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同治元年，北方大地迎來了新年的第一場雪，忙碌了一年的老百姓們終于可以呆在家里的炕頭上，和老婆孩子們一起吃上一頓安安穩穩的飯。
鄧浩楠初掌朝政，一連串的事情讓他忙的焦頭爛額。
大明帝國疆土遼闊，但事情也是最多的。
從天啟八年十月開始，由于休養生息政策在全國各地實行，之前各省的難民、亂民陸續返回原籍，使得人口普查得以執行。
由于明朝的體制關系，王公貴族、地方大官、大地主們為了逃避賦稅，他們控制下的人口多有瞞報，甚至不報者。天啟七年在冊人口五千三百七十五萬余人，實際上的人口應該大于這個數字。
鄧浩楠需要確切的人口數字，以便進行各種改革。
因此，天啟八年十月，鄧浩楠命令戶部、吏部和刑部著手開始人口普查。為此，鄧浩楠撥出專款五十萬兩給普查機關作為經費。
到了同治元年三月，立時半年的人口普查結束，最後匯總到戶部後，人口比在冊人口增加了一千三百多萬。
但這里依然有很大水分。明朝最強盛時，人口接近一億大關。但到了明朝末年天災人禍，戰亂頻繁，人口急劇銳減。由于朝廷下發公文，將要按照人口進行分配土地，這使得很多地下黑人口浮出水面，導致普查人口時，增加了一千三百多萬人。同時，不少地方官紳為了多分得一些土地，存在虛假報告人口的情況，造成人口普查產生水分。
這個數字雖然有水分，但是已經可以用來作為施政標準。
不過，管理七千多萬人口，還不算朝鮮等殖民地人口，單單是刑罰典獄一塊的奏折就堆積如山，著實讓鄧浩楠頭疼。
好在內閣首輔錢謙益比較勤快，用不著鄧浩楠太過操心，東林黨從新掌權並沒有令鄧浩楠失望，朝廷機器得以正常運轉。
不過，大明地域太廣，加上小冰河氣候持續影響北半球，使得大明帝國天災不斷。
幾乎每天都有各省的災難奏折上報，催促朝廷盡快撥款賑災。
這不，同治元年的正月剛過，廷臣馬懋才便奏報︰「成都地震，聲吼如雷，連震十二次，房動屋搖，雞鳴大吠，河漲水赤，山崩城倒，壓死宿城樓營兵數名。松潘衛（今松潘）日震十二次，聲如雷。小河營（即小河守御千戶所）同日震，山崩，城塌一百二十丈，壓死軍民數人。同日重慶府、壁山、廣安州、蒼溪、珙縣、威遠等俱震。」
鄧浩楠每天都要批復這些災難奏折，腦袋每天都嗡嗡直響。
不過，好在去年的海外貿易盈利不少，年終結算後填充財政虧空，讓鄧浩楠的財政壓力頓時減輕，可以應付得來這些天災。
只是，休養生息帶來的巨大財政赤字將會越來越高，使得其他開支不斷被縮減。尤其是軍事上的開支縮水最大，雖然已經裁撤了一百五十多萬軍隊，節省了大筆的開支，但還是影響到了海軍開支，使得海軍經費縮減了一成。
已經動工開建的十艘北雲級四等戰列艦再有三個月就可以服役了，這令鄧浩楠很高興。只不過，翔鷹級的試驗艦翔鷹號的研制過程就有些困難了，甚至是難產。
這主要是因為飛剪式艦首和鋼鐵船殼需要水壓機來鍛造，但水壓機需要蒸汽機來提供動力，而工匠們雖然可以從寶典的記錄上面得到啟發，但理論和實踐卻是兩回事，需要時間來融合。
