格物院的蒸汽实验室里,一台改进后的蒸汽发动机正在运转,轰鸣声震耳欲聋,机身却依旧有些晃动,输出功率虽然比之前提升了三成,却远未达到亨德里克的预期。他站在发动机旁,眉头紧锁,手中拿着测量仪器,不断记录着各项数据。
“范先生,这台发动机已经按照您的图纸改进了锅炉和气缸,为什么效率还是这么低?” 负责蒸汽发动机研发的工程师问道,语气中带着困惑。
亨德里克指着发动机的锅炉,解释道:“问题出在锅炉的压力上。我们现在使用的是低压锅炉,蒸汽压力只能达到五个大气压,导致蒸汽的能量无法充分释放,发动机的效率自然上不去。这是当前制约我们工业和军舰发展的最大瓶颈。”
他顿了顿,继续说道:“想要大幅提升发动机效率,必须研发‘高压蒸汽机’。高压蒸汽机的锅炉压力能达到十个大气压以上,蒸汽的能量密度更高,输出功率是低压蒸汽机的两倍以上,而且体积更小,重量更轻,非常适合用于舰船和大型工厂。”
“高压蒸汽机?” 工程师们面面相觑,眼中满是疑惑。他们对蒸汽发动机的理解还停留在低压阶段,对高压蒸汽的概念感到陌生,甚至有些畏惧——高压意味着更高的风险,一旦锅炉爆炸,后果不堪设想。
亨德里克看出了他们的顾虑,耐心地解释道:“我知道你们担心安全问题,但只要解决了锅炉的材料强度和密封技术,高压蒸汽机的安全性完全可以保障。我们已经成功冶炼出优质钢材,这为高压锅炉的制造提供了材料基础;而且,我们可以采用水管式锅炉结构,增加受热面积,提升蒸汽产生效率,同时加强锅炉的壁厚和密封性能,防止蒸汽泄漏和爆炸。”
他拿出一张高压蒸汽机的设计图纸,展开在众人面前:“这是我设计的高压蒸汽机图纸,采用水管式锅炉,配备安全阀和压力表,可以实时监控锅炉压力,确保安全运行。只要按照这个图纸制造,我们就能造出效率更高、体积更小的蒸汽发动机。”
工程师们围在图纸旁,仔细研究起来。图纸上的高压蒸汽机结构比现有的低压发动机更加复杂,锅炉采用密集的水管排列,气缸的密封结构也进行了优化,压力表和安全阀的设计更是他们从未见过的。
“范先生,这个高压蒸汽机的研发难度很大,尤其是水管式锅炉的制造,对工艺要求非常高。” 一名资深工程师说道。
亨德里克点点头:“我知道难度很大,但这是我们必须跨越的门槛。没有高压蒸汽机,我们的蒸汽舰船就无法拥有足够的动力,无法与荷兰舰队的蒸汽巡航舰抗衡;我们的工厂也无法驱动大型机床,无法实现规模化的工业生产。”
消息很快传到了赵罗耳中。他立刻赶到蒸汽实验室,详细听取了亨德里克的汇报,看着高压蒸汽机的设计图纸,眼中闪过一丝坚定:“范·海斯特先生,高压蒸汽机的研发,关系到复国军的工业崛起和海军发展,意义重大。我决定,将高压蒸汽机的研发列为格物院的最高优先级任务,集中所有资源,全力支持!”
赵罗当场下令:第一,从冶金工坊调拨最优质的钢材,专门用于高压锅炉的制造;第二,挑选机械学部最优秀的工匠和工程师,组成专项研发小组,由亨德里克直接领导;第三,拨出巨额经费,用于研发过程中的材料采购和设备改造;第四,允许研发小组自主决策,遇到任何问题,可直接向他汇报。
亨德里克对赵罗的果断决策深表赞赏:“大都督放心,我一定会带领研发小组,尽快攻克高压蒸汽机的技术难题。一旦研发成功,复国军的工业和海军实力,将实现质的飞跃。”
研发小组很快成立,开始了高压蒸汽机的研发工作。工匠们首先着手制造水管式锅炉,按照亨德里克的要求,将优质钢材加工成细小的水管,密集地排列在锅炉内,这对加工工艺的要求极高,每一根水管的尺寸和精度都必须严格控制。
工程师们则专注于安全阀和压力表的研发。他们按照亨德里克的图纸,用优质钢材制造安全阀,确保当锅炉压力超过设定值时,能自动泄压;同时,改进现有的温度计,研发出可以测量高压蒸汽压力的压力表,实时监控锅炉的运行状态。
研发过程充满了挑战。第一次制造的水管式锅炉,在试压过程中出现了水管泄漏的问题;安全阀的灵敏度不够,无法及时泄压;压力表的测量精度也达不到要求。但研发小组没有气馁,不断改进工艺,调整设计参数,一次又一次地进行实验。
亨德里克每天都泡在实验室里,指导工匠和工程师们解决问题,常常工作到深夜。他知道,高压蒸汽机的研发,是复国军打破技术瓶颈、实现跨越式发展的关键,容不得丝毫马虎。
赵罗也经常来到实验室,查看研发进展,鼓励研发小组的成员。看到他们虽然屡屡受挫,却依旧充满干劲,他心中充满了信心。“各位,高压蒸汽机的研发,是一场攻坚战。我相信,在范先生的指导下,在你们的努力下,我们一定能攻克这个难题,让复国军的蒸汽动力技术,赶超西方!”
实验室里,机器的轰鸣声依旧不断,研发小组的成员们在亨德里克的带领下,朝着高压蒸汽机的目标,不断努力。虽然前路充满了挑战,但他们眼中充满了希望——他们知道,一旦高压蒸汽机研发成功,复国军将迎来新的发展机遇,华夏的复兴之路,也将更加平坦。而这个看似遥远的目标,正在他们的手中,一步步变为现实。