第132章堅船利炮
齊國人對鐵甲艦的研究進行了差不多二三十年時間，也就是在蒸汽動力船初步得到應用後，就開始投入大量的人力和物力，對此展開可行性研究。
據說，研究和製造鐵甲艦的構想，最早源自漢興九年1679年）太祖皇帝出席的一場皇家科學院大會上對未來科技的若乾展望和設想。
太祖皇帝陛下言及，鋼鐵雖然浮力小於木頭，入水即沉。但若是將鋼鐵建造成一個空心構造，裡麵中空，則它的重量就會比同體積的實心的鐵重量要小多了，隨之浮力便會增大。需知，任何物體在水中都會受到水的浮力，浮力隨著物體浸入水中的體積的增大而增大。根據多年來總結出來的浮力原理可以得出，物體在水中受到的浮力等於它所排開水的重力。
若是用鋼鐵製造的船隻所排開水的重力足以與它自身的重力平衡，那麼，在理論上，用鋼鐵製造的船舶就能漂浮在水麵上。
為了驗證這個說法，太祖皇帝陛下還讓人現場製作了一個鐵皮罐，成功地讓它漂浮在水盆中。
漢興十年1680年），一艘全鐵板建造的長8米的駁船“鐵鯊2號”在大興河今澳洲布裡斯班河）上放下，在蒸汽拖船的拖拽下，成功航行了十餘公裡。
紹寧六年1691年），一艘排水量為70噸、安裝了蒸汽動力的鐵船“鐵鯊9號”在大興軍港下水，沿著海岸線，順利地行駛至南麵的郢州今澳洲紐卡斯爾市），預示著人類船舶發展曆史揭開了一個新的篇章。
隨後，實驗下水的鋼鐵船的噸位逐漸增大，200噸、500噸、800噸……，至紹寧十七年1702年），大興特種造船廠已能成功建造出排水量達1100噸的“大家夥”。
不過，在這個時候，蒸汽動力的不足卻影響了鐵船噸位的繼續增加。沒辦法，鋼鐵造出來的玩意，自身重量就不輕，若是再裝滿貨物，就有些為難動力不怎麼夠的蒸汽機了。
齊國最早使用的蒸汽機都是大氣活塞式，但它有一個致命的缺陷，即效率太低。
稍微分析一下就能發現，當大氣活塞式蒸汽機結束一個動力衝程後，汽缸壁的溫度依然保持在相對較低的水平。而當下一個衝程開始時，大量高溫蒸汽湧入汽缸，但它們首先要做的卻並不是推動活塞上移，而是在發冷的汽缸壁上凝結，同時使汽缸壁升溫，於是，那麼一大部分用煤辛辛苦苦燒出來的熱不是用來做功，而是以加熱汽缸壁的形式白白浪費掉了。而這，也就注定了大氣活塞式蒸汽機的效率不會太高。
後來，通過工程師的不斷改良和重新設計，試著將汽缸同冷凝器分開，兩者之間用一根帶閥門的管道相連。當活塞運動到最高點時，閥門同樣會打開，但接下來的過程卻與大氣活塞式蒸汽機內發生的完全不同：膨脹過後的蒸汽會湧入冷凝器，在那裡降溫凝結，產生巨大的負壓力——而這個負壓力又會使得汽缸內剩餘的蒸汽被抽進冷凝器。
由此，汽缸內同樣會形成局部真空，活塞也會在大氣壓的作用下往下移動。但是，由於汽缸壁沒有被灑上冷水，接下來衝入汽缸的蒸汽完全不用在汽缸壁上凝結，隻需要專心地推動活塞。就這樣，將蒸汽機的效率提高到了原來的三倍。
然而，效率依然太低。
即使後來又對蒸汽機進行了進一步的改良，讓活塞的上下移動均由蒸汽推動，蒸汽機的效率依舊上不去。不僅動力不足，而且消耗燃煤甚巨。
皇家科學院動力研究所的專家和技術人員琢磨著，問題是不是就出在那些流入冷凝器的蒸汽上。
我們設想一下，把蒸汽機的冷凝器去掉，讓膨脹過的蒸汽直接排入大氣，那我們會看到什麼樣的畫麵呢？
其實，這個畫麵並不難想象。
老式的蒸汽機車並沒有冷凝器，從汽缸中流出的蒸汽便會直接朝車體兩側噴射。因此，我們就能在在鐵路上看到，一個巨大的車頭呼嘯而來，一邊轟隆轟隆地衝過鐵軌，一邊呼哧呼哧地直喘氣，車頭兩邊拖著兩道衝出去老遠的白霧。
注意，這是衝出去老遠。有時甚至會噴到鐵路兩邊的灌木上，就像是灑水車向兩邊射出的水柱。
