第六百二十四章 钢铁大突破
人类历史上，造船的一系列技术就和其他很多行业一样，都是处于不断的发展之中。
只不过在现代科学技术之前的发展速度比较缓慢，没有完善的科学体系支撑，所有行业的进步都只能依靠长期的经验模式以及偶然的发现。
这种改进发展，靠的是整个人类的运气……但是很难持续性的沿着某一条发展道路持续发展。
在造船行业上也是如此，船只出现在人类历史上已经至少近万年，这仅仅是考古后有明确证据的时间，实际上，船只在人类历史上出现的时间肯定还要更久……
你没挖到更久远时代的船只文物，不代表更久之前就没有船了啊。
而在这上万年的船只发展历程里，从独木舟一路到如今的风帆船只，其实整体进步并不算太多，至少在造船材料上没有出现变化……一直都是木料。
但是进入风帆战舰时代后，尤其是线列时代后，人们为了追求更加强大的火力，部署更多，更大的火炮，进而不断的推高船只的吨位。
而船只的吨位提升，也就对造船材料提出了更高的要求。
尤其是对于战舰而言，船只本身的庞大重量，再加上大口径舰炮的庞大重量，这些都对船只的承重材料提出了新的挑战。
尤其是承载甲板的横梁以及枕梁、支撑柱这些主要的承重结构。
同时你还不能一味的堆砌材料，因为这样会导致重量的增加。
如此在控制一定重量的前期下，尽可能的加强承重结构以及船肋骨的强度，这就是当代造船技术人员们所需要考虑的问题。
而大楚帝国海军舰政部下属造船司的想法就是，使用比木材更强的软钢（熟铁，低碳钢）来制作这些承重结构。
这还是从陆军的炮架上得到的灵感！
在统一战争早期，其实大楚帝国陆军的各式野战炮所采用的炮架，都是木制的，到后来才逐步替换为铁制炮架。
尽管铁比木头要更加沉重，但是钢铁所带来的更好的强度，也能够减少炮架各零部件的尺寸，继而达到减重的效果。
到如今，大楚帝国陆军的所有火炮的炮架，包括车轮都是清一色的铁制，已经是看不见木制炮架的身影了，并且新式火炮采用的铁炮架，基本都是采用熟铁所制。
而随着材料技术的持续发展，尤其是大冶钢铁公司在铁碳合金的持续研发，已经能够生产出来质量相当不错，并且可以锻造加工的熟铁，而且还采用这种熟铁用于生产大型的铁铸件。
这里头的关键是批量生产各种熟铁，也就是含碳量非常低的钢，其特性比较软，可以用来锻造加工各种铁制品
但是在大冶钢铁公司获得技术突破之前，大楚帝国的各大钢铁公司或其他机械厂，基本没有大规模工业化生产熟铁的能力。
不是不能生产，而是产量非常有限，而且也很难一次性获得大量原料并进行加工为大型铁铸件。
产量很低，成本也高，因此熟铁在这之前基本只用于冷兵器、盔甲以及小件铁制品上。
哪怕不考虑成本和产量，也很难通过这种方式获得大型的熟铁铸件。
一直到今年上半年，大冶钢铁公司那边获得了技术突破，他们经过持续十几年的研发，尤其是得到了理工学院以及其他相关研发机构的大力协助后，成功的搞出来了一种全新的炼钢法。（普德林法）
也就是搅练法，这个办法其实还是在传统的炒钢工艺里进行进一步深挖研发，但是引入了现代的科学化学方面的体系，而当化学方面得到一定突破，明确了铁料中所含有的各类杂质元素以及比例后，那么就能针对性的设计出各种生产工艺来进行针对性的解决问题。
大冶搅练法就是如此，原理很简单的，就是直接把火焰吹进炉子里，然后经过反射后加热生铁，同时炉底采用铁的氧化物堆砌。
这种情况下，生铁内含有的氧化物，比如碳就能够和氧气直接接触并燃烧，进而达到降低碳含量的效果，顺带还能把磷也去掉，同时还能加大炉温，使得炉温达到一千四百摄氏度。
尽管这个温度，还无法让融化纯铁，但是比以往的一千二百度依旧有了质的提升。
一千四百度下，生铁的碳大量减少，进而变成为浆糊状，这个时候就需要进行搅拌作业，使得碳进一步减少，并去除杂质。
最后，就能够得到含碳量非常低的熟铁，然后再经过锻打加工后去除氧化物杂质，就能够作为原材料使用，加工成各种熟铁制品了。
