第183章 汽笛初啼

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沧州、登州、青州等地的工坊区，一座座高大的风车林立，巨大的叶片在风力带动下缓缓旋转，通过一系列齿轮和传动轴，将力量输送到工坊内部，驱动着那些日益精密的机床。 车床旋转，铣刀飞溅出金属碎屑，刨床往复运动，削切着坚硬的钢铁，还有锻锤起落，研磨机嗡鸣……这些由刘体纯指导设计、在宋应星和薄珏等人主持下不断改进的“母机”，正以前所未有的效率，生产出更多、更精良的火帽枪零件、火炮构件和各种工具。 然而，风力，这取自自然的动力，却有着天然的缺陷。 它时强时弱，时而呼啸奔腾，时而悄无声息。 工坊的生产不得不看老天的脸色，风起时全力开动，风停时只能陷入半停滞，工匠们眼巴巴地望着静止的风车叶片，徒叹奈何。 这种不稳定的生产节奏，严重制约了军工产能的进一步提升，尤其是在面临清军和郑家双重压力的当下，稳定的动力来源成为了亟待解决的瓶颈。 刘体纯深知，要想实现质的飞跃，必须跨越自然动力的局限。 他的目光，投向了那蕴藏在煤炭与水中的、更加强大且可控的力量——蒸汽机。 “原理很简单，就是烧开水。”在青州工坊的核心实验区内，刘体纯对聚集在一起的宋应星、薄珏以及几位顶尖的工匠解释道。 他拿着一根炭笔，在一块打磨光滑的黑板上画着示意图：“锅炉里的水被加热，产生大量蒸汽。蒸汽通过管道进入这个汽缸，推动里面的活塞做往复运动。再通过这个连杆和曲轴，把往复运动变成旋转运动，就可以输出稳定的、强大的动力了！” 图纸上的结构看起来确实不算复杂，一个锅炉，一个汽缸，一套传动机构。工匠们看着图纸，眼中既有对未知的好奇，也有一丝疑虑。 “将军，此物若成，真能替代风车、水排，提供源源不断的动力”一位老工匠忍不住问道。 “不仅能替代，其力量将远超风力和水力，而且不分昼夜，不论晴雨，皆可运转！”刘体纯肯定地回答。 但他随即话锋一转，手指着汽缸与活塞的连接处说：“然而，此物成败之关键，不在于能否造出来，而在于能否‘关得住’这股力量！难点，就在这里——密封！” 他环视众人，神色凝重说道：“蒸汽乃高温高压之气，无孔不入。若汽缸与活塞之间缝隙稍大，蒸汽便会泄漏，压力骤降，机器便无力可用，甚至可能因压力不稳而炸裂，伤人伤物。 我们需要一种材料，或者一种结构，能够耐受高温高压，紧密填充活塞与汽缸壁之间的缝隙，阻止蒸汽逃逸。” 没有橡胶，这个看似简单的密封问题，在这个时代却成了横亘在蒸汽机面前的一座大山。 哪里有橡胶，刘体纯知道，也知道硫化工艺，这对于他并不难。 可是，他现在没有远洋跨海能力，只能是让橡胶树在南美洲自由自在地生长。 若是委托欧洲人运输，怕是机密难保，提前触发欧洲的工业革命。 一场艰巨的攻关战就此拉开序幕。由博学广闻的宋应星挂帅统筹，负责理论支持和资源调配；由精于机械制造、心思缜密的薄珏主管具体设计和试验。 实验场被安排在远离主要工坊区的河边，以防万一发生爆炸。 大的机体很快就造出来了，现在需要实验的就是密封材料。 第一次尝试：金属薄片 薄珏首先想到的是利用金属本身的加工精度。 他亲自监督工匠，选用上好的黄铜，精心铸造并锉磨出一个汽缸和一个匹配的活塞，力求间隙最小。然后，他让人用韧性极好的紫铜捶打成薄片，裁剪成圆环，垫在活塞的凹槽内。 “点火！”薄珏下令。 炉火熊熊，锅炉内的水开始沸腾。压力表的指针缓缓上升……当压力达到约莫一个半大气压时，一阵尖锐的“嗤嗤”声从汽缸处传来，白色的蒸汽如同顽皮的精灵，从活塞杆与汽缸盖的连接处、从活塞与汽缸壁的缝隙中猛烈地喷射出来，瞬间弥漫了整个工棚。 