第523章 军民两用性
给叶琛在工商部安排了职位后，鲁锦就让他先回去了，接著又让侍卫带走了玻璃工坊烧制的所有实验器材，然后就带著陶广义再次去了旁边的一间火工工坊。
这间火工工坊原本是用来给那个机加工车间做配套的，主要负责锻造一些铁製零件，或是负责给加工好的零件做热处理。
当然，这间火工工坊还有另外一个重要任务，那就是研发蒸汽机。
鲁锦刚到这里就见到有一台重达上万斤的三辊卷板机，正在將轧制好的钢板捲成圆筒形，捲成筒子之后再送到一旁的钻床上，沿著钢板的边缘钻出密密麻麻的孔洞，这都是准备用来安装铆钉用的。
只不过因为没有合金钢刃具的缘故，钻床和各类工具机上用的都是使用渗碳法製作的高碳钢刃具，虽说切削一般的生熟铁和黄铜没什么问题，但刃具的磨损实在是太快了。
就拿这台钻床上使用的麻钻来说，打不了十几个孔就要换一根钻头，然后把废钻头交给其他工匠拿去打磨锋利再继续使用，完全是把这些刃具当作消耗品在用，不过这也是现在没办法的事情。
鲁锦当即对身边的陶广义问道，“蒸汽机搞的怎么样了”
陶广义立刻介绍道，“回陛下，我们之前按照陛下教的模型，重新设计了正式的图纸，然后先用木头做了个等比模型，完善设计之后，再把所有零件一样一样逐渐替换成金属零件。
“目前气缸和活塞我们已经完成，气缸使用铸铁毛胚，然后精加工製成，因为之前做大炮的水力鏜床技术已经成熟，做这个气缸倒是没遇到什么困难，无非是直径大一些而已，哦对了，我们用的是350毫米的气缸直径。
“两端的汽缸盖用螺栓固定在缸头上，接缝处用浸泡了煤焦油的毛毡垫片密封，密封效果很不错，我们做过密封实验，起码没有漏水。
“活塞板也是铸造毛胚，再精加工而成，活塞杆是锻造加精加工，这都没什么问题，唯一的困难就是陛下说的那个球墨铸铁材料的活塞环，我们一直搞不定，做出来的活塞环几乎没有弹性，勉强装进去，磨损和噪音也都特別大。
“故而臣最后做主，让他们换成了黄铜材质的密封环，效果也是不错的，啊，这个就是样品，陛下要將其取出来看看吗”
“不必取出来了，让它转一下看看即可。”鲁锦看著眼前巨大的活塞连杆和重达千斤的飞轮说道。
“是。”
陶广义答应一声，当即招了招手，几个工匠立刻过来吃力的转起飞轮来。
直径一米六的巨大铸铁飞轮，在几名工匠的转动下逐渐加速，开始缓慢的转动起来，与飞轮相连的活塞连杆，也在飞轮的带动下开始往復运动，等於是把蒸汽机做功的运动倒著来了一遍。
鲁锦靠近仔细听了一会，发现活塞和气缸壁摩擦的声音並不大，听起来还挺顺滑的，这才满意的点点头问道，“里面加润滑油了吗”
“加了，特意用的蓖麻油，陛下不是说蓖麻油可以当作高温润滑油使用吗，这里就是油壶，只要机器运转起来，油壶就会通过一根线不断的往连杆上滴油，用来润滑里面的零件，减小摩擦，而且活塞在装进去的时候，本身就涂了不少润滑油了。”陶广义当即指著气缸旁边放著的一个油壶介绍道。
鲁锦凑近看了看，这才满意道，“不错，看得出你们很用心，气缸和活塞这对最重要的零件没问题了，锅炉的进度怎么样”
陶广义当即又一指旁边不远处，角落里摆著的一具铁桶，那铁桶足有现代常见的汽油桶那么大，黑沉沉的，就像是一口大水缸，上下两端都有盖子，接缝处密密麻麻的打了六排小铆钉，打眼一看，就有『多铆蒸钢』內个味儿了。