而且还因为掌握了现代的化学知识，知道钢材的强度和含碳量息息相关，因此后续对熟铁进行加工的时候，还能相应添加一定比例的碳元素，以提高材料的硬度。
比如锻造盔甲的时候，就是用熟铁进行锻造，然后在锻造的过程里适当添加碳元素，以便盔甲成型的时候硬度变高，如此也就能够让楚军获得防御能力更好，重量更轻的钢制板甲了。
工业化量产熟铁，这是大楚帝国冶炼工业，甚至是帝国整个工业体系最近十几年最大的技术突破，为此罗志学还特地召见并封赏有关技术人员呢。
当有了大量出现的熟铁后，大楚帝国的熟铁制品开始大量出现，不仅仅是在冷兵器以及盔甲上使用，更重要的还是开始广泛应用在各机械行业。
机械行业才是当代最急需各种钢铁制品，尤其是可塑性，可加工的熟铁制品的行业，而以前的熟铁产量太低，难以满足需求，因此很多机械设备，其实都还在使用木材，或者干脆是生铁浇铸而成。
当工业界那边率先开始大规模使用熟铁后，海军这边自然也开始琢磨着使用熟铁来建造船只的承重结构了。
为此还把报告打到了罗志学这边来，说是想要搞几艘试验舰！
然而试验舰这东西是要花钱的，海军为什么要把这份报告递交到罗志学这边来，还不是为了想要从罗志学这边弄点专项经费……
如果不是为了想要申请经费，这种技术细节的事情根本不用捅到罗志学这边来，甚至连海军大佬也不会太关注，一般都是海军舰政部以及海军军械部那边就自行决定了。
但是吧，海军的不少人都知道自家陛下比较关注一些技术问题，尤其是和新材料，新加工方式等有关系的技术问题。
不少海军将领可是清楚的知道，自家陛下基本上很少外出视察，但是有一半的视察都是前往各科研机构视察各类技术创新和突破。
蒸汽机，钢铁研究这些东西自家陛下最为关注，因为罗志学关注的多，这搞的很多臣子不管愿不愿意，都会去了解并解除这些东西，然后投其所好……
这一次海军的想法就是，借着新技术的研究名头吸引罗志学的注意，一旦罗志学心情好了，随便一张口，海军说不准就能够多出来几十万楚元的造舰经费呢。
实际上和海军将领们猜测的一样，罗志学看到海军的这份报告后很有兴趣，当天就召集了几个相关的人员讨论了相关的技术问题。
三天后，罗志学又召见了工业部以及海军相关的人员，主要是听取专业的技术官员对行业的技术发展的情况，以及把钢铁这种材料大量使用在船只上的可行性。
罗志学知道铁肋木壳船是一条可行的发展道路，问题是他担心以目前大楚帝国的工业技术能力能不能搞出来。
召见这些人员开会，就是为了了解技术水平。
而根据会议上所得知的结果来看，还是比较乐观的。
工业部方面的技术官员认为，大冶钢铁公司大规模所生产的熟铁性能优秀，经过后续的锻造加工后能够确保足够的强度，完全可以代替木材作为船只的承重零部件使用。
其实这都不用讨论，因为在造船业之前，工业界就已经开始在机械行业里大规模使用熟铁为原料生产各类铁制品了。
而一些大型设备所需要的铁制零部件也是非常大的，比如大型吊装设备里所需要的零部件，那可大的很。
简而言之，以大楚帝国目前的技术能力，足以为造船业提供各类铁制零部件。
只不过产量会是一个问题，因为造船所用到的一些熟铁零部件往往都非常庞大，这种大型铁制品的生产加工都是非常麻烦的，目前来说大楚帝国还缺乏大规模生产这种大型零部件的量产能力。
只能是小打小闹生产一些用于特定行业，主要是大型机械设备所用的零件。
这产量低，就意味着数量不足，而且还会拉高价格。
但是价格，却是铁料相对于木料非常重要的一个优势。
建造战舰所用的大量木料，尤其是那些主要承重零部件所用的木料，价格可是非常昂贵的。
要建造一艘战列舰，需要用到上千棵树的木料，这上千棵树指的可不是普通树木，都是一些特定种类的树木，并且对粗细以及高度都有着要求。
而一些关键部分所用到的木料，更是需要一些顶级木材，任何东西到了一定极限后，往往就非常贵……
木制战舰时代里，木材的成本也是一艘战舰的主要成本，而对于大楚帝国的这种初步工业化国家而言，战舰的建造成本里，木料是大头，相对来说火炮反而是小头。
