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“萬年清”在尺寸、噸位上都進行了擴大。這一點就是為了滿足左宗棠提出的兵商兩用目的,在原本炮艦的設計上增加貨艙,以便同時具備炮艦和貨船雙重身份。
“萬年清”軍艦的母型,法國炮艦La Motte…Picquet。
“萬年清”艦的排水量達到1450噸,幾乎是母型的一倍,艦體水線長68。02米,全長76。16米(不含艦首的斜桅),也大於母型。但是“萬年清”的艦寬8。9米,與母型相近,艦寬不動、加大了長度,使得“萬年清”外觀上看起來更為修長。吃水方面,“萬年清”過載時艦首吃水4。03米、艦尾吃水4。64米。這樣的吃水當時在國外並不算很深,但中國沿海港口大都沒有過機械疏浚,水深較淺,“萬年清”4米多的吃水對於很多港口而言已經是天文數字了,這一點也成為後來“萬年清”遭受詬病的原因之一。(15)
根據左宗棠最初的計劃,第一號輪船“萬年清”的蒸汽機和鍋爐以及配套機械都來自海外,由日意格、德克碑採購而回。由於運輸途中在海上航行曠日持久,運到之後搬運又耗費了40余天時間,機器長期封閉在船艙內,受海汽燻蒸生鏽,經過拆卸刮修後才安裝上艦。(16)
“萬年清”的動力系統由一座蒸汽機和兩座鍋爐配合組成,採用單軸單槳推進形式。蒸汽機的樣式是英國製造的立式二汽缸往復式,高3。84米,基座寬2。88米,長3。2米,(17)功率虛數150馬力,實數600馬力,(18)與母型La Motte…Picquet級軍艦裝備的蒸汽機功率相近。從這個引數看,船政五年計劃中要求的輪船功率,顯然指的是虛數馬力。
虛馬力、實馬力(虛馬力又稱號馬力)這兩個名詞在現代早已不再使用,以致某些現代人想當然地把虛馬力說成是號稱功率、虛假功率等等。實際虛馬力和實馬力是兩個按照不同計算標準進行測算的資料,屬於兩種計量單位。18世紀,英國科學家瓦特以煤礦上馬的起重力為標準,為蒸汽的功率制定了單位,即馬力,一馬力具體就是一匹馬1分鐘起重3300磅的重物至一英尺的力量。為了測定蒸汽機的功率,瓦特以蒸汽機汽缸壓力為7磅/平方英寸為定數,再結合活塞面積、活塞每分鐘執行的距離等引數,套用一個專門的公式來求出蒸汽機功率。雖然後世隨著蒸汽機不斷進步,汽鼓壓力早已不止這個數字,但是瓦特當年測定的7磅/平方英寸作為定數,在19世紀仍然廣泛使用,計算時不按蒸汽機實際的汽缸壓力,而根據瓦特定下的資料套入公式計算出的功率就是虛馬力。實馬力則是計算公式不變,但其中的汽鼓壓力數值不按瓦特當年定的7磅/平方英寸數值,而根據蒸汽機汽鼓實際壓力算出的功率引數。由於後代蒸汽機的汽缸壓力基本都大於瓦特時代,所以一般實馬力的數字都比虛馬力大。(19)
為“萬年清”艦配用立式蒸汽機可謂兼有優弊,優點是,立式蒸汽機較為節省平面空間,對於需要在艦內留出大量空間佈置貨艙的商用目的較有價值;缺點是立式蒸汽機當時主要是商船使用,安裝在艦體內對安裝位置的高度要求大,勢必造成軍艦幹舷加高,隨之而來的就是舷側戰時被彈面積大,中彈機率也高,在炮艦這一用途上存在不小的弊端。左宗棠創想的兵商兩立思想不能不說是一種良好的願望,但也終究只是個願望,落實到軍艦設計上,是必然要有所側重的,從艦體加大、採用立式蒸汽機這些特徵來看,商船在“萬年清”的設計中所佔的比重顯得較大。
19世紀80年代法國艦船使用的一型立式二汽缸蒸汽機的圖紙。
與蒸汽機配套的兩臺鍋爐同樣是購自海外,屬於方形燃煤鍋爐(Rectangular Boiler),俗稱箱形鍋爐。(20)這種鍋爐在19世紀中期左右的蒸汽艦船上廣泛使用,英國海軍早期的“勇士”號等著名蒸汽軍艦都是使用的這種樣式的鍋爐。方形鍋爐實際上是一種低壓鍋爐,舊稱小抵力鍋爐,“萬年清”的兩臺方形鍋爐工作壓力2。75個大氣壓。(21)因為軍艦寬度較窄,兩臺鍋爐鍋爐採取的是爐門分別朝向軍艦首尾的背靠背安裝樣式,而非大型軍艦上爐門分別朝向軍艦左右舷的佈置。朝向軍艦前方的鍋爐高3。39米,寬5米,縱深3。16米,有五個爐門,朝向軍艦後的鍋爐只有四個爐門,高、縱深和前方的鍋爐一樣,寬度則只有4米,(22)兩臺背靠在一起的鍋爐共用一個大燃膛。為方便燃煤就近補給,又在兩座鍋爐的爐門前方各安排了一處煤艙。
中國船政文化博物館陳列展出的“萬年
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