第82章 壶盖的启示 蒸汽之力（1/2）
十月底，长安城已经入了深秋。
格物院东侧新建的“讲学堂”里，坐了五十多人。
有格物院的学士，有将作监的工匠，有工部的年轻官员，还有十几个从各地选拔来的聪明学徒。
天还没大亮，屋里点着二十多盏油灯，把每个人的脸都照得亮堂堂的。
李默站在最前面的木台子上，身后是一块巨大的黑板。
他今天没穿官服，就一身简单的青布长衫，袖子挽到小臂，手上还沾着些炭灰。
石磊坐在第一排。
他的双手裹着厚厚的纱布，医官说至少还得养半个月才能拆。
但他坚持要来听课，纱布包不住的手指露在外面，不时无意识地弯曲一下，像是急着想动手做什么。
张衡和祖冲之坐在他旁边，两人面前摊着纸笔，已经做好了记录的准备。
“今天不讲复杂的。”
李默开口，声音不大，但屋里立刻安静下来，
“咱们讲个最简单的——烧开水。”
有人愣了一下，互相看看，不明白李司徒怎么突然讲起这个。
李默也不解释，转头对旁边的学徒说：“把东西拿上来。”
学徒搬上来一个小炉子，炉子上放着一把铜壶。
炉火生起来，壶里的水很快开始冒热气。
“都见过烧开水吧？”
李默指着壶嘴冒出的白气，
“水烧开了，变成气，从壶嘴喷出来。力气大的，能把壶盖顶得噗噗响。”
他顿了顿，环视众人：
“可有人想过，这气为什么能顶起壶盖？”
一个年轻工匠举手：
“因为气……胀开了？水变成气，占的地方大了，没处去，就往外顶。”
“说得对。”
李默点头，
“水变成蒸汽，体积能膨胀一千多倍。如果把这股力量关在一个密闭的容器里，只留一个出口，那这股力能有多大？”
他拿起一根细竹管，插进壶嘴。
蒸汽顺着竹管喷出来，吹得前面一张油纸哗啦啦响。
“如果我们在出口装个轮子，让蒸汽吹着轮子转呢？”
李默在黑板画了个简单的示意图：一个锅炉，一根管子，管子尽头装个带叶片的小轮子。
“蒸汽吹动轮子，轮子带动轴，轴就能带动机器——纺车、磨盘、抽水的水车，甚至……船。”
屋里响起低低的议论声。
“李司徒的意思是，用蒸汽代替人力、畜力、水力？”
一个工部官员眼睛发亮。
“不止代替，是超越。”
李默说，
“人力有极限，畜力要喂养，水力要看天时。但蒸汽力，只要你有燃料，有水，就能源源不断地产出。而且力气可以很大——非常大。”
他看向石磊：
“石磊，你感应能量最敏感。你过来，感受一下这蒸汽里蕴含的‘力’。”
石磊起身走到炉子旁，伸出裹着纱布的手，虚悬在壶嘴上方。
额头印记微微发热。
他闭眼，集中精神。
在以往的感知中，火焰是活跃而躁动的能量，水是平和流动的能量，风是飘忽不定的能量。
但此刻，从壶嘴喷出的蒸汽，却是一种……被约束、被压缩、急于释放的能量。
它不像星纹钢能量那样稳定，也不像火焰能量那样散乱。
它有一种“方向性”——只朝一个方向冲，带着一种近乎固执的冲动。
“感觉到了。”
石磊睁开眼，
“像被关在笼子里的猛兽，只想往外冲。如果我们能给它做个合适的‘笼子’，让它按我们的规矩冲，它就能为我们干活。”
“就是这个意思。”
李默拍拍他的肩，
“坐下吧。”
他转向所有人：
“从今天起，格物院成立‘蒸汽机攻关小组’。石磊任组长，张衡、祖冲之协助。工部、将作监、格物院各抽调十名精干人手，一个月内，我要看到第一台能稳定运转的蒸汽机原型。”
他顿了顿，加重语气：
“这不是可有可无的闲棋。有了蒸汽机，我们的船就能逆风航行，矿山排水就能日夜不停，工坊的机器就能十倍百倍地提高效率。这是大唐强盛的另一块基石。”
十月二十八，攻关小组正式成立。
三十多人在格物院后院划出了一片独立区域，周围用木板围起来，门口挂了个“蒸汽坊”的木牌。
里面堆满了铁料、铜料、木料、工具，水力锻锤两台，还有三座临时搭起的炉子。
第一件事是确定方案。
张衡把李默画的那个简单示意图放大，贴在最显眼的墙上。
“李司徒说了原理，但具体怎么做，得靠我们自己。”
他指着图，
“锅炉、汽缸、活塞、连杆、曲轴、飞轮……每一个部件都得设计、试制、测试。”
祖冲之拿着炭笔在另一块木板上计算：
“按李司徒给的数据，水变成蒸汽，体积膨胀一千七百倍。如果我们做一个一尺见方的锅炉，里面装十斤水，全部汽化，产生的压力……”
