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第五卷 峥嵘岁月 第十五节 蒸汽时代

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    这几天很忙,昨天下午临时有事,很晚才回,所以没更新!本书一定写完,曹操是人才,一定会有用武之地,大家放心。现在的问题是如何保证刘备活下去,不被皇上逼死。汉代刘邦就喜欢杀功臣,后代皇帝也一样,所有汉代最有成就的名将都死得很冤,比如东汉的窦宪,其武功超过卫霍,却被逼自杀。

    ――――――――――*――――――

    在朝政发生巨变的同时,一个划时代的发明在邙山大学的实习作坊中诞生了。这个发明,就是双缸连动式蒸汽机。

    必须指出,蒸汽机的研制工作和刘备几乎完全无关。从立项到现在,一直是邙山大学现任祭酒刘洪在负责推动。该项目开始于两年前改水力摇杆锻床为蒸汽锻床的尝试,这次尝试起源于邙山实习作坊工匠刘承、胡宁两人的一个小创意,其最初目的,是用蒸汽举起更重的锻锤来锻造大块的铁块,该项目进展非常顺利,只用了六个月的功夫,一个蒸汽升举锻锤,自由落体完成冲击的大型锻锤就研制成功了。这个创新成果引起了邙山大学物理教授刘平的注意,很快,他就想到一个新的方案,就是改单向升举为双向推动,目的是为了制造一个小型速动式的锻锤,在提高锻锤的工作速度的同时,彻底替代目前的人力煅打。这次尝试更加顺利,不到三个月的功夫,新式锻锤就制作完成。

    这两个成就,被刘洪作为执政邙山大学期间的重大业绩,写入了提供给邙山实习作坊大股东审阅的年度报告之中。刘备在去年八月看到这个报告,当时他并不看好这个成果,因为他认为在没有不锈钢的情况下,与蒸汽接触的部件会很快锈蚀以至不能使用,为此,刘备还特地将这个意见转达给了邙山大学。不料这次回京之后,刘备突然听说,邙山大学的蒸汽锻锤不仅成功使用至今,而且已经试制出连续转动的蒸汽机了。

    这个消息,让刘备多少感到有些意外,因为后世蒸汽机的发展,是经历了近百年的逐渐改进,才最终形成了提供转动动力的蒸汽机的,而邙山大学却在两年不到的时间中,就搞出了真正意义上的蒸汽机,这不免让人难以置信!

    不过事实胜于雄辩,就在刘备意想不到之间,蒸汽机就真的诞生了!其实这一切的诞生,完全是一种必然,因为邙山学发展到今天,已经积累了三十多名精通物理学的教师,就在刘平专心于改进双动式的锻锤的同时,一个叫袁立的机械学助教提出了将锻锤的往复运动,通过曲轴连杆转变为连续转动的想法,并划出了原理示意图。这个想法一提出,就得到刘平、刘承、胡宁四人的肯定,并且立即向邙山大学祭酒刘洪申请立项拨款。由于这个原理示意图非常简单明了,因此马上得到刘洪的全力支持的,故此这项研究工作得以很快铺开。

    其实蒸汽机的原理并不复杂,加上简易车床、万能磨床发明之后,机械加工的精度大大提高,制作出高配合度的汽缸活塞,已经成为可能,将单向活塞运动转变为转动的曲轴连杆系统,刘备早在打稻机和人力双拐式水车中就已经采用,金属轴承性能的提高,又进一步增加了转变运动方式的效率,而双向速动式蒸汽锻锤的成功,已经为蒸汽机的诞生铺平了最后的道路,邙山大学的蒸汽机正是诞生在这一系列的成果之上。

    当然,在刘备眼里,这个蒸汽机并不完美,比如高温蒸汽在推动活塞做功一次之后,就直接排放掉,故此效率很低,以至即使以最大的火力加热,现有锅炉的供气还是不足,要不了一刻钟就得停转,而且没有加装大质量的飞轮蓄能,故此转速不够平稳。刘备在亲眼看过这个蒸汽机原型之后,指出了三条改进意见,一是建议将锅炉改成三个室,一个预热室和两个高压产气室,用急火使两个较小的高压蒸汽室产生高压蒸汽,然后轮流供气做功,做完功的蒸汽冷凝水则收集入无压力的预热锅炉用余火加热至接近沸点,在一个高压锅炉不供气之时,想法将预热锅炉内接近沸点的水压入这个锅炉,这样就可以保持足够的热水产生高压蒸汽,而且可以利用余热,节约燃料。第二是加装一个够分量的皮带轮作为飞轮,稳定转速。第三是让研制人员通过改变活塞直径和活塞行程,找出最佳的活塞口径和活塞行程间的关系,为将来正式定型打下基础。

