蒸汽轮机在造船领域的推广,给各国海军带来了一场关于舰船动力方面的技术革命。
短短十余年间,列国皆毫无例外的,采用蒸汽轮机作为本国水面舰船最主要的动力,从前的往复式蒸汽机则被彻底抛弃在了角落之中。
蒸汽轮机动力在舰上的应用无疑是成功的,但其也有着固有的缺陷。
此时在全世界广泛使用的直接传动式汽轮机,就存在着与热效率成正比的高转数,无法与转数受限的螺旋桨形成最佳匹配的问题。
为了解决这个绕不过去的坎,各国的技术人员都绞尽脑汁的想尽了各种办法,诸如:
加大螺旋桨面积,或同轴安装多个螺旋桨,以减轻空泡现象。
限制并选用折中的蒸汽轮机转数,尽可能的调和功效与螺旋桨转数之间的矛盾。
给每套蒸汽轮机设置不同压力级下的涡轮组,来各自驱动不同主轴上的螺旋桨。
尝试采用电传动方式,先用蒸汽轮机带动发电机来发电,再利用电力驱动螺旋桨。
甚至,采取混合安装不同类型的动力设备,形成互补,来分别负责舰船在不同航行状态下的动力。
等等。
然而这些方式方法,要么存在着难以克服的其他缺陷,要么就是起到的效果十分有限,皆不能从实质上解决问题,并不值得推广。
而经过不断的摸索,各国也都普遍发现了最直接和有效的解决方案,就是采用齿轮减速来把蒸汽轮机的经济转速,降低到契合螺旋桨的经济转速。
同时,通过齿轮联动的方式,还能把蒸汽轮机中不同转速下的各压力级联合起来,来共同驱动同一个螺旋桨,由此可以最大程度的利用蒸汽的压力和能量。
当然齿轮联动减速在应用上,存在着很多设计、技术、工艺和材料等方面的难题,各强国也都在全力以赴,争取抢先攻克。
在这个过程中,自古便不乏聪明才智的华夏工匠,率先取得了突破。
多年来,华夏在新锐科技、应用技术和制造工艺等方面的专注和积累,终于收到了回报,在这些领域已处在世界先进行列的他们,先于别国研发出了可实用的齿轮减速蒸汽轮机。
在经过测试和完善之后,至1910年时,华夏的齿轮减速蒸汽轮机已经达到可以上舰应用的条件了,从此在有了新型动力的保障后,舰船的航行性能也得以更进一步。
1910年11月,国防军首艘安装有齿轮减速蒸汽轮机的战舰,开始了龙骨的铺设。
该舰是四艘同级别二等巡洋舰的首舰“琼山”号,其他三艘姊妹舰分别为“牡丹江”号、“基隆”号和“锦州”号。
四艘“琼山”级舰,依次由雷州、胶州、钦州和大连海军造船厂负责建造,平均造价接近一百九十四万华元,至1913年4月全部完工。
“琼山”级在设计上,汲取了“胶州”级布雷巡洋舰的部分经验,具体表现在也采用了飞剪型舰艏,和沿舰体中线的主炮布置模式。
高干舷长艏楼的船型,舰体全长145米,宽13。4米,吃水4。7米,正常排水量4,450吨,舰上编有官兵327人。
动力系统为两套齿轮减速式蒸汽轮机,各采用联动的方式单独驱动着一具螺旋桨。