第224章 科研进度和科研计划
    咸宁四十三年四月下旬的时候，大明中央朝廷的部门机构的调整和重建工作基本结束了。
    朱简烜稍微松了口气，也不再守在文华殿了。
    只是要求官员将需要自己批阅的常规文件送到文华殿，自己会不定期的过来处理这些文件。
    如果有紧急文件，可以直接交给通政司，让通政司直接送到自己住处。
    但是自己具体住在什么地方是不对外公开的。
    可能在紫禁城，可能在西苑，也可能在圆明园，或者是颐和园，甚至是到军营里面住。
    只有几个跟在身边的弟子和侍卫们知道具体情况。
    咸宁四十三年五月一日上午，朱简烜再次在文华殿升座，接受调整完毕的中央衙署官员的朝拜。
    礼仪性的朝会结束后，朱简烜留下了大明科学院、大明工程院、主要王有公司的代表。
    听他们汇报澳洲工业建设方面的情况，安排未来本土工业建设上的主要任务。
    北河钢铁工业基地的产能已经完全释放，钢铁年产量突破一百万吨。
    无缝钢管厂的产量也已经完全释放出来，甲型栓动步枪的年产量突已经破了五十万支。
    造船厂完成了第二次扩建，已经能够同时建造四艘六千吨级钢结构战舰，八艘两千吨级纯钢战舰。
    朱简烜对澳洲地方的要求，就是继续按照当前状态生产，继续开荒扩建新的城区，提高当地百姓的生活水平。
    澳洲已经有了发电厂，有了电报和电话线，有了电风扇可以对民间出售，现在是全世界军事和民用科技水平最高的地方。
    朱简烜对这种状态颇为满意，澳洲未来的几十年内，应该都还会是大明的南方工业中心。
    但是澳洲的上限比较低，若是不去大规模破坏澳洲脆弱的生态环境，估计要将人口限制在一两千万人，才能保持生活水平。
    大明未来核心只能是本土，在通过南方公司持续收购南方产业的同时，北方的建设也要尽可能的加快速度。
    朱简烜要求，所有的原吴国王有公司，按照澳洲现有的工业体系，在华北和辽东地区分别建设一套，扩大工业产业规模。
    活儿安排下去之后，朱简烜把相关人员留在宫里一起吃了午饭，下午朱简烜在工匠代表的陪同下一起去了科学院。
    大明科学院和工程院本身是朝廷机构，按照规划应该放在长安街以南，也就是皇城南门外的长安街对面。
    但它们同时也都是科研机构，应该放在长安街以北，宣武门里街以西，这是专门划出来的科研区。
    结果最终被朱简烜放在了长安街以北，宣武门里街以东，在皇城西南角的小时雍坊，这里属于皇室用地的预留区。
    南面对过是朝廷机构的预留地，西面对过是科研机构的预留地。
    这里是旧时北京城里面最为特殊的街坊，皇城在这里向内收缩，缺了一个角。
    这里跟皇城西苑太液池只有一墙之隔，朝廷衙门之中只有负责皇帝出行的太仆寺在这里。
    崇祯以前住在这里的居民，大多都是皇帝身边的宠臣。
    朱简烜把这块地方划给科学院和工程院办公，也是在表明自己重视的态度。
    在科学院的驻地，朱简烜宋问道和几个弟子的陪同下，参观了他们现在工作生活的地方。
    然后在他们的会议室里面，把自己的弟子和主要工匠们召集起来，听他们做了一场简单的报告。
    朱简烜的弟子李锐为代表，首先为朱简烜介绍了这两年的科研成果：
    “老师，现在按照您的要求，我们基本上将原理性研究和技术实现问题分开了。
    “现在科学院主要负责理论攻关，工程院负责技术实现。
    “大家自从咸宁三十八年回到吴王都，然后又持续攻关了五年多的时间，终于搞清楚了电磁波的基本规律。
    “总结出可靠的电磁方程组，同时工程院也制造出了基本的无线电收发装置。
    “我们终于可以控制无线电信号发送信息了。
    “我们年前在澳洲的时候，已经验证了从陆地向船舶上发送信息，验证了不同船舶之间发送信息。
    “现在科学院正在研究，如何继续提高无线电发射距离。
    “而工程院正在设计更加可靠、更加易用，具有量产价值的无电线收发设备。
    “争取未来可以给所有的战舰安装无线电设备。
    “与此同时，我们在瑞士人伯努利的理论研究基础上，整理出了粘性不可压缩流体动量守恒的运动方程。
    “工匠们攻克了抽真空和钨丝的加工工艺，我们终于做出了勉强能用的钨丝白炽灯。
    “有了真空钨丝灯泡，我们按照老师的设想，做出了真空管。
