第350章 鐵路、橋樑、隧道與蒸汽機車…
安德魯之所以委託埃爾隆伯爵夫人,替代自己參觀訪問蘭斯大教堂,自然是為了政治避嫌。
畢竟,千百年來歷代法國國王的加冕儀式,都是放在蘭斯大教堂里舉行,這裏至今還留有聖女貞德與查理7世的傳奇故事。
事實上,在安德魯鎮壓“牧月暴動”之後,就有不少投機者向執政官勸進,建議後者成為法蘭西的君主,但被安德魯嚴詞拒絕。
其後,為了表明自己始終如1堅持的共和理念,安德魯拒絕了奧什等人的求情,要求槍決1切拒絕效忠共和國的被俘貴族軍官。
……
如果上帝詢問自譽為18世紀“懂王”的穿越者,他最想要提前發展出來的近代(工業)科技,那麼行駛於枕木鐵軌之上的蒸汽火車絕對排在前3;至於另外兩個,那就是作為平爐鍊鋼法的“西門子-馬丁爐”,以及使用高效汽輪機的蒸汽鐵甲艦隊。
在安德魯的記憶中,看似最久遠的馬丁爐應該是最簡單的,無非是增加了1個可以產生高溫火焰爐的蓄熱室,以及將建造平爐熔煉室的原料,改用鹼性耐火材料。
然而,事實卻並非如此。
這1年來,位於莫頓基地里的冶鍊高爐車間裏,搞出了1大批廢鐵。當然好鋼材也有,只是成品率僅有5%到8%,即便鋼材價格奇貴無比,也無法彌補冶鍊中的各種浪費。
就連負責該項目的技術主管佛克羅伊,都建議執政官應該放棄這個吃力不討好的項目,轉向研究大規模製造熟鐵的工藝。
此舉遭遇到安德魯斷然拒絕,執政官繼而以行政方式,命令科研組改良“平爐鍊鋼法”,而且每1項被驗證的技術改進,都將獲得1千到1萬里弗爾不等的獎勵。
安德魯非常確信自己親自描述的科技樹沒有走歪,之所以現在遲遲未能取得成功,那是缺少了必要的“科學獻祭”,即研發過程中的99次失敗。翻譯出來,就是沒有足夠的技術儲備。
身為兩世的文科生,穿越者知道馬丁爐的主要部分包括爐頭、熔煉室、蓄熱室和沉渣室,也能描敘大致的反應過程。
然而,他並不清楚熔煉窒是由爐頂、爐底、爐牆和爐門組合。雖說知道選用洛林地區的鐵礦石時,就需要某種鹼性耐火磚,卻不知道落到實處,具體是要選擇鎂質耐火磚或矽磚。
此外,平爐鍊鋼的金屬原料並非直接使用洛林的鐵礦石(除非是瑞典的天然鐵疙瘩),而是生鐵塊、鐵液和廢鋼,依照不同的比例組成;至於燃料,是用發生爐煤氣、焦爐煤氣、高爐和焦爐的混合煤氣,以及天然煤氣或重油等液體燃料……
不過,既然認準了方向,身為執政官的安德魯完全可以藉助國家體-制的強大力量,集中全法國的人力、物力與財力。這是他相對於英國首相小皮特的優勢之1。
在向莫頓研發基地繼續調集優秀工程師與冶金技師的同時,這位法蘭西執政官還向這個“平爐鍊鋼法”的項目組,追加了1大筆資金,15萬里弗爾。
安德魯甚至毫不隱晦的告訴佛克羅伊,等到這筆錢再度花完了,可以直接來波旁宮找自己簽字,同樣也是15萬里弗爾(或法郎)
在汽輪機方面,安德魯犯了1個文科生都會出現的認知錯誤,誤以為高壓蒸汽機就等同於汽輪機。
等到多年之後,排水量多達5千6百噸的“第1執政官號”鐵甲艦下水時,其最大航行速度始終突破不了15節。
事實上,高壓蒸汽機與蒸汽輪機屬於兩個完全不同的技術發展道路。汽輪機結構看似非常簡單,它沒有氣缸活塞,沒有連桿飛輪,也沒有複雜的門閥,就是更多、更強的蒸汽吹動渦輪里的無數風車。
蒸汽輪機的能量轉換簡單而粗暴,但效率極佳,最高可達70%,而傳統的高壓蒸汽機僅有20%以下,至於內燃機車為45%左右。
另1方面,高壓蒸汽機與蒸汽輪機的原始技術儲備,都是由“燒開水”開始的。
回到眼下,安德魯並不清楚高壓蒸汽機與蒸汽輪機的區別,好在他暫時沒打算構築水壩,用汽輪機來發電。
毫無疑問,穿越者始終關注的,依然是蒸汽火車,他希望能提前仿製斯蒂芬森父子在1825年發明的實用蒸汽機車,而不是特里維西克在1804年發明的世界上第1台蒸汽機車,後者雖然也能跑,但故障率太高。
為了讓蒸汽機車的研發團隊把握穿越者的“靈光1現”,安德魯每當回想綠皮火車上的某個細節時,他都會囑咐身邊的人立刻記錄下來,然後再找來畫師依照自己的“想像”做個具體描繪,交由工程師和技師負責改進,運用。
火車蒸汽車除了常見的鍋爐、煙囪、汽缸、動輪、搖桿、連桿、飛輪外,還有鍋爐外面的蒸汽儀錶,鉛鉚釘的安全塞。
另外,在鍋爐外層包裹隔熱層,減少熱損失;
在鍋爐頂端增加氣包,讓進入氣缸的蒸汽更加乾燥;
採取火管鍋爐,高溫煙氣通過25根管子,提升鍋爐效率;
