第224章 科研進度和科研計劃
咸寧四十三年四月下旬的時候，大明中央朝廷的部門機構的調整和重建工作基本結束了。
朱簡烜稍微鬆了口氣，也不再守在文華殿了。
只是要求官員將需要自己批閱的常規文件送到文華殿，自己會不定期的過來處理這些文件。
如果有緊急文件，可以直接交給通政司，讓通政司直接送到自己住處。
但是自己具體住在什麼地方是不對外公開的。
可能在紫禁城，可能在西苑，也可能在圓明園，或者是頤和園，甚至是到軍營裡面住。
只有幾個跟在身邊的弟子和侍衛們知道具體情況。
咸寧四十三年五月一日上午，朱簡烜再次在文華殿升座，接受調整完畢的中央衙署官員的朝拜。
禮儀性的朝會結束後，朱簡烜留下了大明科學院、大明工程院、主要王有公司的代表。
聽他們匯報澳洲工業建設方面的情況，安排未來本土工業建設上的主要任務。
北河鋼鐵工業基地的產能已經完全釋放，鋼鐵年產量突破一百萬噸。
無縫鋼管廠的產量也已經完全釋放出來，甲型栓動步槍的年產量突已經破了五十萬支。
造船廠完成了第二次擴建，已經能夠同時建造四艘六千噸級鋼結構戰艦，八艘兩千噸級純鋼戰艦。
朱簡烜對澳洲地方的要求，就是繼續按照當前狀態生產，繼續開荒擴建新的城區，提高當地百姓的生活水平。
澳洲已經有了發電廠，有了電報和電話線，有了電風扇可以對民間出售，現在是全世界軍事和民用科技水平最高的地方。
朱簡烜對這種狀態頗為滿意，澳洲未來的幾十年內，應該都還會是大明的南方工業中心。
但是澳洲的上限比較低，若是不去大規模破壞澳洲脆弱的生態環境，估計要將人口限制在一兩千萬人，才能保持生活水平。
大明未來核心只能是本土，在通過南方公司持續收購南方產業的同時，北方的建設也要儘可能的加快速度。
朱簡烜要求，所有的原吳國王有公司，按照澳洲現有的工業體系，在華北和遼東地區分別建設一套，擴大工業產業規模。
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大明科學院和工程院本身是朝廷機構，按照規劃應該放在長安街以南，也就是皇城南門外的長安街對面。
但它們同時也都是科研機構，應該放在長安街以北，宣武門裡街以西，這是專門劃出來的科研區。
結果最終被朱簡烜放在了長安街以北，宣武門裡街以東，在皇城西南角的小時雍坊，這裡屬於皇室用地的預留區。
南面對過是朝廷機構的預留地，西面對過是科研機構的預留地。
這裡是舊時北京城裡面最為特殊的街坊，皇城在這裡向內收縮，缺了一個角。
這裡跟皇城西苑太液池只有一牆之隔，朝廷衙門之中只有負責皇帝出行的太僕寺在這裡。
崇禎以前住在這裡的居民，大多都是皇帝身邊的寵臣。
朱簡烜把這塊地方劃給科學院和工程院辦公，也是在表明自己重視的態度。
在科學院的駐地，朱簡烜宋問道和幾個弟子的陪同下，參觀了他們現在工作生活的地方。
然後在他們的會議室裡面，把自己的弟子和主要工匠們召集起來，聽他們做了一場簡單的報告。
朱簡烜的弟子李銳為代表，首先為朱簡烜介紹了這兩年的科研成果：
「老師，現在按照您的要求，我們基本上將原理性研究和技術實現問題分開了。
「現在科學院主要負責理論攻關，工程院負責技術實現。
「大家自從咸寧三十八年回到吳王都，然後又持續攻關了五年多的時間，終於搞清楚了電磁波的基本規律。
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「我們終於可以控制無線電信號發送信息了。
「我們年前在澳洲的時候，已經驗證了從陸地向船舶上發送信息，驗證了不同船舶之間發送信息。
「現在科學院正在研究，如何繼續提高無線電發射距離。
「而工程院正在設計更加可靠、更加易用，具有量產價值的無電線收發設備。
「爭取未來可以給所有的戰艦安裝無線電設備。
「與此同時，我們在瑞士人伯努利的理論研究基礎上，整理出了粘性不可壓縮流體動量守恆的運動方程。
「工匠們攻克了抽真空和鎢絲的加工工藝，我們終於做出了勉強能用的鎢絲白熾燈。
「有了真空鎢絲燈泡，我們按照老師的設想，做出了真空管。
「在這樣的基礎上，理論與技術合作，設計出負反饋電路設計，做出了音響功率放大器。」