    “在这样的基础上，理论与技术合作，设计出负反馈电路设计，做出了音响功率放大器。”
    李锐介绍的时候，有工匠拿出了相关的事物。
    朱简烜坐在那里，听着李锐说到的那些理论研究内容，真的已经深入到了很“抽象”化的范围了。
    很多不可见的东西，无法简单物理复现的逻辑，被他们通过观察和计算整理出来了。
    从几十万人中筛选出来的这些聪明孩子，被自己直接引导和培养了好几年，又被大明最顶级工匠们的指导和训练了好几年。
    他们今年差不多在十九岁到二十岁上下，现在的基础科学素养应该已经达到这个世界的顶级水平了。
    他们之中很多人已经在做近乎纯理论性质的研究了。
    朱简烜带着颇为感慨和满足的情绪，观察了一下工程院制作出来的东西。
    首先是简陋的钨丝白炽灯。
    相比朱简烜前世那种成熟的白炽灯，形态和设计上仍然显得非常粗糙。
    灯泡是中间粗两头细，像个橄榄球的形状。
    中间的灯丝还比较粗大，而且是直挺挺的一根长钨丝，不是卷曲折叠起来的细长丝。
    寿命、亮度、效率不能与前世的白炽灯同日而语。
    但在这个世界已经是独一份的了。
    也已经勉强能够进入量产状态了。
    其实简单的灯泡在几年前就做出来了，所以现在直接点亮钨丝白炽灯，也没有特别直接的震撼效果。
    这次展示的成果中，最重要的设备，毫无疑问是无线电收发机。
    无线电是一个非常重要的科技节点。
    无线电隔空交流和传递信息，能极大的提升军事指挥效率，进而整体改变战争的模式。
    陆军指挥官能够了解整个战场的情况，能够直接指挥分布在战场各处的无数军队，让他们在整个战场范围内配合。
    海军指挥官也可以真正指挥整个舰队了，而不再是通过传统的旗语传达最为简单的节点性质的命令。
    不过无线电的影响是宏观上的，现场的功能展示效果看上去不是很有冲击力。
    李锐操作设备，向留在圆明园的同伴发了一条信息，对方又回复了一条信息，操作员将信息写出来给朱简烜看。
    现场展示效果最好的东西，毫无疑问是功放和电音响系统。
    功率放大器将原始音源的信号放大，同时保持音源的基本清晰度，这种前世随处可见的东西，在这个时代是绝对的高科技。
    没有功率放大器之前，所有话筒就是个铁皮，只能利用基本的物理学原理，让声音集中在特定方向上。
    留声机的音量也非常有限，所以才需要安装一个巨大的喇叭来尽可能提高音量。
    有了功率放大器之后，才能真正的通过电力的直接支持，最终提高声音本身的最大功率，直接提高声音本身的大小。
    李锐站在朱简烜身边，介绍会议室的台子上的功放设备：
    “老师，这台放大器，连接着院子里的电喇叭，可以对外发出非常大的声音，老师要试试吗？”
    朱简烜轻轻点头：
    “打开吧，我说两句话……”
    在工匠们看来，功放系统的效果非常奇特，可以把说话的内容暴露在公开场合之中。
    所以李锐专门确定了朱简烜的意思，然后才打开了功放机的电源。
    朱简烜听着莫名熟悉的电波底噪声，烜酝酿了几秒钟的情绪，对着话筒说了句怎么都不会错的话：
    “做的不错，大家都辛苦了——”
    这句话直接出现在了会议室门外的院子里，好像有一个巨人对着外面的天空喊了一句。
    这片区域是专门给科学院和工程院的，周围没有闲杂人等。
    能听到这句话的都是工匠和学生。
    会议室里面自然也是听得非常清楚。
    虽然与高保真的音响相差甚远，但是与广播的效果很接近。
    历史上，早期的功率放大器其实很不清楚，因为直接放大信号会导致音频失真。
    后来有了负反馈电路才解决了失真问题。
    朱简烜直接给出了做负反馈的提示，弟子们才直接制作出了能用的功放机。
    功放机在这个时代也是非常重要的发明。
    可以让一个管理者直接对数以万计的人讲话，不必再借助于随时可能出错的人力传声了。
    关键是，声音放大这种效果，好像是在天上讲话的效果，对于不了解相关知识的普通人而言，会本能的想到神秘力量。
    这种效果对于朱简烜这种统治者而言非常的有用。
    所以朱简烜非常满意，让李锐关掉开关之后，让他们安排人手，在奉天殿广场上装一套，在衙门所在的大街上装一套。
