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它们比较安全，因为它们的压力比较低，在物质发生损坏的情况下机器向内收缩，而不是向外爆炸。它们的效率受外部气压、气缸变形、燃烧和沸腾的效率和凝结能力的限制。理论最高效率受水在普通大气压下比较低的沸腾温度限制。使用高温高压的蒸汽为蒸汽机的效率带来了巨大的提高。但这种蒸汽机比真空蒸汽机危险得多。锅炉和机器的爆炸造成了许多大事故。安全阀在这里带来了很大的改进，在压力过高的情况下安全阀放气减压。但真正保证安全只有依靠建造、运行和维护的经验和安全规则。
帝国大学聘请的来自全世界各地的科学家很多，其中便有刚刚毕业荷兰莱顿大学的萨佛利。萨佛利是英国人，为了求学而到荷兰就读的。他是矿工家庭出身，父亲在伦敦的一家采矿公司当工头。在英国，此时已经开始使用蒸汽机了，只不过蒸汽机并没有推广开，不为世人所熟知而已。不巧的是，萨佛利小时候就见过蒸汽机，对蒸汽机比较感兴趣。因生活所迫他选择到大明来淘金。大明人在科学方面起步太晚，从万历后期才开始大规模学习西方科技，而一个简单的蒸汽机却需要很多知识来配合，工程署的技师文化水平很低，急需学习。
这样，海军部不得不跑到帝国大学求教，因为这里的讲师大多数都是知识丰富的外国人。
萨佛利对蒸汽机很感兴趣，因此很乐意帮忙，顺便再到海军工程署讨份工作。
历史上这萨佛利是蒸汽机的第一批改良者，改良后的蒸汽机一直使用了一百多年，才被瓦特再次改良。
在萨弗里的帮忙下，帝国大学、国子监、海军部的全力配合和支持下，立时四个月，于同治元年四月四日，海军工程署终于制成的世界上第一台实用的蒸汽动力机，被命名为大力神一号。
大力神一号并没有参考宝典上的蒸汽机设计方案，因为萨佛利看不懂永乐大典上面的记载。而工匠们模仿永乐大典的记载未能成功，只好另辟蹊径在英国人制造的蒸汽机基础上进行改进。
它将一个蛋形容器先充满蒸汽，然后关闭进汽阀，在容器外喷淋冷水使容器内蒸汽冷凝而形成真空。打开进水阀，地下的水受大气压力作用经进水管吸入容器中；关闭进水阀，重开进汽阀，靠蒸汽压力将容器中的水经排水阀压出。待容器中的水被排空而充满蒸汽时，关闭进汽阀和排水阀，重新喷水使蒸汽冷凝。如此反复循环，用两个蛋形容器交替工作，可连续排水。
有了大力神一号的驱动，水压机终于可以运转起来。此时，工匠们才发现水压机的巨大作用，简直不是人力所能给比拟的。五百吨的冲压船壳在水压机的帮助下，很快便完成了。
于是，海军工程署迅速对五百吨的冲压船壳进行改装，安装龙骨和风帆，然后进行海试，用来记录数据，为翔鹰级战列舰的建造积累经验和试验数据。
直到这时，一切才转回正轨。
不过，大力神一号蒸汽机相当的笨重，而且耗煤巨大。小南山海军试验基地无法囤积足够的煤炭用来伺候这个大家伙，因此经过海军部批准，小南山海军基地将翔鹰级战列舰的相关科研工作转移到天津卫。一来邓浩楠希望可以经常看看研制进度，二来天津卫附近可以提供更大的科研场地和煤炭。
邓浩楠对于大力神一号蒸汽机的研制成功，特别嘉奖了海军工程署。同时，萨佛利等参与科研的帝国大学教师也都授予了勋章和丰厚的奖励。
大力神一号成功了之后，工匠们在萨佛利的帮助下，方才真正懂了蒸汽机的原理和作用。这时，海军工程署的工匠们在回过头来查阅永乐大典上面的记载，才发现上面记载中的蒸汽机更加先进。
于是，工匠们循序渐进，慢慢的按照现有的大力神一号蒸汽机进行改良，不断的增加书中记载的技术进去，终于在三年后才真正造出来大典中记载的蒸汽机。
不过，这都是后话了。
眼前，海军工程署有了大力神一号之后，用水压机可以使用了，翔鹰级战列舰的进度终于可以重启。
不过，翔鹰级战列舰的问题还非常多。例如铁壳战舰如何来铺设木质龙骨，钢铁和硬木之间如何铆接，如何计算铁壳战舰的排水量，如何确保安装上层建筑后的重心，如何安装火炮系统等等，一系列的问题随之而来，想要完全解决需要很长时间。
好在，邓浩楠已经不再催促他们。同时，邓浩楠现在财政拮据，因此没有更多的钱来砸科技，因此翔鹰级战列舰的研制过程将会变得很长。
为了替代翔鹰级无法短时间内服役的问题，海军部决定研制另外一级三等风帆战列舰。
这得益于马尼拉赵家的帮忙。
由于菲律宾舰队覆灭，荷兰东印度舰队炮轰菲律宾港口城镇，造成港口被毁，西班牙人的船厂纷纷倒闭。
大批下岗的船厂工人都涌向了苏比克赵家造船厂，而赵家家主赵传风一直在默默的支持邓浩楠。虽然邓浩楠到现在都没有将他女儿娶过门，但是如今邓浩楠贵为当朝监国摄政王，赵传风也不会不巴结。同时，赵传风知道辽王府至今依然给他女儿九儿留着三夫人的位置，因此这就是给赵传风的定心丸，让赵传风一家继续为邓浩楠卖命。
苏比克造船厂吸收大批的西班牙造船设计师和工匠，使得赵家造船厂可以建造大型的战舰。
知道邓浩楠一直在大型战舰问题上头疼，因此赵家特意把这批西班牙人的设计师和优秀造船工匠们送到龙江造船厂。
有了这批人手，龙江造船厂便可以设计大型战舰了。
为此，海军部特意搞了一场战舰设计大赛，优秀的战舰设计者将得到五万两白银的奖励。
这些西班牙人都是爱钱的，原本还打算藏着掖着，一听五万两的奖金，顿时都两眼放光，纷纷拿出自己的看家本领，用心精心的设计了他们各自最得意的作品。
最后，五万两白银奖励给了西班牙人卡特拉，他设计了一艘排水量1200吨的三等战列舰，正好符合海军部即将要进行的计划要求。
根据卡特拉的战舰设计图纸，海军工程署的技师们进行了改进，于是新的一级战舰应运而生。
海狮级三等风帆战列舰，包括舰首斜桅总长69米，宽14米，吃水6.2米，主桅高49米，标准排水量1280吨。
为了帮助翔鹰级的研制，海狮级同样使用四桅西洋软帆，双前桅大胆设计，增强吃风能力。提高航速。主桅挂五截横帆，后桅挂三角大纵帆，斜桅挂七面三角转向帆。这样一来，四桅风帆战舰的设计率先在海狮级上使用，借此获得设计和海试经验，为将来的翔鹰级成功做准备。
垂直椭圆舰首，考虑到海战中对付小船，大多数舰长都喜欢上风向下压撞击战术，因此海狮级上设计有撞角。
6.2米的吃水设计，使得海狮级战舰适合深海作战，基于此点，采取高干舷防浪设计，梯形船尾。配天启七年式战神火炮七十二门，双层炮甲板，对称式布局。垛楼居中，定员440人。全速风下，最大速度14节，标准速度11节，正常巡航速度9节，续航时间6个月。