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1.2 日俄战争前的战列舰主机

1889年，划时代的君权级战列舰设计完成，英国海军拥有了最初的高干舷的远洋战舰，在举世瞩目的重甲利剑之下，8台苏格兰圆形锅炉驱动着两台三缸直立式三胀蒸汽机，自然通风条件下可以达到9000马力，强制通风条件下更是可以爆发出11000马力，驱动君权级以全所未有的17.5节高速飞驰。在布置方面，锅炉舱外侧是兼做防护的煤仓。每舷四台锅炉，背靠中央隔壁，燃烧室口冲外，对着煤仓。轮机舱布置在锅炉舱后方，也由中央隔壁隔成两段，两根主轴都是通过曲轴由蒸汽机驱动。由于海军向来的“挑食”特点，海军工厂所用的主机只能由Humphrys&Tennant生产，民间船厂则是可以选择是自制还是定做。

1894年（明智27年），日本分别在泰晤士铁厂和阿姆斯特朗造船厂订购了日本最初的战列舰——“富士”和“八岛”，作为君权级的改进版，富士级在保持君权级动力舱室结构的同时，再增加了两台锅炉，使得强制通风状态下主机产出13500马力，设计最高速度达到18.5节。不过获得高航速是有代价的，日本为了取得高速度，选择了双桨内旋，也就是说右舷安装左旋螺旋桨，左舷安装右旋螺旋桨，这种方式使得舰尾下沉，推进效率较高，但是却使得舵效大打折扣。因此日俄战争中日本战舰在航速方面表现抢眼，但在操纵事故方面表现的同样抢眼。

在富士级时代，各国海军主力舰由于锅炉内部结垢导致的事故仍然频发，大如锅炉爆炸，小如减压停机都时有发生。而且，火管锅炉在炉压超过12兆帕的情况下，燃料耗费迅速增加，使得各舰的经济巡航能力和急速巡航能力方面相差甚远，这种特性在战时几乎是致命性的。无奈的约翰牛只能带着一堆小弟去高卢鸡那边找路子，法国海军在19世纪后期为海军技术提供了许多划时代的发明，管退炮最为人所知，而水管锅炉同样是法国人带往海上的。

1880年法国人贝内维尔Belleville设计了最初的水管锅炉。水管锅炉与锅壳锅炉或叫火管锅炉不同，锅炉水在管内循环，热源在管外围。由最简单的圆周应力工事计算，管直径非常小时，在同样的材料应力极限下水管锅炉可承受的蒸汽压力更高。

不过最初的贝内维尔水管锅炉使用了直水管，以热虹吸原理运行。较冷的给水进入纵向布置在燃烧室上方的锅筒。较冷的水下降到后面循环联箱进入几个倾斜的被加热的炉管。当水温度上升，就向上通过倾斜的炉管，沸腾后密度下降，因此沿倾斜炉管向上循环，热水和蒸汽进入前循环联箱返回锅筒。在锅筒内，蒸汽泡与水分离后蒸汽离开。这种最原始的纵置锅筒水管锅炉的压力和容量都较为有限，但是比当时英国使用的火管锅炉却领先一代。

不单如此，水管锅炉的优势还在于其反应速度。由于水管径小，受热面积更大，水管锅炉能够迅速获取到足够的蒸汽，而所需时间大约是火管锅炉的1/5，这点对于战舰而已极为重要。

1889年法国海军在Lorient造船厂船台上施工的Brennus号战列舰在首次装备二级主炮，取消冲角，也成为第一艘装备贝内维尔水管锅炉的主力舰，其航速也达到了惊人的17.5-18节。如此优秀的锅炉却为潜在对手所有，约翰牛的面子和海权一起受到了挑战，更麻烦的是刚刚投入海洋竞赛的俄国熊也向法国订购贝尔维尔锅炉，同时在1890年在波罗的海船厂开工“留里克（初代）”级装甲巡洋舰。病急乱投医的英国人最终在1892年经过考察决定低下高贵的头——1894年英国向贝尔维尔订购了大型巡洋舰“力量”和“可怖”号，其8台强大的贝尔维尔水管锅炉可以驱动4台四缸直立式三胀蒸汽机爆出25000马力，推动战舰达到22节的航速。

1896年开始建造的“老人星”级是最早装备水管锅炉的英国战列舰，其炉压达到21.1兆帕，主机最大可用压力位17.6兆帕。之所以为锅炉和主机设计出一个可以用压差，是考虑到早期的水管锅炉可靠性较低，由于锅炉水较少，蒸汽压力相对不稳定。同时皇家海军的轮机人员也缺乏足够的训练和培训来伺候更为精贵的水管锅炉。

1897年（明智30年）开工的“敷岛”级称谓第一代搭载水管锅炉的日本战舰，共搭载高达25座水管锅炉（老人星搭载20座），分别位于三个锅炉舱内，第三锅炉舱只搭载5座锅炉，但设置了与其他锅炉室同直径的烟囱和鼓风机等设备。因此在搭载于富士级完全相同的蒸汽机的情况下动力增大1000马力，为了能够应付更大的扭力，日本将螺旋桨主轴的材质由碳素钢更换为更坚韧的合金结构钢。

翌年开工的“初瀬”级在主机设计方面与“敷岛”完全相同，但是“朝日”号却搞了一点特殊，其2、3号烟囱被合成一座椭圆形长烟囱（日文称谓横长小判式），相应的第2、3锅炉舱也共用一座烟囱。而且从“朝日”号开始和之后的“三笠”号，日本战舰搭载的水管锅炉达到了与老人星级相同的炉压，“敷岛”的炉压则要低约10%。

1899年（明智32年）日后对马的胜利旗舰“三笠”号开工，锅炉舱的布置又被修改，变为第一炉舱只布置5座锅炉，第1、2锅炉舱共用一座内径较大的烟囱，而外观上两座烟囱完全相同。“三笠”号主轴每分钟急速为120转，仍承袭日本主力舰设置内旋螺旋桨的传统，但是由于主机气缸设计进行了一定程度修正，由简单的“高-中-低”变为可能进行螺旋桨倒转的“高-低-中”式气缸设置。

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妖猫drake:更新完第五节，再来聊聊煤仓和对马扔煤事件

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