“规力尺”的出现,如同为天工院装上了一双窥探力量本质的眼睛。虽然这双眼睛还十分朦胧,却已足以让许多原本模糊的感知变得清晰可辨。轴承的摩擦、齿轮的传动损耗、密封件的受压情况……一个个原本全凭老师傅“手感”判断的要素,开始有了相对量化的标准。改进的方向变得前所未有的明确,精密加工的迭代速度悄然加快。
然而,凌云心中那团最炽热的火焰——蒸汽动力——却依然在高压的壁垒前徘徊。耐压材料如同横亘在前进道路上的一道铁壁,看似坚不可摧。每一次加压测试,都以铸铁容器的悲鸣和破裂告终。负责材料测试的工匠们脸上都带着挥之不去的挫败感和对那未知“火汽之力”的隐隐恐惧。
“先生,又裂了……”李小柱捧着一块刚刚在测试中崩裂的铸铁碎片,脸色灰败,“已是调整了三次配方,加大了炭量,脆性依旧。压力稍高,便……”
凌云接过那片还带着余温的碎铁,断面呈现出典型脆性断裂的晶粒状。他知道,问题的根源在于这个时代铸铁的高含磷含硫量以及石墨形态的不可控,这不是简单调整配方就能解决的。需要更本质的冶金突破,比如……碱性转炉?但那对他现在来说,无异于天方夜谭。
难道真的要被困死在这材料壁垒之下?
他目光扫过工棚,落在那几个仍在摆弄“规力尺”和低压蒸汽琉璃模型的学徒身上。看着那被微弱蒸汽推动、缓慢往复的活塞,一个念头如同电光石火般闪过他的脑海。
既然高压短期无法突破,为何不先专注于低压?既然无法制造强力的蒸汽机,为何不先造一个能演示原理、证明“火汽之力”切实可行的模型?
目标立刻调整。不再追求实用化的功率输出,而是追求概念的验证和原理的展示!
“停止所有高压测试。”凌云的声音打破了工棚的沉闷,“我们换个路子。不做大力士,先做个‘说书人’。”
众人愕然。
凌云快步走到图板前,炭笔飞舞:“我们要造一台低压蒸汽机模型。压力只需能推动活塞即可,不求力量,但求稳定、安全、持续地运转!”
他勾勒出一个开放式的锅炉设计,蒸汽压力仅略高于大气压,通过一个简单的滑阀装置控制蒸汽进入气缸的时机,推动活塞做往复运动,再通过一个巨大的飞轮(用来储存惯性,维持运转平稳)和曲柄连杆机构,将往复运动转化为旋转运动。
“它的力量或许只够带动一个小磨盘,甚至只是空转。”凌云目光灼灼,“但它若能自己转起来,持续不断地转下去,便是成功!便是向所有人证明,水火之力,确可化为机械之能!”
这个目标一下子变得清晰而可及。低压意味着对材料的要求大大降低,普通的铸铁甚至厚实的铜器就能胜任。难点转向了精密的配合:气缸与活塞的间隙、滑阀的时序控制、各活动部件的润滑与密封。
这恰恰是天工院目前精密加工水平所能勉强触及的领域!
希望重燃。所有资源再次向这个“演示模型”倾斜。
工匠们精心铸造了一个小型铜制锅炉和铸铁气缸。镗床小组全力以赴,力求将气缸内壁镗得尽可能光滑圆整。活塞则用车床精心车削,外面包裹上浸满油脂的软木和皮革,以弥补加工精度不足造成的漏气。
滑阀机构的设计和制作成了最大的难点。它需要精准地控制蒸汽的进出, timing( timing(时序)至关重要。凌云画出了详细的图纸,讲解了原理,但具体的配合和调试,全靠工匠们反复的手工打磨和试错。
飞轮被铸造得又大又重,以储存足够的惯性。
组装的日子到了。所有零件被小心翼翼地带到河边一处相对独立的试验场——这是马三宝特意安排的,显然也是对那次的爆炸心有余悸。
锅炉被架起,底下柴火熊熊。气缸、活塞、滑阀、连杆、飞轮……一个个部件被仔细组装起来,如同一件精密的艺术品。
围观的人们屏息凝神,目光都聚焦在那台怪模怪样的机器上。空气中弥漫着紧张和期待。
水位下降,锅炉开始发出嘶鸣,白色的蒸汽从安全阀(一个极其简单的重锤式设计)的边缘微微逸出。
“压力到了!”负责观察的学徒喊道。
凌云深吸一口气,亲自上前,握住飞轮的边缘,用力一扳!
飞轮沉重地转动起来,通过曲柄连杆,带动活塞开始运动。滑阀杆在凸轮的作用下开始滑动。
嘶——! 一股蒸汽被导入气缸,推动活塞前行! 滑阀切换! 排气口打开,乏汽排出! 活塞在飞轮惯性的带动下回行…… 嘶——! 新一轮蒸汽又进入……
起初,动作还有些涩滞,节奏不稳,漏气声嗤嗤作响。所有人的心都提到了嗓子眼。
但随着飞轮越转越快,惯性建立起来,节奏变得越来越稳定!那台机器竟然真的“吭哧吭哧”地自行运转起来!活塞平稳地往复,飞轮呼呼地旋转,虽然慢,虽然力量微弱,但它确实在动!不需要人力,不需要畜力,只靠着锅底燃烧的柴火和沸腾的水!
