第六十九章 链条和螺旋桨(2/2)
直到20世纪初,中国南方还有少量车船。车船虽然未能在各水系普遍使用,但它的历史悠久,对中国船舶的发展起过很大的作用。
但是,尽管车船的优势很大,但李憬还是不想选择明轮推进的车船。一个原因是早晚要上蒸汽机,不如早点开始使用螺旋桨。另外明轮的推进效率虽然远远超过桨和橹。毕竟桨和橹是用胳膊划水的,车船是用脚踏的,胳膊没有腰腿的力量大,所谓胳膊拧不过大腿,就像弓箭射不过脚踏怒和腰张弩是一个道理。
但是,明轮有很大的问题。明轮的结构复杂,受风浪的影响大,水上的最大阻力不是来源于水和船体的摩擦力。而是兴波阻力。就是波浪造成的阻力。如果船遇到风浪的话,会像鸭子一样左摇右摆。
空气和水密度相差800倍,庞大的明轮在其中进进出出,受力不均匀,长期形变,很容易损坏。露在外面的明轮也是敌人的好目标,1854年克里米亚战争期间,当时还有不少明轮战舰,海岸的炮台重点攻击这些明轮,损失惨重。
明轮最大的缺点是效率还是低,有些人决心改变它,他们想起了阿基米德。阿基米德设计了螺旋抽水机,就是在一个长筒内设一根轴,轴上有很多螺旋形的叶片,只要用手摇动,轴上的曲型手柄,就可以把水抽上来。可以抽水浇地,也可以用于低洼地排涝。
受螺旋抽水机的启发,完全浸没在水中的螺旋桨就被发明出来了,螺旋桨的推进效率在40%至45%之间。而之前浆和橹效率都是个位数字,甚至差的不到一。螺旋桨的中轴可以穿过船尾,只要做好防水就好。
在没有蒸汽机动力的时代,如何驱动螺旋桨呢,李憬想到两个方法。一个是参考多人共骑的自行车的方式,用齿轮对齿轮传动,有一排人踩踏就行。就像骑自行车一样。但是这样的齿轮要求坚固、耐磨,甚至精密,否则会卡住。没有机床和渐开线方程等数学知识,这个很难做。
这个优点是推进效率超级高,现代的全齿轮自行车价格要五六千元甚至上万元。齿轮传动效率高到99%,链条只能达到80%左右。纯齿轮自行车真不是普通人玩的起的。而且还耐操,不会掉链子,膜拜共享单车就出过一批,纯齿轮,六边形打孔免充气实心橡胶轮胎的自行车,就是可靠性高,不容易坏,免维护。
另一个方法倒是很容易实现,就是干脆采取自行车链条的方式驱动,这个灵活性好,比如做好一套,和自行车一样就是没有两个轮子,链条直接带动水下的螺旋桨,车把该做控制螺旋桨后面的舵机片。这样推进和转向装置都有了。这套设备轻小,可以灵活的装载任何大小的内河原有的木船上。因为这套系统只有十几斤重,最多也就二十几斤。自行车去掉了轮子能有多重。装一台是单轴单浆驱动,并列装两台是双轴双桨驱动。
安装也简单,直接用大号木螺丝拧上就行。如果能做出符合要求的齿轮,就可以做个简单的装置,在车把上装个拉杆,一个前进档,一个倒档。太妙了,李憬都要崇拜自己了,真是太有想法了。
至于大型专用设计的内河航船,船舱里可以加一根主轴贯穿全船,主轴上,从头到尾都是横向安装的单个脚踏车,链条直接连接脚踏轮和主轴上的齿轮。一排水手横向骑在主轴上飞快的蹬着单车,半小时换一批人,李憬粗略测算,内河逆流也可以达到5到10公里的航速。
这样两侧富余出来的两侧船舱空间可以载货,也可以安装舷墙炮窗,安装火炮,用于作战。甲板上也可以堆放货物,当然也可以安装桅杆作为备份,如果风力风向合适,就不用把船员累成狗了。
链条制作可能麻烦些,这些都是精细的部件,不过没关系,李憬把金陵城里的金匠银匠首饰匠都请来,他们惯会用锤子,做这些精细的东西,李憬有好钢不怕弄不出来,实在不行就做粗大的链条,放大的链条,难度直线降低,链条的最大问题是磨损,目前只能用渗碳回火来做表面硬化来耐磨损。同时多加润滑油,这个可以用动物油脂混合石墨粉来代替。
以后考虑可以用锰钢来做齿轮和链条,这个超级耐磨损。锰矿韩江上游就有矿,后世都有开采,不得不说,韩江的矿产资源太得天独厚了,各种稀有金属和矿物都有。李憬也知道后世探明储量和矿洞的位置。
李憬单独安排一组人,来做这个螺旋桨推进装置,钢管用板材烧红后,卷起来,包裹着做基座的方形条上,锻打结合部做成钢管。不同的钢管也可以锻接成各种形状。链条也单独安排一组人来研发。先做几台单个的无伦脚踏车来实验。做好后随便找条木船安装上进行实验。
83中文网最新地址www.83zws.com