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灯塔这东西罗冲没见过实物,但是他见过不少的视频和照片,而且知道这东西的用途,那就是给船只引航用的,照明什么的,那是扯淡,它的功能更像一个信号发射器,就是远远的告诉你,我在什么地方,这就足够了,如果非要说什么东西和灯塔的功能比较接近,那罗冲第一个想到的就是烽火台,因为烽火台同样是发射信号用的,只不过发射的是告警信号。
简单来说,灯塔最起码要满足两个功能,第一是发光,第二是发声,天气良好的时候只用灯光作为信号就够了,但是一到大雾弥漫的天气,灯塔不仅要发光,还要能不停的鸣笛,给迷失在大雾中的船只提供声音引导。
就以目前汉部落的科技水平而言,满足这两个条件都没什么问题,难就难在没有实际建造经验,所以在真的海岸灯塔建造之前,罗冲打算先在汉部落本部试建一个,拿来练练手刷一下经验,至于灯塔建造的地点,罗冲则是选在了卫山郡。
卫山郡是云志筹建的郡城,地点就设在大湖边,也是目前汉部落本部最大的一个内陆码头,虽然是拿来刷经验的灯塔,但也不能毫无作为,放在卫山郡的码头旁边好歹还能起到些用处,不能花那么多钱全都浪费了。
另外这个内陆灯塔既然实际用处不大,那给它赋予一些文明意义也是个不错的选择,汉部落也发展好几年了,建造的各式建筑数不胜数,但是称得上奇观的建筑却没有一个,灯塔本来就是个稀罕玩意,把它当作奇观来建也是个不错的选择。
打定了主意,罗冲立刻开始设计起来,首先就是塔身,最少也不能低于二十米,不然这个灯塔建的就没有意义,而真正的海岸灯塔,罗冲是准备最少四十米打底的,最高到六十米也不是不行,要知道竹岛附近的潮水落差非常大,如果灯塔只有二十米高,估计涨潮的时候肯定被淹的就剩一个塔顶了。
确定了塔身的高度,塔身的直径就容易确定了,最起码下盘要稳,不能让那么高的建筑轻易倒塌才是,所以罗冲给卫山郡的灯塔设计的是直径六米的圆形,长径比才三倍多一点,称得上非常稳定了,要知道很多的灯塔看起来都是细高细高的,罗冲这个直径六米,高度才二十米的灯塔看起来也就像个矮胖子。
圆柱形的塔体建造起来没什么难度,汉部落已经有了不少经验丰富的建筑工人,只要罗冲给出图纸,基本上不需要他亲自指挥,下面的那些工头们就能按图完工。
灯塔的材质选用的是大块青砖,这东西有不少的现货,都是用来盖厂房的建材,拿出来一部分造个灯塔也没什么,罗冲亲自到卫山郡选好了地址,就开始有负责人带头打地基了。
而趁着工匠们建造塔身的时间,罗冲则是领着一票工匠们研发起了专用的灯具。
首先是灯芯的光源,虽然还是用电石产生的乙炔气体作为燃料,但是像手提灯那样的喷嘴灯芯是肯定不行了,那豆大的火苗,想想都知道照不了多远,而罗冲所知的那种老式煤油灯塔,加上聚光透镜的辅助后,其灯光射程都是可以达到五十公里的,所以最先需要解决的就是灯芯问题。
增加亮度没有别的办法,只能想办法增大火苗的体积,而且由于电石灯是气体燃料,和各种油灯用的灯芯不同,因此罗冲最先想到的就是热气球上用的火炬,还有燃气灶上的多孔火盘。
这两种设计各有特点,火炬不用多说,一米多高的火焰绝对能满足灯芯的需求了,但是因为出气量太猛的原因,如果质量不过关的话,罗冲又担心爆炸,所以他直接选择了第二种,类似燃气炉的火盘,这东西他接触的多,所以制作起来更有把握。
因为要尽可能的制造出更高的火苗,所以不能直接照搬燃气炉上的平板设计,那个是为了给锅加热均匀用的,和罗冲的需求不一样,所以罗冲选用的倾斜向上的出气管道。
电石舱和水舱不讲,光是上面的灯芯喷嘴就有三百支,每一个喷嘴都有筷子粗细,从里到外一共分了六圈,每一圈的喷嘴都会朝着一个圆形的方向倾斜,当一圈的喷嘴被点着时,所有的火苗都会连在一起,形成一个均匀的火圈,而且由于气体喷发互相借力的作用,火苗的高度也会比垂直喷射要高上一些,这些都是根据燃气炉上的设计抄来的。
除此之外,每一圈的喷嘴除了按照圆圈的方向倾斜外,还会向着中间的圆心倾斜一定的角度,越是靠外的一圈,向内倾斜的角度就越大,最终当这三百多支喷嘴同时点燃时,就会形成一个直径三十公分,高度超过半米的巨大白色火柱,而这,就是罗冲为灯塔准备的灯芯了。
灯芯外面的玻璃罩子倒是好整,直接用透明玻璃浇注一个大的就行,难的地方不是灯罩,而是聚光用的透镜,不仅要有透镜,你还要让这个透镜围绕灯芯转圈,最终形成一个巨大的远射光柱,不停的扫射周围的海面。
这个倒是也不难,直接做一个能围绕灯芯旋转的架子,然后把透镜装在上面就行了,至于驱动架子旋转的动力,人力肯定不行,用发条什么的也不合适,因为实在太大了。
考虑到将来的灯塔最终是要放在海上使用的,所以罗冲最终决定用风来做驱动透镜旋转的动力,直接在塔顶上搞一个连接透镜支架的风车,通过风车的旋转带动支架旋转,由于汉部落已经有了很多的风力锯木工厂,所以在这方面汉部落也有成熟的经验。
至于透镜,那就没什么好研究的了,直接算好了光线折射的角度,然后预置一个金属模具,再用玻璃浇筑就好了,考虑到透镜支架需要平衡和配重的原因,所以一个灯塔上就放了两个椭圆形的透镜,同时朝着相反的方向射出光柱扫射海面。
有了这些,灯具方面基本上就没什么问题了,当然了,如果汉部落能够制作出玻璃镜子的话,那么再把透镜支架上安装两具凹面的聚光镜,那么光束的集中效果就会更好,只可惜罗冲实在不知道怎么给玻璃镀银的工艺,所以还需要大量的时间摸索,短时间内是不要想镜子了,只能先用凸透镜对付一下。
剩下的鸣笛方面,要考虑的特点就是声音的持续性,而且笛声还要够大,或者说要传播的够远,关于这方面罗冲没什么特殊的见解,他所认识的类似设备也只有蒸汽火车上的汽笛,或者轮船上的汽笛,别的他也没听说过,所以罗冲就直接照搬了一个蒸汽汽笛上去。
虽然蒸汽机汉部落现在造不出来,但是造个汽笛还是挺容易的,尤其是汉部落有了电石,掌握了乙炔气焊这项金属焊接工艺之后,很多以前用手敲不出来的东西,现在都可以通过焊接来完成了。
从开始立项研究,一直过了一个半月的时间,这两种发光和发声的大型设备才先后被制作出来,并经过了实测验收,目前只等着塔身完成后,就可以将东西搬上去组装了。
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