孤岛大亨

第35章


世界上的第一台蒸汽机是由古希腊数学家亚历山大港-希罗在1世纪发明的汽转球,在当时这只不过是一个玩具而已,经过烧沸的开水膨胀令球体不停地旋转,并无任何的工业用途。后来越来越多的发明爱好者注意到了沸水膨胀可以带来动力,于是各式各样的蒸汽机不断被发明出来,而这些蒸汽机燃料耗费很大,效率相当低下。很多人一直都以为蒸汽机是大名鼎鼎的詹姆斯?瓦特所发明,但瓦特只是将蒸汽机进行改良,他对蒸汽机也非常感兴趣,他注意到先人所制作蒸汽机的缺点,他决心将这些缺点改进。于是他发明出了分离式冷凝器、节气阀、压力计、用油润滑活塞、星形齿轮、平行运动杆等等现代重要的机器部件,他改良后的蒸汽机能源消耗减少了很多,而且效率得到了质的飞跃,才得以让蒸汽机在工业生产中获得了非凡成就,这使得很多人都误以为蒸汽的唯一发明者是瓦特。
蒸汽机主要由汽缸、底座、活塞、曲柄连杆机构、滑阀配汽机构、调速机构和飞轮等部分组成。汽缸和底座是静止部分。在蒸汽锅炉中,通过燃烧过程水沸腾为蒸汽。通过管道蒸汽被送到汽缸。阀门控制蒸汽到达汽缸的时间,经主汽阀和节流阀进入滑阀室,受滑阀控制交替地进入汽缸的左侧或右侧,推动活塞运动。蒸汽在汽缸内推动活塞做功,冷却的蒸汽通过管道被引入冷凝器重新凝结为水。这个过程在蒸汽机运动时不断重复。
一般的蒸汽机有三个汽缸组成一个组。蒸汽机直接将活塞的上下运动转化为船轴的旋转运动。现在新造的蒸汽机中还包含了一个小的涡轮机,从汽缸中出来的蒸汽还可以利用它的余热在推动这个涡轮机来提高整个驱动装置的效率。这个涡轮机也与船的螺旋浆轴相连。
蒸汽机是一个能够将蒸汽中的动能转换为功的热机。泵、火车头和轮船曾使用蒸汽机驱动。蒸汽机在工业革命中起了基本的作用。今天人们还使用蒸汽涡轮发动机来发电。蒸汽机需要一个使水沸腾产生高压蒸汽的锅炉,这个锅炉可以使用木头、煤、石油或天然气甚至垃圾作为热源。蒸汽膨胀推动活塞做功。早期的蒸汽机使用蒸汽凝结时产生的真空来做功,后来的则使用蒸汽膨胀来做功。最初的真空蒸汽机被用来将矿井里的水抽出来。纽科门的蒸汽机将蒸汽引入气缸后阀门被关闭,然后冷水被撒入汽缸,蒸汽凝结时造成真空。活塞另一面的空气压力推动活塞。在矿井中联结一根深入竖井的杆来驱动一个泵。蒸汽机活塞的运动通过这根杆传到泵的活塞来将水抽到井外。
第一个巨大的改善是将气缸与凝结缸通过一个阀门分开。瓦特在伯明翰发明了这个改进。这个改进提高了蒸汽机的效率。下一个改进是将阀门的操作自动化。这些早期的真空蒸汽机的效率有限,但它们比较安全,因为它们的压力比较低,在物质发生损坏的情况下机器向内收缩,而不是向外爆炸。它们的效率受外部气压、气缸变形、燃烧和沸腾的效率和凝结能力的限制。理论最高效率受水在普通大气压下比较低的沸腾温度限制。使用高温高压的蒸汽为蒸汽机的效率带来了巨大的提高。但这种蒸汽机比真空蒸汽机危险得多。锅炉和机器的爆炸造成了许多大事故。安全阀在这里带来了很大的改进,在压力过高的情况下安全阀放气减压。但真正保证安全只有依靠建造、运行和维护的经验和安全规则。
马可用粘土磨具制作出了星状齿轮、平行运动杆、螺丝、螺母、机身平台、活塞、蒸汽锅炉等等部件,然后花费了数星期才将每一个零件制作完成。他将蒸汽锅炉用沼气燃烧,等蒸汽机内的水完全烧开后空中冒出一阵阵的水蒸气,活塞受到热气膨胀推动了起来,平行运动杆来回活动带动了齿轮的旋转,多个大小不一的齿轮间不停地转动着,马可制作的这个蒸汽机并不太成功,只运动了几分钟便失去了动力。虽然这次略有些失败,但是他仍然感到非常高兴,因为他触摸到了成功的第一步。他不断地改进着第一台蒸汽机,因为他知道如果蒸汽机能够制作成功,那么对他以后的工作或者生活来说将会起到巨大的帮助,他不懈努力地一点一滴地改进着蒸汽机的缺陷,有事情让他专注,他的生活也过得非常充实起来,我们就期待他的蒸汽机快点研究出来吧。
    正文 火枪
    书香屋 更新时间:2013-4-30 8:04:01 本章字数:2445
