八三、內(nèi)燃機(jī)
二次工業(yè)革命就是圍繞著電力和內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用來進(jìn)行的,既然已經(jīng)整出了電力系統(tǒng),內(nèi)燃機(jī)自然就成了吳維的下一個(gè)主要目標(biāo)。 最初的熱機(jī)是火藥內(nèi)燃機(jī),它由荷蘭物理學(xué)家惠更斯在1673年提出的一種理論設(shè)想。這種發(fā)動(dòng)機(jī)就是利用火藥的爆燃來推動(dòng)活塞做功的,但是,這種機(jī)械只停留在理論上,并沒有搞出來,但它卻促進(jìn)了蒸汽機(jī)的發(fā)明。 1794年,英國人斯特里特提出從燃料的燃燒中獲取動(dòng)力,并且第一次提出了燃料與空氣混合的概念。1833年,英國人賴特提出了直接利用燃燒壓力推動(dòng)活塞作功的設(shè)計(jì)。之后人們又提出過各種各樣的內(nèi)燃機(jī)方案,但在十九世紀(jì)中葉以前均未付諸實(shí)用。 1860年,法國的勒努瓦模仿蒸汽機(jī)的結(jié)構(gòu),制造了第一臺(tái)實(shí)用的煤氣內(nèi)燃機(jī)。這是一種無壓縮、電點(diǎn)火、使用照明煤氣的內(nèi)燃機(jī),只不過這臺(tái)煤氣機(jī)的熱效率為4%左右,并沒有多少實(shí)用價(jià)值。 英國的巴尼特曾提倡將可燃混合氣在點(diǎn)火之前進(jìn)行壓縮,隨后又有人著文論述對(duì)可燃混合氣進(jìn)行壓縮的重要作用,并且指出壓縮可以大大提高勒努瓦內(nèi)燃機(jī)的效率。 1862年,法國科學(xué)家羅夏對(duì)內(nèi)燃機(jī)熱力過程進(jìn)行理論分析之后,提出四沖程工作循環(huán)的理論。1863年德國發(fā)明家尼古拉斯?奧托創(chuàng)制了第一臺(tái)往復(fù)活塞式、單缸、臥式、3.2千瓦的四沖程內(nèi)燃機(jī),它以煤氣為燃料,采用火焰點(diǎn)火。差不多與此同時(shí)法國人雷諾制造出第一臺(tái)可以實(shí)用的二沖程、無壓縮、電點(diǎn)火的煤氣內(nèi)燃機(jī)。 至于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)么——現(xiàn)在尼古拉斯?奧托和戈特里布?戴姆勒先生正領(lǐng)著一些助手在薩爾茨堡的內(nèi)燃機(jī)實(shí)驗(yàn)室里,研究著兩臺(tái)汽油機(jī)和兩臺(tái)柴油機(jī)的運(yùn)行原理。至于狄塞爾先生——吳維只能是對(duì)不起他了,這位柴油機(jī)的發(fā)明者希望能在這個(gè)世界里交上好運(yùn)。 以十九世紀(jì)六十年代的冶金和機(jī)械加工水平想要仿制出二十世紀(jì)三十年代后期的成熟內(nèi)燃機(jī)出來絕非易事。好在由于堿性平爐和堿性轉(zhuǎn)爐的出現(xiàn),奧地利的鋼鐵冶煉水平已經(jīng)達(dá)到了八十年代中期的水平,而且薩爾茨堡的工廠還有更為高級(jí)的電弧爐——雖然它們?cè)诿看螕p壞維修過后,生產(chǎn)技術(shù)水平都在下降。 內(nèi)燃機(jī)的缸筒和活塞需要使用高碳鋼,而密封用的活塞環(huán)卻是低碳鋼。其時(shí)更難加工的是汽油霧化、噴嘴和點(diǎn)火裝置,幸好薩爾茨堡的工廠里有很多超出這個(gè)時(shí)代的精密機(jī)床。尼古拉斯?奧托和戈特里布?戴姆勒當(dāng)然搞不清楚這些高精密機(jī)床是從哪里來的,但卻不妨礙他們讓工人使用這些設(shè)備加工出他們需要的零件出來。 即使這樣,仿制內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)程也是進(jìn)行得非常緩慢,好在吳維也沒有準(zhǔn)備馬上就將它們推向市場——他得等到自己取得買下足夠的油田和建立一批先進(jìn)的煉油廠出來。 