爭論
在一些特定的情況下,科技的展與進步往往出人意料。正如一些學者所統計的結果,人類在二十一世紀一天的生產總值,便過了以往數百年的總和。這其中的主要原因,固然是由於技術的改進與革新,大大地提高了生產力。但另一個重要的原因則是,技術轉化為生產力的度越來越快。如今的大宋,也正在經歷着類似的過程。
試驗基地佔地約二十多畝,地勢極為平坦,四周早已建起了圍牆。四下望去,圍牆的四周已佈置了進排水系統,同時還有電杆豎起,且均已架好了電線。
范東來一直陪同在李不偉身邊,聞言笑道:“這個實驗基地在設計時,本想着不再需要直流了,然而後來又經過多番論證之後,最終還是決定修建直流電設施。”
李不偉奇道:“又要修了?難道說,整流器件的研究仍是緩步不前了?”范東來道:“這倒不是。大功率的整流器件雖然進展緩慢,但小功率的整流元件已初見成效。只要材料跟得上去,應該沒有太大的問題。”李不偉點頭道:“是啊,倘若材料工程沒有進展,即使工藝再好,也是無濟於事。”范東來道:“大人請放心,這個實驗基地,原本就是用於材料的測試與改進的。”
二人說著,已到了大門跟前。李不偉正待舉步跨入院中,卻聽范東來叫道:“大人小心,這大門上方正在施工呢。”
李不偉抬頭一看,果然察覺到大門的正上方有些動靜。他心下好奇,心想要蓋一個大門最簡單不過了,為何偏偏挑在今日?難道範大人是請人看了風水,對這大門的方向也要嚴格測量?
如此想着,已有人進去通報,緊接着那人又走了出來,示意可以進入院中了。李不偉與范東來舉步進了院子,抬頭望去,卻現剛才弄出的聲響,並不是在修建大門,而是在修鐵軌。
原來,大門的上面橫了一條鐵軌。這鐵軌看起來像是火車軌道,然而尺寸與跨度卻要小了許多,竟然像是某種玩具的軌道。
范東來指着鐵軌說道:“大人,這鐵軌環除了繞着整個實驗場一周之外,在東邊的工棚里還有更加複雜的佈置。之所以如此設計,是為了測試各種工件的使用壽命。”李不偉順着鐵軌望去,果然見其伸入了東邊的工棚。再一細看,這工棚里還有更複雜的裝置,大部分是在模擬橋樑、涵洞以及上下坡,甚至還有些地方在上面安裝了噴水裝置,想必是模擬下雨了。所有的一切,真實的鐵路工況完全類似。
范東來笑道:“其實當時修建此軌道的目的,主要是為了機車模型的設計,同時測試各種軸承、齒輪等傳動系統的磨損程度,以及潤滑油的使用壽命。然而開工之後,實驗室的諸位學者又有了新的想法。雖然這條鐵軌並不能真正用於運輸,卻可以進行多種機械零件的測試。倘若將實際使用的環境模擬在小型軌道車上,便可以日夜不間斷地進行工作了。”
李不偉喜道:“如此甚好。這個小型軌道不僅可以用於測試,還可以進行一些比賽,譬如小型機車的競賽。機車可以使用小型蒸汽機驅動,也可以用直流電機驅動。在規定的時間內誰跑得距離最長,便算誰贏了。”
范東來拍手贊道:“大人的想法當真巧妙,如此不僅能夠完成工件的測試,還多了些許樂趣。”言畢,稍一猶豫又接著說道:“其實現在已有人提出了這種想法。早在機關弩使用電機驅動的時候,石仲秋大人便對此提出了異議。他認為:電機雖然轉平穩且噪聲較小,卻要使用電池作為動力。除此之外,電池還要充電才能使用。而充電的設備,卻是由蒸汽機來驅動的。既然多了這些環節,說明電機驅動機關弩有不少蔽端,還不如直接收蒸汽機驅動得好。”
李不偉聞言一愣,反問道:“電動機的方案,不是由兵部決定的么?”范東來點頭道:“是啊,使用電機的好處,便是機關弩隨時都能夠處於待狀態,而不再需要進行預熱過程了。同時,由工作穩定平順,更易於瞄準射擊。另外,使用電機驅動之後,機構的複雜程度降低不少,保養起來也相對容易多了。”
李不偉笑道:“正是如此。不過蒸汽機的優勢也不能忽視,畢竟其動力來源很是直接,只需有了燃料與水,便可以驅動了。”