李銳介紹的時候，有工匠拿出了相關的事物。
朱簡烜坐在那裡，聽著李銳說到的那些理論研究內容，真的已經深入到了很「抽象」化的範圍了。
很多不可見的東西，無法簡單物理復現的邏輯，被他們通過觀察和計算整理出來了。
從幾十萬人中篩選出來的這些聰明孩子，被自己直接引導和培養了好幾年，又被大明最頂級工匠們的指導和訓練了好幾年。
他們今年差不多在十九歲到二十歲上下，現在的基礎科學素養應該已經達到這個世界的頂級水平了。
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朱簡烜帶著頗為感慨和滿足的情緒，觀察了一下工程院製作出來的東西。
首先是簡陋的鎢絲白熾燈。
相比朱簡烜前世那種成熟的白熾燈，形態和設計上仍然顯得非常粗糙。
燈泡是中間粗兩頭細，像個橄欖球的形狀。
中間的燈絲還比較粗大，而且是直挺挺的一根長鎢絲，不是捲曲折迭起來的細長絲。
壽命、亮度、效率不能與前世的白熾燈同日而語。
但在這個世界已經是獨一份的了。
也已經勉強能夠進入量產狀態了。
其實簡單的燈泡在幾年前就做出來了，所以現在直接點亮鎢絲白熾燈，也沒有特別直接的震撼效果。
這次展示的成果中，最重要的設備，毫無疑問是無線電收發機。
無線電是一個非常重要的科技節點。
無線電隔空交流和傳遞信息，能極大的提升軍事指揮效率，進而整體改變戰爭的模式。
陸軍指揮官能夠了解整個戰場的情況，能夠直接指揮分布在戰場各處的無數軍隊，讓他們在整個戰場範圍內配合。
海軍指揮官也可以真正指揮整個艦隊了，而不再是通過傳統的旗語傳達最為簡單的節點性質的命令。
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李銳操作設備，向留在圓明園的同伴發了一條信息，對方又回復了一條信息，操作員將信息寫出來給朱簡烜看。
現場展示效果最好的東西，毫無疑問是功放和電音響系統。
功率放大器將原始音源的信號放大，同時保持音源的基本清晰度，這種前世隨處可見的東西，在這個時代是絕對的高科技。
沒有功率放大器之前，所有話筒就是個鐵皮，只能利用基本的物理學原理，讓聲音集中在特定方向上。
留聲機的音量也非常有限，所以才需要安裝一個巨大的喇叭來儘可能提高音量。
有了功率放大器之後，才能真正的通過電力的直接支持，最終提高聲音本身的最大功率，直接提高聲音本身的大小。
李銳站在朱簡烜身邊，介紹會議室的台子上的功放設備：
「老師，這台放大器，連接著院子裡的電喇叭，可以對外發出非常大的聲音，老師要試試嗎？」
朱簡烜輕輕點頭：
「打開吧，我說兩句話……」
在工匠們看來，功放系統的效果非常奇特，可以把說話的內容暴露在公開場合之中。
所以李銳專門確定了朱簡烜的意思，然後才打開了功放機的電源。
朱簡烜聽著莫名熟悉的電波底噪聲，烜醞釀了幾秒鐘的情緒，對著話筒說了句怎麼都不會錯的話：
「做的不錯，大家都辛苦了——」
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這片區域是專門給科學院和工程院的，周圍沒有閒雜人等。
能聽到這句話的都是工匠和學生。
會議室裡面自然也是聽得非常清楚。
雖然與高保真的音響相差甚遠，但是與廣播的效果很接近。
歷史上，早期的功率放大器其實很不清楚，因為直接放大信號會導致音頻失真。
後來有了負反饋電路才解決了失真問題。
朱簡烜直接給出了做負反饋的提示，弟子們才直接製作出了能用的功放機。
功放機在這個時代也是非常重要的發明。
可以讓一個管理者直接對數以萬計的人講話，不必再藉助於隨時可能出錯的人力傳聲了。
關鍵是，聲音放大這種效果，好像是在天上講話的效果，對於不了解相關知識的普通人而言，會本能的想到神秘力量。
這種效果對於朱簡烜這種統治者而言非常的有用。
所以朱簡烜非常滿意，讓李銳關掉開關之後，讓他們安排人手，在奉天殿廣場上裝一套，在衙門所在的大街上裝一套。
以後需要公開宣講的聖旨，就讓宣讀的公園對著話筒講，讓更多的人直接聽到。