    以后需要公开宣讲的圣旨，就让宣读的公园对着话筒讲，让更多的人直接听到。朱简烜简单验收了最近的成果，然后带着自己的弟子和工匠们，开始新一轮的科研和设计攻关。
    朱简烜坐在自己的位置上，给他们介绍和安排任务：
    “大家应该都能够认识到，机械运动的方式越简单，能量转化环节越少，能量损失就越小，能量效率也就越高。
    “也就能通过放大机械结构，做出总功率更大的设备。
    “大家应该也能发现，我们现在用的多涨式的蒸汽机，其功率存在一个不明显的上限。
    “就是因为这种机器的能量传递方式比较复杂。
    “蒸汽首先要做往复运动，再通过曲轴和连杆转化为圆周运动，外面还有一大堆的传动和辅助结构。
    “想要继续提高蒸汽机的功率，就要考虑降低蒸汽机的复杂度。
    “那么我们可以跳过蒸汽推动活塞往复运动的过程，让蒸汽直接驱动机器做圆周运动呢？
    “逻辑上是可以的，理所当然的参考就是风车。
    “可以用蒸汽直接推动特制的金属风车旋转，用风车带动传动轴旋转驱动其他设备。
    “考虑到尽可能减少能量损失，尽可能将所有能量都用来推动风车旋转，所以这个风车应该放在封闭环境中。
    “我的设想是做一个圆筒，让所有蒸汽从圆筒中经过，蒸汽压力驱动圆筒中的风扇旋转。
    “为了最大化利用蒸汽压力，圆筒中可以有很多层密集排列的风扇。
    “我准备称这种新型整蒸汽机为蒸汽涡轮机。
    “并将其作为接下来的重点科研任务，大家仔细确认这个设想是否可行，尝试把它做出来。
    “计算和评估这种机器的工作效率，能量转化效率。”
    朱简烜介绍的设想的同时，也直接拿出了自己画的蒸汽轮机工作原理图，让现场的弟子和工匠们一起传阅查看。
    仍然是科普性质的原理图不是设计图，更不是生产用的图纸，只是为了说明机器的工作逻辑。
    只是弟子和工匠们简单看一下，知道这个机器理论是怎么工作的。
    蒸汽机轮机的原理非常简单，简单到不用专门解释的程度，难点大部分都在于制作工艺上。
    几乎所有的工匠和弟子，看到这个原理图都是直接恍然。
    觉得这没有什么难度。
    所以朱简烜也没有在这里停留，简单介绍了了蒸汽轮机的思路后，就拿出了另外两份新机器原理图。
    让工匠和弟子们传阅图纸的同时，简单介绍这这种新型机器：
    “蒸汽涡轮机的设想，是基于减少运动转化的思路，而这两种机器的设想是基于减少能量损失的。
    “我们以往的蒸汽机，是通过煤炭在锅炉外面燃烧，制造出水蒸气再去推动活塞做功。
    “外部燃烧，蒸汽驱动，这两个环节都有大量的能量损失。
    “所以我考虑，如果不再去烧水产生蒸汽，用燃料燃烧加热空气直接做功，关键是在密闭的空间内燃烧做工。
    “这种机器的燃料转化效率应该更高，机器本身的功率密度应该能够做的更高。
    “就是说，可以用更小的尺寸和重量，做出有力量的机器，进而能够安装在体型和尺寸更小的设备上。
    “我准备称这种机器为内燃机。
    “由于典型燃料的性质不同，所以也有两种不同的设计，一种更加的轻便迅捷，一种更加的沉重有力。
    “这种机器就是接下来的第二个重点任务。”
    朱简烜提的是两种结构略有差异的内燃机，使用煤油或汽油的“点燃式内燃机”，以及使用柴油的“压燃式内燃机”。
    这两份原理图也不算特别的复杂，朱简烜这些天才弟子们基本都能看的懂。
    不过弟子们听完了朱简烜这两段设想后，有些人已经有了更进一步的想法，李锐这时候就举起了手来。
    朱简烜微笑点了李锐：
    “你有什么想法？”
    李锐马上有些迫切的说明了自己的想法：
    “老师，那能不能减少能量损失的基础上，同时也尽可能减少运动转化上的损失？
    “就比如说，您这两种机器的设想，是否可以在同一种机器上实现？
    “就比如说……用燃烧空气直接驱动涡轮机旋转？
    “这种机器是不是功率密度会更大，机器本身的尺寸和重量也相对更轻？”
    内燃式的涡轮机，那就是燃气轮机了，理论上也确实是可行的。
    燃气轮机还确实能够做到轻便而且功率巨大。
    现代的燃气轮机，就是柴油机的尺寸，蒸汽轮机的功率。
    只是对材料和加工工艺的要求非常高。
    朱简烜对李锐的这个反应很满意：
