蒸汽坦克吗?忒修斯之船?不对……扯远了。
然而,达克乌斯不知道的是的,帝国在五百年后恢复了重新制造蒸汽坦克的能力,帝国历2499年位于努恩的帝国工程学院制造了自他们尝试还原列奥纳多的设计以来最成功的仿制品,但在一次事故中整所学院和他们的原型机一起被夷为平地了,那次灾难是在高崔克和菲利克斯与努恩下水道的斯卡文鼠人打架中发生的。尽管如此,帝国工程学院的工程师们还是没有放弃,他们又制造一台被称为老雷德的原型机,然后嘛……终焉之时快来了。
达克乌斯认为蒸汽坦克最大的问题出在了动力系统上,他对这方面不太懂,他只知道锅炉的蒸发量功率理想状态是无限大,发动机消耗、摩擦力、热损耗、漏气等等理想状态无限小。如果摩擦力小了,活塞、滑杆间隙就大,间隙大了气密就差,锅炉蒸发量就必须大,所以气密和摩擦力是决定锅炉功率的最大关键。
然而这只是一种寻思,锅炉的蒸发量功率,理想状态下并非无限大。锅炉的蒸发量受到其设计、燃料效率等多个因素的影响,存在一定的物理限制。理想状态是一种假设,通常用于简化问题,但实际工程中会有各种实际约束。
其次,摩擦力、活塞和滑杆的间隙等机械因素确实会影响发动机的效率。摩擦力小有助于减少能量损耗,但并非摩擦力越小越好,因为确保活塞和滑杆之间的适当密封是至关重要的。太小的间隙可能导致漏气,而太大的摩擦力则会增加能量损耗。
蒸汽机只是一个名词,一个泛称,就像枪一样,有前装枪和后装枪,之后又衍生出各种的枪。蒸汽机也是同样如此,除了那些实验、正式理论或是概念的蒸汽机,第一台能真正使用的并非是瓦特发明的蒸汽机。什么祖母在炉子上烧水,小瓦特在一旁观察,他发现蒸汽顶开了壶盖,于是长大后就发明了蒸汽机,这故事当幼教听听就得了。
第一台实用的蒸汽机早在瓦特出生的半个世纪前就被发明出来了,而且瓦特的蒸汽机也不是依靠蒸汽压力工作的。
一位叫做托马斯·纽卡门的英格兰铁匠,把锅炉、活塞气缸和横梁式传动结构结合在一起,创造了纽卡门蒸汽机。他没发生任何一个主要部件,也没有创新的需求,但他的蒸汽机却是千真万确的创新,这种创新叫做集成。他发明的蒸汽机具有针对性,只能在矿场中使用,在纽卡门蒸汽机出现之前,矿井中的积水一直是一个另人头疼的问题。
如果达克乌斯晚来个几百年,他就会发现劳伦洛伦那座被炸毁的银山正在被人类采集着,那些矿场并没有大气式蒸汽机,只有水桶队,这些矿工负责把水桶运到输送带,好让积水倾倒在地表。大一点的矿场用水泵,通过位于附近的河流和或瀑布修建水车,或一队正在拉动巨大齿轮的马匹,机械装置为活塞提供动力,把水泵到地表,然后在那里通过木管把水和矿石废渣一起运到附近的溪流或池塘中,在纽卡门蒸汽机出现之前,这么做无论在哪个世界都成本极高。
然而纽卡门蒸汽机也没有那么的好,在工作的会消耗大量的蒸汽,这导致蒸汽机需要大量的煤,在北部这种蒸汽机得到了大量的应用,因为那里都是煤矿,有些积水被淹没数个世纪的煤矿,因为蒸汽机的出现也能重新进行开采,矿主们可以用卖不出去的坑口煤为蒸汽机提供动力,但其他地方就不行了,刨除煤矿价格和水运等等,根源就在利用率底下,导致煤炭消耗巨大,据说利用率只有零点五,其他的能量都被白白消耗掉了。
詹姆斯·瓦特在半个世纪后做出了重大改进,将废蒸汽转移到单独的容器中进行冷凝,这个改进提高了蒸汽机的效率,由气压驱动,将活塞推入冷凝蒸汽产生的部分真空,而不是膨胀蒸汽的压力。接着他进一步开发了蒸汽机,对其进行了修改,以