明末工程师-第153部分
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头船用料两千料。船长能有十丈，水面上三层甲板，船室分为十来个水密舱，能跑东洋。若是胆大，跑南洋也能跑，只要不遇上飓风就没事。”
明代一尺和后代一尺类似，三尺一米，十丈是三十米。李植琢磨了一会，觉得这王大头说的船大概有两百多吨的排水量。
查云克解释道：“大人，这王老大说的两千料是民料，和官料又有不同！”
李植问道：“造这样一艘船要多少银子？”
王老大说道：“那要看大人想造怎样的船了！造船的这些木料，有好有坏，还需要阴干，阴干的年份不同价格又不一样。若是大人要造好船，要修修补补能用上六、七年的船，便需要四千两银子，需要杉木六百零二根、杂木两百九十八根、株木四十根、榆木舵杆四根、栗木四根、橹坯七十六支。若是差一些的，只用两三年的劣船，所用的木材大不一样，接合处也不用兴榔竹浸蛇皮内膏，用铁钉钉上便可，造价两千两便够了！”
一艘两百多吨的好船要四千两银子，倒是不便宜。
李植说道：“我若是要造更大的船呢？比如造四千料的大船。”
那匠头看了看李植，说道：“那我也能造，只是需要的人工又多了，若是要造能用六、七年的四千料大船，大概要一万两银子。”
“造两艘四千料的大船，若是要快些，要几个月？”
“小的把附近相熟的工匠全找来，五个月能造好。”
李植点了点头，说道：“你知道船肋骨吗？”
那个匠头愣了愣，想了想说道：“小的不知道。”
李植说道：“我要在船上装大炮，必须在龙骨两边铺设木肋骨做支撑才行。你不懂不怕，我可以教你。”
明代的海船普遍采用水密舱结构，这种船舶结构技术上十分超前，能让船舶在局部破损的情况下整体依旧能够航行。水密舱的舱板还能为船只提供横向支撑。不过这种支撑比较有限，承受不住重炮的后坐力。六磅炮的后坐力水密舱是能支撑的，但如果想在船上装十八磅重炮，就必须铺设船肋骨。
十八世纪以后横行几大洋的西式帆船，全是采用肋骨构架。李植以前了解过木质帆船船肋骨的结构，此时刚好派上用场。有李植的知识加上这些老船匠的经验，相信一定能把船肋骨造出来。
那船头没想到这总兵大人还懂造船的技术，在那里半信半疑。
查云克却知道李植是个巧匠，知道李植发明了不知道多少新物事，他相信李植说的船肋骨一定是有用的新物事，冲王老大说道：“王老大你运气来了，帮大都督造船还能学新本事，这一趟赚大了！”
王老大这才挠了挠头，说道：“我真不知道什么是船肋骨，要大都督指教了。”
李植点了点头，说道：“两艘四千料的大船要二万两银子？能便宜些么？”
王老大坦然说道：“大人，我们赚的全是手艺钱，材料上用的足足的。有多少银子就买多少材料造多大的船。若是大人少给些银子，我们就只能少买些材料做小些的船了，又或者买次些的材料，船就不能用那么多年。大人给多少银子都可以，但最后做出来的船就有不同了。”
查云克也说道：“大人放心，这些船匠都是本分匠人，只是赚一份手艺钱，不会贪墨大人的银子。我的船也是他造的，而且这些年每年都在他这里修理船只，花的银子都是物有所值。”
李植想了想，点头说道：“好，我相信你，我先给一万两给你采买木材，不过我要派一个人去和你一起去采购，登记做账。木材到了之后，我再教你做肋骨。另外我还要造两个明轮，到时候我一起教你们。”
王老大说道：“行！大人放心，你下的本钱这么足，我一定进最好的材料，保证大人的船能用七、八年！”
李植笑了笑，点了点头。
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二万两的造船成本不是小数字，李植要派一个人监督船工的用费，便把郑开成的弟弟郑开达派去监督王老大的采买。韩金信值得信任，李植相信没人盯着韩金信，这个前锦衣卫百户也不会乱花钱。郑开达这个密卫副使，便先去做造船督办了。