“这就是我们预先製作的一具实验品，主要用来实验铆接工艺是否满足密封要求。
“眼前的这口小锅炉，使用五毫米厚的轧制熟铁板卷制而成，接缝处全都打了孔，內衬五毫米厚的打孔铁条，將接缝与衬板对接后，再用三排直径八毫米的铆钉，使用热铆工艺交错式铆接。
“按照热胀冷缩的原理，铆钉冷却后会自然收缩，將两层铁板紧紧的夹在一起，使其达到密不透风的效果，不过就这臣还是觉得不放心，又让精通钎焊的工匠，用铅锡合金在接缝处钎焊了一遍，將铅锡融进接缝里，以此来增加密封效果，最后做出来便是这个样子了。”
鲁锦闻言暗自点了点头，事实上在没点出焊接科技树前，铆接就是最容易实现的一种密封『焊接』工艺，早期的铁甲舰、战列舰等大型铁船，也是靠铆接工艺製造的，想要达到水密效果，无非就是用的铆钉多一些，密一些，然后几排铆钉交错排列，见缝插针，只要打的铆钉够多，就足以达到一定的密封效果。
当然啦，这种工艺也不是真的一点水都不漏，不过早期钢铁轮船，一般都配有抽水泵，只要及时把漏进船舱的海水抽出去，就能保持船身继续漂浮航行。
用这种工艺製作的蒸汽锅炉，虽然无法承受高压，但只达到瓦特那种程度的低压蒸汽机，已经完全够用了，至於高压蒸汽机，等以后找到橡胶，製作出输气软管，搞出乙炔气焊来再做也不迟。
鲁锦这时才再次问道，“你们搞的这个实验品，做过承压实验吗”
陶广义当即点了点头，然后一指车间外面，院子里的一座木製瞭望塔说道。
“做过，就是在那个木塔了个瞭望塔，將锅炉放在炉的密封程度，加了十米高也未见锅炉本身漏水，倒是竹筒和锅炉的连接处，有不少水露出。
“但臣以为，按照陛下的要求，这种程度的锅炉就应该已经堪用了。”
鲁锦闻言再次点了点头，这是模仿的帕斯卡的胀桶实验，帕斯卡为了向人证明水压的存在，曾经搞过一个类似的实验，把一个木桶上面接上一根水管，从高处不停的往里面灌水，最终把
而陶广义他们把这法子借鑑了过来，用来检验锅炉的承压力，倒也是在没有专业设备的情况下，一种合理的土法检验方式。
鲁锦这时才说道，“还记得我给你们讲的技术划代吗”
“记得，陛下在课上讲过，科学技术也会像人一样成长发展，就像不同年龄的人一样，学识和行事风格也会大有不同，科学技术也与之类似，初始时像蹣跚学步的孩童，稍壮些就会愈发成熟，直到最后如同庖丁解牛，游刃有余。
“因此，又可根据不同阶段的技术相似性，將使用同类方法的技术归类为一代，直到新技术实现对老技术的碾压，便可看作下一代技术，这称之为科技进步，又或者技术叠代，而同一项技术的不同发展脉络，又可將之看作一条科技树。”
鲁锦顿时点点头夸奖道，“不错，眼前的这蒸汽机也是如此，现在你们做的这个，不过是个刚刚能实现做工的初代蒸汽机，那如果让你在这台蒸汽机上做出改进，使其技术叠代，你可知道应该往哪个方向努力”
“这，臣以为应该是掌握陛下所说的焊接之后，这样就能做出天衣无缝，丝毫不会漏气的锅炉，效率肯定会极大增加。”陶广义说完便忐忑的看向鲁锦，也不知自己说的对不对。
鲁锦闻言则是摇了摇头，“铆接改焊接，改进的不过是工艺，提升气密性的根本你却没有领悟，那才是真正的前进方向啊。”
陶广义闻言愣了愣，当即反应过来，“陛下说的是提升蒸汽压力”
