自打孟鳴將研制蒸汽機(jī)船的任務(wù)交給了陳啟年以后，孟鳴就在五丈河邊修建了一座造船廠，召集了大量的精通造船的精工巧匠，其中從工部邀請(qǐng)了有名的造船首席大匠陳明誠(chéng)。

    孟鳴根據(jù)明朝鄭和下西洋所用的福船圖樣，畫(huà)了一個(gè)模型圖，是福船的縮小版。張明誠(chéng)根據(jù)模型圖打造出直觀的實(shí)物模型，并根據(jù)它來(lái)建造船只。

    這搜蒸汽船采用了舵、縱帆、龍骨、水密隔艙和水鳥(niǎo)形船體結(jié)構(gòu)。

    水密隔艙在北宋初期已經(jīng)出現(xiàn)了，為中國(guó)獨(dú)創(chuàng)，然后此項(xiàng)技術(shù)傳向世界各國(guó)，但是此時(shí)還比較原始，孟鳴將其大大的改進(jìn)了，將船分成二十二個(gè)密封艙。

    密封艙的作用有三:首先是由于艙壁跟船殼板緊密連結(jié)，起著加固船體的作用，不但增加了船舶整體的橫向強(qiáng)度，而且取代了加設(shè)肋骨的工藝，使造船工藝簡(jiǎn)化。

    其次是水密艙壁將艙與艙之間嚴(yán)密分開(kāi)，在航行中，即使有一兩個(gè)艙破損進(jìn)水，水也不會(huì)流到其他艙。從船的整體來(lái)看,仍然保持有相當(dāng)?shù)母×Γ恢鲁翛](méi)。如只要把進(jìn)水艙區(qū)里的貨物搬走，就可以修復(fù)破損的地方，不會(huì)影響船舶繼續(xù)航行。

    最后是采用水密艙壁將船艙劃分成許多艙室，貨物的裝卸和管理比較方便。不同的貨主可以同時(shí)在個(gè)別的艙區(qū)中裝貨和取貨，提高了裝卸的效率，又便于進(jìn)行管理。便于貨物裝卸、保管，可提高貨物裝卸效率。

    再者龍骨在南宋時(shí)期才被發(fā)明出來(lái)，此時(shí)孟鳴引入龍骨技術(shù)。

    龍骨結(jié)構(gòu)是船底中線處從首至尾貫通底部全長(zhǎng)的縱向連續(xù)構(gòu)件。

    其主要作用是用一種堅(jiān)硬的材料貫通整個(gè)船體，實(shí)現(xiàn)有效支撐船身，這艘船舶形狀為上寬下窄，底部是尖的，船體上部的甲板較為平整，船舷以下如同刀削一般。

    如果將船身沿著橫面切開(kāi)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)船的橫斷面為“V”字形，尖底上就設(shè)置著貫通首尾的龍骨。

    這種上寬下窄的設(shè)計(jì)雖然不夠穩(wěn)定，但因船只的下半部分在水面以下，而龍骨結(jié)構(gòu)比較沉重，吃水較深，因此并不會(huì)影響行船的穩(wěn)定性，反而大大減少了船只前行的阻力，節(jié)省了動(dòng)力，保證了船行的速度。孟鳴采用了鋼龍骨，并采用鐵甲船結(jié)構(gòu)。

    這艘蒸汽船的操控用的是更加輕巧的平衡舵，可以說(shuō)是舉重若輕。船只行進(jìn)，除了空前的四桅桿大帆外，在帆布選擇上，采用硬帆結(jié)構(gòu)，可承受更強(qiáng)風(fēng)力。

    人力驅(qū)動(dòng)上，船的兩舷和尾部有入水極深的尾櫓，相當(dāng)于現(xiàn)代船只上的螺旋槳，用人力踏動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力在當(dāng)時(shí)可謂最強(qiáng)，就算無(wú)風(fēng)也能保持航速。