布置好造船的事情，李植就静下心来，开始研究蒸汽机了。（未完待续。）
第二百九十章 油浸麻布
李植回到范家庄，在大炮作坊里找了个独立的院子，作为蒸汽机的研究场所。
蒸汽机的原理非常简单，无非是利用水加热变成蒸气时候的膨胀压力推动活塞运动，然后又利用蒸气冷却成水时候产生的真空吸动活塞运动，这两种运动结合在一起，就带动了活塞不断上下推动，进而对外传输动力。
在后世的历史上，实用的蒸汽机是在十八世纪早期出现的，距离此时的崇祯十二年也就几十年。其中比较有名的便如纽卡门蒸汽机。这种蒸汽机原理十分简单，就是用蒸气的力量推动活塞后，往气缸中喷入冷水冷却蒸气，让产生的真空再把活塞吸回来。反复这两部运动，变可以往外传动。
在历史上，这种结构简单的蒸汽机一度生产了几千台，广泛应用于英国的煤炭矿井，用于从矿井中抽水。这种蒸汽机的使用，帮助英国成为十八世纪初欧洲最大的煤炭产地。
李植没有实际做过蒸汽机，决定从最简单的纽卡门蒸汽机做起，先易后难。先把纽卡门蒸汽机做出来，再升级改造它。
不过要做蒸汽机，李植首先要做的是简单的车床。没有车床就没法精加工钢铁物件。李植此前已经做出了镗床，车床的结构也类似了，只不过一个是旋转镗刀，一个是旋转要加工的物件，但同样的地方是都是旋转一个东西去磨另一个东西，结构是类似的。
李植指导铁匠，花了五天的时间做了一个简易车床，用自己炼出来的坩埚钢做车刀。最后做出来的车床只能说是原始车床——但已经足够李植使用了。
车床生产出来后，就可以用来车制活塞了。李植首先要做一个直径三十厘米的汽缸，先用生铁铸成，然后用镗床精加工成型。在镗床里面，要放置一个同样直径三十厘米的活塞。李植让铁匠用生铁铸造成型，然后车床精加工。
经过反复的比对，加工，再比对，再加工，最后李植得到了两个严丝合缝的汽缸和活塞。李植把底盘打开的汽缸放在烧开的水上面，发现这个活塞完全不漏气。想来即便是较高压的水蒸气压进来，漏气的速度也会很慢。
李植在活塞上做了一个推杆，由上下运动的活塞推动。
然后是冷却装置，李植在活塞旁边固定了一个冷水桶，冷水桶连着汽缸底部，连接处有一个阀门。在推杆的最外端做一个机关控制阀门，如果推杆被水蒸气顶到最上面去了，机关就被打开，冷水就喷入汽缸中冷却蒸气。水蒸气一冷却，活塞就带动推杆往下运动，运动到最底下时候触动机关关闭冷水的闸门，如此反复。
然后就是做锅炉。这个锅炉必须足够大，能够产生足够的蒸气推动。锅炉做好后和汽缸连在一起，整个纽卡门式蒸汽机就算做好了。
李植花了五天做好了各个部件，把部件拧在一起，开始试验做的是否成功。
锅炉一烧热，李植发现整个蒸汽机到处都漏气。精加工的活塞和汽缸之间倒是没怎么漏气，但那些管道的连接处是用螺纹拧在一起的，缝隙较大，此时到处都往外喷水汽。
不过即便是到处漏气，蒸汽机还是成功了，这是因为锅炉中烧出水蒸气的速度高于管道中漏气的速度。水汽推动活塞做功，不停地上下运动。因为各个管道处漏气，汽缸内的气压也刚好得到控制，那推杆上下运动的速度还比较稳定，七、八秒钟上下一次。
这一台纽卡门式蒸汽机，算是做出来了。
不过纽卡门式蒸汽机的效率十分低下，烧很多木柴才能产生有限的推力。这是因为冷却汽缸中水汽的同时还冷却了汽缸的缸体，然后过一会热蒸汽进来时候又加热了汽缸缸体，一来一回浪费了大量的热量。这样低效的蒸汽机显然不能满足李植的需求，李植要把这台纽卡门蒸汽机逐渐改造成瓦特蒸汽机。
瓦特对纽卡门蒸汽机最大的改善，就是冷凝器。有了冷凝器，汽缸缸体就不会被重复加热和冷却。
