第六百二十四章 鋼鐵大突破

    人類歷史上，造船的一系列技術就和其他很多行業一樣，都是處於不斷的發展之中。

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    只不過在現代科學技術之前的發展速度比較緩慢，沒有完善的科學體系支撐，所有行業的進步都只能依靠長期的經驗模式以及偶然的發現。

    這種改進發展，靠的是整個人類的運氣……但是很難持續性的沿着某一條發展道路持續發展。

    在造船行業上也是如此，船隻出現在人類歷史上已經至少近萬年，這僅僅是考古後有明確證據的時間，實際上，船隻在人類歷史上出現的時間肯定還要更久……

    你沒挖到更久遠時代的船隻文物，不代表更久之前就沒有船了啊。

    而在這上萬年的船隻發展歷程裏，從獨木舟一路到如今的風帆船隻，其實整體進步並不算太多，至少在造船材料上沒有出現變化……一直都是木料。

    但是進入風帆戰艦時代後，尤其是線列時代後，人們爲了追求更加強大的火力，部署更多，更大的火炮，進而不斷的推高船隻的噸位。

    而船隻的噸位提升，也就對造船材料提出了更高的要求。

    尤其是對於戰艦而言，船隻本身的龐大重量，再加上大口徑艦炮的龐大重量，這些都對船隻的承重材料提出了新的挑戰。

    尤其是承載甲板的橫樑以及枕樑、支撐柱這些主要的承重結構。

    同時你還不能一味的堆砌材料，因爲這樣會導致重量的增加。

    如此在控制一定重量的前期下，儘可能的加強承重結構以及船肋骨的強度，這就是當代造船技術人員們所需要考慮的問題。

    而大楚帝國海軍艦政部下屬造船司的想法就是，使用比木材更強的軟鋼來製作這些承重結構。

    這還是從陸軍的炮架上得到的靈感！

    在統一戰爭早期，其實大楚帝國陸軍的各式野戰炮所採用的炮架，都是木製的，到後來才逐步替換爲鐵製炮架。

    儘管鐵比木頭要更加沉重，但是鋼鐵所帶來的更好的強度，也能夠減少炮架各零部件的尺寸，繼而達到減重的效果。

    到如今，大楚帝國陸軍的所有火炮的炮架，包括車輪都是清一色的鐵製，已經是看不見木製炮架的身影了，並且新式火炮採用的鐵炮架，基本都是採用熟鐵所制。

    而隨着材料技術的持續發展，尤其是大冶鋼鐵公司在鐵碳合金的持續研發，已經能夠生產出來質量相當不錯，並且可以鍛造加工的熟鐵，而且還採用這種熟鐵用於生產大型的鐵鑄件。

    這裏頭的關鍵是批量生產各種熟鐵，也就是含碳量非常低的鋼，其特性比較軟，可以用來鍛造加工各種鐵制品

    但是在大冶鋼鐵公司獲得技術突破之前，大楚帝國的各大鋼鐵公司或其他機械廠，基本沒有大規模工業化生產熟鐵的能力。

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    不是不能生產，而是產量非常有限，而且也很難一次性獲得大量原料並進行加工爲大型鐵鑄件。

    產量很低，成本也高，因此熟鐵在這之前基本只用於冷兵器、盔甲以及小件鐵制品上。

    哪怕不考慮成本和產量，也很難通過這種方式獲得大型的熟鐵鑄件。

    一直到今年上半年，大冶鋼鐵公司那邊獲得了技術突破，他們經過持續十幾年的研發，尤其是得到了理工學院以及其他相關研發機構的大力協助後，成功的搞出來了一種全新的鍊鋼法。

    也就是攪練法，這個辦法其實還是在傳統的炒鋼工藝裏進行進一步深挖研發，但是引入了現代的科學化學方面的體系，而當化學方面得到一定突破，明確了鐵料中所含有的各類雜質元素以及比例後，那麼就能針對性的設計出各種生產工藝來進行針對性的解決問題。

