扶蘇更是被這生動的描述逗得前仰后合,爽朗的笑聲在機(jī)器的轟鳴中格外清晰。這公輸昂,真是個活寶!一個被師父打怕了的天才技術(shù)宅!不過,這種“話癆”式的研發(fā)人員,在需要高度協(xié)作和溝通的科技創(chuàng)新領(lǐng)域,可比那種沉浸在自己世界、拒絕交流的“悶葫蘆”要可愛得多,也要高效得多!
他止住笑聲,看向眼前這位因為陛下的關(guān)注而更加興奮、眼神灼灼放光的公輸昂,眼中充滿了極其濃厚的興趣和期待:“公輸昂,不必多禮。你的師尊和茅院長一路上對你的這項發(fā)明可是贊不絕口,推崇備至,甚至不惜用‘價值半載國賦’、‘帝國瑰寶’這樣的詞匯來形容。可是把朕的胃口吊得足足的。來,現(xiàn)在就給朕好好介紹介紹,眼前這些轟鳴的鋼鐵杰作,究竟是何等驚天動地的神奇物件?其原理為何?妙在何處?朕,洗耳恭聽,很是好奇。”
公輸昂一聽皇帝陛下親自點名,并且表現(xiàn)出如此濃厚的興趣,立刻如同被點燃的火箭,精神百倍,臉上煥發(fā)出極度自豪的光彩,仿佛終于找到了世界上最懂他、最識貨的知音聽眾。他連忙側(cè)身引路,聲音都因激動和急切而拔高了幾分,語速不自覺地加快:“陛下圣明!陛下請看!就是此物!這一切的核心!”
他帶著眾人走到最近的一臺正在全力工作的奇特機(jī)器旁。這臺機(jī)器大約有半人多高,結(jié)構(gòu)緊湊而充滿工業(yè)力量感。其核心是一個厚重堅固的鑄鐵氣缸體,外面緊密地包裹著一層層的散熱鰭片,以驅(qū)散那驚人的燃燒熱量。氣缸上方是一個結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜的缸蓋,由精鋼打造,上面連接著許多粗細(xì)不一、走向清晰的銅管——有進(jìn)氣的,有排氣的,還有似乎是輸送油料的。缸蓋上還凸起著幾個造型奇特的閥門機(jī)構(gòu),通過精巧的搖臂與一根不斷旋轉(zhuǎn)的細(xì)長金屬軸相連。
一根粗壯有力的曲軸從氣缸體一側(cè)有力地伸出,通過一根結(jié)實的連桿與氣缸內(nèi)部看不見的活塞相連。此刻,這根曲軸正在以一種令人目眩的速度高速旋轉(zhuǎn),帶動著一個沉重的鑄鐵飛輪,發(fā)出穩(wěn)定而極具威懾力的低沉轟鳴。飛輪又通過多層牛筋皮帶,將這股澎湃的動力高效地傳輸給一旁那臺正在以驚人速度切削一塊鋼坯、火星四濺的銑床。那銑床的工作效率,肉眼可見地比旁邊工坊里同型號但由蒸汽機(jī)驅(qū)動的機(jī)床快了不止一籌!
“陛下,此物學(xué)生與參與研制的諸位師兄弟將其命名為——‘神工·火油動力機(jī)’!”公輸昂的聲音帶著無與倫比的自豪和一種開創(chuàng)新時代的使命感,他徹底進(jìn)入了狀態(tài),開始滔滔不絕、極其詳盡地講解起來,語速快而清晰,細(xì)節(jié)豐富,果然是個“話癆”天才無疑。
“此物之靈感誕生,并非憑空而來,實乃學(xué)生長期癡迷于觀察、苦苦思索,最終受學(xué)院兩大現(xiàn)有奇跡啟發(fā),融會貫通而來!”他伸出兩根手指,目光炯炯。
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“其一,便是學(xué)院的動力基石——蒸汽機(jī)!”他語氣充滿敬意,“學(xué)生長期癡迷于其精妙絕倫的構(gòu)思——利用燃燒煤炭之熱能,加熱清水轉(zhuǎn)化為高溫高壓之蒸汽,再以蒸汽之膨脹偉力推動氣缸內(nèi)之活塞做往復(fù)直線運動,最后通過巧妙的連桿曲軸機(jī)構(gòu),將這直線運動轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定而持續(xù)的旋轉(zhuǎn)運動,從而輸出機(jī)械動力。此乃‘化熱為力’之典范,堪稱巧奪天工!”