    “我认为是有可能实现的，你可以尝试去做实验验证。
    “确定具体可不可行，可行的话效率如何，不可行的话为什么，是否在满足某些条件之后变得可行。
    “与此同时，我们也应该考虑到，技术升级迭代都是有代价的，升级迭代的跨度越大，实现的难度通常也越大。
    “基于这样的逻辑，我判断你所说的这种机器，应该在蒸汽轮机和内燃机相对成熟后，才能真正做出有实用价值的成品。
    “反过来看，我们现在研究内燃机和蒸汽轮机的过程，就是在为你所说的未来的燃气涡轮机打基础。
    “就算是现在直接研究燃气轮机，也要先攻克涡轮机和内燃机这两项技术。”
    李锐非常认真的拱手：
    “学生明白了——”
    朱简烜解答了李锐关于燃气涡轮机的设想，然后又拿出一批围绕内燃机形成的机器设计图。
    “科学院的主要科研力量，接下来几年就围绕这两种三型新发动机本身展开攻关。
    “工程设计力量，围绕这三种发动机设计新的机器。
    “首先是用相对轻便的点燃式内燃机驱动的自行车、三轮车、四轮客车。
    “然后是用扭力更大的压燃式内燃机驱动的载重车辆，工程车辆，挖掘机、推土机、小型船舶。
    “最后设计一种新型战舰，放弃风帆，纯用蒸汽机驱动，尝试将主炮摆在战舰甲板上，摆在战舰的中间线上。
    “尝试将两门主炮放在一起，放在一个可以旋转的平台上，通过液压或者电机设备旋转。
    “这样就能在任意侧舷对敌的时候，都能够发挥所有全部主炮的威力。
    “将已经实现的电话、电报、无线电设备装到战舰上。
    “可以先使用三涨式往复蒸汽机驱动，未来可以考虑更换为蒸汽轮机驱动。
    “大家把这些设想方案都好好看看，有什么疑问尽快提出来讨论。”
    在战舰设计上，中置联装主炮是理所当然的正确经验，就算是在铁甲舰和前无畏舰时代，也是非常好用的设计。
    朱简烜现在就直接提出来，要工匠们尝试去攻关制造。
    朱简烜前世玩过很多战争游戏，顺便去了解过近现代战舰的设计发展历程，知道很多更加“高级”的现代化设计。
    比如理论上最合理的装甲结构，比如各种高级装甲的合金配方，比如一体化的旋转炮塔。
    但这次的战舰设计要求里面，都没有提到这些更加未来的东西。
    蒸汽轮机也不着急用，继续用成熟的三涨机。
    一是这些设计现在意义不大，毕竟敌人的战舰大部分都还是木头船，自己的船有新火炮就能碾压。
    二是设计越复杂新颖，实现起来就越麻烦，成本自然也会越高。
    所以朱简烜对于战舰设计的要求，就是最大化的发挥当前拥有的火力优势，暂时不去提前应用超越时代的防护和攻击技术。
    把已经制造出来的电报、电话、无线电装上去，再整个能够转向的甲板后装线膛炮，自己的战舰就无敌了。
    不过，需要长期积累才能实现的技术，还是要提前开始研究并做好基础储备的。
    所以冶金和机械加工方面，朱简烜一直都在关注和投入，给工匠们指出正确的方向，让他们按部就班的前进。
    现在也开始研究内燃机和蒸汽轮机。
    大明已经有了后装线膛炮，有了无电线和电话、电报系统，再加上蒸汽机轮机技术，集齐无畏舰的关键前置科技了。
    等什么时候欧洲人搞出铁甲舰了，自己就直接搓个整个无畏舰出来，镇压他们那些“全新战舰”。
    现场的几个老工匠们们，听着朱简烜这一连串的安排，就有种颇为熟悉的感觉。
    虽然朱简烜最前年专门说了，让弟子和工匠们去做实验，验证那些发动机的原理设计是否可行。
    但是实际上，他朱简烜已经拿出了用这些发动机驱动的各种机器，大概率这些发动机的设计本来就是可行的。
    朱简烜除了口头上提了一嘴需要验证，其他的安排跟当初在吴王实验室的时候非常的类似。
    不过朱简烜弟子们没有这种感觉，他们没有经历过当初的那段时间。
    弟子们大多只是觉得，这是因为一年多的时间不见，老师又积累了一大堆新想法，得赶紧研究怎么做出来。
    不过无论心情如何，现在都一起老实接下了任务，然后开始实际的分析那些设计图。
    朱简烜自己的心态其实挺简单的，自己努力引导了好几年，现在你们成长起来了，那我就要放开了用了。
    朱简烜笑呵呵的继续留在科学院，跟弟子和工匠们继续开会到了傍晚。
    把自己所有的具体设计图都过了一遍。
    (本章完)