    大冶攪練法就是如此，原理很簡單的，就是直接把火焰吹進爐子裏，然後經過反射後加熱生鐵，同時爐底採用鐵的氧化物堆砌。

    這種情況下，生鐵內含有的氧化物，比如碳就能夠和氧氣直接接觸並燃燒，進而達到降低碳含量的效果，順帶還能把磷也去掉，同時還能加大爐溫，使得爐溫達到一千四百攝氏度。

    儘管這個溫度，還無法讓融化純鐵，但是比以往的一千二百度依舊有了質的提升。

    一千四百度下，生鐵的碳大量減少，進而變成爲漿湖狀，這個時候就需要進行攪拌作業，使得碳進一步減少，並去除雜質。

    最後，就能夠得到含碳量非常低的熟鐵，然後再經過鍛打加工後去除氧化物雜質，就能夠作爲原材料使用，加工成各種熟鐵製品了。

    而且還因爲掌握了現代的化學知識，知道鋼材的強度和含碳量息息相關，因此後續對熟鐵進行加工的時候，還能相應添加一定比例的碳元素，以提高材料的硬度。

    比如鍛造盔甲的時候，就是用熟鐵進行鍛造，然後在鍛造的過程裏適當添加碳元素，以便盔甲成型的時候硬度變高，如此也就能夠讓楚軍獲得防御能力更好，重量更輕的鋼製板甲了。

    工業化量產熟鐵，這是大楚帝國冶煉工業，甚至是帝國整個工業體系最近十幾年最大的技術突破，爲此羅志學還特地召見並封賞有關技術人員呢。

    當有了大量出現的熟鐵後，大楚帝國的熟鐵製品開始大量出現，不僅僅是在冷兵器以及盔甲上使用，更重要的還是開始廣泛應用在各機械行業。

    機械行業才是當代最急需各種鋼鐵製品，尤其是可塑性，可加工的熟鐵製品的行業，而以前的熟鐵產量太低，難以滿足需求，因此很多機械設備，其實都還在使用木材，或者乾脆是生鐵澆鑄而成。

    當工業界那邊率先開始大規模使用熟鐵後，海軍這邊自然也開始琢磨着使用熟鐵來建造船隻的承重結構了。

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    爲此還把報告打到了羅志學這邊來，說是想要搞幾艘試驗艦！

    然而試驗艦這東西是要花錢的，海軍爲什麼要把這份報告遞交到羅志學這邊來，還不是爲了想要從羅志學這邊弄點專項經費……

    如果不是爲了想要申請經費，這種技術細節的事情根本不用捅到羅志學這邊來，甚至連海軍大老也不會太關注，一般都是海軍艦政部以及海軍軍械部那邊就自行決定了。

    但是吧，海軍的不少人都知道自家陛下比較關注一些技術問題，尤其是和新材料，新加工方式等有關係的技術問題。

    不少海軍將領可是清楚的知道，自家陛下基本上很少外出視察，但是有一半的視察都是前往各科研機構視察各類技術創新和突破。

    蒸汽機，鋼鐵研究這些東西自家陛下最爲關注，因爲羅志學關注的多，這搞的很多臣子不管願不願意，都會去瞭解並解除這些東西，然後投其所好……

    這一次海軍的想法就是，藉着新技術的研究名頭吸引羅志學的注意，一旦羅志學心情好了，隨便一張口，海軍說不準就能夠多出來幾十萬楚元的造艦經費呢。

    實際上和海軍將領們猜測的一樣，羅志學看到海軍的這份報告後很有興趣，當天就召集了幾個相關的人員討論了相關的技術問題。

    三天後，羅志學又召見了工業部以及海軍相關的人員，主要是聽取專業的技術官員對行業的技術發展的情況，以及把鋼鐵這種材料大量使用在船隻上的可行性。

    羅志學知道鐵肋木殼船是一條可行的發展道路，問題是他擔心以目前大楚帝國的工業技術能力能不能搞出來。

    召見這些人員開會，就是爲了瞭解技術水平。

    而根據會議上所得知的結果來看，還是比較樂觀的。

    工業部方面的技術官員認爲，大冶鋼鐵公司大規模所生產的熟鐵性能優秀，經過後續的鍛造加工後能夠確保足夠的強度，完全可以代替木材作爲船隻的承重零部件使用。

    其實這都不用討論，因爲在造船業之前，工業界就已經開始在機械行業裏大規模使用熟鐵爲原料生產各類鐵制品了。

    而一些大型設備所需要的鐵製零部件也是非常大的，比如大型吊裝設備裏所需要的零部件，那可大的很。

    簡而言之，以大楚帝國目前的技術能力，足以爲造船業提供各類鐵製零部件。

    只不過產量會是一個問題，因爲造船所用到的一些熟鐵零部件往往都非常龐大，這種大型鐵制品的生產加工都是非常麻煩的，目前來說大楚帝國還缺乏大規模生產這種大型零部件的量產能力。

    只能是小打小鬧生產一些用於特定行業，主要是大型機械設備所用的零件。

    這產量低，就意味着數量不足，而且還會拉高價格。

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    但是價格，卻是鐵料相對於木料非常重要的一個優勢。