范東來道:“這便是問題的關鍵了。石大人也是這麼說的,聲稱電機雖然方便,但也離不開蒸汽機。例如現在的一些工廠裏面的小型機床,雖然大都採用直流電機作為動力,然而其電源的供給,卻是由車間外面的蒸汽機提供的。石大人又說,機床倒也罷了,畢竟隨處可以使用。若是用於機車的動力,卻是非蒸汽機不可。”
李不偉這才明白,原來在實驗室內部竟然還起了這樣一場爭論。不過這樣也好,有了爭論才有結論,才會有進一步的展。
依李不偉來看,無論是蒸汽機還是機關弩,都是些過時的東西。然而這些機械的出現,也有其必然性。眼下並沒有製造汽輪機的工藝,而內燃機的原理,李不偉也還沒有搞清。倘若某一位學者忽然靈光一閃,想出了內燃機的模型,李不偉自會馬上查看相應的資料。只可惜他終日忙得不可開交,竟然沒時間去考慮這一具有革命性的動力機械。至於機關弩繼續改進與研,顯然並非長遠之計。只要無煙火藥製造出來,機關弩也必將被機關槍所取代。不過要進行這些變革,必須有一定的前提條件,便是化學工業與機械加工業再上一個台階。
儘管如此,在聽了范東來的一番話之後,李不偉也覺得有趣之極,當下略為思索,又問道:“范大人,若我沒猜錯的話,爭論的另一方,應該是徐永紅了吧?”范東來笑着點了點頭,又聽李不偉繼續說道:“既然如此,不如索性讓他們比試一場吧。倘若比試過後仍然有人不服,可以繼續約定下次比試的時間。只要不耽誤正常的生產,這種比試或許會帶來更為先進的設計與加工方法。”
范東來喜道:“大人也有此想法?下官還正猶豫着是否支持他們呢。其實只要有了比試,雙方定會為此進行專門的設計,而且會與軸承廠、齒輪廠進行交流,同時還離不開風洞測試。多進行幾次比試,這些工廠也會相應地改進工藝與提高技術了。”李不偉接口道:“還有,既然要用到電機與蒸汽機,潤滑油與蓄電池也要改進才是。不過范大人要提醒他們兩位一下,比試中所用到的零件,必須符合現行的規格才是。”范東來連連點頭稱是。
其實現在的一些工廠,早已有了各自的測試平台。然而大宋的加工業剛剛起步,並沒有完善統一的標準。儘管實驗室已有了長度、質量、時間、硬度、平面度、同軸度、圓度、電壓、電流等一些基本的工藝參數與標準,但量具的製造又無法滿足需求。雖然第二家量具廠即日便要投入使用,但范東來心裏也明白,工業的起步,倘若沒有了嚴謹統一的標準,必將影響到日後的展。
好在理宗趙昀及朝中眾臣對於實驗室的需要有求必應,凡是范東來申報的資金,均可以迅落實,並不進行過多的調查。換句話說,朝庭幾乎完全相信實驗室的任何決定。其實這倒不是范東來有多權威,而是因為大宋朝的全部精英,幾乎全部集中在皇家實驗室與工廠,自然再也找不到更高水平的專家進行考核了。
至於這個試驗基地,原是李不偉南下福建之前提出的,本意是為了修建一個綜合的測試平台,然而真正動工之後,不少工廠與實驗室又提出各自的想法。如今這個試驗基地的各種設施,不僅能滿足原先的設計需求,同時還可以進行更多的其它測試。
二人說話間,已走進了試驗廠房。先映入眼帘的是一排木架,上面整整齊齊地擺放了各式各式的軸承、齒輪、銷、鍵,以及其它機械工件。有一人正站在木架旁,手中拿着一卷冊子,似乎在查驗架上的零件是否與冊子中記載的相附。
李不偉一見到此人,頓時喜形於色,忙道:“言大人,多日不見,聽說您又有了不少收穫啊。”
李不偉口中說的言大人,正是臨安第一家軸承廠的負責人言有信。此人的名字很是特別,李不偉自然印象極深。如今臨安已有了兩家軸承廠,而且在蘭溪也開了另外一家大型軸承廠。言有信由於任職時間較長,積累了不少經驗,竟然成了大宋屈一指的軸承製造與設計的專家。
