，在这种长途的运输过程中，石油十分可能直接在铁桶中爆炸，让整艘船都毁于一旦。 这种事还真的曾经发生过，也因此，虽然石油这种燃料已经是众所周知，但是真想要利用它来作为发展世界的一种新能源，显然是还不行的，所以如今这个时代，煤炭依旧是国际的主流，下一代舰船即便再先进，燃料这个问题是不可能改变的，要想解决这个问题，没有二三十年的时间也是不可能的。 这一点，整个科学界也都清清楚楚，所以第二代舰船，依旧是煤炭燃烧驱动，唯一需要改变的就是锅炉以及钢铁结构的变化，研究锅炉，是为了让它更加聚热，以提高舰船的推动力，以及煤炭的利用率，在这个方面，许多科学家都积极投入其中展开研究，并且已经有了一定的进展。 比如说在锅炉设计中，从原本的井水变成纯净水，也就是所谓的蒸馏水，以此来提高煤炭燃烧的利用率，对于这一点，就有必要跟大家讲解一下锅炉的工作原理了，一般来说，一个标准的锅炉，就是通过燃烧燃料然后将热能传递给水，然后水受热变成蒸汽，而这些蒸汽会被关在一个密闭的空间中，整个空间联动轴承，到最后密闭空间之中的气压到达一定程度时，便会带动轴承，然后推动螺旋桨使舰船得以开动，这便是铁甲船动力的基本原理。 至于为什么是水，那是因为水是人类已知世界中最为适合燃烧的材料，他沸点很低，且吸热量不算高，使用这些纯净水，无疑是最好的选择，甚至在现代，所有的发电厂也几乎都是烧水发电的，由此可见水的性价比到底有多么的高，而在这一个方面，越是纯净的水，便越是能够适用于蒸汽，只不过纯净水太过消耗金钱了。 毕竟这个时代，还没有不锈钢这种东西，而整个锅炉之中，用来隔离水和燃料便是钢材，至于原因，也很简单，就是因为钢铁的比热容很低，只要稍微一燃烧，钢铁的温度就会快速上升，从而带动水沸腾，所以钢铁是锅炉非常重要的一个部分。 但是在这个过程中，因为钢铁是会生锈的，所以纯净水在钢铁封闭空间之中，一般仅仅只能保持一个月左右的基本功能，接下来就会随着钢铁的生锈而推动能力越来越差，这样一来，纯净水的消耗量就非常大了，而这绝对是一笔不小的开支，所以许多商人都不愿意使用纯净水，而是直接使用自然界中较为干净的泉水，或者是地下水来作为推动螺旋桨的工具，这样一来虽然省钱，但是速度也确实是下降了。 但是现在随着材料学的发展，许多钢铁虽然还达不到不生锈的地步，但是其坚持能力已经是越来越强了，尤其是对于纯净水，相比起海水来说，它的腐蚀性并不高，只要材料学继续发展下去，必然能够生产出更为先进的钢材，这样一来纯净水的使用时长就能增加，也就越来越多的人会去用纯净水来作为推动能力，这样一来，自然就能减少煤炭的空间，以此增加铁甲船的性价比。 还有一种方法，那就是研制新型的锅炉，这也是如今许多科学家的研究方向，现在的锅炉是非常粗糙的，里面的内部设计也非常的简单，就是一个巨大的密闭空间，然后四周都是钢铁板，下面是一个巨大的燃烧炉，以此来加热空间中的纯净水推动螺旋桨，开动舰船。 这种方法无疑是对于热量的极大浪费，即便这样的燃烧，最后所导致的结果，其实只有一面钢铁板可以收到热量而已，其余的地方则是根本不会有任何的反应，这就导致水烧起来非常的不容易，时间缓慢不说还特别浪费燃料，改造锅炉，显然是最为基本的提高使用率的方法了。 (本章完)