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皇家科学院,一号车间。
虽然解决了密封问题,大衍壹号蒸汽机终于不再漏气,也不再爆炸。但它还是……不太正常。
“哐当……哐当……卡——滋!”“哐当……卡——滋!”
这台黑色巨兽的运转,就像是一个患了严重哮喘的老人。活塞每推一下,都要在那儿停顿半秒,发出令人牙酸的摩擦声,然后才费劲地进行下一个循环。连带着整个地面都在一顿一顿地颤抖。
“这不行啊。”李尚书急得满头大汗,围着机器转了三圈。“这劲儿是一股一股的,不连贯啊!”“若是装在车上,还不把皇上给颠吐了?”
工匠们也是束手无策。“是不是油没加够?”“是不是飞轮太轻了?”“要不……再把那个杜仲胶圈磨薄点?”
大家拿着锤子和扳手,这敲敲那打打,试图用经验来解决问题。但那机器就像是个倔驴,依旧是那副半死不活的样子。
……
“停。”一声稚嫩却威严的童音响起。
一直坐在旁边吃棒棒糖的团团,终于看不下去了。他跳下高脚椅,推了推鼻梁上的墨镜,迈着那双小短腿,走到了机器面前。
“别敲了。”团团抬头看着那帮胡子花白的老工匠。“再敲,连杆就要断了。”
“这不是手艺问题。”团团指了指那个正在艰难转动的曲轴。“这是——数学问题。”
……
“数……数学?”李尚书愣住了。“殿下,这铁疙瘩动不动,跟算术有什么关系?”“咱们算账也没算错啊,尺寸都是按图纸来的。”
“图纸是通用的示意图。”团团叹了口气,一副“这届学生真难带”的表情。“但是材料的弹性模量、加工的误差、还有实际安装的角度……”“这些变量,你们考虑了吗?”
团团伸出一只手。“拿粉笔来。”
“啊?哦!”旁边的小太监赶紧递上一根石灰做的粉笔。
……
团团走到车间平整的水泥地上。“都让开。”
他蹲下身,小手握着粉笔,开始在地上画图。
刷刷刷——一个完美的圆(代表曲轴旋转轨迹)。一条直线(代表气缸中心线)。几条连接线(代表连杆)。
“看好了。”团团指着那个图。
“活塞做的是往复直线运动。”“轮子做的是旋转运动。”“要把直线变成圆,这就叫——曲柄连杆机构。”
团团在圆的左右两端,点了两个重重的点。“这两个点,叫——死点。”
“当活塞运动到这里的时候,连杆和曲轴在一条直线上。”“这时候,不管蒸汽推力有多大,力矩都是零。”“就像你推门,如果你推的地方正好在门轴上,你推得动吗?”
众工匠恍然大悟。“哦!原来是劲儿使不上去!”“那怎么办?这死点是娘胎里带的啊,去不掉啊!”
……
“死点去不掉。”团团在地上写下了一串复杂的公式。
“ω=v/r(sα+λ/2*s2α)”“λ=r/l(连杆比)”
“但是,我们可以通过调整连杆的长度比例,以及飞轮的惯性矩,来帮它‘混’过去。”
团团指着机器上那根粗壮的连杆。“你们做的这根连杆,太短了。”“这就导致λ值太大。”“侧向力过大,摩擦力剧增。”“所以它才会‘卡’。”
“而且……”团团的小手在地上画了一条抛物线。
“你们看这个运动轨迹。”“不是完美的正弦波。”“是一条——畸形的波浪线。”“这就是为什么它会抖。”
……
车间里安静极了。只有粉笔在水泥地上摩擦的“沙沙”声。
一个五岁的孩子。穿着锦衣卫同款的小飞鱼服,戴着墨镜。蹲在地上,画着一群成年人看不懂的几何图形,写着像天书一样的符号。
而他的身后。大衍的工部尚书、皇家科学院的首席大匠、还有十几个白胡子老头。一个个手里拿着小本本,蹲在地上,像一群刚入学的小学生,拼命地记笔记。有的老花眼看不清,还恨不得趴在地上看。
画面极其诡异。却又充满了某种神圣的仪式感。
“懂了吗?”团团写完最后一个参数,站起身,拍了拍手上的灰。
“……”李尚书看着地上那一堆根号、正弦、余弦。额头上的冷汗下来了。他想说懂了,怕欺君。想说没懂,怕丢人。
“那个……殿下。”李尚书擦了擦汗。“微臣……大受震撼。”“但是……您能不能直接告诉微臣……”“这根杆子,到底要锯掉多少?还是加长多少?”
