第82章 壶盖的启示 蒸汽之力（2/2）
砰！！！
一声闷响。
汽缸盖突然炸开，碎片四处飞溅！
滚烫的蒸汽像失控的野兽般喷涌而出，把最近的几个工匠烫得哇哇大叫。
飞轮在惯性下又转了几圈，然后歪歪扭扭地停下来，连杆已经弯成了奇怪的形状。
现场一片混乱。
医官冲上来救治烫伤的人。
幸好伤得不重，只是皮外伤。
张衡脸色铁青，走到机器旁检查。
汽缸盖的固定螺栓断了三根，剩下的也都变形了。
连杆弯了，活塞卡死在汽缸里，牛皮密封烧焦了大半。
“压力太大了。”
祖冲之看着压力表——指针已经打到了顶，超过了最大量程，
“我们的阀门调节不够灵敏，蒸汽进来太多太快，汽缸承受不住。”
石磊蹲下身，用没受伤的手指碰了碰炸裂的汽缸盖边缘。
切口很新，断口呈脆性断裂的特征。
“材料也不行。”
他低声说，
“熟铁太脆，承受不了循环冲击。得用韧性更好的材料，或者……改变结构，让受力更均匀。”
第一次试机，以失败告终。
接下来的半个月，是不断失败的半个月。
第二台原型机，改进了阀门设计，用了更厚的汽缸壁。
结果蒸汽压力不够，飞轮转了几圈就停了。
第三台，加大了锅炉，结果热效率太低，烧了半个时辰水还没开。
第四台，改进了密封，但活塞和汽缸的摩擦太大，机器自己把自己卡死了。
第五台、第六台、第七台……
问题一个接一个：密封漏气、冷凝效率低、传动损耗大、燃料消耗惊人……
蒸汽坊里堆满了失败品的零件。
工匠们的情绪从最初的兴奋，逐渐变成了疲惫，甚至有些沮丧。
十二月中旬，长安下了第一场雪。
夜里，蒸汽坊还亮着灯。
石磊、张衡、祖冲之三人围着火盆，面前摊着几十张失败记录。
“李司徒给的原理没错，可为什么就是做不出来？”
张衡揉着发酸的眼睛，
“每个零件单独看都没问题，合在一起就不行。”
“因为我们对‘力’的理解还不够。”
石磊盯着火盆里跳动的火苗，
“蒸汽之力不像人力，可以随时调整。它一旦产生，就必须有去处。如果我们不能精准控制它的产生、输送、转化，它就会在薄弱环节爆发出来。”
他顿了顿：
“我一直在想……我们能不能换个思路？不追求一口气做出完美的机器，而是先解决最核心的问题。”
“什么问题？”
“蒸汽的稳定产生和精准控制。”
石磊说，
“咱们之前的锅炉，都是烧开了就拼命产汽，压力高了就放掉，浪费不说，还忽高忽低不稳定。能不能做个……能调节产汽量的锅炉？需要多少汽，就产多少？”
祖冲之眼睛一亮：
“就像水车，水流大了转得快，小了转得慢。如果我们能让锅炉的产汽量和机器的需求匹配……”
“那就能稳定运行。”
张衡接话，
“可怎么匹配？机器转得快慢是变化的，锅炉烧水快慢是固定的，这怎么配？”
三个人又沉默了。
火盆里的炭噼啪作响。
窗外，雪越下越大，把整个格物院都染白了。
十一月二十八，距离腊月只剩三天。
李默来了蒸汽坊。
他仔细看了每一台失败的原型机，听了详细的失败报告，然后问了一个问题：
“你们有没有试过，把锅炉和汽缸分开？”
三人一愣。
“分开？”
“对。”
李默走到黑板前，画了个新的示意图，
“锅炉专门产汽，产出的蒸汽存到一个‘储汽罐’里。机器需要多少，就从罐子里取多少。这样锅炉可以稳定燃烧，机器也可以稳定运行。”
他顿了顿，又画了个小装置：
“还有这个——‘离心调速器’。飞轮转得快了，这两个小球会因为离心力飞起来，带动阀门关小，减少蒸汽进入。飞轮慢了，小球落下，阀门开大。这样机器就能自己调节速度，保持稳定。”
石磊盯着那个简单的装置，眼睛越来越亮。
这么简单……为什么他们没想到？
“李司徒，这调速器……您是怎么想出来的？”
张衡问。
“观察。”
李默说，
“水车上的闸板，磨坊里的离心离合，都是类似原理。你们太执着于蒸汽本身，忽略了机械控制的智慧。”
他拍了拍三人的肩：
“别灰心。失败是正常的，我从没指望你们一次成功。但每次失败，都要学到东西。现在你们知道熟铁不行，知道密封要耐高温耐油，知道传动要减少摩擦，知道控制要灵敏……这些都是宝贵的经验。”
