单纯从最实现基本功能的角度看,飞机的设计和制造都比汽车更简单。
一战到二战时代的螺旋桨飞机的结构,他们相比汽车而言不需要变速箱,发动机也不需要专门的冷却结构。
也不需要发动机与驱动轮之间的复杂传动和控制结构。
最简单的飞机结构,就是机翼形状合适的壳子,加上一个合适的发动机。
单纯只需要飞起来的飞机,前置科技实际上只有汽油机。
木头结构的飞机也能飞行,只是载重量肯定非常的有限,实用性自然也很低,只能用作侦察机,也飞不快。
铝合金能让飞机获得更高的实用价值。
朱简烜现在展示的示意图,就是类似一战时代的双翼飞机的外形,然后直接给工匠们讲了原理:
“以典型的滑翔翼为例,当滑翔翼整体向上倾斜的同时向前滑行。
“滑翔翼下方的气流冲击在滑翔机下方,能给滑翔翼提供一个向后上方的力。
“所以滑翔翼可以在气流的托举下,缓慢的向前飞行并逐渐降落。
“与此同时,根据流体力学原理,流体流速快的地方压力较小,流速低的地方压力较大。
“如果滑翔翼的切面为下方平滑,上方向上圆润的凸起,也就是类似半圆形状的时候。
“平整的机翼下方的气流流动速度不变,凸起的机翼上方的气流流动速度就会变快。
“进而形成一个向上托举的力量,我准备称之为升力。
“但是,对于滑翔翼而言,气流流动的速度始终无法超过飞行速度,机翼获得的升力无法超过自身的重力。
“所以我们尝试给滑翔翼添加动力源,人为加快机翼向前飞行的速度,进而增加气流流动的速度。
“如果流动的气流提供的升力,超过机翼所属的机器的总体重力,理论上应该能够持续保持飞行状态而不落地。
“在这样的基础上,我们参考船舵的原理,通过可控的翼面来调整飞行方向和高低姿态……”
飞行方面的研究,在现在的大明科学院,也可以算是小规模的热门项目了。
人类对天空的向往是难以遏制的。
飞行机器的巨大前景,也是稍有脑子都能意识到的。
这个时代有军用气球,甚至大型军用风筝,或者说是大型滑翔翼。
但是这些东西的缺点都非常的明显,气球速度和控制困难,风筝和滑翔翼只能降落。
能够自主飞行,关键是能上升,能持续飞行的机器,能解决这些问题。
但是就像很多前沿研究一样,在没有朱简烜这个金手指的指导下,这种摸索性质的研究出成果的速度很慢。
如果朱简烜放任不管,可能需要十年二十年才能做出东西来。
朱简烜现在直接挑明了正确方向,现场的工匠们听完了朱简烜的开场介绍,都有种非常熟悉的惊叹和恍然大悟的感觉。
相关研究人员还在摸索的飞行机器原理,朱简烜这样几句话就一下子讲清楚了。
只要有基本的力学知识,都能判断这个设想逻辑上是可行的,关键就看飞行机器本身的重量和发动机功率的比例了。
再加上朱简烜以往的设想,基本都是颇为顺利的实现了的,所以现场的工匠根本没有怀疑的念头。
他们想明白之后,几乎本能的开口赞叹,觉得可以专门开个项目了。
朱简烜也没有在客套上浪费时间,把基本的示意图和基本原理讲完之后,就把一些更加具体的细节上的设计示意图发下去。
让现场的弟子、工匠们传阅,然后自己继续提点其中关键的注意事项。
比如说机翼的剖面形态,比如说舵面控制方式,最后安排几个弟子和工匠们负责,尝试把事务做出来开展实验。
把发型机器的研发项目安排下去,朱简烜马上开始安排以飞机为前置的新项目——搭载飞机的战舰。
朱简烜先问新型舰用动力系统的研究进展,就是为了搭载飞机的战舰而问的。
在原有的历史上,飞机试飞成功的消息传开之后,几乎马上就有人设想将飞机放到战舰上,负责更快更大范围的侦察了。
后世看来非常“高端”的航空母舰,最初的形态其实非常的简陋。
就是将足够大的船甲板铺平,让简单的早期飞机能够起飞和降落,就可以算是航空母舰了。
航母和无畏舰之间没有直接传承关系,运煤船铺上木头甲板同样能算是航母。
但即便如此,大中型船只和战舰的建造成本,哪怕是局部改造成本,与结构简单的飞机都不是一个数量级上的。
战舰本身都是海军的资产,适合搭载飞机的战舰改造工程花费巨大,如果实验不成功的话,改造完成的战舰还要再改回去。
在没有高层强力支持的情况下,早期的战舰搭载飞机的验证性质的测试,通常都是充满了折中、凑合、拖延的小打小闹。
朱简烜既然知道战舰搭载飞机的方向是正确的,还知道大概应该怎么设计这种战舰。
那自然就和其他的研究一样,直接折中的不确定的摸索阶段。
不用传统旧有战舰改造测试了,直接开始专门设计和建造具有实战意义的新型战舰。
朱简烜自从三年前开始,在内燃机验收完成,新型战舰动力系统验收完成后,就开始画航空母舰设计图了。
当然和以前一样,这个设计图当然不是详细图纸,那东西不是人脑子能记住的。
还是战舰基本功能结构的概念图,细节让工匠去填。
不过朱简烜根据前世的经验,将所有需要特别注意的地方,专门标注出来单独画了示意图。