    建造戰艦所用的大量木料，尤其是那些主要承重零部件所用的木料，價格可是非常昂貴的。

    要建造一艘戰列艦，需要用到上千棵樹的木料，這上千棵樹指的可不是普通樹木，都是一些特定種類的樹木，並且對粗細以及高度都有着要求。

    而一些關鍵部分所用到的木料，更是需要一些頂級木材，任何東西到了一定極限後，往往就非常貴……

    木製戰艦時代裏，木材的成本也是一艘戰艦的主要成本，而對於大楚帝國的這種初步工業化國家而言，戰艦的建造成本裏，木料是大頭，相對來說火炮反而是小頭。

    畢竟對於大楚帝國而言，只要沒啥原料限制，能夠利用機械設備大批量生產的東西，那麼生產成本基本都貴不到那裏去。

    但是很不幸，木材這東西，加工不是問題……問題是木料本身就貴！

    大楚帝帝國爲了建造各種戰艦，可是滿世界砍伐以及外購各種適合的木材，甚至都專門跑到廣西甚至雲貴的地區去尋找並砍伐上好的木材，又從南洋各地廣泛進口各種上好的木材。

    即便如此，其實也是問題多多，因爲難以獲得橡木這種優良木材，大楚帝國只能用其他次一等的樹木，這造出來的戰艦多少性能會有所影響。

    其次是就算你獲得了大量的頂級上好的木材，那麼也需要漫長的時間進行等待，比如橡木砍伐後，要在通風乾燥的地方放置十幾年，然後才能夠成爲合格的建造戰艦所用的木材。

    而大楚帝國成立才一共也才十幾年呢，至於前明時期，人家根本就不玩海軍，可沒儲備大量木材的習慣。

    所以大楚帝國大規模造艦的時候，所遇到的第一個挑戰就是缺乏大量的合格木材，準確的說是晾乾後的木材……並且極度缺乏蓋倫船型的船肋木材，這玩意需要天然帶有一定彎曲的木材才行，而自然界哪有這麼多適合並且也足夠樹齡，同時樹種還適合造船的天然彎木啊……

    大航海時代裏有些國家爲了得到適合的船肋木材，在種植造船木材的時候採用人工幹預的方式，讓木材生產的時候就帶有一定的彎曲角度。

    光靠大自然，那麼這麼多天然彎木啊！

    歷史上清末時期，大清王朝發起洋務運動在建造西式船隻的過程裏，就遇到了這個問題，因爲過去幾十上百年沒有專門培育這種造船木材，以至於國內根本找不到多少船肋木材，而進口也很難進口到。

    最後清末怎麼解決這個問題的？

    清末時期的福建船政局直接跳過木船肋階段，學習西方列強造鐵肋木殼船，如此才有了1877年建成的‘威遠號鐵肋木殼艦’。

    這船之所以能出現，直接原因就是因爲當時的滿清王朝嚴重缺乏船肋木材！

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    自己沒有，又進口不到，怎麼辦？難道要死磕，自己種一大片造船木材，等幾十年後再造船？這自然是不可能的，既然船肋木材沒有，那就用鐵肋唄。

    此路不通就繞路！

    而對於當代的大楚帝國而言，也面臨着同樣的爲，沒有建造西方船型傳統的華夏大地，根本就找不到這麼多適合的船肋木材，前些年還能靠着全國到處搜刮，派人去各種深山老林裏尋找並砍伐，但是隨着時間的過去，依舊出現了不夠用的情況。

    但是戰艦以及衆多商船的建造不能拖啊，所以大楚帝國方面都是採用一些取巧的辦法。

    比如橡木沒有，柚木不夠，那就使用松木、杉木這些不咋地的木材。

    沒有自然晾乾的大量木材，那麼就採用人工烘乾的方式進行快速烘乾，以縮短烘乾過程。

    沒有天然船肋，那就對已經初步成型的樹木進行強力的人工幹預，以求在短短幾年裏就讓樹木形成一定的彎曲角度。

    不過這些解決辦法都帶有一些後遺症，並且這些後遺症就導致了大楚帝國這些年建造的船隻，尤其是對材料要求非常高的戰艦或多或少都有一些毛病。

    比如最早的一批大冶級護衛艦，使用了五六年後基本都退役了……因爲當初造的時候使用的是晾乾不夠充分的木材，船肋也是不咋地，導致使用壽命不足，使用五六年後就千瘡百孔了，最後只能退役。