    孟鳴采用了螺旋槳加明輪為驅(qū)動(dòng)行進(jìn)模式。

    鐵甲船的設(shè)計(jì)方案，完全摒棄了木殼船體，它的舷側(cè)裝甲從內(nèi)到外先鋪一層一厘米鐵板，向外再加兩層交錯(cuò)放置的二十厘米麻栗樹(shù)木材 ，船體最外面再加一層鍛鐵裝甲，最后用螺母螺栓鉚接。

    水線以下的船艙了安裝有2座六角形鍋爐，兩座復(fù)式蒸汽機(jī)（一臺(tái)備用），采用單軸推進(jìn)，航速可達(dá)一個(gè)時(shí)辰一百零四里，當(dāng)使用蒸汽動(dòng)力和風(fēng)帆時(shí)，航速可以達(dá)到一個(gè)時(shí)辰一百二十四里。

    現(xiàn)在的蒸汽機(jī)也來(lái)越穩(wěn)定了，孟鳴的煉鋼廠，已經(jīng)煉制出質(zhì)量較好波紋鋼、脫水鋼，蒸汽機(jī)已經(jīng)采用這兩種鋼材和大大小小的管狀冷凝器來(lái)做汽爐，使殼體承受壓力的能力越來(lái)越強(qiáng)。最終三聯(lián)引擎的誕生把往復(fù)式蒸汽引擎的發(fā)展推到了頂峰。

    這艘船長(zhǎng)約二十五米，寬六米，吃水一點(diǎn)八米，排水量在一百四十噸，運(yùn)力在以前一千五百擔(dān)（八十四噸），成本在一萬(wàn)二千貫，售價(jià)兩萬(wàn)貫。是同等噸位漕船的四倍，造價(jià)較高。但是壽命將比漕船要長(zhǎng)，省掉大量的人力費(fèi)用。

    孟鳴還按照戰(zhàn)船的模式建造，兩層船舷都留有炮口。

    陳啟明和張明誠(chéng)作為此次研制項(xiàng)目的兩個(gè)負(fù)責(zé)人，這段時(shí)間一直呆在船廠里，他們先是修建船塢。船塢，是指修造船用的塢式建筑物，灌水后可容船舶進(jìn)出，排水后能在干底上修造船舶。

    船塢是中國(guó)宋朝人張平發(fā)明的。公元977年，張平任供奉官、監(jiān)陽(yáng)平都木務(wù)兼造船廠，住今陜西省寶雞市以東之陽(yáng)平鎮(zhèn)。當(dāng)時(shí)，在渭河邊造船，容易被水將船沖走，只好派一船三戶守護(hù)，一年征調(diào)民工上千戶，勞民傷財(cái)。張平遂命民工在岸邊挖一大坑，在其中造船，船造好以后，掘開(kāi)一口子，引水入坑，船漂起，駛?cè)牒又?。大坑稱(chēng)之為“船塢“。

    張明誠(chéng)又在船塢上將了一個(gè)長(zhǎng)三十米，寬十米，高十米的工棚，這段時(shí)間是雨季，所以為了趕工期，不受天氣的影響，就建了這個(gè)工棚。

    這個(gè)工棚在船塢上又建立行吊，有三部吊車(chē)。行吊可以吊起三噸的鋼板和木料，動(dòng)力是采用了蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)，由變速箱變速操縱，可縱向、橫向運(yùn)動(dòng)，所以大為方便了吊裝工作，更大為減輕了人力勞動(dòng)強(qiáng)度，大大加快了造船的進(jìn)度。

    當(dāng)然這些造船前的準(zhǔn)備工作也耗費(fèi)了大半個(gè)月的時(shí)間，這些設(shè)備都是陳啟明帶領(lǐng)學(xué)堂的學(xué)生們一手設(shè)計(jì)、建造安裝、調(diào)試的。

    這段時(shí)間陳啟明和那些學(xué)生們都吃住在工地上，個(gè)個(gè)曬得像黑炭頭似的，但他們還是干勁十足、樂(lè)不此彼。