讓連桿直接連接車輪,撤掉繁瑣的齒輪組;
水平放置的雙氣缸交替運作,不僅佈局緊湊,還能減少顛簸損耗,也避免曲軸的死角,更是省略了巨大的飛輪;
將廢棄的蒸汽排入煙筒,並提升了煙筒的高度,使得鍋爐燃燒效率更高;
輪軸組合方面,機車的從輪與動輪調換了位置,動輪在後,從輪在前,成為導輪(定位輪),運行更為穩定……
當然上述技術無法同步實現,只是遇到了新問題才會想到用這些辦法來解決,或是提升效率。
就在基伯龍半島戰鬥勝利后,1個類似於另1時空“火箭號”,總重量近5噸的龐大蒸汽機車,就在莫頓基地里秘密研製出來。
等到安德魯回到巴黎,前往莫頓基地視察時,這個蒸汽機車已在1條3公里的環形軌道上,成功運行了1個月,各項性能基本上達到,甚至超越了“火箭號”的蒸汽機車。
至於故障檢修率,也在可控範圍的兩小時之內,興奮異常的執政官當即給予該蒸汽機車1個非常響亮的名號:“法蘭西號”。
有了成熟的蒸汽機車,就必須有專用的鐵軌。好在安德魯早就想到了這1點,已經提前規劃了世界上的第1條蒸汽機車專用鐵路,巴黎到莫倫的鐵路軌道線,總路程全長56公里。
總參謀部成立之初,安德魯要求該部的第4廳來負責督辦建造巴黎與莫倫之間的這條鐵軌,用於行駛1種正在研製中的高壓蒸汽機車(火車)。
依照規劃,這條鐵路線還將繼續向東,直通萊茵河畔的斯特拉斯堡。沿途之中,將連接洛林與阿爾薩斯兩個大區的重要城鎮,包括蘭斯、香檳沙隆、凡爾登、梅斯、南特等。
未來2到3年內,或許有1條北部支線,將萊茵蘭的科隆、波恩、科布倫茨、美因茨、沃爾海姆、蘭道,與斯特拉斯堡緊密連接起來,讓萊茵蘭與法國構成1個真正的整體。
鐵路建設優先考慮東線,更大程度是為了日後的戰爭需求,奧地利現階段的主要打擊目標,而遙遠的俄羅斯帝國,極有可能在2到3年後,成為法國最危險的敵人之1。
此外,安德魯也同樣需要防備普魯士。至今,英國駐柏林大使依然非常的活躍,不停的用金錢收攏霍恩索倫家族的重量級人物。
在鐵路軌道的建設上,安德魯拒絕了工程師的看似非常合理的建議:那就是採用“魚腹式的設計”,將鐵軌鋪在兩側的大石頭上,並在鐵軌中間預留了可供拉貨馬匹的行走空間。
在安德魯的堅持下,鐵路不需要考慮其他用途,必須使用含錳的工字型鑄鐵製造的鐵軌,下方鋪有1根根枕木和大量的碎石,以減少對路基(道床)的破壞,而優異的排水性與吸熱性,有助於保持枕木的乾燥。尤其是那些不規則的碎石,可以通過碎裂方式來吸收火車運行中產生的高溫高熱,促使蒸汽機車更加穩定的運行。
其他的鐵軌技術,還包括鉤頭道釘、蝴蝶扣件,在鐵軌間留有防止熱脹冷縮的縫隙。
不僅如此,為了增加制動剎車的效率,有工程師提出在蒸汽機車下方,增加1個個沙管。1旦需要剎車時,就在鐵軌上噴洒細沙,從而增加車輪與鐵軌之間的摩擦力,將火車成功停下來。
建造隧道,1貫都是法國人的特長,那條建造於百年前,連接地中海與大西洋比斯開灣的米迪運河,就是最好的證明。在17世紀的時候,法國工程師們就將鑽孔爆炸法運用的如火純青。
半年前,曾有1名異想天開的隧道工程師向法蘭西執政官,提出了1個膽大的建議,那就是構築1條橫穿英吉利的海底隧道,繼而連同歐洲大6與不列顛島,避開英國人的強大艦隊,從而保障50萬法軍能夠順利進入英國,並佔領之。
安德魯聽完之後,只是笑了笑,但最終,還是獎勵了該工程師1000里弗爾,委派此人參與巴黎到斯特拉斯堡的鐵路隧道建設。
1開始的時候,為了省事,安德魯接受了總工程師的建議,在鐵路不得不通過馬恩河時,就藉助鋪設有鐵軌的擺渡船,來完成火車的渡河。
這種方式的好處是節省了工期與費用,壞處是浪費時間,估計完成1次25節車廂的擺渡,需要耗費60到80分鐘,而且上述折騰過程中也不1定安全。
不久,負責督辦鐵路建造的總參謀部第4廳,向執政官提出了建造鐵路專用橋樑的建議,在沿途需要跨越的小溪流,可以採用技術非常成熟且安全可靠的石拱橋。
至於那些跨度大的河流,就需要大量原木與各種金屬扣件來建造。而香檳地區可以供應建橋的原木,以及各種鍛鐵扣件。
在經過充分驗證之後,第1座鐵路木橋的建造地點,就設在香檳沙隆附近的馬恩河。這裏河面不寬,河水流速平緩,河道中央還有沙丘方便建造橋墩。
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