他写下一串数字，然后停住了。
“算出来了吗？”
石磊问。他的双手还不能动，只能用下巴夹着炭笔，在纸上歪歪扭扭地画着什么。
“算出来了，但数字太大，我怀疑算错了。”
祖冲之摇头，
“按这个算，蒸汽的压力能把半尺厚的铁板都顶弯。我们哪来那么结实的材料？”
“用海神钢。”
石磊说，
“第一批海神钢下个月就能试产。虽然量不大，但做个小模型应该够。”
“可海神钢的冶炼工艺还在摸索，不一定来得及。”
张衡皱眉。
三人陷入了沉默。
窗外秋风呼啸，吹得木板墙呜呜作响。
油灯的火苗摇曳不定，把三个人的影子拉得忽长忽短。
良久，石磊开口：
“要不……咱们先做个小的？不用海神钢，就用普通熟铁。压力小点没关系，先验证结构可行不可行。等海神钢出来了，再做大的。”
“也只能这样了。”
张衡点头，
“那就定个尺寸：锅炉直径一尺，高两尺。汽缸直径三寸，行程一尺。先做一台最小号的，试试看。”
方案定了，接下来是分工。
张衡负责机械结构设计。
他带着五个将作监的匠人，开始画详细的零件图。
齿轮的齿形、连杆的长度、曲轴的偏心距……每一个尺寸都要反复计算、核对。
祖冲之负责热力计算和材料选择。
锅炉的壁厚要多少才能承受压力？
管路的直径多大才不影响蒸汽流量？
密封用什么材料？
他整天泡在格物院的资料库里，翻找各种关于金属性能、耐热材料、密封胶的记录。
石磊因为手伤，暂时做不了精细活，但他也没闲着。
他带着两个学徒，开始收集长安城里各种锅炉、压力容器的使用情况——酒楼的大汤锅、药铺的蒸馏器、染坊的蒸锅……
凡是和蒸汽、压力沾边的，他都去看了，记下它们的结构、材料、常见问题。
“石先生，您这手还没好，就别到处跑了。”
一个学徒劝他。
“手不能动，眼睛还能看，脑子还能想。”
石磊摇头，
“李司徒说了，这蒸汽机是个新东西，没现成的例子可抄。咱们得多看、多想，别人的失败经验，说不定就是咱们的成功窍门。”
十一月初十，第一台原型机开始组装。
零件摆了一地：
熟铁锻打的锅炉，像个大水缸；
铜制的汽缸，内壁磨得锃亮；
硬木做的活塞，外面包了两层浸过油的牛皮做密封；
铁制的连杆和曲轴；还有一大一小两个铸铁飞轮。
二十多个工匠围在一起，按照张衡画的装配图，小心翼翼地把零件拼起来。
石磊站在一旁，额头布带下的印记微微发热。
他在感应每个零件的能量状态——有没有暗伤？
应力集中在哪里？
组装时会不会产生意外的内应力？
“刘奇，停一下。”
他突然开口。
正在拧螺栓的叫刘奇工匠停下手。
“这根连杆，中间有一段内部有裂纹。”
石磊说，
“虽然现在看不出来，但一受力就会断。换一根。”
刘奇把连杆取下来，对着光仔细看，果然在某个角度能看到一条细如发丝的暗纹。
“神了！”
刘奇惊叹，
“石先生，您这眼睛比咱们的探伤锤还准！”
“不是眼睛，是感应。”
石磊没多解释，
“继续吧，小心点。”
组装从清晨持续到黄昏。
当最后一个螺栓拧紧时，这台怪模怪样的机器终于完整地呈现在众人面前。
它长约六尺，宽三尺，高四尺，像个巨大的铁螃蟹趴在地上。
锅炉在后，汽缸在侧，连杆曲轴飞轮在前，结构裸露，没有任何装饰，只有金属和木头最原始的颜色。
“加水，生火。”
张衡下令。
学徒们往锅炉里加了三十斤水，炉膛里塞进干柴，点着。
火苗舔着锅炉底，铜制的压力表指针开始缓慢移动。
所有人都退到安全线后，眼睛死死盯着机器。
一炷香后，锅炉里的水烧开了。
压力表的指针跳到了“五”的位置——这是他们预设的安全线。
“压力够了。”
祖冲之看了眼温度计，
“开阀门！”
负责操作的工匠扳动阀门。
嗤——！
一股白汽从管路中冲出，冲进汽缸。
活塞被推动，向后移动。
连杆跟着动，带动曲轴旋转。
飞轮开始转动，起初很慢，然后越来越快。
“转了！转了！”
有人激动地喊起来。
飞轮呼呼作响，带动着整个传动系统运转。
活塞在汽缸里来回滑动，阀门按照预设的节奏开合，蒸汽有规律地喷出，在空气中凝结成白色的雾气。
成功了？
这个念头刚升起——
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