在鄧浩楠看來，大明的工業制造能力完全可以造出來蒸汽機，欠缺的就是理念。技師們通過對寶典的學習，開始仿造蒸汽機。不過，問題出在鄧浩楠身上，他過高的判斷了大明人的適應能力，直接給技師下達了命令，首先上馬研制的就是可以直接提供動力的蒸汽機。
這使得技師們剛剛接觸到新科學的冰山一角，便被要求畫出全貌來，無疑等于讓小孩子沒學會爬先跑一樣。結果，技師強行照葫蘆畫瓢鼓搗出來的蒸汽機中看不中用，根本無法驅動水壓機。
而海軍工程署同樣為了迎合鄧浩楠的口味，拍胸脯保證翔鷹級戰列艦研發順利，在水壓機沒有過關時，便動用人力，人工進行打造戰艦需要的飛剪式艦首和鋼鐵船殼。
這樣一來，不但費時費力，耗費了大筆的經費不說，更耽誤了蒸汽機的實際應用進程。一開始，工匠們可以手工打造十幾噸的鐵殼船只，但是到了兩百噸級的鐵殼船時，人工打造就很吃力了，最後停滯在四百噸級的船殼上，再用多少人力都無法打造出來了。
研制陷入了僵局，計劃時間表被耽誤了。海軍部要嚴懲工程署上下官員，鄧浩楠知道是他太操之過急惹的禍，最後幫他們求了情，法外開恩。
一切都被推倒重來，從蒸汽機的真正理論慢慢開始。
事實上，蒸汽機的發明並非來自十九世紀的瓦特。其實蒸汽機並非什麼高精尖科技，只是因為發現它的人來得太遲而已。
世界上第一台蒸汽機是由古希臘數學家亞歷山大港的希羅（）于1世紀發明的汽轉球（），不過它只不過是一個玩具而已。
明朝末年（1643年），法國物理學家丹尼斯-巴本在觀察蒸汽逃離他的高壓鍋後制造了第一台蒸汽機的工作模型。與此同時薩繆爾-莫蘭也提出了蒸汽機的主意，只不過這時候正是歐洲三十年戰爭和英法百年戰爭時期，他們發明的成果被政府有意或者無意的給埋沒了，直到戰爭結束後很久才公之于眾。
直到1698年，托馬斯-塞維利制造的早期的工業蒸汽機才開始被采用，他對蒸汽機的發展都做出了自己的貢獻。到了1807年羅伯特-富爾頓第一個成功地用蒸汽機來驅動輪船。
瓦特並不是蒸汽機的發明者，在他之前，早就出現了蒸汽機，即紐科門蒸汽機，但它的耗煤量大、效率低。瓦特運用科學理論，逐漸發現了這種蒸汽機的毛病所在。從1765年到1790年，他進行了一系列發明，比如分離式冷凝器、汽缸外設置絕熱層、用油潤滑活塞、行星式齒輪、平行運動連桿機構、離心式調速器、節氣閥、壓力計等等，使蒸汽機的效率提高到原來紐科門機的3倍多，最終發明出了現代意義上的蒸汽機。
16世紀末到17世紀後期，英國的采礦業，特別是煤礦，已發展到相當的規模，單靠人力、畜力已難以滿足排除礦井地下水的要求，而現場又有豐富而廉價的煤作為燃料。現實的需要促使許多人，如英國的帕潘、薩弗里、紐科門等就致力于「以火力提水」的探索和試驗。
最初的真空蒸汽機被用來將礦井里的水抽出來。紐科門的蒸汽機將蒸汽引入氣缸後閥門被關閉，然後冷水被撒入汽缸，蒸汽凝結時造成真空。活塞另一面的空氣壓力推動活塞。在礦井中聯結一根深入豎井的桿來驅動一個泵。蒸汽機活塞的運動通過這根桿傳到泵的活塞來將水抽到井外。
第一個巨大的改善是將氣缸與凝結缸通過一個閥門分開。瓦特在伯明翰發明了這個改進。這個改進提高了蒸汽機的效率。下一個改進是將閥門的操作自動化。
