??在一些特定的情況下,科技的發(fā)展與進(jìn)步往往出人意料。正如一些學(xué)者所統(tǒng)計的結(jié)果,人類在二十一世紀(jì)一天的生產(chǎn)總值,便超過了以往數(shù)百年的總和。這其中的主要原因,固然是由于技術(shù)的改進(jìn)與革新,大大地提高了生產(chǎn)力。但另一個重要的原因則是,技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的速度越來越快。如今的大宋,也正在經(jīng)歷著類似的過程。
早在一個月之前,皇家實驗室便開始籌劃著要建造一個大型的試驗基地,并且在隨后不久便已開工了。在這個試驗基地,各種機(jī)械零件與成品動力件將進(jìn)行全面的測試與改進(jìn)。對此這件事,李不偉再清楚不過了,因為這本來就是他的主意。
試驗基地占地約二十多畝,地勢極為平坦,四周早已建起了圍墻。四下望去,圍墻的四周已布置了進(jìn)排水系統(tǒng),同時還有電桿豎起,且均已架好了電線。
李不偉看得連連點頭,笑道:“嗯,這個試驗基地已經(jīng)通上了交流電,看來并不需要再里面安裝直流發(fā)電機(jī)了!
范東來一直陪同在李不偉身邊,聞言笑道:“這個實驗基地在設(shè)計時,本想著不再需要直流發(fā)電機(jī)了,然而后來又經(jīng)過多番論證之后,最終還是決定修建直流發(fā)電設(shè)施!
李不偉奇道:“又要修了?難道說,整流器件的研究仍是緩步不前了?”范東來道:“這倒不是。大功率的整流器件雖然進(jìn)展緩慢,但小功率的整流元件已初見成效。只要材料跟得上去,應(yīng)該沒有太大的問題。”李不偉點頭道:“是啊,倘若材料工程沒有進(jìn)展,即使工藝再好,也是無濟(jì)于事!狈稏|來道:“大人請放心,這個實驗基地,原本就是用于材料的測試與改進(jìn)的!
二人說著,已到了大門跟前。李不偉正待舉步跨入院中,卻聽范東來叫道:“大人小心,這大門上方正在施工呢!
李不偉抬頭一看,果然察覺到大門的正上方有些動靜。他心下好奇,心想要蓋一個大門最簡單不過了,為何偏偏挑在今日?難道范大人是請人看了風(fēng)水,對這大門的方向也要嚴(yán)格測量?
如此想著,已有人進(jìn)去通報,緊接著那人又走了出來,示意可以進(jìn)入院中了。李不偉與范東來舉步進(jìn)了院子,抬頭望去,卻發(fā)現(xiàn)剛才弄出的聲響,并不是在修建大門,而是在修鐵軌。
原來,大門的上面橫了一條鐵軌。這鐵軌看起來像是火車軌道,然而尺寸與跨度卻要小了許多,竟然像是某種玩具的軌道。
范東來指著鐵軌說道:“大人,這鐵軌環(huán)除了繞著整個實驗場一周之外,在東邊的工棚里還有更加復(fù)雜的布置。之所以如此設(shè)計,是為了測試各種工件的使用壽命!崩畈粋ロ樦F軌望去,果然見其伸入了東邊的工棚。再一細(xì)看,這工棚里還有更復(fù)雜的裝置,大部分是在模擬橋梁、涵洞以及上下坡,甚至還有些地方在上面安裝了噴水裝置,想必是模擬下雨了。所有的一切,真實的鐵路工況完全類似。
范東來笑道:“其實當(dāng)時修建此軌道的目的,主要是為了機(jī)車模型的設(shè)計,同時測試各種軸承、齒輪等傳動系統(tǒng)的磨損程度,以及潤滑油的使用壽命。然而開工之后,實驗室的諸位學(xué)者又有了新的想法。雖然這條鐵軌并不能真正用于運輸,卻可以進(jìn)行多種機(jī)械零件的測試。倘若將實際使用的環(huán)境模擬在小型軌道車上,便可以日夜不間斷地進(jìn)行工作了!
李不偉喜道:“如此甚好。這個小型軌道不僅可以用于測試,還可以進(jìn)行一些比賽,譬如小型機(jī)車的競速賽。機(jī)車可以使用小型蒸汽機(jī)驅(qū)動,也可以用直流電機(jī)驅(qū)動。在規(guī)定的時間內(nèi)誰跑得距離最長,便算誰贏了!