……
团团叹了口气。果然。理论物理对这帮古人来说还是太超前了。还是得来点工程学的直接指导。
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“家长。”团团指着连杆。“加长三寸二分。”“并且,把飞轮的配重块,往左移动十五度。”
“就这么简单?”李尚书不信。
“就这么简单。”团团把粉笔一扔。“去做吧。”“要是还卡,我就把这粉笔吃了。”
……
“改!”“听殿下的!”李尚书一声令下。工匠们立刻动手。
重新铸造连杆,调整飞轮配重。这对于大衍的顶级工匠来说,并不难。难的是那个“三寸二分”的精确度。
两个时辰后。机器再次组装完毕。
新的连杆比之前细长了一些,看起来更协调。
“点火!”“开阀!”
“嘶——”蒸汽涌入。
“呼……哧……呼……哧……”活塞开始推动。
这一次。没有“哐当”的撞击声。没有令人心慌的停顿。
曲轴平滑地越过了死点。飞轮优雅地旋转起来。
“况且况且况且况且……”
节奏越来越快,声音越来越密,却始终保持着一种韵律感。那是机械运动最完美的节奏。像是一首工业的交响乐。
就连放在机器上的那杯茶水,也只是微微晃动,再也没有溅出来。
……
“神了!”“真的神了!”李尚书看着那台丝滑运转的机器,激动得把手里的小本本都扔了。
他冲到团团面前,也不管什么君臣之礼,一把抱起团团,原地转了三圈。
“殿下!”“您就是鲁班再世啊!”“不!鲁班也没您这脑子啊!”“三寸二分!分毫不差!”“这就是——数学的威力吗?!”
被举在空中的团团,虽然一脸嫌弃,但嘴角还是微微上扬了一下。
“放我下来。”“我还要去吃奶……啊呸,去喝下午茶。”
……
林舒芸站在门口,靠在萧景琰的肩膀上,看着这一幕。
“老萧。”“看到了吗?”“这就是我为什么要建那个皇家小学。”
“如果大衍的孩子们,从小都能学会这些算术、几何、物理。”“而不是只知道背四书五经。”
“那么五十年后。”“大衍将不再需要团团来画图纸。”“每一个工匠,都能自己算出那根连杆的长度。”
萧景琰看着那个被众星捧月的儿子,又看了看地上那些还没被擦掉的公式。虽然他看不懂。但他感到了——敬畏。
“朕准了。”萧景琰握紧了林舒芸的手。“朕会在科举里……加试一门。”“就叫——格物致知(物理数学)。”
……
就在这时。团团挣脱了李尚书的怀抱,跑回到林舒芸身边。
“娘亲。”“机器修好了。”“咱们的**“咸鱼号”专列**,可以组装了。”
“不过……”团团的脸色突然变得严肃。他指着地上那张被粉笔灰覆盖的区域地图。
“刚才在测试机器震动的时候。”“我发现那个干扰源(地下机械人)……”“已经停下来了。”
“停哪了?”林舒芸问。
团团的小手,指在了地图上的一个点。那个点,位于京城西北角。那里有一座巨大的、刚刚蓄满水的——昆明湖(皇家水库)。也是京杭大运河的源头补给站。
“它停在水库的大坝底下了。”团团的声音冰冷。“而且……”“它正在——读秒。”
“读秒?”萧景琰脸色一变。“什么意思?”
“意思是……”林舒芸眼中杀机毕露。“它变成了一颗——定时炸弹。”
“它想炸开大坝。”“水淹京城。”
“李尚书!”林舒芸大喝一声。
“臣在!”“别庆祝了!”“把这台刚才修好的蒸汽机,给我装到车上去!”“再把那门红衣大炮也装上去!”“咱们……”“开着坦克去排雷!”