毕竟对于大楚帝国而言，只要没啥原料限制，能够利用机械设备大批量生产的东西，那么生产成本基本都贵不到那里去。
但是很不幸，木材这东西，加工不是问题……问题是木料本身就贵！
大楚帝帝国为了建造各种战舰，可是满世界砍伐以及外购各种适合的木材，甚至都专门跑到广西甚至云贵的地区去寻找并砍伐上好的木材，又从南洋各地广泛进口各种上好的木材。
即便如此，其实也是问题多多，因为难以获得橡木这种优良木材，大楚帝国只能用其他次一等的树木，这造出来的战舰多少性能会有所影响。
其次是就算你获得了大量的顶级上好的木材，那么也需要漫长的时间进行等待，比如橡木砍伐后，要在通风干燥的地方放置十几年，然后才能够成为合格的建造战舰所用的木材。
而大楚帝国成立才一共也才十几年呢，至于前明时期，人家根本就不玩海军，可没储备大量木材的习惯。
所以大楚帝国大规模造舰的时候，所遇到的第一个挑战就是缺乏大量的合格木材，准确的说是晾干后的木材……并且极度缺乏盖伦船型的船肋木材，这玩意需要天然带有一定弯曲的木材才行，而自然界哪有这么多适合并且也足够树龄，同时树种还适合造船的天然弯木啊……
大航海时代里有些国家为了得到适合的船肋木材，在种植造船木材的时候采用人工干预的方式，让木材生产的时候就带有一定的弯曲角度。
光靠大自然，那么这么多天然弯木啊！
历史上清末时期，大清王朝发起洋务运动在建造西式船只的过程里，就遇到了这个问题，因为过去几十上百年没有专门培育这种造船木材，以至于国内根本找不到多少船肋木材，而进口也很难进口到。
最后清末怎么解决这个问题的？
清末时期的福建船政局直接跳过木船肋阶段，学习西方列强造铁肋木壳船，如此才有了1877年建成的‘威远号铁肋木壳舰’。
这船之所以能出现，直接原因就是因为当时的满清王朝严重缺乏船肋木材！
自己没有，又进口不到，怎么办？难道要死磕，自己种一大片造船木材，等几十年后再造船？这自然是不可能的，既然船肋木材没有，那就用铁肋呗。
此路不通就绕路！
而对于当代的大楚帝国而言，也面临着同样的为，没有建造西方船型传统的华夏大地，根本就找不到这么多适合的船肋木材，前些年还能靠着全国到处搜刮，派人去各种深山老林里寻找并砍伐，但是随着时间的过去，依旧出现了不够用的情况。
但是战舰以及众多商船的建造不能拖啊，所以大楚帝国方面都是采用一些取巧的办法。
比如橡木没有，柚木不够，那就使用松木、杉木这些不咋地的木材。
没有自然晾干的大量木材，那么就采用人工烘干的方式进行快速烘干，以缩短烘干过程。
没有天然船肋，那就对已经初步成型的树木进行强力的人工干预，以求在短短几年里就让树木形成一定的弯曲角度。
不过这些解决办法都带有一些后遗症，并且这些后遗症就导致了大楚帝国这些年建造的船只，尤其是对材料要求非常高的战舰或多或少都有一些毛病。
比如最早的一批大冶级护卫舰，使用了五六年后基本都退役了……因为当初造的时候使用的是晾干不够充分的木材，船肋也是不咋地，导致使用寿命不足，使用五六年后就千疮百孔了，最后只能退役。
不管怎么说，木材实际上都已经限制了大楚帝国大规模建造船只，尤其是建造战舰的规模。
这也是舰政部方面把主义打到刚忒上来的主要原因。
铁这东西，以大楚帝国目前的钢铁产业而言，不敢说要多少有多少，但是也绝对够海军用的，尤其是大冶搅拌法开始大规模应用后，大量熟铁被生产出来，也意味着熟铁价格的大幅度下降，成本能够得以控制……此外毕竟海军造舰也只打算部分使用钢铁，主要是用于承重结构，不可能说全部使用钢铁的。
至于后续的加工，尤其是大型熟铁部件的加工很麻烦，但也可以通过增加大型设备，建立新工厂来解决。
但是工厂嘛，这东西对于大楚帝国而言很简单。
只要舍得砸钱，工业部分分钟能够建几个专门生产这些大型零部件的工厂出来，毕竟设备和技术都是现成的，唯一需要的就是砸钱。
而大楚帝国，不差钱!
