第350章 铁路、桥梁、隧道与蒸汽机车…
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安德鲁之所以委托埃尔隆伯爵夫人,替代自己参观访问兰斯大教堂,自然是为了政治避嫌。
毕竟,千百年来历代法国国王的加冕仪式,都是放在兰斯大教堂里举行,这里至今还留有圣女贞德与查理七世的传奇故事。
事实上,在安德鲁镇压“牧月暴动”之后,就有不少投机者向执政官劝进,建议后者成为法兰西的君主,但被安德鲁严词拒绝。
其后,为了表明自己始终如一坚持的共和理念,安德鲁拒绝了奥什等人的求情,要求枪决一切拒绝效忠共和国的被俘贵族军官。
……
如果上帝询问自誉为18世纪“懂王”的穿越者,他最想要提前发展出来的近代(工业)科技,那么行驶于枕木铁轨之上的蒸汽火车绝对排在前三;至于另外两个,那就是作为平炉炼钢法的“西门子-马丁炉”,以及使用高效汽轮机的蒸汽铁甲舰队。
在安德鲁的记忆中,看似最久远的马丁炉应该是最简单的,无非是增加了一个可以产生高温火焰炉的蓄热室,以及将建造平炉熔炼室的原料,改用碱性耐火材料。
然而,事实却并非如此。
这1年来,位于莫顿基地里的冶炼高炉车间里,搞出了一大批废铁。当然好钢材也有,只是成品率仅有5%到8%,即便钢材价格奇贵无比,也无法弥补冶炼中的各种浪费。
就连负责该项目的技术主管佛克罗伊,都建议执政官应该放弃这个吃力不讨好的项目,转向研究大规模制造熟铁的工艺。
此举遭遇到安德鲁断然拒绝,执政官继而以行政方式,命令科研组改良“平炉炼钢法”,而且每一项被验证的技术改进,都将获得1千到1万里弗尔不等的奖励。
安德鲁非常确信自己亲自描述的科技树没有走歪,之所以现在迟迟未能取得成功,那是缺少了必要的“科学献祭”,即研发过程中的99次失败。翻译出来,就是没有足够的技术储备。
身为两世的文科生,穿越者知道马丁炉的主要部分包括炉头、熔炼室、蓄热室和沉渣室,也能描叙大致的反应过程。
然而,他并不清楚熔炼窒是由炉顶、炉底、炉墙和炉门组合。虽说知道选用洛林地区的铁矿石时,就需要某种碱性耐火砖,却不知道落到实处,具体是要选择镁质耐火砖或硅砖。
此外,平炉炼钢的金属原料并非直接使用洛林的铁矿石(除非是瑞典的天然铁疙瘩),而是生铁块、铁液和废钢,依照不同的比例组成;至于燃料,是用发生炉煤气、焦炉煤气、高炉和焦炉的混合煤气,以及天然煤气或重油等液体燃料……
不过,既然认准了方向,身为执政官的安德鲁完全可以借助国家体-制的强大力量,集中全法国的人力、物力与财力。这是他相对于英国首相小皮特的优势之一。
在向莫顿研发基地继续调集优秀工程师与冶金技师的同时,这位法兰西执政官还向这个“平炉炼钢法”的项目组,追加了一大笔资金,15万里弗尔。
安德鲁甚至毫不隐晦的告诉佛克罗伊,等到这笔钱再度花完了,可以直接来波旁宫找自己签字,同样也是15万里弗尔(或法郎)
在汽轮机方面,安德鲁犯了一个文科生都会出现的认知错误,误以为高压蒸汽机就等同于汽轮机。
等到多年之后,排水量多达5千6百吨的“第一执政官号”铁甲舰下水时,其最大航行速度始终突破不了15节。
事实上,高压蒸汽机与蒸汽轮机属于两个完全不同的技术发展道路。汽轮机结构看似非常简单,它没有气缸活塞,没有连杆飞轮,也没有复杂的门阀,就是更多、更强的蒸汽吹动涡轮里的无数风车。
蒸汽轮机的能量转换简单而粗暴,但效率极佳,最高可达70%,而传统的高压蒸汽机仅有20%以下,至于内燃机车为45%左右。
另一方面,高压蒸汽机与蒸汽轮机的原始技术储备,都是由“烧开水”开始的。
回到眼下,安德鲁并不清楚高压蒸汽机与蒸汽轮机的区别,好在他暂时没打算构筑水坝,用汽轮机来发电。
毫无疑问,穿越者始终关注的,依然是蒸汽火车,他希望能提前仿制斯蒂芬森父子在1825年发明的实用蒸汽机车,而不是特里维西克在1804年发明的世界上第一台蒸汽机车,后者虽然也能跑,但故障率太高。
为了让蒸汽机车的研发团队把握穿越者的“灵光一现”,安德鲁每当回想绿皮火车上的某个细节时,他都会嘱咐身边的人立刻记录下来,然后再找来画师依照自己的“想象”做个具体描绘,交由工程师和技师负责改进,运用。
火车蒸汽车除了常见的锅炉、烟囱、汽缸、动轮、摇杆、连杆、飞轮外,还有锅炉外面的蒸汽仪表,铅铆钉的安全塞。
另外,在锅炉外层包裹隔热层,减少热损失;