顯然，在經過了一次蒸汽機之後，蒸汽的能量還沒有被完全榨乾，這些能量隨著衝出汽缸的蒸汽一起流進了冷凝器，也就是說，“跑掉了”。而這部分跑掉的能量，本來可以繼續推動引擎，產生動力的。
想到這裡，總算是要到點子上了。
既然衝出汽缸的蒸汽中依然含有能量，那麼，我們自然可以讓這股蒸汽繼續推動引擎，流經一個汽缸、兩個汽缸、三個氣缸，直至內部蘊含的能量無限接近於水的初始能量。
嗯，這就是後世的三脹機的工作原理。
在三脹式蒸汽機中，蒸汽流過的並不是一個而是三個或是四個汽缸。經過三段膨脹做功之後，蒸汽內的能量顯然得到了更進一步的有效利用。說得通俗點呢，就是流入冷凝器的蒸汽被榨得更乾了，甚至沒法像在單缸蒸汽機中那樣哧哧地衝過管道。
當然，如果你還想繼續壓榨蒸汽的剩餘能量，你完全可以在低壓缸後麵再接一個引擎，不過由於此時蒸汽的氣壓已經相當低，不太可能有效地推動活塞，因此通常的選擇是串聯一台蒸汽輪機，那玩意兒不需要太大的汽壓就能轉動。
由此，齊國的蒸汽機應用又上升到一個新的高度。在這種背景下，真正的鐵甲艦便應運而生了。
泰平十年1715年），隨著技術進步和蒸汽動力的發展，催生了海軍更新更有威力的戰爭利器問世——一艘排水量為1800噸的純鋼鐵戰艦“鐘山”號下水。
這艘鐵甲艦設計為蒸汽螺旋槳戰列艦，艦長32.5米，艦體寬度為9.2米，兩舷的裝甲板厚度達到了255毫米，這樣的裝甲厚度可以抵擋這個時期歐洲各國的海軍50磅炮和68磅炮打擊，對爆炸性彈藥也能很好的抵禦。
此外，在指揮塔周圍也布置了180毫米厚的裝甲板進行保護，單就防護力來說，絕對是當今世界一流水平。
裝甲雖然提升了防禦力，但卻帶來了巨大的重量改變重心，這導致戰艦無法像此前的風帆戰艦一樣在多層甲板上布置火炮。因此“鐘山”號乾脆取消了多層甲板的火炮，初期在兩舷總共安裝了18門150毫米前膛裝火炮。
船上的蒸汽機采用單軸推進，裝機功率1200馬力，擁有4座鍋爐。同時，船上還有兩麵輔助風帆，設計最大航速超過16節實際上從沒有達到過。在海試時，它也隻跑出了最大11節的航速。
這艘真正意義上的鐵甲艦經過連續兩年多的試驗性航行，對整個艦體又實施了多次改進，隨後便於漢興泰平十二年1717年）正式入役，隸屬於本土艦隊之列。
隨後兩年，齊國海軍又向大興特種造船廠下達了兩艘鐵甲艦的訂單，其中一艘被命名為“肅慎”號鐵甲艦的排水量達到驚人的4000噸。
若是單以噸位上來論，這艘鐵甲艦就可以吊打世界各國的所有戰艦。畢竟，即便在此時的英格蘭、法國和西班牙，他們也才剛剛開始研究如何生產2000噸以上的大型戰艦，而且還為船材苦惱，不得不去新大陸想辦法。
這個時期，3000噸以內，基本上已經是木船的極限了，再大的話就有兩重以上的困難。其一是自然界很難找到那種通體直透、強度合適的木材，即便找到了，長度可能也不夠，造不了太大的木船。其二是結構強度的問題，這個更無解，畢竟木材的強度天生不能和鋼鐵比，大船在海裡航行時，各部分所受到的力非常大，強度不行的話，船隻結構很容易受到巨大的破壞，甚至在惡劣天氣裡當場散架。
這兩個困難，基本上就決定了2000多噸的排水量就是這個時期木船的極限了。再大，既不安全，也不經濟日常維護費用過高，還不如用鋼鐵呢！
齊國人在接連造出數艘千噸級左右的鐵船後，就認識到了這一點，因此即便早就有鐵肋木殼技術能建造3000噸以上的大木船，卻也並沒有大規模建造。他們寧願建造10002000多噸的中型木船，這種大小的船在木材資源極為豐富的齊國威遠島和東州地區擁有大量優質的船材）是最經濟合理的，船隻裝上蒸汽動力係統的話，操作人員也下降幾成，基本上是各大國內眾多海上運輸企業最喜歡的型製。
待齊英戰爭爆發後，齊國海軍轄下已有三艘鐵甲艦，但並沒有派出任何一艘隨同遠征艦隊前往歐洲。