    应当说,在这台原始的蒸汽机上,还是存在一些让刘备惊讶的技术,比如给零件表面镀耐腐蚀金属防锈的方法,能精确控制高温高压蒸汽开关的阀门、在高压蒸汽的压力下能向外膨胀起到密封作用的碗型活塞环,这些东西的出现,都是刘备之前没想到过的,这次,都被邙山作坊的工匠们自主的研究了出来。

    其实给铁表面镀铜的工艺,早在西汉时期就被工匠们掌握了,这次邙山学就是利用了这个技术。将蒸汽机中重要零部件造好之后,处理干净,然后整个浸没到胆水(天然的硫酸铜矿石被称为石胆,这东西易溶于水,溶液称胆水,蓝色)之中,然后加热熬煮,铁会将硫酸铜中的铜离子置换出来,这样零件表面很快就会镀上一层单质铜,因为单质铜与锡的亲和性非常好,因此很容易将锡水直接热镀到零件表面,抛光之后,就在零件表面形成了两层致密的镀层,隔绝了水汽的入侵,自然就能解决铁的防锈问题。

    蒸汽机的发明成功,让刘备且喜且忧,因为这么重大且具有划时代意义的发明,居然是在他不知不觉间出现的,这表明他创办邙山大学,传播科技知识的想法已经取得了积极的成果,因此心内欣喜。忧的是,随者科技知识的广泛传播,发明创新从此不再是他刘备的专利了,天知道今后会出现什么样惊人的发明?投石机?火药?轮船?汽车?如果真是,那刘备苦心构筑的防线就等于白干了,由于有了这些想法,刘备当日是心事重重的回到了家中。

    还真是怕什么来什么,刘备当天在邙山作坊看完蒸汽机刚回到家,就有一个自称是他学生的人跑来求见。此人确实是刘备的学生,名叫王石,京师雒阳人,匠户人家出身,邙山大学一期毕业,毕业后分到冀州任工官,黄巾之乱时,弃官逃回雒阳,因此失去官位。此次求见刘备,还领着一个箱子,说是献给恩师的一个攻城利器,搞得很神秘。等刘备看到箱子里的东西之后,不由得一阵苦笑。

    箱子里装的是一个对重式投石机的模型,不仅能投石,而且直接越过了人力牵拽投石机的初级形式。这东西,是罗马人发明的,由蒙古人从欧洲引进过来,因为多由信仰回教的穆斯林操作,因此也叫回回炮,蒙古人靠这个攻克了重镇襄阳,因此也叫襄阳炮。现在,王石自己在家做出来了。

    刘备知道,王石带这东西来求见,不过想引起自己的重视,好借机求个出身,这都很正常,他也乐意将自己的弟子招到麾下,至少可靠!唯一令刘备担忧的是,此人在上学时的成绩只是中等,并不出色,现在却发明出这个东西,天知道其他人会做出些什么?当下直接问道,还有多少人看过这个东西?王石回答说,没有别人,只有他自己知道。

    刘备说到:“这东西我早就会做,而且起名叫对重式投石机,但是我一直不敢做出来,因为这东西结构太简单,威力又太大,只要在战场上用一次,别人就有可能学会,如果被鲜卑人偷学去,那大汉的城池就危险了!原本以为,只要我不造出来,别人一定想不到,没想到现在被你造出来了,看来你确实是个人才!

    不过投石机关系到大汉的安危,所以必须严格保密,从现在起,不管你想不想,你都必须跟在我身边了。以后你就专门负责研究攻城和防守的兵器,把投石机做得威力更大,重量更轻,最好能随军移动,还必须研究出克制这种兵器的方法。如果你干得好,我保你青云直上!但是有一条,如果世上有人用这种投石机作战的时候,你还没研究出克制的方法,那我就拿你是问!你回去后认真想想,所有可能知道这个秘密的人,你都必须把他带着身边,我会把他们安排好,如果秘密已经泄露,也必须马上告诉我,我会交朝廷解决。丑话说在前头,你的身家性命和富贵荣华,现在都在这个投石机上了,保密得好,你就能青云直上,如果泄露了出去,一旦辗转传播到胡人那里,那你就成了我大汉的罪人,到时天下虽大,恐怕也没你的容身之地了!”