    不管怎麼說，木材實際上都已經限制了大楚帝國大規模建造船隻，尤其是建造戰艦的規模。

    這也是艦政部方面把主義打到剛忒上來的主要原因。

    鐵這東西，以大楚帝國目前的鋼鐵產業而言，不敢說要多少有多少，但是也絕對夠海軍用的，尤其是大冶攪拌法開始大規模應用後，大量熟鐵被生產出來，也意味着熟鐵價格的大幅度下降，成本能夠得以控制……此外畢竟海軍造艦也只打算部分使用鋼鐵，主要是用於承重結構，不可能說全部使用鋼鐵的。

    至於後續的加工，尤其是大型熟鐵部件的加工很麻煩，但也可以通過增加大型設備，建立新工廠來解決。

    但是工廠嘛，這東西對於大楚帝國而言很簡單。

    只要捨得砸錢，工業部分分鐘能夠建幾個專門生產這些大型零部件的工廠出來，畢竟設備和技術都是現成的，唯一需要的就是砸錢。

    而大楚帝國，不差錢!

    所以經過討論後，羅志學面對海軍的專項經費申請也沒有拒絕，還是批准了，不過數量不多，只有三十萬楚元，讓他們打造一艘大量採用熟鐵的試驗艦出來。

    當然，這三十萬楚元並不全都是造試驗艦所用的經費，因爲試驗艦又不是什麼大噸位的主力艦，就是先搞個幾百噸的小船試驗一二，造船費用也不會給高。

    更多的錢，其實是用來進行前期技術研發的。

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    海軍拿到錢後，就會向國內的相關廠家簽訂相關的研發合同，這樣廠家才有資金用於技術研發以及設備更新等等。

    雖然承擔研發建造任務都是工業部直屬企業，但是一家人也得明算賬，海軍想要搞鐵肋木殼船也得給錢不是……

    而海軍這邊啓動了鐵肋木殼船的研發項目後，海軍準備再接再厲，趁着天子對熟鐵有興趣，又匆匆上報了一個新項目：熟鐵火炮計劃。

    海軍想要以熟鐵爲原料，然後採用和青銅火炮一樣的加工鑄造方式進行製造呢。

    大楚帝國裏的火炮，有鐵鑄火炮以及青銅火炮，而兩者的生產工藝完全不一樣。

    鐵鑄火炮還是採取了比較原始的鑄造方式，也就是直接用含碳量比較高的鐵水澆築成型，也就是很多人說的生鐵，而這種含碳量比較高的生鐵直接澆築出來的炮管。

    這種生鐵炮管後續根本無法進行精加工……因爲生鐵材料的含碳量太高硬度非常高，而且這年頭的生鐵質量也不咋地，也比較脆。

    所以想要對生鐵鑄造的火炮進行進行後續精加工非常的困難。

    目前主流，包括大楚帝國在內的鐵鑄造火炮方式，都是採用模具一次性澆築成型的。

    這也是大楚帝國陸軍很排斥生鐵火炮，就連海軍對這玩意也很反感……

    因爲無法進行精加工，炮管的強度以及光滑程度都難以保障，爲了確保炮管強度避免炸膛又只能把炮管製造的非常厚實，如此也就極大的加大了重量，具體可以參考清王朝後期鑄造的各種鐵炮，就是屬於非常典型的大炮小彈……

    而青銅火炮因爲銅比較軟的緣故，可以澆築成實心炮管，甚至還能動用大型水力鍛打機對實心炮管進行進一步的鍛打加工。

    最後用大型水力鏜牀，對實心的青銅炮管進行鑽孔，最終造出來一根炮管。

    看似後者比前者要更加複雜，加工工序多了不少，難度似乎非常大，但實際上對於大量採用水動力機械設備的大楚帝國而言，青銅火炮的生產加工還要更加方便快捷……而且生產速度更快。

    大楚帝國在統一戰爭早期就開始大規模採用這一方式進行生產青銅火炮了。

    青銅火炮在前裝火炮時代這一時期裏，除了貴沒啥缺點。

    但問題是，貴這一缺點在大楚帝國裏也不算什麼……一門115毫米青銅火炮不過數百楚元而已……這對於一個中央財政收入超過一億兩千萬楚元的帝國而言。

    表示隨便從手指縫裏漏出來一點都能採購幾千上萬門……

    所以大楚帝國軍方寧願選用價格更加昂貴的青銅火炮，也不願意使用鐵鑄火炮，哪怕兩者價格相差好幾倍……不僅僅陸軍是清一色的青桐火炮，就算是海軍那邊也是廣泛使用青銅火炮。

