第152章《科技革新》
一、蒸汽图纸掀起的神机营风暴
天启十六年春,长安的风还带着几分料峭,神机营工坊内却已是热火朝天。数十名工匠围在一张巨大的木桌旁,目光紧紧盯着桌上那张泛黄的图纸——这是葡萄牙使者迪亚士亲手转交的蒸汽机图纸,图纸上复杂的齿轮、气缸结构,让见惯了传统火器的工匠们既好奇又兴奋。
“这铁疙瘩真能自己动?”老工匠张铁匠摩挲着图纸上的气缸示意图,语气里满是疑惑。他造了三十年火炮,见过最精巧的机关也不过是连弩的扳机,从未想过金属能靠“蒸汽”驱动。
神机营统领陈墨(前神机营工匠出身,因研发穿甲炮晋升)拿起图纸,指着关键部位解释:“迪亚士说,这机器靠烧开水产生蒸汽,推动气缸里的活塞运动,再通过齿轮带动车轮或其他器械。要是能造出来,以后运粮不用靠马车,造船不用靠人力,甚至火炮的装填速度都能提高一倍!”
周元特意亲自来到神机营,看着工匠们热烈讨论的场景,笑着说:“这蒸汽机,是改变时代的东西。朕给你们三个月时间,不管遇到什么困难,都要先造出一台样机。需要什么材料,尽管跟‘官督商办’提,朝廷全力支持。”
有了皇帝的承诺,工匠们更是干劲十足。可研发之路并非一帆风顺——图纸上的欧洲尺寸与楚朝的度量衡不符,工匠们只能一点点换算;气缸需要无缝精铁,楚朝现有的铁矿炼出的铁料杂质太多,根本无法使用;就连密封蒸汽的皮革,也得用最坚韧的牛皮反复试验。
就在工匠们为铁矿发愁时,撒马尔罕汗国的工匠首领大帖木儿带着一队西域铁匠,风尘仆仆地赶到神机营。“陈统领,听说你们缺好铁?”大帖木儿捧着一块乌黑发亮的铁矿石,“这是撒马尔罕‘黑石山’的铁矿,杂质少、硬度高,我们的铁匠能炼出比楚朝精铁还好的‘乌金铁’!”
陈墨接过铁矿石,用锤子敲了敲,铁石发出清脆的响声,果然是优质铁矿。他立刻安排西域铁匠与楚朝工匠合作,在长安城外开设新的炼铁炉。西域铁匠带来的“焖炉炼铁法”,能将铁矿中的杂质充分燃烧,炼出的乌金铁不仅坚韧,还能锻造出更薄的气缸壁——蒸汽机研发的最大难题,就此解决。
二、南洋橡胶的意外惊喜
蒸汽机的气缸问题解决了,新的麻烦又出现了——蒸汽的密封性始终不过关。工匠们试过用麻布、棉花、皮革密封气缸与活塞的缝隙,可蒸汽压力一高,缝隙就会漏气,机器根本无法运转。
“再这样下去,三个月期限就快到了!”张铁匠急得直跺脚,手里的锤子重重砸在铁砧上,“要是连这点小事都办不好,咱们怎么对得起陛下的信任?”
就在众人一筹莫展时,“官督商办”的海商首领张老板突然带着一个暹罗商人,闯进了神机营工坊。“陈统领,你们是不是在找能密封的东西?”张老板手里拿着一块黑色的弹性物质,“这是暹罗商人带来的‘橡胶’,从南洋的橡胶树上割下来的,能拉伸、能密封,遇热也不会变形,说不定能派上用场!”
陈墨半信半疑地接过橡胶,用手捏了捏——质地柔软却很有弹性,用力拉伸后还能恢复原状。他立刻让人将橡胶切成薄片,垫在气缸与活塞之间,再点火加热水。随着蒸汽缓缓注入气缸,活塞竟然真的缓缓推动了齿轮,机器发出“咔嗒咔嗒”的运转声!
“动了!真的动了!”工匠们欢呼起来,围在蒸汽机旁,看着齿轮带动的小磨盘缓缓转动。周元收到消息后,第一时间赶到神机营,看着运转的蒸汽机,高兴地说:“好!好!有了这台机器,楚朝的科技就能再上一个台阶!”
暹罗商人看着兴奋的众人,笑着说:“陛下,暹罗有大片的橡胶林,要是楚朝需要,我们可以每年向楚朝出口十万斤橡胶,只希望能从楚朝进口更多的丝绸和铁器。”
周元立刻答应:“朕准了!以后暹罗的橡胶,楚朝优先采购,还会给你们降低两成商税。”
三、蒸汽战船的诞生
蒸汽机样机成功后,陈墨又提出了新的想法:“陛下,既然蒸汽机能带动磨盘,说不定也能带动战船!要是咱们的铁甲战船装上蒸汽机,就不用靠风力和人力划桨,速度能快一倍,还能在无风的天气里作战!”
周元眼前一亮:“这个想法好!水师营的李锐一直说,战船的速度和机动性是海战的关键。你立刻组织工匠,研发蒸汽战船!”
研发蒸汽战船的难度,比造样机大了十倍。首先,蒸汽机需要大量的煤炭和水,战船的空间有限,必须设计出紧凑的锅炉;其次,蒸汽机的重量太大,需要加固战船的船身,防止倾斜;最后,传动装置要连接到船桨,还得保证在海水浸泡下不生锈。
工匠们分成三组,分头攻克难题。第一组负责缩小蒸汽机体积,他们将锅炉改造成圆形,减少占用空间,还在锅炉外包裹隔热层,防止烫伤船员;第二组用乌金铁加固战船船身,在船底加装压舱铁,保证稳定性;第三组则用铜制造传动齿轮,在齿轮表面镀上一层锡,防止海水腐蚀。
三个月后,第一艘蒸汽战船“龙骧号”在宁波港下水。这艘战船长四丈,宽一丈,船身包裹着乌金铁,船上装有两台蒸汽机,带动两侧的螺旋桨(工匠们根据水轮改进而来),最大航速能达到每时辰四十里,比传统的风帆战船快了近一倍。船上还配备了十二门加农炮,火力比之前的铁甲战船更强。
李锐亲自登上“龙骧号”试航。当蒸汽机启动,螺旋桨转动,战船在无风的海面上快速前进时,李锐激动得手都在颤抖:“有了这蒸汽战船,以后不管是巡逻还是作战,咱们水师营都再也不用看老天的脸色了!”
试航结束后,李锐立刻上书周元,请求批量建造蒸汽战船。周元批准了他的请求,下令神机营在一年内建造十艘蒸汽战船,装备水师营,守护东南沿海的贸易航线。
四、农耕机械的革新