大興軍收復廣州後，在清軍開設的造船廠內發現了許多造船用的木頭，李元利原本以為有了足夠的材料和人手後，年前應該就能把船造出來，可他卻沒想到還要新建船塢。

如果只是造幾百料的船，哪兒的船塢都能用得上，但李元利以後想造的是起碼二十丈長的大船，那現在的船塢就不能用了。

南懷仁轉著圈地將這台蒸汽機看了個遍，最後停在了那根轉動的軸前。李元利也沒有管他，既然已經把他帶到了這裏，就沒有想過藏著掖著。

「殿下，這個機械裏面的蒸汽應該不是直接噴射到葉片上的吧？」盯著傳動軸看了好一會的南懷仁突然開口向李元利問道。

活塞式蒸汽機轉速低，但不懂的人哪裏能夠知道其中奧妙？看來他對這方面確實應該是有所涉獵。

「沒錯，這是活塞式蒸汽機，高壓蒸汽進入汽缸推動活塞上下移動，再通過曲柄連桿機構將活塞上下移動的直線運動轉變成曲軸的圓周運動。」李元利也不管南懷仁聽得懂聽不懂，指著蒸汽機汽缸就給他來了一串。

果然南懷仁聽得一頭霧水，他搖了搖頭道：「殿下，我覺得這個機械太複雜了些，為什麼不讓蒸汽直接推動軸上的葉片來帶動軸轉動呢？那樣能量轉換的過程中損失肯定要小得多，轉速也能夠更高。」

特麽你說的是蒸汽輪機啊！從思路上來看，蒸汽輪機直接用蒸汽推動渦輪做功，確實是比活塞式蒸汽機更為簡單直接，但……

電磁炮的原理簡不簡單？它就是利用電磁場中產生的力來推動炮彈發射，可沒有高能材料一樣沒辦法實用！

同樣的道理，蒸汽輪機是高溫高壓，所以對輪機主體和葉輪的耐溫耐壓要求很高，並且隨著轉速更快，對軸承的強度和韌性要求也更高。為了保證輪機內的高壓，各個部件之間的契合度和密封度要求也非常高，沒有精密加工能力，想都別想搞這玩意。

以大興軍現在的技術水平，要想玩蒸汽輪機，別說是門，窗都沒有！技術的發展需要一個積累的過程，大興軍現在需要的是夯實基礎。

對了，因為蒸汽輪機轉速高，一分鐘能達到幾千轉，用到船上還得加個減速齒輪，這也不是三天兩頭能搞定的事情。

螺旋槳轉速越高，它的推力就越大，航速自然也越快。但它超過了最佳轉速之後，由於它轉動時周圍的水來不及流過來，會產生「空泡」現象，因此降低了它的推力，船反而跑得更慢。

「南懷仁先生，你的思路沒錯，但你說的這種方式，對材料的耐溫耐壓以及工藝加工要求太高，無論是冶金水平和精密加工能力，目前我們都達不到！」

「而且這機械用到船上，並不是說轉速越高船就能跑得越快，這些你可能理解不了，你暫時不用考慮這個問題。」李元利不得不打斷南懷仁的這種想法，要不然讓他沉迷到蒸汽輪機裏面去，那可才真是瞎子點燈——白費蠟。

蒸汽機已經平穩地運行了小半個時辰，看來沒有什麼大問題，李元利叫三元去把湯若望請來，準備一起到火炮廠去看新研製的火炮。

長沙號建成的時候，李元利就叫湯若望成立了一個火炮研究小組，現在已經升級為火炮研究所，專門研究中小口徑艦炮和無後座力炮，當然總設計師還是他自己。

但無後座力炮初速低、射程短，而且在發射時會從炮管尾部噴射出非常大的火焰，這樣的炮安裝到艦船上，很有可能造成災難，因此李元利最後隻得將它放棄，命令湯若望一心研製中小口徑艦炮。

後世火炮的分類方法，最開始的時候槍炮發射的都是實心球形彈丸，所以使用的是磅位製，所謂磅位製，就是以一磅純鉛（454克）製作出偶數個相等的球體，正好能讓一個小球通過槍膛的滑膛槍，即以小球的個數命名。

隨著膛線的發明，槍炮逐漸不再使用實心球形彈丸，而是使用圓錐形彈頭。磅位製改變成採用火炮所發射彈頭的質量來衡量。

磅位製一直通用到二戰期間，二戰之後陸海軍才開始用英寸和公製計算口徑，坦克炮以公製，但部分槍支及海軍艦炮仍以英寸製單位計算，所以許多槍炮的口徑才會出現5.56、7.62、76.2等奇怪的數字。

現在通行的還是磅位製，李元利可不管什麼英寸製，他直接推出公製，準備日後將公製推廣為全世界唯一的火炮口徑標準。

20到70毫米為小口徑炮，70到130毫米為中口徑炮，130毫米以上為大口徑炮，每五毫米一個進級，這就是他制定的標準，不服來乾。

湯若望已經將要做的工作安排了下去，不需要時時守在旁邊，三元過去沒多一會就將他叫了過來，一大群人出了鋼鐵廠向火炮廠走去。

和鋼鐵廠一樣，火炮廠也建了高高的圍牆，裏面的建築卻沒完工，不過生產設施已經全部安裝修建完畢，包括兩座鋼爐，一座退火爐以及附屬的水力鍛壓機，生產炮軸的水力鍛壓機，兩百毫米的水力軋鋼機。

這些是主要設備，另外還有炮管用鋼材加熱槽、鑽床、鏜床、銑床等多種大型設備，可以說是代表了這個時代全世界最先進的技術。

至於其它的小機械設備更是多不勝數，而這些東西除了幾個大型的水力鍛錘是在三水鑄造的以外，其它基本都是湘潭鋼鐵廠和槍炮廠在半年之內製造出來的，光是將這些東西搬運到三水來就動用了三千人！

如此多的機械設備，火炮廠佔地面積當然不會小，和鋼鐵廠比起來也是不遑多讓。

李元利等一行人進入火炮廠的時候，裏面的工人正在鑄造六十毫米小口徑火炮的炮管，這種炮管是四十五倍徑，也就是說長度是口徑的四十五倍，剛好兩米七長。

理論上來說，炮管越長越好，因為炮管越長，炮彈在炮管內受到推進葯產生的氣體作用時間越長，離開炮口時的初速越高，射程自然也更遠。

但炮管一長，製造起來難度更高，而且因為鏜壓更高的緣故，炮管壽命也會減少，同等技術條件下，還不如直接增加口徑來得容易。

對於現在的大興軍來說，這種火炮安裝到船上最為合適，射程遠、射速快、威力大，已經足以碾壓一切發射實心丸子的紅夷重炮！