范東來拍手贊道:“大人的想法當(dāng)真巧妙,如此不僅能夠完成工件的測試,還多了些許樂趣!毖援叄砸华q豫又接著說道:“其實現(xiàn)在已有人提出了這種想法。早在機(jī)關(guān)弩使用電機(jī)驅(qū)動的時候,石仲秋大人便對此提出了異議。他認(rèn)為:電機(jī)雖然轉(zhuǎn)速平穩(wěn)且噪聲較小,卻要使用電池作為動力。除此之外,電池還要充電才能使用。而充電的設(shè)備,卻是由蒸汽機(jī)來驅(qū)動的。既然多了這些環(huán)節(jié),說明電機(jī)驅(qū)動機(jī)關(guān)弩有不少蔽端,還不如直接收蒸汽機(jī)驅(qū)動得好!
李不偉聞言一愣,反問道:“電動機(jī)的方案,不是由兵部決定的么?”范東來點頭道:“是啊,使用電機(jī)的好處,便是機(jī)關(guān)弩隨時都能夠處于待發(fā)狀態(tài),而不再需要進(jìn)行預(yù)熱過程了。同時,由于電機(jī)工作穩(wěn)定平順,更易于瞄準(zhǔn)射擊。另外,使用電機(jī)驅(qū)動之后,機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度降低不少,保養(yǎng)起來也相對容易多了。”
李不偉笑道:“正是如此。不過蒸汽機(jī)的優(yōu)勢也不能忽視,畢竟其動力來源很是直接,只需有了燃料與水,便可以驅(qū)動了!
范東來道:“這便是問題的關(guān)鍵了。石大人也是這么說的,聲稱電機(jī)雖然方便,但也離不開蒸汽機(jī)。例如現(xiàn)在的一些工廠里面的小型機(jī)床,雖然大都采用直流電機(jī)作為動力,然而其電源的供給,卻是由車間外面的蒸汽機(jī)提供的。石大人又說,機(jī)床倒也罷了,畢竟隨處可以使用發(fā)電機(jī)。若是用于機(jī)車的動力,卻是非蒸汽機(jī)不可!
李不偉這才明白,原來在實驗室內(nèi)部竟然還起了這樣一場爭論。不過這樣也好,有了爭論才有結(jié)論,才會有進(jìn)一步的發(fā)展。
依李不偉來看,無論是蒸汽機(jī)還是機(jī)關(guān)弩,都是些過時的東西。然而這些機(jī)械的出現(xiàn),也有其必然性。眼下并沒有制造汽輪機(jī)的工藝,而內(nèi)燃機(jī)的原理,李不偉也還沒有搞清。倘若某一位學(xué)者忽然靈光一閃,想出了內(nèi)燃機(jī)的模型,李不偉自會馬上查看相應(yīng)的資料。只可惜他終日忙得不可開交,竟然沒時間去考慮這一具有革命性的動力機(jī)械。至于機(jī)關(guān)弩繼續(xù)改進(jìn)與研發(fā),顯然并非長遠(yuǎn)之計。只要無煙火yao制造出來,機(jī)關(guān)弩也必將被機(jī)關(guān)槍所取代。不過要進(jìn)行這些變革,必須有一定的前提條件,便是化學(xué)工業(yè)與機(jī)械加工業(yè)再上一個臺階。
盡管如此,在聽了范東來的一番話之后,李不偉也覺得有趣之極,當(dāng)下略為思索,又問道:“范大人,若我沒猜錯的話,爭論的另一方,應(yīng)該是徐永紅了吧?”范東來笑著點了點頭,又聽李不偉繼續(xù)說道:“既然如此,不如索性讓他們比試一場吧。倘若比試過后仍然有人不服,可以繼續(xù)約定下次比試的時間。只要不耽誤正常的生產(chǎn),這種比試或許會帶來更為先進(jìn)的設(shè)計與加工方法!