“不错，蒸汽机的技术发展方向，就是不断的提高蒸汽压力，但这同样也是对物理，热力学三定律的应用，只有吃透了热力学，你才能明白，这不过是对热量的转换罢了，而蒸汽机的改进，只不过是为了不断的提升对热量的转化效率。
“现在说这些还太早，还是说眼前这台蒸汽机，蒸汽机的发展，其实应该分成工作机和锅炉两条线发展，锅炉的目的是为了提高对热量的转化，而工作机的目的是为了更好的用锅炉提供的能量做功。
“就拿锅炉来说，大致可以划分为四代，初代就是眼前这种，用砖块砌一个炉灶，把烧水的蒸汽锅架在上面，根据其结构，可以看作简单的『上水下火』，但这样却只有效率显然是不高的。”
陶广义闻言顿时点了点头。
“所以第二代的锅炉，就应该把炉灶和锅整合到一起，用一个大筒做锅，內套一个小筒做炉灶，然后在內外筒之间注水，形成『水包火』的结构，这样炉膛散发的所有热量，几乎都能被水吸收，受热化为蒸汽，提高热量的转化效率。”
“这法子好！”陶广义闻言顿时眼前一亮，可隨即他又反应过来，“不过此法虽妙，但却对密封工艺的要求也更高了吧，如果內部的火筒密封不够严密，让外层的水渗进炉膛，岂不是就把里面的炉膛熄灭了”
“不错，否则朕明知道火筒锅炉效率更高，还让你们做这种效率低下的初代锅炉干什么，还不是因为咱们现在的焊接技术不够用嘛。”
“原来如此！”陶广义顿时恍然大悟道。
鲁锦则是继续说道，“等你们將来能做出第二代的火筒锅炉之后，继续发展下去，无非是从一个锅里套一个火筒，变成两个、三个，增加火筒数量来提高蒸汽发生的效率，但这样的锅炉结构，还是有缺点，因为煤炭燃烧后的烟气，同样含有大量热量，却直接从烟囱里白白流失了。
“所以第三代锅炉，就是烟管锅炉，把烟囱也盘成曲折迴转的管子，塞到锅里，让烟气里残余的最后一丝热量，同样被水吸收，然后再把菸灰喷出去，以此达到对热量的利用效率最大化。
“但这需要的加工工艺就更高了，不仅要能做出耐高压的无缝钢管，还要学会胀管和焊接技术，以免烟囱漏水。”
陶广义闻言却顿时眼前一亮，似是想到了什么说道，“所以这蒸汽机的技术发展，其实是与火器枪炮的发展一脉相承的如果能造出耐高压的无缝钢管，岂不是就可以做出射程更远，威力更大，反而更加轻便的火炮了
“还有那铸造气缸的技术，其实也与铸炮类似，鏜气缸的鏜床，一样可以用来生產大口径火炮”
“说的不错，你很聪慧，已经能举一反三了，事实上不止蒸汽机，许多看起来是民用的技术，都可以转化为军用。”鲁锦当即赞道。
“其实这才只是第三代锅炉，等到第四代锅炉造出来，同时期的枪炮也会发展到一个令人匪夷所思的程度。”
陶广义这个火器迷闻言更加兴奋起来，连忙请教道，“那陛下以为，第四代锅炉应该是什么结构连烟气中的最后一丝热量都榨乾了，难道还能继续提升热量的利用效率”
“当然。”鲁锦点点头。
“发展到第四代，水包火的结构就已经不够用了，这个时候应该想办法提升水和火焰的接触面积，所以应该反过来，用『火包水』的结构，先造一个巨大的炉膛，然后盘出迴转曲折的水管，再把这些水管放在炉膛里，用火直接焚烧水管，增加水和火的接触面积，以此来提升蒸汽的发生效率，所以第四代应该叫做『水管锅炉』。
“同时，这四代锅炉產生的蒸汽压力也是逐步增加的，第一代可称作低压锅炉，可以用来驱动工作机，用来当作工厂的动力源；