在锅炉顶端增加气包,让进入气缸的蒸汽更加干燥;
采取火管锅炉,高温烟气通过25根管子,提升锅炉效率;
让连杆直接连接车轮,撤掉繁琐的齿轮组;
水平放置的双气缸交替运作,不仅布局紧凑,还能减少颠簸损耗,也避免曲轴的死角,更是省略了巨大的飞轮;
将废弃的蒸汽排入烟筒,并提升了烟筒的高度,使得锅炉燃烧效率更高;
轮轴组合方面,机车的从轮与动轮调换了位置,动轮在后,从轮在前,成为导轮(定位轮),运行更为稳定……
当然上述技术无法同步实现,只是遇到了新问题才会想到用这些办法来解决,或是提升效率。
就在基伯龙半岛战斗胜利后,一个类似于另一时空“火箭号”,总重量近五吨的庞大蒸汽机车,就在莫顿基地里秘密研制出来。
等到安德鲁回到巴黎,前往莫顿基地视察时,这个蒸汽机车已在一条3公里的环形轨道上,成功运行了1个月,各项性能基本上达到,甚至超越了“火箭号”的蒸汽机车。
至于故障检修率,也在可控范围的两小时之内,兴奋异常的执政官当即给予该蒸汽机车一个非常响亮的名号:“法兰西号”。
有了成熟的蒸汽机车,就必须有专用的铁轨。好在安德鲁早就想到了这一点,已经提前规划了世界上的第一条蒸汽机车专用铁路,巴黎到莫伦的铁路轨道线,总路程全长56公里。
总参谋部成立之初,安德鲁要求该部的第4厅来负责督办建造巴黎与莫伦之间的这条铁轨,用于行驶一种正在研制中的高压蒸汽机车(火车)。
依照规划,这条铁路线还将继续向东,直通莱茵河畔的斯特拉斯堡。沿途之中,将连接洛林与阿尔萨斯两个大区的重要城镇,包括兰斯、香槟沙隆、凡尔登、梅斯、南特等。
未来2到3年内,或许有一条北部支线,将莱茵兰的科隆、波恩、科布伦茨、美因茨、沃尔海姆、兰道,与斯特拉斯堡紧密连接起来,让莱茵兰与法国构成一个真正的整体。
铁路建设优先考虑东线,更大程度是为了日后的战争需求,奥地利现阶段的主要打击目标,而遥远的俄罗斯帝国,极有可能在2到3年后,成为法国最危险的敌人之一。
此外,安德鲁也同样需要防备普鲁士。至今,英国驻柏林大使依然非常的活跃,不停的用金钱收拢霍恩索伦家族的重量级人物。
在铁路轨道的建设上,安德鲁拒绝了工程师的看似非常合理的建议:那就是采用“鱼腹式的设计”,将铁轨铺在两侧的大石头上,并在铁轨中间预留了可供拉货马匹的行走空间。
在安德鲁的坚持下,铁路不需要考虑其他用途,必须使用含锰的工字型铸铁制造的铁轨,下方铺有一根根枕木和大量的碎石,以减少对路基(道床)的破坏,而优异的排水性与吸热性,有助于保持枕木的干燥。尤其是那些不规则的碎石,可以通过碎裂方式来吸收火车运行中产生的高温高热,促使蒸汽机车更加稳定的运行。
其他的铁轨技术,还包括钩头道钉、蝴蝶扣件,在铁轨间留有防止热胀冷缩的缝隙。
不仅如此,为了增加制动刹车的效率,有工程师提出在蒸汽机车下方,增加一个个沙管。一旦需要刹车时,就在铁轨上喷洒细沙,从而增加车轮与铁轨之间的摩擦力,将火车成功停下来。
建造隧道,一贯都是法国人的特长,那条建造于百年前,连接地中海与大西洋比斯开湾的米迪运河,就是最好的证明。在17世纪的时候,法国工程师们就将钻孔爆炸法运用的如火纯青。
半年前,曾有一名异想天开的隧道工程师向法兰西执政官,提出了一个胆大的建议,那就是构筑一条横穿英吉利的海底隧道,继而连同欧洲大陆与不列颠岛,避开英国人的强大舰队,从而保障50万法军能够顺利进入英国,并占领之。
安德鲁听完之后,只是笑了笑,但最终,还是奖励了该工程师1000里弗尔,委派此人参与巴黎到斯特拉斯堡的铁路隧道建设。
一开始的时候,为了省事,安德鲁接受了总工程师的建议,在铁路不得不通过马恩河时,就借助铺设有铁轨的摆渡船,来完成火车的渡河。
这种方式的好处是节省了工期与费用,坏处是浪费时间,估计完成一次25节车厢的摆渡,需要耗费60到80分钟,而且上述折腾过程中也不一定安全。
不久,负责督办铁路建造的总参谋部第四厅,向执政官提出了建造铁路专用桥梁的建议,在沿途需要跨越的小溪流,可以采用技术非常成熟且安全可靠的石拱桥。
至于那些跨度大的河流,就需要大量原木与各种金属扣件来建造。而香槟地区可以供应建桥的原木,以及各种锻铁扣件。
在经过充分验证之后,第一座铁路木桥的建造地点,就设在香槟沙隆附近的马恩河。这里河面不宽,河水流速平缓,河道中央还有沙丘方便建造桥墩。
……