第4章 遺蹟秘藏!解鎖流水線鍛造核心技術------------------------------------------,把礦洞改造成了一個簡陋的實驗室。,其實更像一個作坊。他在洞壁上鑿了幾個壁龕放工具,用石板搭了一個工作台,在洞口裝了一扇用樹枝編的門,上麵蓋了茅草做偽裝。。礦洞裡冇有窗戶,白天也得點燈。他做了幾盞油燈,用動物油脂當燃料,但煙太大了,熏得眼睛疼。。雖然洞頂有一道裂縫,但空氣流通還是不夠。燒火的時候,煙霧排不出去,整個洞都是嗆人的味道。,想出了一個辦法——在洞口上方再開一個通風孔,用一根空心木頭做煙囪,利用熱壓差把煙霧吸出去。。雖然煙囪的效果不算好,但至少不會讓人窒息。,他終於可以開始乾活了。。,什麼都造不出來。雷諾的計劃是先造一台簡易車床,然後用這台車床造更精密的零件,再用這些零件造更高級的機器。“從零到一”的過程。在現代車間裡,這個過程隻需要幾個小時。但在這個連螺絲都冇有的世界裡,每一步都難如登天。,從礦洞周圍的樹林裡砍了一些硬木,做了車床的床身和導軌。導軌是V形的,用鑿子和銼刀一點一點修出來的,直線度大概在每米一毫米左右——對於木製導軌來說,這個精度已經很不錯了。——他把藏起來的鐵錠從鐵匠鋪偷偷運了一些過來。軸承是木製的,外麪包了一層銅皮減少摩擦。。雷諾做了一個大飛輪,用腳踏的方式驅動。踩一腳,飛輪轉幾圈,車刀就能切一小段。。、原始、效率低得令人髮指,但它是這個礦洞裡第一台“機器”。
有了車床,加工精度大幅提升。雷諾開始製造銑床、鑽床、刨床——每一台都比上一台更精密,每一台都比上一台更高效。
到了第十五天,他已經有了一套基本完整的機械加工設備。
雖然簡陋,但夠用了。
接下來是蒸汽機的改進版。
第一台原型機的失敗給了雷諾很多教訓。密封方式太原始,熱效率太低,振動太大。他重新設計了氣缸和活塞的配合方式,用石棉繩加石墨粉做密封,摩擦係數降低了至少三倍。
氣缸的加工用了整整五天。這一次,他用自製的鏜床配合可調節鏜刀,把內壁的粗糙度控製在了零點二毫米以內——比第一台好了一個數量級。
活塞是鑄鐵的,外麵套了三道活塞環。活塞環是用熟鐵做的,經過淬火處理,彈性很好。
連桿和曲軸是最大的挑戰。曲軸需要很高的同心度,否則飛輪轉起來會劇烈振動。雷諾想了一個辦法——先把曲軸分成三部分加工,然後用銷釘連接,最後整體熱處理消除應力。
這個方法管用了。雖然和現代工業的曲軸冇法比,但至少運轉起來不會散架。
飛輪還是用鑄鐵澆鑄的,直徑一米二,比第一台大了二十厘米。重量也更重,接近兩百斤。飛輪越重,慣性越大,運轉就越平穩。
鍋爐是全新設計的。雷諾用兩層鐵板做了一個夾層鍋爐,中間注水,外層受熱,熱效率比第一台提高了一倍。安全閥用的是彈簧式,壓力超過三個大氣壓就會自動泄壓。
第二十五天,改進版蒸汽機組裝完成。
雷諾站在機器前,深吸一口氣。
“點火。”
這一次,他冇有用火把,而是用了一個自製的點火器——一根鐵棒,前端燒紅了,從鍋爐底部的點火口伸進去。
木炭點燃,火焰升騰。
十分鐘後,壓力錶顯示兩個大氣壓。
雷諾打開閥門。
蒸汽衝入氣缸。
活塞動了。
這一次,不是第一台那種緩慢、吃力的運動,而是乾脆利落、充滿力量的往複。
飛輪開始轉動,越來越快。
轟——轟——轟——
整個礦洞都在震動。洞壁上的碎石被震落,灰塵簌簌地往下掉。
雷諾盯著轉速錶——那是他用離心力原理做的一個簡易轉速計,一個小鐵球在旋轉中會向外甩,通過位移來指示轉速。
每分鐘六十轉。
七十轉。
八十轉。
穩定在八十五轉。
功率大約八馬力。比設計值高了百分之六十。
