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第132章 堅船利炮
齊國人對鐵甲艦的研究進行了差不多二三十年時間，也就是在蒸汽動力船初步得到應用後，就開始投入大量的人力和物力，對此展開可行性研究。
據說，研究和製造鐵甲艦的構想，最早源自漢興九年（1679年）太祖皇帝出席的一場皇家科學院大會上對未來科技的若干展望和設想。
太祖皇帝陛下言及，鋼鐵雖然浮力小於木頭，入水即沉。但若是將鋼鐵建造成一個空心構造，裡面中空，則它的重量就會比同體積的實心的鐵重量要小多了，隨之浮力便會增大。需知，任何物體在水中都會受到水的浮力，浮力隨著物體浸入水中的體積的增大而增大。根據多年來總結出來的浮力原理可以得出，物體在水中受到的浮力等於它所排開水的重力。
若是用鋼鐵製造的船隻所排開水的重力足以與它自身的重力平衡，那麼，在理論上，用鋼鐵製造的船舶就能漂浮在水面上。
為了驗證這個說法，太祖皇帝陛下還讓人現場製作了一個鐵皮罐，成功地讓它漂浮在水盆中。
漢興十年（1680年），一艘全鐵板建造的長8米的駁船“鐵鯊2號”在大興河（今澳洲布里斯班河）上放下，在蒸汽拖船的拖拽下，成功航行了十餘公里。
紹寧六年（1691年），一艘排水量為70噸、安裝了蒸汽動力的鐵船“鐵鯊9號”在大興軍港下水，沿著海岸線，順利地行駛至南面的郢州（今澳洲紐卡斯爾市），預示著人類船舶發展歷史揭開了一個新的篇章。
隨後，實驗下水的鋼鐵船的噸位逐漸增大，200噸、500噸、800噸……，至紹寧十七年（1702年），大興特種造船廠已能成功建造出排水量達1100噸的“大傢伙”。
不過，在這個時候，蒸汽動力的不足卻影響了鐵船噸位的繼續增加。沒辦法，鋼鐵造出來的玩意，自身重量就不輕，若是再裝滿貨物，就有些為難動力不怎麼夠的蒸汽機了。
齊國最早使用的蒸汽機都是大氣活塞式，但它有一個致命的缺陷，即效率太低。
稍微分析一下就能發現，當大氣活塞式蒸汽機結束一個動力衝程後，汽缸壁的溫度依然保持在相對較低的水平。而當下一個衝程開始時，大量高溫蒸汽湧入汽缸，但它們首先要做的卻並不是推動活塞上移，而是在發冷的汽缸壁上凝結，同時使汽缸壁升溫，於是，那麼一大部分用煤辛辛苦苦燒出來的熱不是用來做功，而是以加熱汽缸壁的形式白白浪費掉了。而這，也就註定了大氣活塞式蒸汽機的效率不會太高。
後來，透過工程師的不斷改良和重新設計，試著將汽缸同冷凝器分開，兩者之間用一根帶閥門的管道相連。當活塞運動到最高點時，閥門同樣會開啟，但接下來的過程卻與大氣活塞式蒸汽機內發生的完全不同：膨脹過後的蒸汽會湧入冷凝器，在那裡降溫凝結，產生巨大的負壓力——而這個負壓力又會使得汽缸內剩餘的蒸汽被抽進冷凝器。
由此，汽缸內同樣會形成區域性真空，活塞也會在大氣壓的作用下往下移動。但是，由於汽缸壁沒有被灑上冷水，接下來衝入汽缸的蒸汽完全不用在汽缸壁上凝結，只需要專心地推動活塞。就這樣，將蒸汽機的效率提高到了原來的三倍。
然而，效率依然太低。
即使後來又對蒸汽機進行了進一步的改良，讓活塞的上下移動均由蒸汽推動，蒸汽機的效率依舊上不去。不僅動力不足，而且消耗燃煤甚巨。
皇家科學院動力研究所的專家和技術人員琢磨著，問題是不是就出在那些流入冷凝器的蒸汽上。
我們設想一下，把蒸汽機的冷凝器去掉，讓膨脹過的蒸汽直接排入大氣，那我們會看到什麼樣的畫面呢？
其實，這個畫面並不難想象。