目前石油開采業(yè)剛剛從麥國興起,他們就又遇上了內(nèi)戰(zhàn)。 吳維計(jì)劃重走一遍洛克菲勒先生的發(fā)家史,至于洛克菲勒——由于前面的道路已經(jīng)被一個(gè)龐然大物堵死了,基本上已經(jīng)無路可走,最好的選擇是能改行干些別的。 1865年5月,已經(jīng)過了另一時(shí)空麥國內(nèi)戰(zhàn)結(jié)束的日期,但是南北雙方的戰(zhàn)爭還在繼續(xù)進(jìn)行著。不過在戰(zhàn)場上,南方聯(lián)盟已經(jīng)是疲態(tài)盡顯,始終處于被動(dòng)挨打的地步。他們現(xiàn)在還能堅(jiān)持,只是因?yàn)楸狈铰?lián)邦海軍艦隊(duì)依然沒有能夠完全封鎖住東南部海岸和港口,讓他們依然能夠從歐洲獲得緊缺的食物和戰(zhàn)爭物資。 由于超過二百萬的黑奴逃亡,南方的種植園經(jīng)濟(jì)已經(jīng)受到了嚴(yán)重破壞,現(xiàn)在南方聯(lián)盟只是在茍延殘喘,吳維估計(jì)他們?cè)賵?jiān)持不到一年就會(huì)徹底投降。 有鑒于此,吳維給船廠的命令是,為麥國聯(lián)邦所建造的十艘軍艦盡量地延緩工期——正常的情況下,它們也趕不上在戰(zhàn)爭結(jié)束前交付麥國聯(lián)邦海軍。只是吳維有些擔(dān)心,如果這十艘軍艦的完成度過高的話,麥國方面最終舍不得棄艦。 昂斯洛灣海戰(zhàn)的結(jié)果刺激到了一向自視為天下第一的大英帝國皇家海軍,在1865年,英國人居然一口氣開工建造了十二艘鐵甲艦,而法國海軍則建造了六艘——并不是拿破侖三世不愿多建,實(shí)在是法蘭西的財(cái)政和聯(lián)合王國沒法比。 奧地利海軍的發(fā)展速度依然是不緊不慢,以每年建造兩艘鐵甲巡洋艦的速度在進(jìn)行著擴(kuò)充和更新?lián)Q代。另外就是野心勃勃的俄國人又把吳維購買“大冰塊”的錢還了回來——它向奧地利造船廠訂購了兩艘與麥國人一樣的8200噸的裝甲巡洋艦。 在另一時(shí)空,全鋼制艦船要到1880年煉鋼工業(yè)技術(shù)大發(fā)展,煉鋼平爐和轉(zhuǎn)爐在煉鐵廠普及之后,鋼材產(chǎn)量差不多達(dá)到了生鐵產(chǎn)量的三分之一階段這才會(huì)出現(xiàn)。而在吳維的影響下,奧地利的鋼鐵企業(yè)在投產(chǎn)之初,生產(chǎn)的生鐵和鋼材比例就接近于一比一。雖然生鐵產(chǎn)量比英國差了三倍,但是奧地利的粗鋼產(chǎn)量反而比英國還多,這導(dǎo)致在整個(gè)麥國內(nèi)戰(zhàn)期間,實(shí)際上鋼鐵市場價(jià)格是一直在緩慢滑落的。 奧地利造船廠在開始制造鐵殼輪船之初就習(xí)慣了從伊斯萊亞船廠流傳出來的設(shè)計(jì):龍骨、隔艙板等承力結(jié)構(gòu)全部采用大型軋制或鍛造鋼質(zhì)材料,在非承力結(jié)構(gòu)部位才會(huì)用到強(qiáng)度不夠,但延展性更好一些的鍛制熟鐵材料。 在總結(jié)了麥國內(nèi)戰(zhàn)中幾次海上的交戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)后,奧地利海軍高層和艦船設(shè)計(jì)部門立刻開始了艦船定位以及新技術(shù)應(yīng)用方面的研究。在吳維的推動(dòng)下,確立了速度優(yōu)先,其后是防護(hù),反而是火力被置于最末位考慮的設(shè)計(jì)思路。 在其后的十多年里,奧地利海軍所建造的艦船因?yàn)槠渲髋诳趶奖雀鲊瑖嵨坏呐灤『脦滋?hào),被戲稱為“牙簽炮艦”。 另外就是一種外層均質(zhì)軋鋼內(nèi)層軋制熟鐵的復(fù)合裝甲板被應(yīng)用到艦船的建造當(dāng)中,也許用不了多久,更為耐久的鋼板也會(huì)普遍應(yīng)用到船殼建造方面——這會(huì)讓輪船的造價(jià)會(huì)猛然提升一塊。鋼材不比熟鐵,本身就比木材貴一些,再加上加工難度的增加,建造成本會(huì)增加不少……