“杠杆原理你是知道的,由直径不同齿轮组成的齿轮组,同样可以组成杠杆系统,要么可以省力,要么可以省距离,而齿轮组同样可以变换转速”
“你看,和蒸汽机传动轴同轴的齿轮名为主动轮,而这个与主动轮咬合的齿轮和螺旋桨同轴,是为从动轮”
“主动轮有四十八齿,从动轮有十二齿轮,那么,当主动轮旋转一圈的时候,从动轮已转了四圈”
“这意味着什么呢?意味着蒸汽机传动轴的转速,经过这个齿轮组的传动之后,放大了四倍,譬如主动轮是每分钟二十转,传到传动轮,那传动轮的转速就是每分钟八十转。”
“传动轮和螺旋桨同轴,所以螺旋桨的转速也是每分钟八十转,如此一来,传动轴转速慢的蒸汽机,一样能让螺旋桨快速旋转。”
听到这里,尉迟炽繁来了兴致:“那么,模型船中的螺旋桨不是转得很快么,然而把模型里的蒸汽机放到大船上,又如何推动得了?”
“这问题问得好。”宇文温又画了几个草图:“螺旋桨的推力,和转速有关,也和螺旋桨的尺寸有关。”
“船模的螺旋桨,只有指甲盖大小,分量很轻,而真正要实装的船用螺旋桨,按照计算,直径至少有”
宇文温拿手比了比尉迟炽繁的脖子:“从脚到一个人的脖子,大概有那么高。”
“这样的螺旋桨,有四个桨叶,为了确保耐用,必须用精铁制作,譬如用模范铸造成形,其分量肯定不轻,蒸汽机要驱动沉重的螺旋桨,即便有了齿轮箱的帮助,其出力也得足够大。”
“让一个纸风车每分钟转一百次,和让一个重数百斤的铁制螺旋桨每分钟转一百次,所需要的力量千差万别。”
“蒸汽机要给力,齿轮箱也得耐用,速比的放大,全靠齿轮来完成,如果齿轮的齿强度不够,很容易损坏,那么整个齿轮箱就无法正常运行,起不了升速的作用。”
“齿轮要耐用,最好的办法就是用料十足,然而用料越足齿轮越重,转动起来就越困难,那么蒸汽机在带动螺旋桨转动的时候,还得额外消耗动力来转动齿轮。”
“蒸汽机的动力很宝贵,能省则省,所以,实心齿轮是不行的,要适当镂空以便减轻重量,但在有效减重的同时,还得确保强度,这也是技术难点。”
宇文温滔滔不绝说了许多,因为尽量用简单的词汇来描述原理,所以尉迟炽繁大概听得懂,也听得入了神。
其实她并不关心什么“螺旋桨推进器”,只是喜欢这样的相处方式。
只有这样,她才能成为宇文温的“知音”,成为被对方需要的人。
宇文温也很享受向妻子做“科普”的感受,继续说下去,开始畅想未来:
“眼下快入冬,而太子牵头的‘项目组’,现在也有了突破,螺旋桨推进,距离实用化的日子越来越近了。”
“说不定啊,再过几年,火轮船的明轮都能换上螺旋桨,如此一来,船能走得更快。”
“长江上的明轮船,逆水航速已经到了二十里每小时,如果改成螺旋桨,目标是至少达到四十里每小时,届时从广陵到江陵,两千多里水路,五六日就到,顺水更快。”
“在海上,波浪大,明轮容易损坏,而且推进效率不高,但有了螺旋桨就不同了。”
“所以,将来不仅有螺旋桨推进的内河船,还有螺旋桨推进的大海船。”
宇文温拿出舆图,握着爱妻的手,感慨着:“一眨眼,火轮船问世已经十年,十年磨一剑,螺旋桨这把剑,也快磨出来了”
“将来,有了大轮船,我们就乘船入海,去辽东,去耽罗,去琉球,去交州,去看看外面的大好世界!”
“到时候,在船上一边看海景,我一边弹琵琶给你听!好不好?”
听到这里,尉迟炽繁热泪盈眶,靠着宇文温的肩膀,笑着说:“好!”