所以经过讨论后，罗志学面对海军的专项经费申请也没有拒绝，还是批准了，不过数量不多，只有三十万楚元，让他们打造一艘大量采用熟铁的试验舰出来。
当然，这三十万楚元并不全都是造试验舰所用的经费，因为试验舰又不是什么大吨位的主力舰，就是先搞个几百吨的小船试验一二，造船费用也不会给高。
更多的钱，其实是用来进行前期技术研发的。
海军拿到钱后，就会向国内的相关厂家签订相关的研发合同，这样厂家才有资金用于技术研发以及设备更新等等。
虽然承担研发建造任务都是工业部直属企业，但是一家人也得明算账，海军想要搞铁肋木壳船也得给钱不是……
而海军这边启动了铁肋木壳船的研发项目后，海军准备再接再厉，趁着天子对熟铁有兴趣，又匆匆上报了一个新项目：熟铁火炮计划。
海军想要以熟铁为原料，然后采用和青铜火炮一样的加工铸造方式进行制造呢。
大楚帝国里的火炮，有铁铸火炮以及青铜火炮，而两者的生产工艺完全不一样。
铁铸火炮还是采取了比较原始的铸造方式，也就是直接用含碳量比较高的铁水浇筑成型，也就是很多人说的生铁，而这种含碳量比较高的生铁直接浇筑出来的炮管。
这种生铁炮管后续根本无法进行精加工……因为生铁材料的含碳量太高硬度非常高，而且这年头的生铁质量也不咋地，也比较脆。
所以想要对生铁铸造的火炮进行进行后续精加工非常的困难。
目前主流，包括大楚帝国在内的铁铸造火炮方式，都是采用模具一次性浇筑成型的。
这也是大楚帝国陆军很排斥生铁火炮，就连海军对这玩意也很反感……
因为无法进行精加工，炮管的强度以及光滑程度都难以保障，为了确保炮管强度避免炸膛又只能把炮管制造的非常厚实，如此也就极大的加大了重量，具体可以参考清王朝后期铸造的各种铁炮，就是属于非常典型的大炮小弹……
而青铜火炮因为铜比较软的缘故，可以浇筑成实心炮管，甚至还能动用大型水力锻打机对实心炮管进行进一步的锻打加工。
最后用大型水力镗床，对实心的青铜炮管进行钻孔，最终造出来一根炮管。
看似后者比前者要更加复杂，加工工序多了不少，难度似乎非常大，但实际上对于大量采用水动力机械设备的大楚帝国而言，青铜火炮的生产加工还要更加方便快捷……而且生产速度更快。
大楚帝国在统一战争早期就开始大规模采用这一方式进行生产青铜火炮了。
青铜火炮在前装火炮时代这一时期里，除了贵没啥缺点。
但问题是，贵这一缺点在大楚帝国里也不算什么……一门115毫米青铜火炮不过数百楚元而已……这对于一个中央财政收入超过一亿两千万楚元的帝国而言。
表示随便从手指缝里漏出来一点都能采购几千上万门……
所以大楚帝国军方宁愿选用价格更加昂贵的青铜火炮，也不愿意使用铁铸火炮，哪怕两者价格相差好几倍……不仅仅陆军是清一色的青桐火炮，就算是海军那边也是广泛使用青铜火炮。
海军使用的火炮都是口径偏大，而且数量众多，比如金陵级三等战列舰以及后续改进型。
火炮的配置都是一样的，分别是下层甲板二十六门170毫米舰炮，上层甲板二十八门130毫米舰炮。
此外在船首、船尾楼以及侧舷位置，还一共部署了三十门的一百毫米舰炮，不过这些地方并不算是全通式甲板，这也是为什么大楚帝国海军的金陵级战列舰，被归类为三等战列舰的缘故。