范東來喜道:“大人也有此想法?下官還正猶豫著是否支持他們呢。其實只要有了比試,雙方定會為此進(jìn)行專門的設(shè)計,而且會與軸承廠、齒輪廠進(jìn)行交流,同時還離不開風(fēng)洞測試。多進(jìn)行幾次比試,這些工廠也會相應(yīng)地改進(jìn)工藝與提高技術(shù)了!崩畈粋ソ涌诘溃骸斑有,既然要用到電機(jī)與蒸汽機(jī),潤滑油與蓄電池也要改進(jìn)才是。不過范大人要提醒他們兩位一下,比試中所用到的零件,必須符合現(xiàn)行的規(guī)格才是!狈稏|來連連點頭稱是。
其實現(xiàn)在的一些工廠,早已有了各自的測試平臺。然而大宋的加工業(yè)剛剛起步,并沒有完善統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。盡管實驗室已有了長度、質(zhì)量、時間、硬度、平面度、同軸度、圓度、電壓、電流等一些基本的工藝參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn),但量具的制造又無法滿足需求。雖然第二家量具廠即日便要投入使用,但范東來心里也明白,工業(yè)的起步,倘若沒有了嚴(yán)謹(jǐn)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),必將影響到日后的發(fā)展。
好在理宗趙昀及朝中眾臣對于實驗室的需要有求必應(yīng),凡是范東來申報的資金,均可以迅速落實,并不進(jìn)行過多的調(diào)查。換句話說,朝庭幾乎完全相信實驗室的任何決定。其實這倒不是范東來有多權(quán)威,而是因為大宋朝的全部精英,幾乎全部集中在皇家實驗室與工廠,自然再也找不到更高水平的專家進(jìn)行考核了。
至于這個試驗基地,原是李不偉南下福建之前提出的,本意是為了修建一個綜合的測試平臺,然而真正動工之后,不少工廠與實驗室又提出各自的想法。如今這個試驗基地的各種設(shè)施,不僅能滿足原先的設(shè)計需求,同時還可以進(jìn)行更多的其它測試。
二人說話間,已走進(jìn)了試驗廠房。首先映入眼簾的是一排木架,上面整整齊齊地擺放了各式各式的軸承、齒輪、銷、鍵,以及其它機(jī)械工件。有一人正站在木架旁,手中拿著一卷冊子,似乎在查驗架上的零件是否與冊子中記載的相附。
李不偉一見到此人,頓時喜形于色,忙道:“言大人,多日不見,聽說您又有了不少收獲啊!
李不偉口中說的言大人,正是臨安第一家軸承廠的負(fù)責(zé)人言有信。此人的名字很是特別,李不偉自然印象極深。如今臨安已有了兩家軸承廠,而且在蘭溪也開了另外一家大型軸承廠。言有信由于任職時間較長,積累了不少經(jīng)驗,竟然成了大宋首屈一指的軸承制造與設(shè)計的專家。
言有信咋一看到李不偉,也是驚喜交加,忙放下手中的冊子行了官禮。幾人寒暄片刻言歸正傳。言有信道:“前些日子,臨安第二軸承廠開工時,下官本想請大人前去,后又聽聞大人去了南方,心下好生失望。如今大人既已返回臨安,下官已有不少好消息要向大人稟報!
李不偉喜道:“有好消息?那當(dāng)真是太好了。我且來猜上一猜,可是與滾動軸承有關(guān)?”言有信頷首笑道:“大人果真聰慧過人,正是與滾動軸承有關(guān)。大人是否還記得,軸承廠制造的第一批滾動軸承,原是在大人的四輪馬車上進(jìn)行測試的?”李不偉點頭道:“自然記得!彪S即又嘆道:“只可惜那批軸承的使用壽命太短,沒過幾天竟然全部磨損壞了。好在用于測試的軸承數(shù)量不少,車夫也熟悉了更換軸承的操作,半月下來,雖然沒有影響馬車的行駛,但廢舊軸承卻是積攢了十多個!
言有信笑道:“大人好記性,不過大人似乎還不知道,您前日回來時乘座的馬車,其車軸已使用了圓椎滾子軸承,而前輪的轉(zhuǎn)向與懸掛部分,也使用了滾珠壓力軸承。七八日測試下來,各種軸承竟然完好如初!
李不偉暗叫慚愧。其實在軸承廠成立之前,他曾將滾動軸承的原理與分類大概介紹了一番,又著重說了一下軸承的受力分析。至于如何加工制造,以及安裝調(diào)試,卻并未涉及到太多內(nèi)容。究其原因,一是因為他覺得以目前的工藝水平,不可能在短時間內(nèi)批量制造滾動軸承,二是他自已也只知道滾動軸承的簡單原理,對于其制造與安裝過程,卻是知道得不多。
如今聽言有信談及軸承,李不偉忽然覺得,關(guān)于軸承設(shè)計與制造的知識,或許已經(jīng)有許多人要超過他了。倘若言有信再說些更加深入的話題,恐怕他自己也會不明所以了。看來今晚回家之后,還需抱著書本,好好看一看軸承方面的知識才是。
言有信又道:“大人離開的這段時日,我等又將軸承的規(guī)格與參數(shù)重新整理了一番,最終定出了十六大類二百七十四小類的規(guī)格。用于制造軸承的材料規(guī)格與尺寸要求,也全部交與了范大人!