压力再也无法上升，活塞只是在汽缸内微微颤动，根本无法输出有效的功。 “失败。”薄珏面无表情地记录下数据。 “紫铜片虽软，但无法完全填充微观不平整处，且在高温下易变形。金属与金属之间的硬接触，难以做到绝对密封。” 第二次尝试：麻绳与油脂 一位老工匠提议道：“主管，船上有些地方用浸了油脂的麻绳填塞，也能防漏，可否一试” 薄珏觉得可以一试。他们选取了最上等的苎麻绳，用牛油和松香混合熬制的油脂反复浸泡，使其变得柔韧且充满粘性。然后将这油浸麻绳紧密地缠绕在活塞的凹槽内，再次组装进行测试。 这一次，情况稍好一些。蒸汽泄漏的声音小了很多，压力能够上升到两个大气压左右。活塞开始缓慢地做往复运动，带动着连杆和飞轮笨重地转了几圈。围观的工匠们发出一阵低低的欢呼。 然而，好景不长。高温的蒸汽很快将麻绳中的油脂烤干、冲刷掉，失去油脂的麻绳变得干硬、脆弱。 运行了不到一炷香的时间，泄漏声再次变大，压力下降，机器又停了下来。 拆卸检查，发现麻绳已经碳化、断裂。 “麻绳不耐高温，油脂易被冲刷蒸发，无法持久。”薄珏在实验记录上写道，语气中带着失望。 第三次尝试：多层牛皮 皮革具有一定的弹性和耐热性，似乎是个不错的选择。 薄珏让人选用厚实坚韧的公牛皮，削磨成均匀的薄片，然后像叠千层饼一样，将多层牛皮圈叠加在一起，中间涂抹上耐热的鱼油和石墨粉混合物，然后压入活塞的凹槽。 重新点火升压。牛皮密封圈的表现比麻绳要好，蒸汽泄漏得到了较好的控制，压力稳稳地升到了三个大气压！活塞有力地往复运动，通过连杆和曲轴，带动飞轮越转越快，发出呼呼的风声。 “成了！成了！”年轻的助手小胡忍不住跳了起来，连一向沉稳的宋应星也抚须点头，眼中露出欣慰之色。 薄珏紧盯着运行中的机器，脸上却没有太多喜色。 他吩咐道：“持续运行，记录时间。” 机器轰鸣着，输出着稳定的力量，仿佛一个不知疲倦的巨人。 一个时辰，两个时辰……就在大家以为成功在望时，一阵焦糊味传来。紧接着，活塞的运动开始变得滞涩，噪音增大，蒸汽泄漏再次出现。 停机拆卸。只见那多层牛皮圈在持续的高温和摩擦下，已经严重变形、硬化，边缘甚至出现了碳化的迹象，失去了弹性，无法再有效密封。 “牛皮……还是不行。”薄珏疲惫地揉了揉眉心，看着那堆报废的牛皮圈，心中涌起一股强烈的挫败感。 连续的努力，似乎总是差那么一点。 实验陷入了僵局。铜片、铁片、麻绳、牛皮……能想到的材料几乎都试了一遍，却都无法解决高温高压下的持久密封问题。 工棚里的气氛有些压抑，工匠们脸上都带着迷茫和焦虑。 没有合适的密封材料，这神奇的蒸汽机，难道终究只是一个无法实现的空中楼阁吗 宋应星翻看着连日来的实验记录，眉头紧锁。 薄珏则常常对着那台沉默的试验机发呆，手指无意识地在沙地上画着各种可能的密封结构图。 刘体纯再次来到实验场，了解了所有失败细节后，沉默良久。 他看着那些报废的密封件，又看了看炉膛中熊熊燃烧的煤炭，以及那因为密封不住而白白浪费掉的蒸汽动力，心中亦是焦急，但他知道，此刻绝不能表现出动摇。 “失败是成功之母。”刘体纯的声音打破了沉寂，“每一次失败，都告诉我们一条走不通的路。我们离成功，更近了。” 他走到试验机旁，用手抚摸着尚有余温的汽缸说：“我们缺的，或许不是某种单一的材料，而是一种组合，一种结构，或者……一种我们尚未想到的思路。 他的话，像一道微光，再次点亮了众人心中的希望。 薄珏抬起头，眼中重新燃起斗志，坚定地说：“将军，我想再试试！或许，我们可以尝试用薄金属片与某种软质材料复合……” “尽管去试！……” 刘体纯斩钉截铁地说道：“需要什么，尽管开口！我相信，办法总比困难多！” 蒸汽机的怒吼，暂时被“密封”这道枷锁困住了！