“火筒锅炉是中压锅炉，烟管锅炉是高压锅炉，这种二三代的锅炉，已经可以驱动数千吨的重车在陆地上飞驰，也能驱动远望號这样的战舰，不靠风帆，只靠蒸汽机便可在海上航行。
“而水管锅炉则是超高压锅炉，到了这第四代锅炉，只需七八座，就可以驱动比远望號大二十倍，长百丈，重六七万吨的钢铁战舰，不用风力也能在海上跑出比远望號快一倍的速度出来，如同移动的海上钢铁城池。”
陶广义顿时听的目瞪口呆，不由的暗暗佩服鲁锦的想像力，但是他又不解的问道，“可是陛下，这第四代锅炉又跟枪炮的发展有什么关係”
鲁锦转过头看了他一眼，这才道，“刚才只说了锅炉的划代和研发方向，但朕不是说工作机和锅炉是两条线吗，你锅炉一直在发展，难道蒸汽机不发展”
“原来如此，可蒸汽机又该如何划代”陶广义再次请教道。
“不论是蒸汽机，还是锅炉，最终目的都是为了提高对热能的利用效率。
“当发展到中高压锅炉的时候，你就会发现一个问题，即便已经推动活塞做过一次功的蒸汽废气，同样含有大量的热量，但这些蒸汽中的热量还没利用乾净，就被直接排了出去，造成了热量的浪费，所以这个时候，你应该怎么改进”
有了前面锅炉的启发，陶广义只是略微蹙眉想了想，就当即道，“再加一个气缸，把第一个缸里排出去的废气，导入第二个缸继续做功，榨乾蒸汽中的最后一丝热量”
鲁锦点点头，“说的不错，这种就叫復胀式蒸汽机，可以用两个缸，也可以用三个缸，但这种结构的蒸汽机还是有极限，一般发展到三胀式蒸汽机，也就差不多到极限了，这种蒸汽机足以匹配二三代的中高压锅炉，但对第四代超高压锅炉，还是不够看，无法完全利用超高压蒸汽，这个时候，就得改变蒸汽机的结构，气缸和活塞这种组合就不够用了。”
“可是不用气缸和活塞，那又该用什么样子”陶广义一时间有些迷茫，完全想不出还有什么结构可以用来带动机器做工。
鲁锦则是提点道，“你见过走马灯吗”
“见过，承平年月，有时上元灯会上，便有人会製作走马灯。”陶广义当即道。
“那你可知道走马灯运转的原理”
陶广义蹙眉回忆了一下，顿时眼前一亮，“灯中的热气蒸腾而上，吹动上面叶轮旋转陛下是说，造一种这样结构的蒸汽机，用超高压蒸汽来吹动叶轮”
“不错，这种结构的蒸汽机，才是超高压蒸汽的標配，按照其结构，应该称作蒸汽轮机，只有这样，才能把超高压蒸汽的热量儘量利用乾净。
“但是想造出这种汽轮机並不容易，因为超高压蒸汽对普通钢铁具有腐蚀性，尤其是直接承受蒸汽吹拂的叶片这种零件，靠寻常的碳钢打造是肯定不行的，所以就得用耐腐蚀的不锈钢叶片。
“而等你能炼出不锈钢的时候，用相同钢材打造的火枪，一样能承受更苛刻的磨损，高膛压，以及射速，你想想看，如果每个士兵手里的火銃，都能在一息之间发射出数十枚子弹，一分钟打出几百上千发子弹，一个人便有现在一个营的火力，那还不叫匪夷所思吗”
陶广义顿时张大了嘴巴，这回確实匪夷所思了，他实在是无法想像，一支火銃怎么做到一分钟上千发的射速，就算火銃能受得了，可是装弹还是要靠人啊，现在军中最熟练的火枪手，一分钟也不过打出四五发而已。
於是他当即问道，“可是陛下，就算这样的火枪能受得了，但装填弹药也需要时间吧，人怎么可能装的了那么快”
“这就是以后你要研究的，你可是总装的尚书，不过你也不用心急，技术这东西都是相辅相成的，基础没打好，你就是想爬也爬不了多高，暂时还是按部就班的，先把能做的东西做出来再说。”
