第87章 终于成了，蒸汽机原型

“这是锅炉，用来加热水产生蒸汽。这是气缸和活塞，蒸汽的压力会推动活塞。

然后通过这个连杆和曲轴，将直线运动转化为旋转运动，就可以驱动各种机械了。”

牛顿仔细听着，不时提出一些问题。

他已经完全被卢克的想法吸引住了，这些概念在他闻所未闻。

“但是。”牛顿皱眉道。

“我们现有的冶金技术能制造出足够承受高压蒸汽的锅炉和气缸吗？”

卢克叹了口气：“这正是我们面临的最大挑战，我们需要改进冶金工艺，才能制造出耐高温、耐高压的部件。

这就是为什么我想先从一个小型原型开始，逐步提高技术水平。”

第二天，卢克召集了几位最熟练的铁匠，包括之前在印度发现特殊钢材的那位工匠。

他向他们展示了简化版的蒸汽机图纸，并解释了需要制造的关键部件。

“这是一个挑战。”卢克对他们说。

“我们需要制造出能承受高温和高压的金属部件，这将需要你们所有的经验。”

铁匠们互相看了看，领头的铁匠，一个名叫达尔毛的壮汉，开口问道：“爵士，需要什么样的金属才能做到这一点？”

卢克想了想：“我们需要尝试不同的合金配方。

首先，我们可以用那种乌兹钢作为基础，然后添加一些其他元素，如铬或钨，如果能找到的话。”

达尔毛和其他铁匠点点头，尽管他们对铬和钨这些名词并不熟悉，但他们愿意尝试。

他亲自参与到实验中，不断调整工艺，简化设计，降低对材料的要求。

终于，在无数次失败后，他们成功制造出了一个能够在一定程度上承受高温和高压的小型气缸。

“我们做到了！”达尔毛欣喜若狂的喊道。

看着测试装置成功的在蒸汽压力下运行了整整十分钟而没有出现任何问题。

卢克满意的点点头，这个小型原型的压力和温度远低于真正有效的蒸汽机所需，但至少证明了基本原理是可行的。

“现在，我们需要逐步扩大规模，制造一个真正的蒸汽动力装置。”

为了实现这个，卢克决定建立一个专门的冶金研究工坊。

他向总督霍奇请求了更多的资源和一块新的土地，用来建设这个工坊。

“又是一个新项目？”霍奇好奇的问道。

“这次又是什么？”

卢克笑着解释：“这次我们要研究如何制造更好的金属，这将对船、武器和各种工具的制造带来好处。”

听到可能影响武器制造，霍奇立即产生了兴趣。

殖民者总是对能够提高军事力量的技术格外关注。

“那听起来非常有价值。”霍奇点头道。

“我会批准你的请求，但我希望看到一些实际的成果，尤其是在武器方面。”

卢克心中冷笑，霍奇这种人永远只关心自己的利益和权力。

但他面上却表现得非常乐意：“当然，总督大人。我相信我们的研究会给公司带来巨大的收益。”

工人们立即开始建设新的冶金研究工坊，按照卢克的设计，除了基础的锻打设备外，还包括一个大型融炼炉和多个精密的测试设备。

工坊建成后，卢克将几位最有才华的铁匠和几个年轻学徒调到这里，组成了一个研究团队。

达尔毛被任命为团队的主管，负责日常工作的协调。

“我们的首要任务。”卢克对研究团队说。

“是开发一种能够承受高温和高压的钢材，用于制造蒸汽机的关键部件。”

他拿出一份详细的工作计划，其中列出了多种合金配方和处理方法。

“每一种配方都必须经过这些测试。”卢克强调道。

“我们需要确保材料在实际使用中不会出现意外故障。”

研究工作进展得比预期的要慢。

尽管卢克有来自未来的知识，但受限于当时的技术条件和原材料的质量，很多理论上可行的在实践中却难以实现。

一天，达尔毛带着一块新制作的测试件来找卢克。

这块钢材经过特殊处理后，表面呈现出一种独特的花纹，看起来很是不同。

“爵士。”达尔毛兴奋的说。

“这块钢在高温测试中表现出色。即使在炉火中烧红，冷却后仍然保持原有的强度和形状。”

卢克仔细检查了这块钢材，这看起来像是一种接近大马士革钢的材料。

“你是怎么做到的？”卢克问道。

达尔毛解释了他的方法：他将不同来源的铁矿石混合在一起，加入少量的木炭和一种特殊的矿物质。

然后在特制的坩埚中高温熔炼，最后经过反复锻打和特殊的淬火处理。

“太棒了，达尔毛！”

“这可能就是我们一直在寻找的材料，我们需要记录下精确的配方，然后进行测试。”

与此同时，卢克开始设计一个实用规模的蒸汽机原型。

这个设计比之前的测试装置要复杂得多，包括更大的锅炉、气缸和活塞系统，以及一套完整的传动机构。

“这将是一个划时代的发明。”卢克向牛顿解释道。

“一旦成功，我们就不再依赖水力或风力，可以在任何地方产生动力。”

牛顿的数学才能在计算各种参数时发挥了关键作用，尤其是在确定锅炉容量、气缸尺寸等数据方面。

几个月后，第一台实用型蒸汽机的所有部件终于制造完成。

工人们按照卢克的指导，小心翼翼的组装着每一个部件，确保一切精确到位。

组装完成后，卢克亲自检查了整个系统，确保没有遗漏或错误。

然后，他下令开始点火加热锅炉。

整个研究团队都聚集在蒸汽机周围，看着锅炉逐渐升温，压力表的指针缓慢上升。

当压力达到预设值时，卢克打开了控制阀。

蒸汽涌入气缸，推动活塞向前移动。

连杆将这种直线运动传递给曲轴，曲轴开始旋转，带动一个大飞轮缓缓转动起来。

随着飞轮转速的提高，整个蒸汽机的运转变得越来越平稳，发出有节奏的“嘶嘶”声和“咔嗒”声。