    这一席话,将王石吓得是脸色煞白,整个人傻了一样僵在那里,原本沾沾自喜的情绪被震惊和后怕替代。当日,刘备就任命他为将军府参军佐史,跟随自己身边办事,又赏了他两斤黄金,之后又派亲卫送其回家,这王石才诺诺连声的告退而去。

    这边王石的事情刚刚结束,飞虎车雒阳总经销,情报头子郭牛又来拜见,这次不是有情报要报告,而是递上了两个杯子。杯子为陶瓷质地,淡黄底上起黑花,一个完好,一个破裂。郭牛说这东西是荆州来的,叫瓷杯,昨天刚刚在雒阳上市,卖的很贵,五百钱一个,据说装上热水之后,一天都不会冷。郭牛无意间撞到之后,就买了两个,回家一试,发现热水倒进去之后,确实不冷。郭牛百思不得其解,所以就翻来覆去的把玩,今早上不小心打破了一个,这才发现,杯子有两层,里面一层的底部,画着小鬼烧火的图案,他觉得奇怪,故此送来给主公看看。

    刘备拿起杯子,翻来覆去的一看,发现杯子底部有个明显的补疤,补疤质地和杯壁质地明显不同,象似琉璃质地。刘备又将杯子摔破,就听“砰”的一声,非常响亮,明显不似普通陶瓷碎裂的声音,显然杯子里面抽过真空。刘备沉思了很久,才想通原理。

    这东西肯定是两次烧制而成的。第一次,用瓷土制成夹层杯壁,同时在底部留下一个小孔,放入窑内烧成高温瓷器。第二次,将杯子倒置,在小孔上放上一小块陶土或琉璃,送入炉内加热到陶土或琉璃半熔化的状态,由于瓷土的熔点高,因此杯子依然坚固,夹层里的空气,受热膨胀,从通气孔逃出,而烧到半熔化的陶土或琉璃会自然覆盖杯底上的小孔,熄火降温之后,陶土凝固,就封住了通气孔。这样杯子夹层里的空气就很稀薄,而陶瓷是热的不良导体,杯子上的玻璃釉又光洁反光,也降低了辐射传热,“真空”夹层能防止对流传热,这样就能保证杯子的保温性能。方法虽然麻烦,但是胜在巧妙可靠,很容易保证产品的成品率,至于里面小鬼烧火的图案,完全是在故弄玄虚,转移视线,以免被人识破诀窍仿制。想通关节之后,刘备把原理给郭牛解释了一遍,让他亲自去荆州跑一趟,最好将这个窑完整的买下来,实在不行,也要挖几个窑工过来,关键是要会烧瓷器,辨瓷土,会不会做保温杯,问题都不大,这东西我们完全可以自己生产,甚至做得更好。

    一直以来,刘备都想生产出保温壶,以前一直采用金属外壳,而后抽真空的办法,但是一直不能保证成品率,现在这个问题居然被普通的匠人解决了。他们利用空气受热膨胀和陶土熔点低,瓷土熔点高的特点,巧妙的解决了抽真空和密封的问题,这个方法虽然消耗能源,却能保证高成功率,因此值得借鉴。刘备相信,只要稍微改进,就可以制作出后世的保温水壶,那时就可以大量上市,想不赚钱也难。

    两日之中,见识了三个发明,让刘备不得不重新评估大汉的科技能力。在兵荒马乱的大汉,两年内居然涌现出蒸汽机、投石机、真空保温杯这三个伟大的发明,天知道今后还会有什么惊人的发明诞生?除了自己知道的发明之外,还有没有更重要的发明没被自己知晓呢?

    刘备越想越害怕,在此之前,刘备一直小心翼翼的控制着进步的节奏,试图掌控科技发展的进程,连当年的物理课本他都限制印刷,并命令严加保密,可是这几年中,谁知道流出去多少?流向何处?这些知识会对将来产生什么样的影响?如果真有人将火药制造出来并用于战争,那自己又该如何应对呢?刘备思来想去,终于意识到,科技已经不再是自己笼中圈养的宠物了,它已经挣脱了牢笼,成了自由发展的巨兽,继续依靠保密来保持自己的技术优势,总有一天会让自己落在时代的后面,要想保证一直领先,就必须建立起技术储备,以保持自己的技术优势,只有这样,才有可能保证大汉局势不会脱离自己的控制!

    邙山大学发明蒸汽机的消息,很快就传遍了雒阳,但是人们大多数只是将其作为一种奇事谈论,并没有多少人真的意识到,这将引发一场多么波澜壮阔的工业革命!快眼看书小说阅读_www.bookcu.com

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