自從進(jìn)屋之后,范東來始終一言未發(fā),此時聽到言有信提及此事,范東來插言道:“言大人交給實驗室的數(shù)據(jù),下官已命人進(jìn)行了分類整理。除了軸承之外,還有齒輪廠、鑼絲廠、以及生產(chǎn)其它緊固結(jié)合件、各種機(jī)構(gòu)的連桿、軸套等工廠,均已送報了統(tǒng)一的規(guī)格要求。這些數(shù)據(jù)經(jīng)過整理之后,將全部送交兩家重型機(jī)械廠。從今以后,包括臨安兩家重型機(jī)械廠在內(nèi)的六家鋼鐵與銅材廠,將全部按規(guī)格產(chǎn)出型材!
李不偉聽得又驚又喜,對于型材他還是記得一二,但沒想到大宋竟然已走到了這一步,而且此事并不是出自他的主意。
如此看來,自己帶來的那些科技知識,在剛開始應(yīng)用的時候尚需自己講解一二,然而發(fā)展到了一定程度之后,宋朝自會有各類人才將其不斷完善。所有的這些,大大出乎李不偉的意料,他原以為自己要花上幾年、甚至十幾年的時間,才能為大宋建立完善的標(biāo)準(zhǔn)體系。看來,如今的宋朝人才濟(jì)濟(jì),只要朝庭大力支持,保不定還會搞出什么出人意料的事情呢。
李不偉興趣頓起,將工房內(nèi)的每個貨架上的零件全部看了一遍,發(fā)現(xiàn)這些工件大多是軸承、齒輪、軸套、連接件、密封件。根據(jù)這些零件的規(guī)格說明,大部分是為自行火炮、機(jī)關(guān)弩、以及兵馬輜重準(zhǔn)備的。至于一些更大型的軸承與密封件,顯然是為蒸汽機(jī)船設(shè)計的?磥恚械囊磺卸际菫榱藨(zhàn)爭而準(zhǔn)備的。
待走到一個標(biāo)有“動力”的貨架旁,李不偉更是興奮難耐。這架子上擺了一臺小型的蒸汽機(jī),看其樣子,像極了機(jī)關(guān)弩上面使用的那種蒸汽機(jī),然而其精細(xì)程度又提高了不少。另外還有一臺更小些的機(jī)器,李不偉卻看得不甚明白。
范東來道:“大人,其實這是一個軸流機(jī)的模型,也是大人以前說的汽輪機(jī)。這臺機(jī)器目前只有三臺,全部是由機(jī)床車間制造的。大人眼前這臺是完成品,只有一級葉片,將用到小型發(fā)電機(jī)上進(jìn)行測試。至于另外兩臺,仍然在實驗室里擺著,此時已有十多名學(xué)者對其進(jìn)行研究,希望能找出更合理的設(shè)計與改進(jìn)!