“是！学生明白了。”
给叶琛在工商部安排了职位后，鲁锦就让他先回去了，接著又让侍卫带走了玻璃工坊烧制的所有实验器材，然后就带著陶广义再次去了旁边的一间火工工坊。
这间火工工坊原本是用来给那个机加工车间做配套的，主要负责锻造一些铁製零件，或是负责给加工好的零件做热处理。
当然，这间火工工坊还有另外一个重要任务，那就是研发蒸汽机。
鲁锦刚到这里就见到有一台重达上万斤的三辊卷板机，正在將轧制好的钢板捲成圆筒形，捲成筒子之后再送到一旁的钻床上，沿著钢板的边缘钻出密密麻麻的孔洞，这都是准备用来安装铆钉用的。
只不过因为没有合金钢刃具的缘故，钻床和各类工具机上用的都是使用渗碳法製作的高碳钢刃具，虽说切削一般的生熟铁和黄铜没什么问题，但刃具的磨损实在是太快了。
就拿这台钻床上使用的麻钻来说，打不了十几个孔就要换一根钻头，然后把废钻头交给其他工匠拿去打磨锋利再继续使用，完全是把这些刃具当作消耗品在用，不过这也是现在没办法的事情。
鲁锦当即对身边的陶广义问道，“蒸汽机搞的怎么样了”
陶广义立刻介绍道，“回陛下，我们之前按照陛下教的模型，重新设计了正式的图纸，然后先用木头做了个等比模型，完善设计之后，再把所有零件一样一样逐渐替换成金属零件。
“目前气缸和活塞我们已经完成，气缸使用铸铁毛胚，然后精加工製成，因为之前做大炮的水力鏜床技术已经成熟，做这个气缸倒是没遇到什么困难，无非是直径大一些而已，哦对了，我们用的是350毫米的气缸直径。
“两端的汽缸盖用螺栓固定在缸头上，接缝处用浸泡了煤焦油的毛毡垫片密封，密封效果很不错，我们做过密封实验，起码没有漏水。
“活塞板也是铸造毛胚，再精加工而成，活塞杆是锻造加精加工，这都没什么问题，唯一的困难就是陛下说的那个球墨铸铁材料的活塞环，我们一直搞不定，做出来的活塞环几乎没有弹性，勉强装进去，磨损和噪音也都特別大。
“故而臣最后做主，让他们换成了黄铜材质的密封环，效果也是不错的，啊，这个就是样品，陛下要將其取出来看看吗”
“不必取出来了，让它转一下看看即可。”鲁锦看著眼前巨大的活塞连杆和重达千斤的飞轮说道。
“是。”
陶广义答应一声，当即招了招手，几个工匠立刻过来吃力的转起飞轮来。
直径一米六的巨大铸铁飞轮，在几名工匠的转动下逐渐加速，开始缓慢的转动起来，与飞轮相连的活塞连杆，也在飞轮的带动下开始往復运动，等於是把蒸汽机做功的运动倒著来了一遍。
鲁锦靠近仔细听了一会，发现活塞和气缸壁摩擦的声音並不大，听起来还挺顺滑的，这才满意的点点头问道，“里面加润滑油了吗”
“加了，特意用的蓖麻油，陛下不是说蓖麻油可以当作高温润滑油使用吗，这里就是油壶，只要机器运转起来，油壶就会通过一根线不断的往连杆上滴油，用来润滑里面的零件，减小摩擦，而且活塞在装进去的时候，本身就涂了不少润滑油了。”陶广义当即指著气缸旁边放著的一个油壶介绍道。
鲁锦凑近看了看，这才满意道，“不错，看得出你们很用心，气缸和活塞这对最重要的零件没问题了，锅炉的进度怎么样”
陶广义当即又一指旁边不远处，角落里摆著的一具铁桶，那铁桶足有现代常见的汽油桶那么大，黑沉沉的，就像是一口大水缸，上下两端都有盖子，接缝处密密麻麻的打了六排小铆钉，打眼一看，就有『多铆蒸钢』內个味儿了。