他看向窗外的大雪：
“休息三天。调整好，重新开始。我相信你们能成。”
李默走了。
蒸汽坊里，三个人互相看了看。
“重新开始。”
石磊说。
“重新开始。”
张衡和祖冲之点头。
腊月初一，长安城已经有了年味了，百姓开始购置年货了。
休息两天的格物院蒸汽坊又开始热火朝天地干了起来。
这一次，他们完全推翻了之前的设计。
新的锅炉更大、更厚，内部加了盘管，提高热效率。
旁边立起了一个巨大的铜制储汽罐，像个倒扣的大钟。
汽缸重新设计，内壁做了精细的研磨，光滑得像镜子。活塞改成黄铜，外面包了多层浸过特殊油脂的麻布和皮革，既密封又耐磨。
传动系统全部重做：
齿轮加了斜齿，减少噪音和冲击；
连杆用了韧性更好的钢材；
曲轴做了动平衡，转动起来几乎没振动。
最关键的是那个“离心调速器”——两个铜制的小球，用连杆连着阀门。
飞轮一转，小球就飞起来，像两个跳舞的精灵。
腊月十五，第八台原型机组装完成。
这一次，所有人都很平静。
加水，生火，等待。
压力表缓慢上升。
当时针指向“十”的位置时，张衡深吸一口气：“开阀。”
阀门打开。
蒸汽从储汽罐平稳地流入汽缸。
活塞动了。
连杆动了。
曲轴转了。
飞轮开始旋转，起初很慢，然后逐渐加速。
离心调速器的小球飞了起来，在某个高度稳定住，随着飞轮转速微微起伏。
机器运转起来了。
没有爆炸，没有卡死，没有漏气。
只有规律的“嗤——嗤——”声，活塞的滑动声，飞轮的呼啸声，还有齿轮咬合的轻微咔哒声。
它转了十圈，一百圈，一千圈……
一个时辰过去了，机器还在转。
两个时辰，三个时辰……
天黑了，点起油灯继续看。
机器就这么转着，稳定得让人不敢相信。
“成了。”
石磊低声说，声音有些发颤。
张衡和祖冲之没说话，只是死死盯着机器，眼睛都不敢眨，生怕一眨眼它就会停下来。
但它没停。
一直转到第二天清晨，锅炉里的水烧干了，压力下降，机器才慢慢停下来。
整整十二个时辰。
“测功率。”祖冲之哑着嗓子说。
他们用李默教的简易测功方法：
在飞轮上缠绳子，绳子另一头吊重物，看机器能提起多重的物体，再换算成功率。
测试做了三次。
最后一次，飞轮带动绳子，把一块三百斤的铁锭提了起来，离地三尺，稳稳悬住。
“换算下来……”
祖冲之在纸上计算，
“大约……五十马力。”
五十马力。
什么概念？
一匹好马持续输出的力量，大约一马力。
这台机器，相当于五十匹马同时拉车，而且不知疲倦，不吃草料，只要添煤加水，就能一直干下去。
蒸汽坊里爆发出震天的欢呼。
工匠们抱在一起，又跳又笑，有人甚至哭了出来。
这一个多月的煎熬，数十次的失败，无数个不眠之夜，终于在这一刻得到了回报。
石磊走到机器旁，伸手摸了摸还在微微发烫的汽缸。
额头印记传来稳定的、有节奏的能量波动。
这一次，蒸汽之力被驯服了，乖乖地在管道和汽缸里流动，按着他们设定的规矩，推动活塞，转动飞轮，输出力量。
他抬头，看向窗外。
天亮了，朝阳把雪地染成了金色。
更远处，是长安城的轮廓，是大唐的万里河山。
而在这台机器之后，他仿佛看到了更远的东西——装着蒸汽机的铁木战船，劈波斩浪，远航万里；蒸汽机带动的矿山抽水机，日夜不停，挖掘深埋地底的矿藏；蒸汽机驱动的纺车、磨坊、锻锤，让工坊的效率十倍百倍地提升……
这一切，都从今天开始。
从这台还在冒着淡淡白汽的机器开始。
“给李司徒报喜吧。”
张衡走过来，脸上带着笑，眼圈却是红的。
“不着急。”
石磊摇头，
“等我们把图纸完善，把制造工艺标准化，造出第二台、第三台，确保不是偶然成功，再报喜不迟。”
他顿了顿：
“而且……这只是一个开始。”
他看向那台机器，眼神坚定：
“五十马力，够用了。但李司徒说过，将来我们需要五百马力、五千马力的机器，去推动更大的船，去驱动更重的机械。”
“那时候，这台机器就是我们的起点。”