“成了!转了!自己转了!”李小柱第一个跳起来,激动得声音嘶哑。
欢呼声瞬间爆发出来!工匠们、学徒们激动地拥抱在一起,许多人甚至流下了眼泪。多少个日夜的失败、迷茫、坚持,终于在这一刻得到了回报!
这台粗糙、低效、只能空转的模型,在他们眼中,却比任何神兵利器都要耀眼!它代表着一个全新的可能,一个时代的序幕!
消息像插了翅膀一样飞遍天工院,甚至传到了外面。
马三宝很快赶来了。他围着那台兀自“吭哧”运转的机器转了好几圈,看着那不知疲倦的活塞和飞轮,脸上写满了难以置信。他甚至小心翼翼地伸出手,感受了一下那飞轮传来的、虽然微弱却真实存在的力量。
“竟……竟真成了……”这位见多识广的太监,此刻也难掩震惊,“水火之力,竟真能化为旋转之力……匪夷所思!匪夷所思!”
很快,得到消息的朱棣,竟然在百忙之中,再次亲临天工院!
当他看到那台在蒸汽推动下自行运转的机器时,这位雄才大略的燕王,久久沉默不语。他的目光紧紧盯着那往复运动的活塞和旋转的飞轮,仿佛要看穿其中蕴含的、足以改变世界的力量。
“此物……何名?”朱棣的声音带着一丝不易察觉的沙哑。
“回王爷,此乃‘火汽机’模型。”凌云躬身回答,“目前力弱,仅堪演示。然其理既通,假以时日,改进材料,增大其势,或可驱动舟车,牵引重物,甚至……推动巨舰,无帆无桨,破浪而行!”
“无帆无桨,破浪而行……”朱棣重复着这八个字,眼中爆发出骇人的精光。他仿佛看到了未来,他的大军乘坐着不依赖风力的巨舰,任意驰骋于江河湖海!
“好!好一个‘火汽机’!”朱棣猛地一拍手掌,“凌云,你又立下一奇功!此物虽小,意义非凡!孤准你,倾力研制此物!一应所需,尽数满足!孤要尽快看到它能真正派上用场!”
“谢王爷!”凌云心中激动,知道蒸汽机终于真正得到了最高层面的认可和资源倾斜。
然而,就在这万众欢腾的时刻,一个不和谐音再次传来。
一名王府属官急匆匆赶来,在朱棣耳边低语了几句。朱棣的眉头微微皱起,脸色沉了下来。
凌云心中一动,隐约听到了“周铎”、“上书”、“妖器”、“劳民伤财”等零星词语。
果然,周铎即便闭门思过,也从未停止暗中动作。他显然得知了“火汽机”成功的消息,立刻上书,言辞更加激烈,将蒸汽机污蔑为“汲取地火、扰乱阴阳”的“妖器”,攻击凌云“不务正业,专研奇巧以惑主”,并再次夸大天工院的耗费,暗示其已尾大不掉,耗费巨额军资却产出有限,恐损王爷基业。
朱棣听完属官的汇报,冷哼一声,并未立刻发作,但脸上的喜悦却淡去了几分。他看了一眼那台仍在噗噗作响的蒸汽机模型,又看了一眼凌云,目光深沉难辨。
“凌云,”朱棣缓缓开口,“此物之潜力,孤已看到。然则,世人多愚,易受蛊惑。周铎之言,虽为攻讦,却也不无道理。天工院耗费日巨,乃事实。孤虽信你,然亦需对上下有所交代。”
他顿了顿,语气变得严肃:“孤予你一切支持,但半年之内,此‘火汽机’,必须让孤看到其切实之用!非是此等戏耍之物,而是能真正用于军工民用之实器!可能做到?”
压力,再次如山般压下,而且比以往更加具体、更加紧迫。半年,要拿出实用的蒸汽机?
凌云深吸一口气,知道这是必须迎接的挑战。他挺直脊梁,斩钉截铁道:“凌云,必不负王爷所托!”
“好!”朱棣点头,“孤拭目以待!”
朱棣摆驾回府。天工院的欢庆气氛也因此蒙上了一层阴影。半年之期,如同一把悬顶之剑。
但凌云的眼神却更加坚定。概念的验证已经完成,接下来,就是攻坚克难的工程实现阶段!
他看向那台噗噗作响的模型,看向周围既兴奋又担忧的工匠和学徒。
“都听到了?”他的声音响起,“王爷要看的,不是戏法,是真本事!半年之内,我们要让这‘火汽机’,真正发出力量之声!”
“从明日始,全力攻关高压锅炉、强力气缸、高效密封!目标——造出一台能真正带动水锤的蒸汽机!”
火汽已初鸣,接下来的,将是更加艰难、却也更加壮阔的——攻坚之路。