“这就是我们预先製作的一具实验品，主要用来实验铆接工艺是否满足密封要求。
“眼前的这口小锅炉，使用五毫米厚的轧制熟铁板卷制而成，接缝处全都打了孔，內衬五毫米厚的打孔铁条，將接缝与衬板对接后，再用三排直径八毫米的铆钉，使用热铆工艺交错式铆接。
“按照热胀冷缩的原理，铆钉冷却后会自然收缩，將两层铁板紧紧的夹在一起，使其达到密不透风的效果，不过就这臣还是觉得不放心，又让精通钎焊的工匠，用铅锡合金在接缝处钎焊了一遍，將铅锡融进接缝里，以此来增加密封效果，最后做出来便是这个样子了。”
鲁锦闻言暗自点了点头，事实上在没点出焊接科技树前，铆接就是最容易实现的一种密封『焊接』工艺，早期的铁甲舰、战列舰等大型铁船，也是靠铆接工艺製造的，想要达到水密效果，无非就是用的铆钉多一些，密一些，然后几排铆钉交错排列，见缝插针，只要打的铆钉够多，就足以达到一定的密封效果。
当然啦，这种工艺也不是真的一点水都不漏，不过早期钢铁轮船，一般都配有抽水泵，只要及时把漏进船舱的海水抽出去，就能保持船身继续漂浮航行。
用这种工艺製作的蒸汽锅炉，虽然无法承受高压，但只达到瓦特那种程度的低压蒸汽机，已经完全够用了，至於高压蒸汽机，等以后找到橡胶，製作出输气软管，搞出乙炔气焊来再做也不迟。
鲁锦这时才再次问道，“你们搞的这个实验品，做过承压实验吗”
陶广义当即点了点头，然后一指车间外面，院子里的一座木製瞭望塔说道。
“做过，就是在那个木塔了个瞭望塔，將锅炉放在炉的密封程度，加了十米高也未见锅炉本身漏水，倒是竹筒和锅炉的连接处，有不少水露出。
“但臣以为，按照陛下的要求，这种程度的锅炉就应该已经堪用了。”
鲁锦闻言再次点了点头，这是模仿的帕斯卡的胀桶实验，帕斯卡为了向人证明水压的存在，曾经搞过一个类似的实验，把一个木桶上面接上一根水管，从高处不停的往里面灌水，最终把
而陶广义他们把这法子借鑑了过来，用来检验锅炉的承压力，倒也是在没有专业设备的情况下，一种合理的土法检验方式。
鲁锦这时才说道，“还记得我给你们讲的技术划代吗”
“记得，陛下在课上讲过，科学技术也会像人一样成长发展，就像不同年龄的人一样，学识和行事风格也会大有不同，科学技术也与之类似，初始时像蹣跚学步的孩童，稍壮些就会愈发成熟，直到最后如同庖丁解牛，游刃有余。
“因此，又可根据不同阶段的技术相似性，將使用同类方法的技术归类为一代，直到新技术实现对老技术的碾压，便可看作下一代技术，这称之为科技进步，又或者技术叠代，而同一项技术的不同发展脉络，又可將之看作一条科技树。”
鲁锦顿时点点头夸奖道，“不错，眼前的这蒸汽机也是如此，现在你们做的这个，不过是个刚刚能实现做工的初代蒸汽机，那如果让你在这台蒸汽机上做出改进，使其技术叠代，你可知道应该往哪个方向努力”
“这，臣以为应该是掌握陛下所说的焊接之后，这样就能做出天衣无缝，丝毫不会漏气的锅炉，效率肯定会极大增加。”陶广义说完便忐忑的看向鲁锦，也不知自己说的对不对。
鲁锦闻言则是摇了摇头，“铆接改焊接，改进的不过是工艺，提升气密性的根本你却没有领悟，那才是真正的前进方向啊。”
陶广义闻言愣了愣，当即反应过来，“陛下说的是提升蒸汽压力”