這些早期的真空蒸汽機的效率有限，但它們比較安全，因為它們的壓力比較低，在物質發生損壞的情況下機器向內收縮，而不是向外爆炸。它們的效率受外部氣壓、氣缸變形、燃燒和沸騰的效率和凝結能力的限制。理論最高效率受水在普通大氣壓下比較低的沸騰溫度限制。使用高溫高壓的蒸汽為蒸汽機的效率帶來了巨大的提高。但這種蒸汽機比真空蒸汽機危險得多。鍋爐和機器的爆炸造成了許多大事故。安全閥在這里帶來了很大的改進，在壓力過高的情況下安全閥放氣減壓。但真正保證安全只有依靠建造、運行和維護的經驗和安全規則。
帝國大學聘請的來自全世界各地的科學家很多，其中便有剛剛畢業荷蘭萊頓大學的薩佛利。薩佛利是英國人，為了求學而到荷蘭就讀的。他是礦工家庭出身，父親在倫敦的一家采礦公司當工頭。在英國，此時已經開始使用蒸汽機了，只不過蒸汽機並沒有推廣開，不為世人所熟知而已。不巧的是，薩佛利小時候就見過蒸汽機，對蒸汽機比較感興趣。因生活所迫他選擇到大明來淘金。大明人在科學方面起步太晚，從萬歷後期才開始大規模學習西方科技，而一個簡單的蒸汽機卻需要很多知識來配合，工程署的技師文化水平很低，急需學習。
這樣，海軍部不得不跑到帝國大學求教，因為這里的講師大多數都是知識豐富的外國人。
薩佛利對蒸汽機很感興趣，因此很樂意幫忙，順便再到海軍工程署討份工作。
歷史上這薩佛利是蒸汽機的第一批改良者，改良後的蒸汽機一直使用了一百多年，才被瓦特再次改良。
在薩弗里的幫忙下，帝國大學、國子監、海軍部的全力配合和支持下，立時四個月，于同治元年四月四日，海軍工程署終于制成的世界上第一台實用的蒸汽動力機，被命名為大力神一號。
大力神一號並沒有參考寶典上的蒸汽機設計方案，因為薩佛利看不懂永樂大典上面的記載。而工匠們模仿永樂大典的記載未能成功，只好另闢蹊徑在英國人制造的蒸汽機基礎上進行改進。
它將一個蛋形容器先充滿蒸汽，然後關閉進汽閥，在容器外噴淋冷水使容器內蒸汽冷凝而形成真空。打開進水閥，地下的水受大氣壓力作用經進水管吸入容器中；關閉進水閥，重開進汽閥，靠蒸汽壓力將容器中的水經排水閥壓出。待容器中的水被排空而充滿蒸汽時，關閉進汽閥和排水閥，重新噴水使蒸汽冷凝。如此反復循環，用兩個蛋形容器交替工作，可連續排水。
有了大力神一號的驅動，水壓機終于可以運轉起來。此時，工匠們才發現水壓機的巨大作用，簡直不是人力所能給比擬的。五百噸的沖壓船殼在水壓機的幫助下，很快便完成了。
于是，海軍工程署迅速對五百噸的沖壓船殼進行改裝，安裝龍骨和風帆，然後進行海試，用來記錄數據，為翔鷹級戰列艦的建造積累經驗和試驗數據。
直到這時，一切才轉回正軌。
不過，大力神一號蒸汽機相當的笨重，而且耗煤巨大。小南山海軍試驗基地無法囤積足夠的煤炭用來伺候這個大家伙，因此經過海軍部批準，小南山海軍基地將翔鷹級戰列艦的相關科研工作轉移到天津衛。一來鄧浩楠希望可以經常看看研制進度，二來天津衛附近可以提供更大的科研場地和煤炭。
鄧浩楠對于大力神一號蒸汽機的研制成功，特別嘉獎了海軍工程署。同時，薩佛利等參與科研的帝國大學教師也都授予了勛章和豐厚的獎勵。