言有信咋一看到李不偉,也是驚喜交加,忙放下手中的冊子行了官禮。幾人寒暄片刻言歸正傳。言有信道:“前些日子,臨安第二軸承廠開工時,下官本想請大人前去,后又聽聞大人去了南方,心下好生失望。如今大人既已返回臨安,下官已有不少好消息要向大人稟報。”
李不偉喜道:“有好消息?那當真是太好了。我且來猜上一猜,可是與滾動軸承有關?”言有信頷笑道:“大人果真聰慧過人,正是與滾動軸承有關。大人是否還記得,軸承廠製造的第一批滾動軸承,原是在大人的四輪馬車上進行測試的?”李不偉點頭道:“自然記得。”隨即又嘆道:“只可惜那批軸承的使用壽命太短,沒過幾天竟然全部磨損壞了。好在用於測試的軸承數量不少,車夫也熟悉了更換軸承的操作,半月下來,雖然沒有影響馬車的行駛,但廢舊軸承卻是積攢了十多個。”
言有信笑道:“大人好記性,不過大人似乎還不知道,您前日回來時乘座的馬車,其車軸已使用了圓椎滾子軸承,而前輪的轉向與懸挂部分,也使用了滾珠壓力軸承。七八日測試下來,各種軸承竟然完好如初。”
李不偉暗叫慚愧。其實在軸承廠成立之前,他曾將滾動軸承的原理與分類大概介紹了一番,又着重說了一下軸承的受力分析。至於如何加工製造,以及安裝調試,卻並未涉及到太多內容。究其原因,一是因為他覺得以目前的工藝水平,不可能在短時間內批量製造滾動軸承,二是他自已也只知道滾動軸承的簡單原理,對於其製造與安裝過程,卻是知道得不多。
如今聽言有信談及軸承,李不偉忽然覺得,關於軸承設計與製造的知識,或許已經有許多人要過他了。倘若言有信再說些更加深入的話題,恐怕他自己也會不明所以了。看來今晚回家之後,還需抱着書本,好好軸承方面的知識才是。
言有信又道:“大人離開的這段時日,我等又將軸承的規格與參數重了一番,最終定出了**類二百七十四小類的規格。用於製造軸承的材料規格與尺寸要求,也全部交與了范大人。”
自從進屋之後,范東來始終一言未,此時聽到言有信提及此事,范東來插言道:“言大人交給實驗室的數據,下官已命人進行了分類整理。除了軸承之外,還有齒輪廠、鑼絲廠、以及生產其它緊固結合件、各種機構的連桿、軸套等工廠,均已送報了統一的規格要求。這些數據經過整理之後,將全部送交兩家重型機械廠。從今以後,包括臨安兩家重型機械廠在內的六家鋼鐵與銅材廠,將全部按規格產出型材。”
李不偉聽得又驚又喜,對於型材他還是記得一二,但沒想到大宋竟然已走到了這一步,而且此事並不是出自他的主意。
如此看來,自己帶來的那些科技知識,在剛開始應用的時候尚需自己講解一二,然而展到了一定程度之後,宋朝自會有各類人才將其不斷完善。所有的這些,大大出乎李不偉的意料,他原以為自己要花上幾年、甚至十幾年的時間,才能為大宋建立完善的標準體系。看來,如今的宋朝人才濟濟,只要朝庭大力支持,保不定還會搞出什麼出人意料的事情呢。
李不偉興趣頓起,將工房內的每個貨架上的零件全部看了一遍,現這些工件大多是軸承、齒輪、軸套、連接件、密封件。根據這些零件的規格說明,大部分是為自走炮、機關弩、以及兵馬輜重準備的。至於一些更大型的軸承與密封件,顯然是為蒸汽機船設計的。看來,所有的一切都是為了戰爭而準備的。
待走到一個標有“動力”的貨架旁,李不偉更是興奮難耐。這架子上擺了一台小型的蒸汽機,看其樣子,像極了機關弩上面使用的那種蒸汽機,然而其精細程度又提高了不少。另外還有一台更小些的機器,李不偉卻看得不甚明白。
范東來道:“大人,其實這是一個軸流機的模型,也是大人以前說的汽輪機。這台機器目前只有三台,全部是由機床車間製造的。大人眼前這台是完成品,只有一級葉片,將用到小型進行測試。至於另外兩台,仍然在實驗室里擺着,此時已有十多名學者對其進行研究,希望能找出更合理的設計與改進。”