朱簡烜簡單驗收了最近的成果，然後帶著自己的弟子和工匠們，開始新一輪的科研和設計攻關。
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「大家應該都能夠認識到，機械運動的方式越簡單，能量轉化環節越少，能量損失就越小，能量效率也就越高。
「也就能通過放大機械結構，做出總功率更大的設備。
「大家應該也能發現，我們現在用的多漲式的蒸汽機，其功率存在一個不明顯的上限。
「就是因為這種機器的能量傳遞方式比較複雜。
「蒸汽首先要做往復運動，再通過曲軸和連杆轉化為圓周運動，外面還有一大堆的傳動和輔助結構。
「想要繼續提高蒸汽機的功率，就要考慮降低蒸汽機的複雜度。
「那麼我們可以跳過蒸汽推動活塞往復運動的過程，讓蒸汽直接驅動機器做圓周運動呢？
「邏輯上是可以的，理所當然的參考就是風車。
「可以用蒸汽直接推動特製的金屬風車旋轉，用風車帶動傳動軸旋轉驅動其他設備。
「考慮到儘可能減少能量損失，儘可能將所有能量都用來推動風車旋轉，所以這個風車應該放在封閉環境中。
「我的設想是做一個圓筒，讓所有蒸汽從圓筒中經過，蒸汽壓力驅動圓筒中的風扇旋轉。
「為了最大化利用蒸汽壓力，圓筒中可以有很多層密集排列的風扇。
「我準備稱這種新型整蒸汽機為蒸汽渦輪機。
「並將其作為接下來的重點科研任務，大家仔細確認這個設想是否可行，嘗試把它做出來。
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朱簡烜介紹的設想的同時，也直接拿出了自己畫的蒸汽輪機工作原理圖，讓現場的弟子和工匠們一起傳閱查看。
仍然是科普性質的原理圖不是設計圖，更不是生產用的圖紙，只是為了說明機器的工作邏輯。
只是弟子和工匠們簡單看一下，知道這個機器理論是怎麼工作的。
蒸汽機輪機的原理非常簡單，簡單到不用專門解釋的程度，難點大部分都在於製作工藝上。
幾乎所有的工匠和弟子，看到這個原理圖都是直接恍然。
覺得這沒有什麼難度。
所以朱簡烜也沒有在這裡停留，簡單介紹了了蒸汽輪機的思路後，就拿出了另外兩份新機器原理圖。
讓工匠和弟子們傳閱圖紙的同時，簡單介紹這這種新型機器：
「蒸汽渦輪機的設想，是基於減少運動轉化的思路，而這兩種機器的設想是基於減少能量損失的。
「我們以往的蒸汽機，是通過煤炭在鍋爐外面燃燒，製造出水蒸氣再去推動活塞做功。
「外部燃燒，蒸汽驅動，這兩個環節都有大量的能量損失。
「所以我考慮，如果不再去燒水產生蒸汽，用燃料燃燒加熱空氣直接做功，關鍵是在密閉的空間內燃燒做工。
「這種機器的燃料轉化效率應該更高，機器本身的功率密度應該能夠做的更高。
「就是說，可以用更小的尺寸和重量，做出有力量的機器，進而能夠安裝在體型和尺寸更小的設備上。
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「由於典型燃料的性質不同，所以也有兩種不同的設計，一種更加的輕便迅捷，一種更加的沉重有力。
「這種機器就是接下來的第二個重點任務。」
朱簡烜提的是兩種結構略有差異的內燃機，使用煤油或汽油的「點燃式內燃機」，以及使用柴油的「壓燃式內燃機」。
這兩份原理圖也不算特別的複雜，朱簡烜這些天才弟子們基本都能看的懂。
不過弟子們聽完了朱簡烜這兩段設想後，有些人已經有了更進一步的想法，李銳這時候就舉起了手來。
朱簡烜微笑點了李銳：
「你有什麼想法？」
李銳馬上有些迫切的說明了自己的想法：
「老師，那能不能減少能量損失的基礎上，同時也儘可能減少運動轉化上的損失？
「就比如說，您這兩種機器的設想，是否可以在同一種機器上實現？
「就比如說……用燃燒空氣直接驅動渦輪機旋轉？
「這種機器是不是功率密度會更大，機器本身的尺寸和重量也相對更輕？」
內燃式的渦輪機，那就是燃氣輪機了，理論上也確實是可行的。
燃氣輪機還確實能夠做到輕便而且功率巨大。
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只是對材料和加工工藝的要求非常高。