“不错，蒸汽机的技术发展方向，就是不断的提高蒸汽压力，但这同样也是对物理，热力学三定律的应用，只有吃透了热力学，你才能明白，这不过是对热量的转换罢了，而蒸汽机的改进，只不过是为了不断的提升对热量的转化效率。
“现在说这些还太早，还是说眼前这台蒸汽机，蒸汽机的发展，其实应该分成工作机和锅炉两条线发展，锅炉的目的是为了提高对热量的转化，而工作机的目的是为了更好的用锅炉提供的能量做功。
“就拿锅炉来说，大致可以划分为四代，初代就是眼前这种，用砖块砌一个炉灶，把烧水的蒸汽锅架在上面，根据其结构，可以看作简单的『上水下火』，但这样却只有效率显然是不高的。”
陶广义闻言顿时点了点头。
“所以第二代的锅炉，就应该把炉灶和锅整合到一起，用一个大筒做锅，內套一个小筒做炉灶，然后在內外筒之间注水，形成『水包火』的结构，这样炉膛散发的所有热量，几乎都能被水吸收，受热化为蒸汽，提高热量的转化效率。”
“这法子好！”陶广义闻言顿时眼前一亮，可隨即他又反应过来，“不过此法虽妙，但却对密封工艺的要求也更高了吧，如果內部的火筒密封不够严密，让外层的水渗进炉膛，岂不是就把里面的炉膛熄灭了”
“不错，否则朕明知道火筒锅炉效率更高，还让你们做这种效率低下的初代锅炉干什么，还不是因为咱们现在的焊接技术不够用嘛。”
“原来如此！”陶广义顿时恍然大悟道。
鲁锦则是继续说道，“等你们將来能做出第二代的火筒锅炉之后，继续发展下去，无非是从一个锅里套一个火筒，变成两个、三个，增加火筒数量来提高蒸汽发生的效率，但这样的锅炉结构，还是有缺点，因为煤炭燃烧后的烟气，同样含有大量热量，却直接从烟囱里白白流失了。
“所以第三代锅炉，就是烟管锅炉，把烟囱也盘成曲折迴转的管子，塞到锅里，让烟气里残余的最后一丝热量，同样被水吸收，然后再把菸灰喷出去，以此达到对热量的利用效率最大化。
“但这需要的加工工艺就更高了，不仅要能做出耐高压的无缝钢管，还要学会胀管和焊接技术，以免烟囱漏水。”
陶广义闻言却顿时眼前一亮，似是想到了什么说道，“所以这蒸汽机的技术发展，其实是与火器枪炮的发展一脉相承的如果能造出耐高压的无缝钢管，岂不是就可以做出射程更远，威力更大，反而更加轻便的火炮了
“还有那铸造气缸的技术，其实也与铸炮类似，鏜气缸的鏜床，一样可以用来生產大口径火炮”
“说的不错，你很聪慧，已经能举一反三了，事实上不止蒸汽机，许多看起来是民用的技术，都可以转化为军用。”鲁锦当即赞道。
“其实这才只是第三代锅炉，等到第四代锅炉造出来，同时期的枪炮也会发展到一个令人匪夷所思的程度。”
陶广义这个火器迷闻言更加兴奋起来，连忙请教道，“那陛下以为，第四代锅炉应该是什么结构连烟气中的最后一丝热量都榨乾了，难道还能继续提升热量的利用效率”
“当然。”鲁锦点点头。
“发展到第四代，水包火的结构就已经不够用了，这个时候应该想办法提升水和火焰的接触面积，所以应该反过来，用『火包水』的结构，先造一个巨大的炉膛，然后盘出迴转曲折的水管，再把这些水管放在炉膛里，用火直接焚烧水管，增加水和火的接触面积，以此来提升蒸汽的发生效率，所以第四代应该叫做『水管锅炉』。
“同时，这四代锅炉產生的蒸汽压力也是逐步增加的，第一代可称作低压锅炉，可以用来驱动工作机，用来当作工厂的动力源；
“火筒锅炉是中压锅炉，烟管锅炉是高压锅炉，这种二三代的锅炉，已经可以驱动数千吨的重车在陆地上飞驰，也能驱动远望號这样的战舰，不靠风帆，只靠蒸汽机便可在海上航行。