汽輪機,又稱蒸汽透平,是將蒸汽的能量轉換成為機械功的旋轉式動力機械,主要用作電用的原動機,也可直接驅動各種泵、風機、壓縮機和船舶螺旋槳等。利用流體衝擊葉輪轉動而產生動力的動機,按流體的不同而分為汽輪機,燃氣輪機和水輪機。皇家實驗室的那台大型水輪,其實也算是一種渦輪機,不過眼前這台機器,卻是用蒸汽作為動力的。
在決定製造蒸汽機的時候,李不偉也曾想過,既然汽輪機的熱效率更高,轉也更快,為何不直接製造汽輪機呢?然而當他看到汽輪機的原理與零件圖時,頓時萌生了退卻之意。汽輪機原理雖然看似簡單,但零件卻是不少。一個簡單的二級汽輪機,零件總數已有一百多個,而且相比蒸汽機而言,汽輪機的精度要求更高。在當時還沒有車床的情況下,想要製造出汽輪機,當真是難於登天。
如今既然有了電機驅動的各類機床,而且鑄造水平又有了大幅改進,要製造出簡單的汽輪機倒也不是難事。然而李不偉仍舊覺得,汽輪機的製造不是那麼簡單的,雖然眼下已有了三台樣本,但要製造出能夠用於船隻或機車的汽輪機,恐怕不是那麼簡單的。李不偉想得沒錯,事實也證明了這一點。此為後話。
天視察下來,已是傍晚時分,眼看着臨安附近的工廠運行得極為順利,李不偉已想得更遠了。雖然大宋已有了一定的工業基礎,然而各家主要的工廠與實驗室,仍然集中在臨安附近,最遠也就是蘭溪了。而蘭溪之所以成為第二個選擇,其主要原因,還是由於他上次去蘭溪考察過一次緣故。
工廠的選址,一是當地資源豐富,二是交通便利,三環境與氣候適宜,這才能聚集的大批人才。看來,目前的當務之急,就是在戰爭全面展開之前,再選擇一處作為工業區。
回到家中,李不偉命人將車上的箱子搬進屋內,然後打開箱子,將裏面的物事一一擺在桌上,仔細地看了起來。看了一會兒,他伸手拿起其中一件東西。這是一個長約六厘米,直徑約四厘米的圓柱體。這圓柱體上開了一些長方形的孔,末端又伸出兩根銅製的接頭,中間還穿了一根光亮的鐵軸,竟然是一個小型的直流電機!
對於小型電機,李不偉以前曾接觸過不少。用於Rc競賽的各類54o或38o有刷電機,以及一些國產的精口無刷電機與電調,李不偉也曾有過幾隻。這些電機的體積並不是很大,甚至一隻手便可以抓住七八隻。然而眼前這台電機約兩三公斤重,就是與後世的鼓風機馬達相比,其體積也要大上許多。然而這的確又是大宋朝的第一批微型電機。
“又是比試……不過比一下也好,倘若石仲秋輸急了,在模型機車上率先使用了汽輪機,說不定又會引一次技術革新呢。這場爭論應該還算是件好事。”李不偉自言自語地說著,渾然不覺周依依端着一杯茶走了進來。
“咦?不偉哥哥,這好像是一隻啊。”周依依訝然道。李不偉笑道:“依依眼光不錯,竟然一眼就認出來了,這正是一隻。我還在想,這電機用來幹什麼好呢?做個電風扇如何?”
周依依搖頭道:“夏天最熱的時間只有二十多天,一時也用不着風扇。只可惜這了些,否則裝在自行車上,倒是個不錯的辦法。”
“電動自行車?好想法!”李不偉贊道。“不過眼前這隻,顯然是不行的,得想個辦法用到其它地方,否則可惜……”
二人漫無邊際地聊着,李不偉只覺得愜意之極。只要待在家裏,哪怕僅僅是與周依依隨便說上兩句,他心裏也感覺十分踏實。
只是今天,李不偉還有一件事擱在心裏。今日與范東來的一席話之後,他已清楚地知道,如今的各家工廠,除了製造必要的機械零件之外,更多的精力卻是放在機關弩、炮彈、以及盔甲與兵器的製造上。紡紗機與織布機日夜不停,新產出的一批縫紉機也派上了大用場,然而縫製的卻都是軍裝與軍靴。各種成品油如汽油、柴油、煤油也大量屯積,估計是為了戰時的需要。至於火藥,更是在全國各地加緊製造,然後集中運往沿江一線。
李不偉已隱隱覺得,皇帝召自己明日入宮相見,十有為了戰前準備的事情。