大力神一號成功了之後，工匠們在薩佛利的幫助下，方才真正懂了蒸汽機的原理和作用。這時，海軍工程署的工匠們在回過頭來查閱永樂大典上面的記載，才發現上面記載中的蒸汽機更加先進。
于是，工匠們循序漸進，慢慢的按照現有的大力神一號蒸汽機進行改良，不斷的增加書中記載的技術進去，終于在三年後才真正造出來大典中記載的蒸汽機。
不過，這都是後話了。
眼前，海軍工程署有了大力神一號之後，用水壓機可以使用了，翔鷹級戰列艦的進度終于可以重啟。
不過，翔鷹級戰列艦的問題還非常多。例如鐵殼戰艦如何來鋪設木質龍骨，鋼鐵和硬木之間如何鉚接，如何計算鐵殼戰艦的排水量，如何確保安裝上層建築後的重心，如何安裝火炮系統等等，一系列的問題隨之而來，想要完全解決需要很長時間。
好在，鄧浩楠已經不再催促他們。同時，鄧浩楠現在財政拮據，因此沒有更多的錢來砸科技，因此翔鷹級戰列艦的研制過程將會變得很長。
為了替代翔鷹級無法短時間內服役的問題，海軍部決定研制另外一級三等風帆戰列艦。
這得益于馬尼拉趙家的幫忙。
由于菲律賓艦隊覆滅，荷蘭東印度艦隊炮轟菲律賓港口城鎮，造成港口被毀，西班牙人的船廠紛紛倒閉。
大批下崗的船廠工人都涌向了蘇比克趙家造船廠，而趙家家主趙傳風一直在默默的支持鄧浩楠。雖然鄧浩楠到現在都沒有將他女兒娶過門，但是如今鄧浩楠貴為當朝監國攝政王，趙傳風也不會不巴結。同時，趙傳風知道遼王府至今依然給他女兒九兒留著三夫人的位置，因此這就是給趙傳風的定心丸，讓趙傳風一家繼續為鄧浩楠賣命。
蘇比克造船廠吸收大批的西班牙造船設計師和工匠，使得趙家造船廠可以建造大型的戰艦。
知道鄧浩楠一直在大型戰艦問題上頭疼，因此趙家特意把這批西班牙人的設計師和優秀造船工匠們送到龍江造船廠。
有了這批人手，龍江造船廠便可以設計大型戰艦了。
為此，海軍部特意搞了一場戰艦設計大賽，優秀的戰艦設計者將得到五萬兩白銀的獎勵。
這些西班牙人都是愛錢的，原本還打算藏著掖著，一听五萬兩的獎金，頓時都兩眼放光，紛紛拿出自己的看家本領，用心精心的設計了他們各自最得意的作品。
最後，五萬兩白銀獎勵給了西班牙人卡特拉，他設計了一艘排水量1200噸的三等戰列艦，正好符合海軍部即將要進行的計劃要求。
根據卡特拉的戰艦設計圖紙，海軍工程署的技師們進行了改進，于是新的一級戰艦應運而生。
海獅級三等風帆戰列艦，包括艦首斜桅總長69米，寬14米，吃水6.2米，主桅高49米，標準排水量1280噸。
為了幫助翔鷹級的研制，海獅級同樣使用四桅西洋軟帆，雙前桅大膽設計，增強吃風能力。提高航速。主桅掛五截橫帆，後桅掛三角大縱帆，斜桅掛七面三角轉向帆。這樣一來，四桅風帆戰艦的設計率先在海獅級上使用，借此獲得設計和海試經驗，為將來的翔鷹級成功做準備。
垂直橢圓艦首，考慮到海戰中對付小船，大多數艦長都喜歡上風向下壓撞擊戰術，因此海獅級上設計有撞角。
6.2米的吃水設計，使得海獅級戰艦適合深海作戰，基于此點，采取高干舷防浪設計，梯形船尾。配天啟七年式戰神火炮七十二門，雙層炮甲板，對稱式布局。垛樓居中，定員440人。全速風下，最大速度14節，標準速度11節，正常巡航速度9節，續航時間6個月。