第79章 匠魂燃志攻难关 暗流初涌窥机密(1/2)
格物学院的议事堂内,烛火通明,映照着一张张满是亢奋与专注的脸庞。自赵烈提出蒸汽机构想并分发详解手册后,史可法与张凤翔便立刻召集了学院最顶尖的二十名学子与工部最资深的十五名工匠,组成了专门的“蒸汽机研究小组”,日夜不休地投入到钻研之中。
议事堂的墙壁上,贴满了密密麻麻的图纸,有赵烈手册中提供的基础构造图,也有学子与工匠们根据原理推演绘制的改进草图。桌上摆满了各种量具、木模、铁器和厚厚的演算手稿,空气中弥漫着墨香、木屑与淡淡的机油味。
史可法身着便服,摒弃了往日的儒雅,挽着袖口,正与一名头发花白的老工匠围着一个木制的气缸模型,低声讨论着。老工匠名叫王铁山,是工部最有名的巧匠,擅长制造精密器械,手中的刻刀出神入化,能将铁器打磨得如同镜面一般光滑。
“史院长,您看这气缸的内壁,按照手册上的要求,必须光滑平整,否则活塞在里面运动时,漏气严重,推力就会大打折扣。可这木头模型好做,真要做成铁器,难度极大啊!”王铁山皱着眉头,手指轻轻抚摸着木制气缸的内壁,语气中带着一丝担忧。
史可法点了点头,目光落在模型上,沉声道:“王师傅所言极是。手册中提到,气缸的气密性是关键,内壁的光滑度直接影响蒸汽的利用率。我看格物学院的铁匠铺有最新的锻打设备,或许可以尝试用精铁反复锻打、打磨,或许能达到要求。”
一旁的学子陈子龙,年方二十,是格物学院物理科的佼佼者,天资聪颖,尤其擅长力学推演。他闻言,上前一步,递上一份演算手稿,说道:“史院长,王师傅,学生根据手册中的数据,演算过气缸内壁的粗糙度与漏气率的关系。若是能将内壁的误差控制在毫厘之间,漏气率便能降低到可接受的范围。学生建议,可以先用黄铜进行实验,黄铜质地较软,更容易打磨,等技术成熟后,再改用精铁。”
王铁山接过手稿,仔细看了看,眼中露出赞许之色:“陈学子说得有道理!黄铜确实比精铁好打磨,而且耐腐蚀,不容易生锈。咱们可以先做一个小型的黄铜气缸,试试效果。”
史可法点了点头:“好!就按这个思路来。王师傅,麻烦你带领几名工匠,负责黄铜气缸的锻打与打磨;陈学子,你带领几名同窗,负责计算活塞的尺寸与气缸的配合度,务必做到严丝合缝。”
“遵命!”王铁山与陈子龙齐声应道,立刻转身投入到工作之中。
议事堂的另一角,几名学子正围着一个蒸汽锅炉的模型,激烈地讨论着。其中一名名叫李修远的学子,是数学科的天才,擅长数据计算与模型构建。他指着模型上的输汽管道,说道:“你们看,手册中说锅炉产生的蒸汽需要通过管道输送到气缸,管道的粗细、长度都会影响蒸汽的压力和流速。我计算过,若是管道太细,蒸汽流速过快,压力损失太大;若是太粗,又会导致蒸汽冷却过快,能量浪费。咱们必须找到一个最佳的比例。”
“没错!”另一名学子附和道,“而且管道的接口处必须密封严实,否则蒸汽泄漏,不仅动力不足,还可能发生危险。咱们可以用石棉纤维混合松香,制作密封垫,应该能起到密封作用。”
众人纷纷点头,当即拿起纸笔,开始绘制管道的设计图,并计算最佳的尺寸比例。
这样的场景,在议事堂内随处可见。学子们凭借着扎实的理论知识,推演数据、优化设计;工匠们则凭借着丰富的实践经验,攻克材料、工艺等难题。两者相辅相成,相得益彰,研究进度一日千里。
张凤翔几乎整日都泡在议事堂内,他亲自上阵,指导工匠们改进锻打设备,优化工艺流程。他手中拿着一把卡尺,仔细测量着一个刚锻打出来的黄铜活塞,眉头紧锁:“这个活塞的直径还是大了一丝,与气缸的配合度不够。再打磨一下,注意保持活塞表面的平整度。”
工匠们不敢有丝毫懈怠,立刻拿起砂纸,小心翼翼地打磨起来。张凤翔则在一旁耐心指导:“打磨的时候要均匀,不能只磨一边,否则活塞就会偏心,运行起来会卡顿。”
与此同时,户部尚书毕自严也兑现了承诺,全力保障研究所需的资金与材料。只要研究小组提出需求,无论是黄铜、精铁、石棉等原材料,还是锻打、打磨所需的工具设备,毕自严都会第一时间调拨到位,从不拖延。短短半个月内,用于蒸汽机研究的资金便已耗费了五万两白银,但毕自严毫不心疼,反而多次亲临格物学院,询问研究进度,鼓励众人再接再厉。
首辅范景文则发挥了协调统筹的作用,他不仅协调工部、户部、格物学院之间的关系,还特意下旨,严禁任何人干扰蒸汽机的研究工作,违者严惩不贷。同时,他还按照赵烈的要求,为研究小组配备了专门的护卫,严密看管议事堂及相关场地,防止机密泄露。
赵烈也时常抽出时间,前往格物学院探望众人,解答他们遇到的难题。这一日,他刚走进议事堂,便看到史可法和张凤翔正围着一个刚刚组装好的小型蒸汽机模型,脸上满是焦急。
“史院长,张大人,怎么了?遇到什么困难了?”赵烈走上前,笑着问道。
