永远来自后世记忆的崇祯,急需要在短时间内使大明北方拥有足够的抽水机,这样就能通过增加粮食产量来减轻阶级矛盾。
抽水机的价格目前不是很高,但大明目前的生铁,和后世的钢比起来,性能相差太多了。如果没有足够的理论指导,许多重大发明其实只差了最后一步。后世许多习以为常的事物,其实在特定时间,就是神器。
以瓦特蒸汽机为例,在热效率上远高于早期的蒸汽机。但最重大的变化,是将往复运动转变到圆周运动。这样蒸汽机的使用范围就大大增加。在整个工业革命的发展之中,专利保护是非常重要的因素。
有了后世理论的指导,崇祯很容易可以发明出许多神器。而这些新产品要想获得市场认可,就必须适应市场需求。
中国的熟铁,其实已经涵盖了后世所说的钢。受到各种条件和市场需求的限制,熟铁很难变成大量钢使用。耐火材料只是一个因素,最大的因素是后世所说的高碳钢和中碳钢,在当时很难加工利用。
在古代,受限于加工能力,即使是中碳钢也没有多少用途。更何况在炒钢过程中,半液态时含碳量不稳定。崇祯也经常考虑如何提高加工能力和寻找合适的耐火材料。没有合适的加工能力,造出来钢以无法利用。
在这个时间点上,西方有一些科技已经领先大明。最重要的是科学理论,以及研究思路,大大领先与大明。大明和西方国家面临的军事形势不同,所以在火器的发展思路大大不同。
如果说船只代表了大航海时代的国家综合实力,那么西方国家此时在战舰方面遥遥领先大明。战舰的航速,吨位,火炮数量早已经超越了大明。这与大明不注重战舰研究和近海风浪较小有关。
而在火枪方面,西班牙等国家,通过提高火枪口径来加大杀伤威力。大明实际的火枪配备比例很低。早在正德年间,葡萄牙人和大明开始接触时,大明的火枪就远远落后了。大明的火枪和火炮设计,吸收了西方的部分设计思路。由于大明战争很少,所以对新型火器研发和推广没有在意。到了崇祯继位后,原本历史上,希望学习西方的火器来提高军队战斗力。
却被一只鸡引发的造反打断。最终火器更新的道路终止了。
每一个事物,都是非常复杂的。火器高昂的成本,限制了大明大规模生产火器。拮据的财政状况,高昂的成本,不能频繁发射,所以崇祯最后选定了以康格里夫火箭为蓝本,生产更加小型化,成本更低的悟空火箭。
刘文忠面对抽水机的快速磨损,找不到办法。所以崇祯决定再次采用后世的方案。轴承,在后世司空见惯。可轴承是高速旋转物体的必需品。当然,在现有条件下,直接造出后世水平的轴承很难。但可以一步一步来。
类似于轴承的创意,很早就出现了。毕竟古人制造出马车,已经非常长的历史了。在低速运转的物体上,有没有轴承中间的滚珠或滚柱,区别不是非常大。事实上,木制的滚柱轴承,早就在元代,已经有人使用。而崇祯的做法,就是通过提升材质,如练出高碳钢,来一步一步从滚柱轴承发展到滚珠轴承。这样就可以与蒸汽轮机的发展形成良性循环。毕竟蒸汽轮机也需要提高速度和扩大用途。
崇祯找来兵仗局的工匠,先试探改变炒钢工序,改变炒钢时间。通过蒸汽轮机的带动,用生铁制造的搅拌轮,改变人工用柳枝炒钢的工序。然后再通过观察搅拌时间来寻找合适的炼钢方法。这样就可以用更耐磨的钢质轴承,提高蒸汽轮机和抽水机的转速。
其实当时小规模制造后世所说的高碳钢,很容易。不过这类刚才用途不大。同时半液态的钢,如果用浇铸的方法,只能制造小型零件。技术上没有难度,难的只是创意。有崇祯的指导,仅仅六天,一台新的蒸汽轮机模型就造了出来。
新的蒸汽轮机,使用了高碳钢制作的滚珠轴承,整个转动部分,很明显比原来的要更容易转动。高碳钢的制造成功,为进一步改良加工工具带来了便利。
为了快速制造悟空火箭,此前已经造出了圆锯。而高碳钢的制造,和轴承的应用,将使蒸汽轮机的大型化,以及研究其他的加工工具,更加方便。崇祯在宫中,时常和工匠讨论研究新型工具的思路。如旋转叶轮的鼓风机,就可以提高燃烧效率。
崇祯告诉工匠,要多观察周围的事物,多总结经验。并给提高生铁产量和直接炼钢提供了思路,就是寻找更好的耐火材料。这样就可以铸造出更大的钢制物体。
为了更快的普及抽水机,所以抽水机的利润不高。为了给兵仗局的工匠提高待遇,崇祯需要新的民用产品来制造利润。
这样崇祯又召集兵仗局的窑工,给出了制造玻璃和水泥的思路。随着玻璃的研发,兵仗局将进入暴利时代。
玻璃的主要原来石英石,也是一种非常好的耐火材料。石英石在自然界广泛存在。古人很少用到石英石,只有磨制玉石,才会用到天热石英砂。崇祯自己也没有多少经验,也只能给工匠提供一个重要的方向。
玻璃和水泥在小规模生产上,技术难度都不大。但摸索制造的具体方法,需要时间。
另一方面,崇祯也为继续提高粮食产量,提供了一个思路。就是沿海无人岛上的鸟粪。可以作为目前阶段的肥料使用。
在现阶段,人工制造化肥,难度很大。
在崇祯忙碌的时候,整个辽东局势,因为战事的失利,和毛文龙的骚扰,建虏陷入到了纷争之中。
毛文龙的战报,此时还没有报到朝堂。在崇祯一无所知的情况下,历史的车轮开始偏离原有方向,大明的困境将逐步缓解。
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