深秋天气变了越来越寒冷了,现在温度估计在六七度之间,马可穿上一件外套与强尼在山间游览,在散心的同时还可以探查一下这里的资源,说不定还能找到什么新鲜的玩意。他肩膀上别着一把看上去有点类似猎枪一样长长的武器,还别说,这还真的是一把自制的土枪,在荒野上马可经常会遇到各种野兽的骚扰,就算你不去惊扰它们,但是它们饥饿的肚子可不会轻易放过你,马可于是特别制作了一把土火枪。这只火枪的技术含量不高,只是一条厚实的铜管、扣机、枪柄所制作而成,子弹是一粒粒的铁珠或者碎石子。在使用的时候先将火药包塞进铜管内,然后用长长的树枝将火药包捅进铜管最底部,再塞入子弹,铜管的最底部钻了一个小孔,用来塞火柴,这种火柴全身都涂满了硫磺,马可在枪身做了一个弹簧摩擦片扣机,只要如最古老的步枪一样将扣机扣住,然后用发射的扣一按,弹簧摩擦片迅速划燃火柴,全身都是硫磺的火柴瞬间点燃,极度高温只需一秒时间就将枪管内的火药点燃,燃烧的火药在枪管内瞬间因巨热膨胀,在强大的压力推动下,子弹被高压冲出枪口,呯的一声将子弹射出一两百米的距离,打在粗壮的树干上可以留下了一个深深的弹孔,用来打猎防身非常实用,就是不那么灵活,每打一枪就要从新填装火药及子弹,然后往枪管孔内塞入火柴,按动扣机划燃火柴,发射击打目标。
这种火枪跟古代的火绳枪大致相同,火绳枪就是靠燃烧的火绳来点燃火药,故名火绳枪火绳枪在火器发展史上具有里程碑的意义,是现代步枪的直接原型。火绳枪的出现也改变了战争的形态,伴随着火绳枪的发展人类的战争从冷兵器进入到热兵器时代,到17世纪末期燧发枪开始大规模取代火绳枪的时候,冷兵器已经退化成辅助手段。
火绳枪的结构是,枪上有一金属弯钩,弯钩的一端固定在枪上,并可绕轴旋转,另一端夹持一燃烧的火绳,士兵发射时,用手将金属弯钩往火门里推压,使火绳点燃黑火药,进而将枪膛内装的弹丸发射出去。由于火绳是一根麻绳或捻紧的布条,放在硝酸钾或其他盐类溶液中浸泡后晾干的,能缓慢燃烧,燃速大约每小时80毫米~120毫米,这样,士兵将金属弯钩压进火门后,便可单手或双手持枪,眼睛始终盯准目标。据史料记载,训练有素的射手每3分钟可发射2发子弹,长管枪射程大约100米~200米。
14世纪30年代,欧洲出现了第一种管形金属制火器,称之为火门枪。手持火门枪的士兵欧洲最早的关于手持枪炮的记载是1364年,意大利佩鲁贾军火库的一份清单上记有“500门炮,一扎长,可持于手中;非常漂亮,能射穿任何甲胄”。而坦奈堡手持枪的出土,说明德国大约在14世纪70~80年代也已经制成了具有相当水平的金属管形火器。坦奈堡位于德国矿藏比较丰富的黑森州境内,规模不大,1399年被毁。1849年,有人在废墟中发掘出一支铜制手持枪。枪身长330MM,口径17MM,质量1.24KG,现存于纽纶堡的日耳曼博物馆中。它同中国人民革命军事博物馆中收藏的一件元至正11年(公元1351年)火枪,在形制结构上基本相似:都由前膛、药室和屋函构成,但木制手柄均已腐烂不存。“至正11年”火枪枪身长430.5MM,口径30MM,质量4.75KG。两相比较,“至正11年”火枪的制作比较精致。坦奈堡手持枪的出土,是中国金属手持枪经由阿拉伯西传至欧洲的最有利的证据。但这种简单的手持火枪,既没有照门也没有准星,而且没有可以抵肩的枪托,仅能进行概略射击,它在战争中的作用恐怕仅仅是造成敌军的混乱而让己方步兵和骑兵有机可乘。
中国的火枪、阿拉伯的马达法、欧洲的火门枪都是用手持点火物引火发射,在战场上使用非常不便。大约在1450年左右,欧洲火器研究者便将其改进为半机械式的点火装置:在枪托的外侧或上部开一个凹槽,槽内装一根蛇形杆,杆的一端固定,另一端构成扳机,可以旋转,并有一个夹子夹住用硝酸钾浸泡过的能缓慢燃烧的火绳。枪管的后端装有一个火药盘,发射时,扣动扳机,机头下压,燃着的火绳进入火药盘点燃火药,将弹丸或箭镞射出。而且还改进了枪托并加装了护木,使火枪可以抵肩射击。
火绳枪的操作方法:1、演示者身上的装备特写,其中梯形铁边的小壶是装引药用的;右边的皮盒是装弹丸的;白色小瓶是装发射药用的,每瓶装一发的药量,这样可以避免士兵在战场上因紧张,而装多或装少发射药。
2、第一步:清理引火孔和引药锅。火药残渣阻塞引火孔,这是火枪常出现的毛病
3、将引药倒入引药锅,并合上引药锅盖。
4、拧开装发射药的小瓶,将发射药从枪口倒入(近距离观察他的一身行头);
5、将预先含在嘴中的弹丸(当时火枪兵普遍习惯)从枪口装入;
6、从枪管下抽出通条,捣实弹丸和发射药;
7、点燃火绳:火绳燃烧速度较快,加上点燃后容易暴露,所以,不到射击前一般不点燃火绳;
8、把火绳固定在火绳夹(也就是后来枪的击锤)上。
小说推荐
返回首页返回目录