汽輪機(jī),又稱蒸汽透平,是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換成為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)式動力機(jī)械,主要用作發(fā)電用的原動機(jī),也可直接驅(qū)動各種泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和船舶螺旋槳等。利用流體沖擊葉輪轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生動力的發(fā)動機(jī),按流體的不同而分為汽輪機(jī),燃?xì)廨啓C(jī)和水輪機(jī)。皇家實驗室的那臺大型水輪發(fā)電機(jī),其實也算是一種渦輪機(jī),不過眼前這臺機(jī)器,卻是用蒸汽作為動力的。
在決定制造蒸汽機(jī)的時候,李不偉也曾想過,既然汽輪機(jī)的熱效率更高,轉(zhuǎn)速也更快,為何不直接制造汽輪機(jī)呢?然而當(dāng)他看到汽輪機(jī)的原理與零件圖時,頓時萌生了退卻之意。汽輪機(jī)原理雖然看似簡單,但零件卻是不少。一個簡單的二級汽輪機(jī),零件總數(shù)已有一百多個,而且相比蒸汽機(jī)而言,汽輪機(jī)的精度要求更高。在當(dāng)時還沒有車床的情況下,想要制造出汽輪機(jī),當(dāng)真是難于登天。
如今既然有了電機(jī)驅(qū)動的各類機(jī)床,而且鑄造水平又有了大幅改進(jìn),要制造出簡單的汽輪機(jī)倒也不是難事。然而李不偉仍舊覺得,汽輪機(jī)的制造不是那么簡單的,雖然眼下已有了三臺樣本,但要制造出能夠用于船只或機(jī)車的汽輪機(jī),恐怕不是那么簡單的。李不偉想得沒錯,事實也證明了這一點。此為后話。
一天視察下來,已是傍晚時分,眼看著臨安附近的工廠運行得極為順利,李不偉已想得更遠(yuǎn)了。雖然大宋已有了一定的工業(yè)基礎(chǔ),然而各家主要的工廠與實驗室,仍然集中在臨安附近,最遠(yuǎn)也就是蘭溪了。而蘭溪之所以成為第二個選擇,其主要原因,還是由于他上次去蘭溪考察過一次緣故。
工廠的選址,一是當(dāng)?shù)刭Y源豐富,二是交通便利,三是地理環(huán)境與氣候適宜,這才能聚集的大批人才。看來,目前的當(dāng)務(wù)之急,就是在戰(zhàn)爭全面展開之前,再選擇一處作為工業(yè)區(qū)。
回到家中,李不偉命人將車上的箱子搬進(jìn)屋內(nèi),然后打開箱子,將里面的物事一一擺在桌上,仔細(xì)地看了起來。看了一會兒,他伸手拿起其中一件東西。這是一個長約六厘米,直徑約四厘米的圓柱體。這圓柱體上開了一些長方形的孔,末端又伸出兩根銅制的接頭,中間還穿了一根光亮的鐵軸,竟然是一個小型的直流電機(jī)!
對于小型電機(jī),李不偉以前曾接觸過不少。用于RC競賽的各類540或380有刷電機(jī),以及一些國產(chǎn)的精口無刷電機(jī)與電調(diào),李不偉也曾有過幾只。這些電機(jī)的體積并不是很大,甚至一只手便可以抓住七八只。然而眼前這臺電機(jī)約兩三公斤重,就是與后世的鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)相比,其體積也要大上許多。然而這的確又是大宋朝的第一批微型電機(jī)。
“又是比試……不過比一下也好,倘若石仲秋輸急了,在模型機(jī)車上率先使用了汽輪機(jī),說不定又會引發(fā)一次技術(shù)革新呢。這場爭論應(yīng)該還算是件好事。”李不偉自言自語地說著,渾然不覺周依依端著一杯茶走了進(jìn)來。
“咦?不偉哥哥,這好像是一只小電機(jī)啊。”周依依訝然道。李不偉笑道:“依依眼光不錯,竟然一眼就認(rèn)出來了,這正是一只小電機(jī)。我還在想,這電機(jī)用來干什么好呢?做個電風(fēng)扇如何?”
周依依搖頭道:“夏天最熱的時間只有二十多天,一時也用不著風(fēng)扇。只可惜這電機(jī)小了些,否則裝在自行車上,倒是個不錯的辦法!
“電動自行車?好想法!”李不偉贊道。“不過眼前這只小電機(jī),顯然是不行的,得想個辦法用到其它地方,否則可惜……”
二人漫無邊際地聊著,李不偉只覺得愜意之極。只要待在家里,哪怕僅僅是與周依依隨便說上兩句,他心里也感覺十分踏實。
只是今天,李不偉還有一件事擱在心里。今日與范東來的一席話之后,他已清楚地知道,如今的各家工廠,除了制造必要的機(jī)械零件之外,更多的精力卻是放在機(jī)關(guān)弩、炮彈、以及盔甲與兵器的制造上。紡紗機(jī)與織布機(jī)日夜不停,新產(chǎn)出的一批縫紉機(jī)也派上了大用場,然而縫制的卻都是軍裝與軍靴。各種成品油如汽油、柴油、煤油也大量屯積,估計是為了戰(zhàn)時的需要。至于火yao,更是在全國各地加緊制造,然后集中運往沿江一線。
李不偉已隱隱覺得,皇帝召自己明日入宮相見,十有八九是為了戰(zhàn)前準(zhǔn)備的事情。
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