天统三年二月,汴梁西山大汉工科院内,时已子夜,北风呼啸,拍打着冶铁坊的高窗。坊内却热气蒸腾,数十名工匠赤膊围着一座铜铁怪兽,人人眼中布满血丝,汗珠顺着脊背滚落。
那“怪兽”卧在石基上,长约一丈,高五尺,主体是个卧式钢制汽缸,粗如碾盘。汽缸连着曲轴、飞轮,更有铁管蜿蜒连接着旁边的锅炉。这便是乔道清带着三百巧匠,耗时两年多时日,历经十七次大改、数百次小调,方成形的“初代实用蒸汽机”。
“乔兄,”公孙胜声音中透露着疲惫,“内中压力已达红线,再升恐……”
乔道清站在最前,任由须发被热气炙得卷曲,他手按在微微震颤的汽缸上,感受着内里沸腾的力量,缓缓道:“开阀。”
“乔大人!您退后些!”几个年轻匠人急忙拦住乔道清,欲使他后退。
“退什么?”乔道清瞪着那几名工匠道,“此物若成,可抵万牛之力;若炸,我第一个殉道便是!”他推开众人,亲自握住蒸汽阀上铜轮,“诸君,便请与我一同——见证天工!”
……
这蒸汽机之难,远超想象。
天统元年春,刘泽授《蒸汽机原理图》。乔道清初看时觉得不过如此,可后面细看时只觉如同天书一般:汽缸如何密封?活塞如何润滑?冷凝如何高效?更兼材料、工艺、传动,处处皆是坎坷,乔道清与公孙胜召集数百能工巧匠一同商议探讨,数日方才有所感悟。
便是制作途中,也是一路坎坷,初时败在材料上。那铸铁汽缸受不住压力,数次炸裂,伤工匠数人。乔道清心下发狠,先以“灌钢法”炼出特种钢,更有巧匠创“多层热套”工艺,方成坚韧汽缸。
其次,困于密封。活塞与汽缸间隙,稍大则漏气,稍小则卡死。匠人试遍麻绳、皮革、软木,皆不耐高温高压。后有老漆匠献计:以桐油、石灰、细麻捣成千层膏,层层压入槽中,竟成“自紧密封”,越热越严。
去岁冬,苦于冷凝。蒸汽需循环,冷凝效率低下则力弱,一众能工巧匠皆尽不得其法。公孙胜观屋檐冰凌,忽悟“分离冷凝”之法,将冷凝器独立设置,效率倍增。
至今年正月,方成此机。然前番十数次试机,最长不过运行一刻钟,便故障停摆。此次试行,是最有可能成功的一次。
“开——阀——”
乔道清奋力转动铜轮。蒸汽嘶鸣着冲入汽缸,推动活塞。活塞杆带动曲轴,曲轴旋转,连接的大飞轮开始转动。
“动了!动了!”年轻匠人欢呼雀跃。
然不过转了数圈,异响突生:“嘎——吱——”飞轮转速骤缓,几欲停滞。
“加压!”乔道清高声喝道。
锅炉工拼命添煤,鼓风机一时狂啸不止。简陋压力表上指针颤巍巍划过红线,汽缸发出不堪重负的呻吟。
“要炸了!退!快退!”有人尖声叫道。
便在此时,公孙胜扑到传动箱前,抄起铁锤,对准某个连接处猛击一记。“铛”的一声巨响过后,异响顿消。飞轮骤然加速,越转越快,带起呼呼风响。
“成了!真成了!”满坊顿时沸腾不止。
乔道清却不敢动,只死死盯着飞轮旁连着的石磨,那正是测试负载的磨盘。但见石磨随之飞转,麦粒倾入,顷刻磨成细粉,如雪纷落。
这一转,便再未停歇。
两个时辰后,刘泽闻讯,夤夜而至。但见蒸汽机轰然运转,声如巨兽喘息。更奇者,乔道清已命人接上三台石磨、两台纺机,皆运转自如。
“陛下,”乔道清跪地行礼道,“臣……幸不辱命!”
刘泽急忙将乔道清等人扶起,抚着温热的汽缸,指尖微颤。他想起前世那些改变了世界的蒸汽机,想起工业革命的轰鸣,而此刻,这轰鸣首次在华夏大地响起。
“此机……一日可磨麦几何?”刘泽问。
“已转四个时辰,磨麦五千斤。”公孙胜禀道,“若以牛马,需壮牛二十头,终日不息。此机只需煤五百斤,水千斤,三人轮值。”
刘泽闭目吸气,良久方睁眼道:“善。大善。”
他走至飞轮前,但见轮上已刻八字:“天统三年二月十七,蒸汽初鸣”。这是乔道清亲手所刻。
“此机何名?”刘泽问道。
乔道清道:“请陛下赐名。”
刘泽沉吟:“便叫‘道清机’。一为铭记乔卿之功,二寓‘道法自然,水清火明’之意。自此,凡蒸汽动力机械,皆冠‘道清’二字。”
二月二十,大朝会之时。工部将“道清机”之事奏报,满朝文武皆尽哗然。
户部尚书先喜后忧:“一机可抵百工,则失业者众,恐生民变。”武将中亦有异议:“有造机之费,不如多造火器兵甲!”
乔道清出列道:“诸公只见一机代百工,不见百工可作新业!去岁纺车出,织女怨失业,然后有棉布价廉,天下寒者得衣。今蒸汽机出,磨面、纺纱、提水、开矿,皆可省力。省下之力,可读书,可学艺,可拓荒,可兴百业!”
公孙胜接道:“此机之力,更可用于水师战船。若以蒸汽推轮,则船行不依风帆,逆流而上,日行千里。于国于民,大利也!”
刘泽端坐,待众臣议毕,方道:“诸卿所言,皆有理。然朕有一问:若固守旧法,不用新器,则我大汉与宋何异?宋人亦重农桑,恤民力,然后却被外族欺辱!”
他见群臣皆尽若有所思,又道:“工科非奇技淫巧,乃强国之本。道清机是朕最为看重之物,如今既出,当由官营工坊先用,数年内不得外传,先设‘工转学堂’,教失业工匠新艺;便是日后普惠于民,凡用蒸汽机之坊,也需多纳‘机税’,用以养民。”
又对乔道清道:“乔卿,朕命你即刻研制‘船用蒸汽机’、‘矿用蒸汽机’。更可试制‘蒸汽机车’,若成,则千里之遥,旦夕可至。”
三月初一,工科院对外开放。汴梁百姓扶老携幼,来看“铁牛喝水吐气拉磨”的奇景。
但见“道清一号机”轰隆运转,带动十台纺机、五台磨盘。更有巧匠以齿轮传动,使一机同时驱动锻锤、鼓风、抽水。百姓目瞪口呆,有老者跪地高呼:“鲁班再世!鲁班再世!”
刘泽特命工匠在机旁立解说牌,上书蒸汽原理、历代改进、未来用途。更设“工匠讲解”,专为童子启蒙。
有蒙童问道:“铁牛吃煤喝水,会不会撑死?”
工匠笑答:“它只干活,不偷懒,比真牛强。”
自此,“道清机”名动天下。各州富商巨贾,纷纷来京,欲重金求购。刘泽下旨:“五年之内,蒸汽机只供官营。待五年后,方可售图纸,许民间仿造,仍需纳专利银。”