    海軍使用的火炮都是口徑偏大，而且數量衆多，比如金陵級三等戰列艦以及後續改進型。

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    火炮的配置都是一樣的，分別是下層甲板二十六門170毫米艦炮，上層甲板二十八門130毫米艦炮。

    此外在船首、船尾樓以及側舷位置，還一共部署了三十門的一百毫米艦炮，不過這些地方並不算是全通式甲板，這也是爲什麼大楚帝國海軍的金陵級戰列艦，被歸類爲三等戰列艦的緣故。

    因爲這玩意只有兩層全通甲板。

    而在大楚帝國海軍的分類裏，一等戰列艦和二等戰列艦，是擁有三層全通甲板的主力戰艦。

    只不過金陵級戰列艦所表現出來的強大戰鬥力，讓這種看似只有雙層甲板的戰列艦，卻獲得了比肩三層甲板戰列艦的戰鬥力。

    然後價格還不貴……

    這種戰艦，在性能以及造價乃至日常使用成本上，都達到了一個非常好的平衡，性價比極高。

    至於一等戰列艦，那玩意太貴，大楚帝國只打算少量建造而已，而二等戰列艦，這東西高不成低不就，性價比還低，大楚帝國在設計階段就放棄了這一級別的戰艦，從來就沒有建造過。

    不管是三等戰列艦還是一等戰列艦，甚至是那些巡洋艦，這所需要的火炮可多了去，而且大部分還是大口徑長身管艦炮。

    如果全部使用青銅火炮的話，光光是火炮成本就得增加好幾倍之多。

    但……大楚帝國海軍依舊堅定的選擇了大規模使用青銅火炮！

    早期的鐵鑄火炮雖然便宜，楚軍也一直都有試驗裝備並改進，但是整體數量不多，主體還是青銅火炮，哪怕是170毫米艦炮這種大家夥。

    至於銅炮的成本……雖然很高但也不是不能接受。

    畢竟大楚帝國有着比較完善的初步工業化體系，青銅火炮的價格昂貴，更多的還是體現在材料比較貴上。

    至於加工成本，比鐵炮還要便宜呢。

    如此綜合算下來，雖然銅料的價格是生鐵價格的十幾倍之多，但是最後的青銅火炮的採購成本，只有鐵炮的五六倍。

    而綜合考慮全壽命成本之後，那麼青銅火炮的成本還要再降低一些，生鐵鑄火炮打個三四百發基本就差不多了，但是青銅火炮可以輕易做到八百甚至一千發的使用壽命。

    基本上，兩門鐵鑄火炮才能頂的上一門青銅火炮。

    最後青銅火炮哪怕報廢了，也可以直接拉回去融化後繼續製造青銅火炮，而鐵鑄火炮報廢後連買廢鐵都不好搞……在資源回收上青銅火炮又能節省一筆。

    最後算下來，大楚帝國這邊使用青銅火炮，整體的使用成本其實只有鐵鑄火炮的兩倍多點。

    但是卻帶來了更加優越的作戰性能，不管是精度還是威力都有大幅度的提升。

    所以，大楚帝國陸海軍，寧願使用看似昂貴的青銅火炮，也不願意使用生鐵鑄火炮。

    然而，如果能夠鐵鑄造的火炮性能能夠跟上的話，哪怕不用青銅火炮相提並論，只要能夠有個七八成的性能，那麼海軍也能夠下決心大規模採用鐵鑄火炮。

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    以前的生鐵火炮是不可能的，但是熟鐵火炮卻是有這個希望達到。

    海軍想着，採用熟鐵鑄造火炮，以減少火炮的成本，畢竟海軍所需要的火炮太多，而且都是中大口徑的火炮，如果能夠採用熟鐵火炮大量節省成本的話，海軍還是很樂意的。

    當然，前提是熟鐵製造的火炮在性能上不能太拉跨！

    對此，羅志學還有啥好說的，支持唄……用熟鐵生產火炮，這是火炮發展的大趨勢，現在剛好鍊鋼工藝有所突破，而大型設備的加工能力也有所提升，正好可以試一試。

    就算一時半會的工藝技術還無法解決，但是多嘗試幾次總能成功的。

    再說了，試一試也不會懷孕不是，大不了就是不成功而已，撐死了損失點試驗經費，也不會有什麼太大的損失。

    而且羅志學也期待着，現在是搞熟鐵火炮，但是等鋼鐵技術以及加工技術進一步發展後，後頭說不準就能夠搞出來真正的鋼炮了。