“而水管锅炉则是超高压锅炉，到了这第四代锅炉，只需七八座，就可以驱动比远望號大二十倍，长百丈，重六七万吨的钢铁战舰，不用风力也能在海上跑出比远望號快一倍的速度出来，如同移动的海上钢铁城池。”
陶广义顿时听的目瞪口呆，不由的暗暗佩服鲁锦的想像力，但是他又不解的问道，“可是陛下，这第四代锅炉又跟枪炮的发展有什么关係”
鲁锦转过头看了他一眼，这才道，“刚才只说了锅炉的划代和研发方向，但朕不是说工作机和锅炉是两条线吗，你锅炉一直在发展，难道蒸汽机不发展”
“原来如此，可蒸汽机又该如何划代”陶广义再次请教道。
“不论是蒸汽机，还是锅炉，最终目的都是为了提高对热能的利用效率。
“当发展到中高压锅炉的时候，你就会发现一个问题，即便已经推动活塞做过一次功的蒸汽废气，同样含有大量的热量，但这些蒸汽中的热量还没利用乾净，就被直接排了出去，造成了热量的浪费，所以这个时候，你应该怎么改进”
有了前面锅炉的启发，陶广义只是略微蹙眉想了想，就当即道，“再加一个气缸，把第一个缸里排出去的废气，导入第二个缸继续做功，榨乾蒸汽中的最后一丝热量”
鲁锦点点头，“说的不错，这种就叫復胀式蒸汽机，可以用两个缸，也可以用三个缸，但这种结构的蒸汽机还是有极限，一般发展到三胀式蒸汽机，也就差不多到极限了，这种蒸汽机足以匹配二三代的中高压锅炉，但对第四代超高压锅炉，还是不够看，无法完全利用超高压蒸汽，这个时候，就得改变蒸汽机的结构，气缸和活塞这种组合就不够用了。”
“可是不用气缸和活塞，那又该用什么样子”陶广义一时间有些迷茫，完全想不出还有什么结构可以用来带动机器做工。
鲁锦则是提点道，“你见过走马灯吗”
“见过，承平年月，有时上元灯会上，便有人会製作走马灯。”陶广义当即道。
“那你可知道走马灯运转的原理”
陶广义蹙眉回忆了一下，顿时眼前一亮，“灯中的热气蒸腾而上，吹动上面叶轮旋转陛下是说，造一种这样结构的蒸汽机，用超高压蒸汽来吹动叶轮”
“不错，这种结构的蒸汽机，才是超高压蒸汽的標配，按照其结构，应该称作蒸汽轮机，只有这样，才能把超高压蒸汽的热量儘量利用乾净。
“但是想造出这种汽轮机並不容易，因为超高压蒸汽对普通钢铁具有腐蚀性，尤其是直接承受蒸汽吹拂的叶片这种零件，靠寻常的碳钢打造是肯定不行的，所以就得用耐腐蚀的不锈钢叶片。
“而等你能炼出不锈钢的时候，用相同钢材打造的火枪，一样能承受更苛刻的磨损，高膛压，以及射速，你想想看，如果每个士兵手里的火銃，都能在一息之间发射出数十枚子弹，一分钟打出几百上千发子弹，一个人便有现在一个营的火力，那还不叫匪夷所思吗”
陶广义顿时张大了嘴巴，这回確实匪夷所思了，他实在是无法想像，一支火銃怎么做到一分钟上千发的射速，就算火銃能受得了，可是装弹还是要靠人啊，现在军中最熟练的火枪手，一分钟也不过打出四五发而已。
於是他当即问道，“可是陛下，就算这样的火枪能受得了，但装填弹药也需要时间吧，人怎么可能装的了那么快”
“这就是以后你要研究的，你可是总装的尚书，不过你也不用心急，技术这东西都是相辅相成的，基础没打好，你就是想爬也爬不了多高，暂时还是按部就班的，先把能做的东西做出来再说。”
“是！学生明白了。”