史可法见到赵烈,连忙说道:“国公爷,您来了!我们按照手册中的图纸,组装了一个小型蒸汽机模型,可点火试验时,蒸汽的推力总是不稳定,活塞运行起来忽快忽慢,根本无法持续提供动力。”
张凤翔也皱着眉头说道:“国公爷,我们检查了气缸、活塞、管道,都没有问题,可就是推力不稳定。您看,这是我们记录的数据,蒸汽压力波动很大。”
赵烈接过张凤翔递来的数据记录,仔细看了看,然后走到模型旁,点燃炉火,观察着模型的运行。随着水温升高,蒸汽产生,活塞果然开始上下运动,但正如史可法所说,运动的速度忽快忽慢,推力明显不稳定。
赵烈沉思片刻,说道:“我知道问题所在了。蒸汽压力不稳定,是因为锅炉的火力控制不当,水的沸腾程度不均匀,导致蒸汽的产生量时多时少。另外,缺少一个控制蒸汽进出的阀门,无法调节蒸汽的流量,自然也就无法稳定活塞的运行速度。”
他顿了顿,继续解释道:“我们需要在锅炉与气缸之间,安装一个‘调节阀’,通过调节阀门的开合大小,控制进入气缸的蒸汽流量,从而稳定活塞的运行速度。同时,锅炉的炉膛需要进行改进,让火力更加均匀,确保水能够持续、稳定地沸腾,产生稳定的蒸汽。”
说完,赵烈拿起纸笔,快速绘制了一个调节阀的设计图,并详细标注了尺寸和工作原理。
史可法和张凤翔看着图纸,眼中瞬间亮起了光芒。张凤翔一拍大腿,说道:“对啊!国公爷说得太对了!我们怎么就没想到呢?有了这个调节阀,就能控制蒸汽的流量,活塞的运行自然就能稳定下来了!”
史可法也激动地说道:“国公爷真是一语点醒梦中人!我们马上就按照您的设计,制作调节阀,并改进锅炉的炉膛。”
赵烈笑着点头:“好!我相信你们一定能攻克这个难关。记住,研究过程中遇到问题是正常的,关键是要善于分析问题、解决问题。有任何困难,随时可以来找我。”
在赵烈的指点下,研究小组很快便制作出了调节阀,并改进了锅炉的炉膛。再次进行试验时,蒸汽机模型的活塞果然稳定地上下运行起来,推力均匀,速度可控。
“成功了!我们成功了!”议事堂内爆发出一阵欢呼,学子和工匠们相拥而泣,脸上满是激动与喜悦。连日来的辛苦与疲惫,在这一刻都化为了满满的成就感。
史可法和张凤翔看着稳定运行的模型,眼中满是欣慰。他们知道,这只是一个小小的里程碑,但它意味着蒸汽机的研究已经迈出了坚实的一步,未来可期。
然而,就在蒸汽机研究工作如火如荼地进行,大明即将迎来一场技术革命之际,一股暗流却在悄然涌动。
京师城内,一处隐秘的宅院深处,一间密室之中,烛火摇曳,映照着两个模糊的身影。
其中一人身着黑衣,脸上蒙着面罩,只露出一双闪烁着贪婪与阴狠的眼睛。另一人则是一名中年男子,身着绸缎长袍,神色慌张,正是格物学院的一名杂役,名叫刘三。
“你说的都是真的?格物学院正在研究一种叫‘蒸汽机’的机器,能让车不用马、船不用人就能移动?”黑衣人的声音沙哑而低沉,带着一丝难以置信。
刘三连忙点头,脸上满是谄媚的笑容:“回大人,千真万确!小人在格物学院打杂,经常能听到那些学子和工匠们议论,说这种‘蒸汽机’是镇国公亲自提出的,威力无穷,能让大明变得更加强大。而且小人还偷看到了他们张贴的图纸,上面画着各种奇奇怪怪的零件,还有一些看不懂的公式和数据。”
黑衣人眼中闪过一丝炽热的光芒,连忙问道:“图纸在哪里?你能不能把图纸偷出来?”
刘三脸上露出为难之色,说道:“大人,不行啊!那些图纸都贴在议事堂里,门口有护卫严密看管,根本靠近不了。而且那些学子和工匠看得很紧,图纸从不轻易带出议事堂。不过……小人偷听到他们说,这种‘蒸汽机’的核心原理是利用水受热产生的蒸汽,推动机器运转。”
“蒸汽推动机器?”黑衣人沉吟道,眼中闪过一丝思索,“这个原理听起来倒是不难,但如何将其制成机器,想必其中另有玄机。你再想想要紧,有没有其他有用的信息?比如制造机器所需的材料、关键零件的名称等等。”
刘三仔细回想了一下,说道:“小人听到他们经常提到‘气缸’、‘活塞’、‘调节阀’这些名词,还说需要大量的黄铜和精铁,对材料的要求很高。另外,他们还提到,这个‘蒸汽机’的研究是绝密,一旦泄露,就要诛三族,所以看管得异常严格。”
黑衣人点了点头,心中暗道:“气缸、活塞、调节阀……看来这些就是关键零件。只要能搞到这些零件的制造方法,就能仿制出蒸汽机。若是能将这项技术献给后金大汗,定能得到重赏,到时候荣华富贵享用不尽!”
他看向刘三,语气变得冰冷起来:“刘三,你做得很好。从今日起,你继续留在格物学院,密切关注蒸汽机的研究进展,一旦有任何有用的信息,立刻向我汇报。事成之后,我会给你黄金百两,让你下半辈子衣食无忧。但你记住,此事若是泄露出去,不仅你要死,你的家人也难逃一死!”
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