比如说烟囱和烟道的布置,机库和升降机的布置,装甲防御体系的规划等等。
朱简烜设想的第一种航空母舰,是一艘满载排水量高达一万五千吨,最大速度超过每小时五十公里的新战舰。
这个世界上前所未有的巨大、快速、奇特的战舰。
第283章 火炮战舰与时代差距
早期的飞机载重量和速度非常有限,搭载飞机的航空母舰也只能作为侦察舰。
此时的海上作战的打击主力仍然是火炮战舰。
只不过航空母舰一旦投入使用,无论对于什么时代的战舰,都能让侦察效率获得颠覆式的提升,是跨越数量级的提升。
所以无论当前的海上战争模式如何,只要己方的工业水平能够做出航母,都应该尽快把航母做出来。
飞机本身相对于陆军的提升也是如此,只要能做出来都应该尽快上马。
但在原有历史上,略早于航母出现,同样具有划时代意义的无畏舰,对现在的大明而言,有一定的价值但却不大。
按照朱简烜的指示,大明工匠在六年前的时候,就已经开始建设没有风帆的纯蒸汽动力战舰了。
由于这二十年来,朱简烜直接引导大明工业革命,指导工匠们科研攻关,积累了大量的可用的划时代技术。
就比如说,苦味酸装药的开花弹、无缝钢管制作的后装线膛炮、液压式管退炮架、双联装的中置旋转炮塔。
再比如说,吹碳式表面渗碳技术和镍铬合金钢装甲,将历史上摸索升级了半个世纪的装甲技术一步到位了。
所以六年前设计的这批战舰,放在这个时代与其他国家的战舰对比,已经属于纯纯的黑科技产物了。
第一批纯蒸汽动力战舰在三年前就已经服役。
规模最大的永平府型战舰,满载排水量在一万吨出头。
最大航速为每小时四十公里,约合每小时二十二海里,按照前世的说法是二十二节。
主武器是八座双联装一百六十毫米管退火炮。
其中有四座炮塔分成两组,每一组两座,分别呈背负式布置在舰体前后两端。
另外的四座炮塔,则布置在舰桥四个角落。
舰体若侧向和倾斜对敌,则有十二门火炮可用,舰首和舰尾笔直对敌,则有八门火炮可用。
还有十六门八十毫米副炮,全部分布在在舰体两侧。
按照前世典型的军舰分类,永平府型很难准确定位。
满载排水量达到了一万吨出头,但是主炮口径最大却只有一百六十毫米。
前世的排水量过万吨的装甲巡洋舰,通常会有两百四十毫米口径的主炮,以及一百九十毫米的次级主炮。
因为现在除了英国海军之外,其他所有国家的海军,都还处在木质风帆战舰时代。
战舰对火炮的防御能力,基本只看舰体侧舷的船壳厚度。
大部分主力战舰的船壳,厚度基本都是二十英寸,也就是五百零八毫米,相当于半米。
但是其防御能力仅仅相当于十六毫米的表面渗碳镍铬合金钢装甲。
大明的八十毫米通用线膛炮就能轻松击穿。
而且永平府级的主要火炮,已经和无畏舰一样完全完全统一了规格,可以通过电话和电报接受统一指挥。
现在使用一百六十毫米的主炮,已经在为敌人的防御升级保留余量了。
现在的火炮已经足够碾碎所有敌人,更大的火炮装到船上也是浪费空间,关键是还会降低火力密度。
与此同时,永平府型战舰的装甲厚度,远低于典型的装甲巡洋舰。
主装甲带的最大厚度也只有一百二十毫米,而相同吨位装甲巡洋舰的主装甲厚度通常在两百毫米以上。
但是永平府现在这种等级的装甲,也已经足够抵挡现有敌人的火炮了。
毕竟,此时的大部分国家海军连开花弹都没有,还在使用黑火药作为发射药,还在使用铸造火炮发射实心圆球炮弹。
大明这一百二十毫米的渗碳镍铬合金钢装甲,已经做好了敌人破解苦味酸,直接用上苦味酸开花弹的准备。
而且永平府型战舰的装甲覆盖范围超过典型的装巡。
除了侧舷的主装甲带之外的其他区域,也有二十到八十毫米的次级装甲保护。
与传统木质战舰相比,相当于全船都有半米到数米厚的木壳。
在这个时代的海上已经是无敌战舰了。
这种战舰现在还能怎么继续升级?关键是要能够产生价值的升级,而不是单纯的继续叠数据。
朱简烜对此倒是早有考虑,所以安排完了航母的事情,就开始规划新一轮的火炮战舰升级方向:
“既然新型舰用动力系统基本成熟了,那就应该设计新一代的主力火炮战舰了。
“围绕燃油锅炉和蒸汽轮机构建的新动力系统,相比使用燃煤锅炉和多涨式往复蒸汽机的旧动力系统,优势实在太明显了。
“首先是能够提高战场机动航速,能够让战舰航速超过每小时五十公里。
“然后是能够继续提高战舰的续航能力。
“五千吨重油的热量相当于八千吨煤炭,关键是煤炭是固体,无论怎么堆砌,燃料舱中都会有空隙。
“而重油可以是液体,能够堆满整个燃料舱。
“所以总体上算下来,同样尺寸的燃料舱,装载重油储存的能量,应该能达到装载煤炭能量的两倍。
“煤炭换成重油,战舰的最大航程理论上能够翻倍。
“还能够提高燃料的补给效率,重油加热之后就是液体状态,可以从油库通过管道直接输入船舱。
“不需要人工和机器慢吞吞的装填了。
“给大型战舰补给煤炭可能需要按照天来算时间,而补给燃油应该就可以按照小时来计算了。