第一百八十一章 理论指明方向，知识就是力量

    夜，驿馆里，林有地在下塌处挑灯夜读，看着一叠资料，不由得入了神，本来这种技术资料是不可以轻易拿到私人住处翻阅的，但他下榻的驿馆，本身就在军器监内，所以不算违反规定。

    这些技术资料图文并茂，详细介绍了火炮工场所用双汽缸蒸汽机的与众不同之处。

    双汽缸蒸汽机，早几年就出现过，那是因为受限于大尺寸汽缸制造不易，所以人们为了提升蒸汽抽水机的抽水效率，用两个小尺寸的汽缸来一起挑大梁。

    随着镗床的广泛运用，大尺寸汽缸的制造成本降了下来，而制造精度也上来了，所以双汽缸蒸汽机就很少出现。

    现在，出现在火炮工场的双汽缸蒸汽机，却有了不一样的技术改进，达到了质变，所以专利申请获得了蒸汽机行会的批准。

    林有地，此时就是在看相关技术介绍。

    双汽缸同时运转，每个汽缸的工作模式都是一样的：注入蒸汽推动活塞移动，然后蒸汽冷凝收缩，活塞往回走，冷凝水外排，下一个循环开始。

    所以双汽缸必然有双气路、双冷凝，这是铁律，但现在不是了。

    蒸汽抽水机，是靠着汽缸活塞带动杠杆的一端，使得杠杆另一端带动抽水唧筒，若抽水唧筒换成飞轮，于是往复运动变成旋转运动。

    双汽缸的活塞连杆分别连接在杠杆的左右两边，如此一来，有一个汽缸（暂且名为汽缸甲）实际上不需要进行蒸汽冷凝，因为另一端的汽缸（暂且名为汽缸乙）然会将汽缸甲的活塞“压”回来。

    于是，汽缸甲可以省去冷凝步骤。

    问题随之而来，汽缸甲的蒸汽不需要冷凝，就这么排出去太浪费了，那么要如何加以利用呢？

    技术员的解决思路很新颖，那就是将汽缸甲的蒸汽排入汽缸乙，这些蒸汽最后在汽缸乙冷凝，以冷凝水的形式排出去。

    如此来，不仅双冷凝变成了单冷凝，双汽路也变成了单汽路，两个汽缸从“并联”模式，转变为“串联”模式：

    蒸汽先进入汽缸甲，推动活塞移动，然后进入汽缸乙，同样推动活塞移动，然后冷凝，使得汽缸乙的活塞往回走，而汽缸乙活塞的运动和汽缸甲的运动方向相反，正好把汽缸甲的活塞“压”回去。

    蒸汽机启动时，杠杆先靠汽缸乙动起来，之后切换为双汽缸模式，机器就能正常运转。

    这样的流程，看上去有些简单，但实际效果是：这样的双汽缸“串联”使用方式，同样的蒸汽量，要比单一大汽缸强很多。

    因为对于蒸汽的使用效率，新式双汽缸比单气缸提升了至少二成。

    这是个不小的进步，林有地看这个数字，心跳忽然加快，但接下来的数字，让他心跳愈发快起来。

    技工学校在教授学生理论时，必然会提到一个公式：压力等于压强乘以面积。

    这个公式用在蒸汽机原理上，就是压力（汽缸的出力）等于压强（蒸汽压）乘以面积（活塞面积）。

    林有地对于这个公式再熟悉不过，而火炮工场的那几名技术员，把这个公式作为理论指导，发现了蒸汽机发展的新方向。

    双汽缸，甲、乙两个汽缸不需要尺寸一模一样，串联模式下，最先接受高温蒸汽的汽缸甲，活塞直径、气缸容积要小些，而第二级的汽缸乙，活塞直径、气缸容积大一些。

    原理，依旧是那个公式得出来的：要保持压力不变，面积小，压强就大，反之亦然：

    高温蒸汽进入汽缸甲，此时蒸汽压力是最大的，作用在小活塞（活塞面积小）上，最终的出力假定为十斤。

    蒸汽在汽缸甲“做功”，体积变大，温度降低，进入汽缸乙后，蒸汽压也降低，此时作用在较大的活塞（活塞面积大）上，只要活塞面积足够大，那么汽缸乙活塞的出力，同样也能达到十斤。

    如此来，小、大双汽缸串联使用时，蒸汽二次使用导致输出力量减小的问题，得到了很好的解决，而这样改进后的双汽缸，蒸汽实际上是发生了“复式膨胀”（二次膨胀）。

    蒸汽的利用效率又有了提升，所以“小、大双汽缸串联”模式下，双汽缸对于蒸汽的利用效率，比起单汽缸又有了明显提升。

    这还没完。

    串联大小汽缸、单冷凝模式下，需要多连杆装置来自动调节汽缸甲、汽缸乙的进汽口、出汽口，协调两个汽缸的进汽、出汽及冷凝、冷凝水外排。

    与此同时，还得有一个自动装置控制汽缸甲的进气口，确保以下效果：打开阀门，让高温蒸汽进入汽缸甲，推动活塞移动，待得活塞移动到行程（冲程）的八成，阀门关闭，停止向气缸供汽。

    这样做，是为了节省蒸汽，避免放入过量蒸汽进入汽缸甲，白白浪费掉。

    但是，新式双汽缸蒸汽机的样机在实验运行时，不知何时，这个自动装置出了故障，导致关闭阀门的时机提前了。

    后果就是本该放入十份蒸汽进入汽缸甲，结果只放进了六份蒸汽时阀门就关闭，按理来说，进入的蒸汽不足，会导致汽缸甲的活塞行程不够，于是出力下降，这一异常情况会很快引起技术人员的注意。

    然而并没有。

    因为汽缸甲的出力依旧很正常。

    技术员们是后来检修机器时才发现这个问题，随后诧异起来：怎么六份蒸汽也能让活塞拥有十份蒸汽才能产生的力量？

    原因只有一个，那就是大家低估了蒸汽膨胀的威力，以至于认为要用十份蒸汽，才能推动活塞达到最大行程。

    于是新的改进出现，蒸汽被更有效的利用起来，最后，“完全状态”下的新式双汽缸蒸汽机，对于蒸汽的利用效率，比单气缸蒸汽机提升了至少五成。

    这是不得了的提升，所以获得专利理所当然，林有德随后想起了火轮船，他觉得若是火轮船换上这样的蒸汽机，速度一定能有明显提升。

    除此之外，他还从这份资料里得出了一个无奈的结论：蒸汽膨胀的威力，可能都被人忽略了。

    这就意味着，这么多年来，那么多蒸汽抽水机，实际上都在浪费蒸汽，浪费大量燃煤。

    而火轮船的技术攻关小组，耗费的无数精力、无数个日夜的加班加点，仿佛成了漫无目的的蛮干，研制方向有偏差，对于知识的应用也不够。

    放下资料，林有地忽然觉得眼眶一热，想哭。

    理论决定技术路线的发展方向，他们的理论不行，所以火轮船的研制走了冤枉路，距离目的地越来越远。

    知识要灵活运用，结果他们拘泥于所谓的“铁律”，思路被限制得死死的，陷入技术上的牛角尖，怎么都绕不出来，面对各种技术难点，虚弱无力。

    他们这么多年的努力，好像都是白忙了...