冷凝器其实就是一个大铁罐子，连接汽缸，里面有冷水。冷凝器的开关由机关控制，活塞被顶到最上面时候，开关打开，蒸气进入冷凝器中冷却成水。活塞落下落到底端时候，开关关上，蒸气无处可逃在汽缸中聚集，把活塞又往上推。
但是在做冷凝器的时候，李植发现这冷凝器相对喷水冷却的办法需要更高的气压，到处漏气的管道中聚集不了这么高的气压，必须想办法堵住漏气的地方。
但是这年头没有耐高温的橡胶，李植想来想去，也没想到能用什么堵住漏气的管道。李植没办法，只能把市面上买得到的比较软的材料一一拿来试验。但各种纺织品都试了一遍，效果都不好。那看上去很滑很软的丝绸被高温蒸气一烧，都变得焦黑结块了。比较耐高温的材料是麻布，但麻布孔径较大，也没法堵住漏出的蒸气。
试验了好几天，李植还是没找到能堵住漏气的材料，李植有些被难住了。这瓦特式蒸汽机的原理是简单，但细节做起来还是很复杂的，即便一个细节没做好，也没法驱动整台蒸汽机运转起来。
说起来铜或者铅比较软，也经得住几百度的高温，难道要用铜和铅做管道接合处？这做起来倒是十分麻烦。
被李植调来做蒸汽机的一个年轻铁匠这些天看李植变戏法似的做出纽卡门式蒸汽机，对李植十分崇拜。此时他看到李植遇到难题，插了一句说道：“将军大人，若是把麻布浸在油里浸一天，麻布里面的孔径就会被油脂堵住，可能有用。”
李植愣了愣，倒是没想到还有这个办法。
他拍了拍年轻铁匠的脑袋，便按照这个铁匠的办法去操作。将油浸过的细麻布包裹在螺纹接口上再拧紧接口，重启蒸汽机。
这下子，李植发现管道上不漏气了。
李植对那个年轻铁匠说道：“建议不错，赏你十两银子！”
那个年轻铁匠说一句话就赚了十两银子，大喜过望，笑得嘴巴几乎都咧到后脑勺去了。（未完待续。）
第二百九十一章 五头牛
解决了密封问题后，蒸汽机的后续改良就容易了，李植成功做出了冷凝器。
冷凝器做出来后，那推杆上的力气明显大了不少。节约了浪费的热量，效果立竿见影。
接着便是做双向进气的汽缸，在活塞两侧的气缸上都开进气孔。当活塞左侧注入热蒸气做功时候，活塞另一侧就关闭进气孔连上冷凝器，从而产生负压吸活塞。活塞两边的气体一起用力，往一个方向推、吸活塞，提高输出的力量。
有了浸油麻布做启发，李植这次使用了浸油的麻绳给推杆和汽缸之间的连接部做密封，发现效果不错。麻绳浸了油后十分紧密，又有相当的弹性，因为油脂的关系摩擦力又小。在推杆上面绑上六层麻绳后，水蒸气就挤不出去了。
李植是在工匠的提醒下妙手偶得，想出了麻绳浸油的妙用。然而在李植穿越前的后世，实际上一直到十九世纪，英国还有许多蒸汽机是用浸油麻绳做密封的。英国的博物馆中在后世还保存着实物。
李植在两个进气孔上做了一个挡板。每次滑动挡板，两个进气孔便交替被打开和关闭，交替和锅炉联通。这个挡板由滑杆顶端连接的一个偏心环控制，随着滑杆的上下不断自动切换。
李植每天早上骑马到范家庄，晚上骑马赶回天津，在两地劳碌，又花了二十多天，解决了一系列小问题后，成功做出来了一台瓦特式蒸汽机。蒸汽机力气不小，起码有五头牛的力气。
看到李植做出了瓦特式蒸汽机，参加蒸汽机试制的铁匠们围着蒸汽机看个不停，啧啧称奇。
钢铁和火焰结合在一起，变成了可以动的东西，力气还这么大。匠人们虽然参加了试制，但他们都只参与了其中一部分的制造，此时依旧有很多地方没弄明白，对大都督李植的技术惊为天人。
“大都督，这力气比几头牛还大啊！”
“大都督太神了，这机器好多地方可以用啊！”
“大都督一定是鲁班转世！”
李植笑了笑，又对工匠们强调了一遍保密条例。
李植准备再依葫芦画瓢，做两个大些的蒸汽机，这样就可以装上船，成为船舶明轮的动力源。
有蒸汽机的船是轮船，无论什么