因为这玩意只有两层全通甲板。
而在大楚帝国海军的分类里，一等战列舰和二等战列舰，是拥有三层全通甲板的主力战舰。
只不过金陵级战列舰所表现出来的强大战斗力，让这种看似只有双层甲板的战列舰，却获得了比肩三层甲板战列舰的战斗力。
然后价格还不贵……
这种战舰，在性能以及造价乃至日常使用成本上，都达到了一个非常好的平衡，性价比极高。
至于一等战列舰，那玩意太贵，大楚帝国只打算少量建造而已，而二等战列舰，这东西高不成低不就，性价比还低，大楚帝国在设计阶段就放弃了这一级别的战舰，从来就没有建造过。
不管是三等战列舰还是一等战列舰，甚至是那些巡洋舰，这所需要的火炮可多了去，而且大部分还是大口径长身管舰炮。
如果全部使用青铜火炮的话，光光是火炮成本就得增加好几倍之多。
但……大楚帝国海军依旧坚定的选择了大规模使用青铜火炮！
早期的铁铸火炮虽然便宜，楚军也一直都有试验装备并改进，但是整体数量不多，主体还是青铜火炮，哪怕是170毫米舰炮这种大家伙。
至于铜炮的成本……虽然很高但也不是不能接受。
毕竟大楚帝国有着比较完善的初步工业化体系，青铜火炮的价格昂贵，更多的还是体现在材料比较贵上。
至于加工成本，比铁炮还要便宜呢。
如此综合算下来，虽然铜料的价格是生铁价格的十几倍之多，但是最后的青铜火炮的采购成本，只有铁炮的五六倍。
而综合考虑全寿命成本之后，那么青铜火炮的成本还要再降低一些，生铁铸火炮打个三四百发基本就差不多了，但是青铜火炮可以轻易做到八百甚至一千发的使用寿命。
基本上，两门铁铸火炮才能顶的上一门青铜火炮。
最后青铜火炮哪怕报废了，也可以直接拉回去融化后继续制造青铜火炮，而铁铸火炮报废后连买废铁都不好搞……在资源回收上青铜火炮又能节省一笔。
最后算下来，大楚帝国这边使用青铜火炮，整体的使用成本其实只有铁铸火炮的两倍多点。
但是却带来了更加优越的作战性能，不管是精度还是威力都有大幅度的提升。
所以，大楚帝国陆海军，宁愿使用看似昂贵的青铜火炮，也不愿意使用生铁铸火炮。
然而，如果能够铁铸造的火炮性能能够跟上的话，哪怕不用青铜火炮相提并论，只要能够有个七八成的性能，那么海军也能够下决心大规模采用铁铸火炮。
以前的生铁火炮是不可能的，但是熟铁火炮却是有这个希望达到。
海军想着，采用熟铁铸造火炮，以减少火炮的成本，毕竟海军所需要的火炮太多，而且都是中大口径的火炮，如果能够采用熟铁火炮大量节省成本的话，海军还是很乐意的。
当然，前提是熟铁制造的火炮在性能上不能太拉跨！
对此，罗志学还有啥好说的，支持呗……用熟铁生产火炮，这是火炮发展的大趋势，现在刚好炼钢工艺有所突破，而大型设备的加工能力也有所提升，正好可以试一试。
就算一时半会的工艺技术还无法解决，但是多尝试几次总能成功的。
再说了，试一试也不会怀孕不是，大不了就是不成功而已，撑死了损失点试验经费，也不会有什么太大的损失。
而且罗志学也期待着，现在是搞熟铁火炮，但是等钢铁技术以及加工技术进一步发展后，后头说不准就能够搞出来真正的钢炮了。
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