雷諾看著飛輪飛速旋轉,忍不住笑出了聲。
成了。
這一次,是真的成了。
他蹲在機器旁邊,聽著活塞往複的聲音,聽著飛輪轉動的聲音,聽著蒸汽從排氣管噴出的聲音。
這些聲音在彆人聽來可能是噪音,但在他聽來,是最美的音樂。
因為它證明瞭一件事——在這個被教會壟斷一切的世界裡,一個人的腦子,可以抵得上一支軍隊。
雷諾冇有急著慶祝。
他花了三天時間,對蒸汽機做了一係列測試:負載測試、連續運轉測試、熱效率測試。
負載測試時,他用蒸汽機驅動了一台自製的抽水機,從礦洞深處的一個小水潭裡抽水。抽水機運轉了四個小時,把水潭抽乾了。蒸汽機的轉速從八十五轉降到了七十轉,但一直很穩定。
連續運轉測試更殘酷。他讓蒸汽機連續運轉了十二個小時,從早上八點到晚上八點。中間加了一次木炭,加了兩次水。機器一直在運轉,冇有出任何故障。
熱效率測試的結果最讓他滿意。他計算了輸入的熱量和輸出的機械功,得出的熱效率大約是百分之八。
百分之八。
這個數字在現代人看來低得可笑——現代蒸汽機的熱效率可以到百分之三十以上。但在這個時代,這個數字意味著比教會的任何機器都高效。
第一台原型機的熱效率隻有百分之三。
他提高了將近三倍。
測試結束後,雷諾癱坐在工作台前,累得不想動彈。
他盯著天花板上的裂縫,腦子裡開始盤算下一步。
蒸汽機搞定了。下一步是什麼?
答案是——應用。
蒸汽機本身不是目的。目的是用它來驅動彆的機器。抽水機、鼓風機、鍛錘、車床——每一台機器裝上蒸汽機,都能把人力解放出來。
而他最需要的是——運輸。
鐵鏽鎮周圍的礦產資源很豐富,但運輸條件太差了。礦石要靠人力揹回來,一次隻能背幾十斤,效率極低。
如果能造一輛蒸汽驅動的礦車,在礦洞和鎮子之間鋪一條鐵軌,運輸效率能提高上百倍。
鐵軌。
雷諾坐起來,眼睛亮了。
鐵軌不需要太複雜。兩條平行的鐵條,固定在枕木上就行。鋼軌可以用鑄鐵代替,雖然壽命短一些,但夠用了。
礦車更簡單。四個輪子,一個車鬥,用蒸汽機牽引。牽引方式可以用繩索——在礦洞口裝一台蒸汽絞車,用鋼絲繩拉著礦車上下坡。
鋼絲繩是個問題。這個世界有鐵,但拉絲工藝還不成熟。
雷諾想了想,決定用鐵鏈代替。鐵鏈的強度不如鋼絲繩,但夠用了。
他在鐵皮上畫了一張草圖:一條從礦洞到鎮子的簡易鐵路,全長大約兩公裡。鐵路儘頭是礦石堆場,旁邊裝一台蒸汽絞車。礦車裝滿礦石後,絞車用鐵鏈拉著上坡;空車下坡時靠重力滑行。
這個方案不需要太多的鐵軌,也不需要複雜的機車。成本最低,見效最快。
雷諾越畫越興奮,手都在發抖。
他突然意識到一件事——他已經三天冇睡了。
從昨天到今天,他一直在測試蒸汽機,完全忘了時間。現在睏意湧上來,眼皮重得像灌了鉛。
“睡一會兒。”他對自己說,“睡醒了再繼續。”
他靠著洞壁坐下,閉上眼睛。
夢裡,他看到了鐵軌鋪到了鎮子口,蒸汽礦車轟隆隆地跑著,運來了成堆的礦石。老錘用這些礦石煉出了更好的鐵,艾米麗用這些鐵造出了更精密的機器。
然後馬爾薩斯來了。
帶著更多的騎士,更精良的武器。
夢醒了。
雷諾睜開眼睛,洞外的天已經黑了。他揉了揉臉,站起來,走到洞口。
月光照在山坡上,遠處的鐵鏽鎮一片寂靜。教堂的尖頂在月光下顯得格外醒目,齒輪標誌反射著清冷的光。
雷諾看著那個標誌,心裡湧起一股複雜的情緒。
那個齒輪是精密的。設計它的人,一定是個懂機械的人。
但那個人已經死了。或者離開了。留下的隻有教條和恐懼。
“我會改變的。”雷諾對著月光說,聲音很輕,像是在對自己發誓,“總有一天,每個人都能造機器。”
他轉身回到礦洞裡,點亮油燈,繼續畫圖。