朱簡烜對李銳的這個反應很滿意：
「我認為是有可能實現的，你可以嘗試去做實驗驗證。
「確定具體可不可行，可行的話效率如何，不可行的話為什麼，是否在滿足某些條件之後變得可行。
「與此同時，我們也應該考慮到，技術升級疊代都是有代價的，升級疊代的跨度越大，實現的難度通常也越大。
「基於這樣的邏輯，我判斷你所說的這種機器，應該在蒸汽輪機和內燃機相對成熟後，才能真正做出有實用價值的成品。
「反過來看，我們現在研究內燃機和蒸汽輪機的過程，就是在為你所說的未來的燃氣渦輪機打基礎。
「就算是現在直接研究燃氣輪機，也要先攻克渦輪機和內燃機這兩項技術。」
李銳非常認真的拱手：
「學生明白了——」
朱簡烜解答了李銳關於燃氣渦輪機的設想，然後又拿出一批圍繞內燃機形成的機器設計圖。
「科學院的主要科研力量，接下來幾年就圍繞這兩種三型新發動機本身展開攻關。
「工程設計力量，圍繞這三種發動機設計新的機器。
「首先是用相對輕便的點燃式內燃機驅動的自行車、三輪車、四輪客車。
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「最後設計一種新型戰艦，放棄風帆，純用蒸汽機驅動，嘗試將主炮擺在戰艦甲板上，擺在戰艦的中間線上。
「嘗試將兩門主炮放在一起，放在一個可以旋轉的平台上，通過液壓或者電機設備旋轉。
「這樣就能在任意側舷對敵的時候，都能夠發揮所有全部主炮的威力。
「將已經實現的電話、電報、無線電設備裝到戰艦上。
「可以先使用三漲式往復蒸汽機驅動，未來可以考慮更換為蒸汽輪機驅動。
「大家把這些設想方案都好好看看，有什麼疑問儘快提出來討論。」
在戰艦設計上，中置聯裝主炮是理所當然的正確經驗，就算是在鐵甲艦和前無畏艦時代，也是非常好用的設計。
朱簡烜現在就直接提出來，要工匠們嘗試去攻關製造。
朱簡烜前世玩過很多戰爭遊戲，順便去了解過近現代戰艦的設計發展歷程，知道很多更加「高級」的現代化設計。
比如理論上最合理的裝甲結構，比如各種高級裝甲的合金配方，比如一體化的旋轉炮塔。
但這次的戰艦設計要求裡面，都沒有提到這些更加未來的東西。
蒸汽輪機也不著急用，繼續用成熟的三漲機。
一是這些設計現在意義不大，畢竟敵人的戰艦大部分都還是木頭船，自己的船有新火炮就能碾壓。
二是設計越複雜新穎，實現起來就越麻煩，成本自然也會越高。
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把已經製造出來的電報、電話、無線電裝上去，再整個能夠轉向的甲板後裝線膛炮，自己的戰艦就無敵了。
不過，需要長期積累才能實現的技術，還是要提前開始研究並做好基礎儲備的。
所以冶金和機械加工方面，朱簡烜一直都在關注和投入，給工匠們指出正確的方向，讓他們按部就班的前進。
現在也開始研究內燃機和蒸汽輪機。
大明已經有了後裝線膛炮，有了無電線和電話、電報系統，再加上蒸汽機輪機技術，集齊無畏艦的關鍵前置科技了。
等什麼時候歐洲人搞出鐵甲艦了，自己就直接搓個整個無畏艦出來，鎮壓他們那些「全新戰艦」。
現場的幾個老工匠們們，聽著朱簡烜這一連串的安排，就有種頗為熟悉的感覺。
雖然朱簡烜最前年專門說了，讓弟子和工匠們去做實驗，驗證那些發動機的原理設計是否可行。
但是實際上，他朱簡烜已經拿出了用這些發動機驅動的各種機器，大概率這些發動機的設計本來就是可行的。
朱簡烜除了口頭上提了一嘴需要驗證，其他的安排跟當初在吳王實驗室的時候非常的類似。
不過朱簡烜弟子們沒有這種感覺，他們沒有經歷過當初的那段時間。
弟子們大多只是覺得，這是因為一年多的時間不見，老師又積累了一大堆新想法，得趕緊研究怎麼做出來。
不過無論心情如何，現在都一起老實接下了任務，然後開始實際的分析那些設計圖。
朱簡烜自己的心態其實挺簡單的，自己努力引導了好幾年，現在你們成長起來了，那我就要放開了用了。
朱簡烜笑呵呵的繼續留在科學院，跟弟子和工匠們繼續開會到了傍晚。
把自己所有的具體設計圖都過了一遍。
(本章完)