“然而,學(xué)生亦觀察到其巨大弊端:過程冗長,熱能需經(jīng)水汽二次轉(zhuǎn)換,損耗巨大;且體型笨重,離不開巨量煤炭與活水,束縛極多?!彼掍h一轉(zhuǎn),指向第二個靈感來源。
“其二,便是工學(xué)院與化學(xué)院諸位博士聯(lián)合研制成功的載人熱氣球!”他眼中閃爍著悟道般的智慧光芒,“學(xué)生曾多次癡迷地觀看熱氣球壯麗升空之景象,對其球體下懸掛的那具神火噴燈印象極深,為之震撼!那噴燈通過加壓,將化學(xué)院提煉之‘火油’霧化噴出,遇明火即形成猛烈、集中、溫度極高之烈焰,瞬間加熱球囊內(nèi)之空氣,產(chǎn)生巨大浮力,竟能托舉龐然球體與人員升入蒼穹!學(xué)生當(dāng)時便萌生一個大膽至極的想法:蒸汽機(jī)之熱,源于燃煤燒水,何其間接迂回!為何不能像這神火噴燈那般,直接燃燒一種更容易點燃、能量密度更高、更易攜帶之液體燃料,并想方設(shè)法讓這燃燒……不,是讓這爆燃,直接發(fā)生在密閉的氣缸內(nèi)部呢?!以此產(chǎn)生更直接、更猛烈、更高效、更緊湊的動力呢?!”
扶蘇聽得心臟狂跳不止,幾乎要蹦出胸腔!內(nèi)燃!這小子竟然純粹依靠自己的觀察、思考和摸索,抓住了內(nèi)燃機(jī)最核心、最本質(zhì)的思想——讓燃料在氣缸內(nèi)部燃燒爆炸,直接做功!這是何等的天才!何等的悟性!
公輸昂完全沉浸在了創(chuàng)造與分享的狂熱之中,手舞足蹈地比劃著,每一個細(xì)節(jié)都不愿放過:“于是,自那時起,學(xué)生便開始了漫長、枯燥、失敗遠(yuǎn)多于成功、甚至堪稱危險的嘗試之路。最初,學(xué)生思路仍未完全擺脫蒸汽機(jī)桎梏,嘗試做一個微縮的燃燒室,燒火油來加熱空氣,想用熱膨脹的空氣去推動活塞。結(jié)果……慘不忍睹,效率低得令人發(fā)指,甚至遠(yuǎn)不如老老實實燒開水產(chǎn)生蒸汽。”
“經(jīng)歷無數(shù)次失敗后,學(xué)生幾乎要放棄此路。轉(zhuǎn)機(jī)來源于一次在化學(xué)院的觀摩。”他眼中重現(xiàn)當(dāng)時的光彩,“彼時化學(xué)院正在分餾提煉運來的火油,學(xué)生見到那些匠師將不同沸點的組分,分離出來,得到一種清澈如水、卻極易揮發(fā)燃燒、危險性極高的‘輕油’,操作稍有不慎甚至遇到明火就會發(fā)生瞬間的爆燃!學(xué)生當(dāng)時非但未懼,反而如同被驚雷劈中,茅塞頓開——學(xué)生要的就是這個!要的就是這瞬間的爆燃!要的就是這狂暴的沖擊力!”
他激動地猛地一拍大腿,“學(xué)生思路徹底扭轉(zhuǎn)!立刻回去重新設(shè)計。首要難題是如何將這種‘輕油’與空氣高效混合。學(xué)生苦思冥想,設(shè)計了一個特殊的霧化混合裝置”,他指著機(jī)器上部一個帶有細(xì)小噴口和調(diào)節(jié)旋閥的銅制部件,“利用高速氣流將液態(tài)‘輕油’擊碎、霧化,使其與適量空氣充分混合,形成極易燃燒的混合氣體?!?/p>
然后,他指著氣缸蓋上那個復(fù)雜的打火機(jī)構(gòu):“混合油氣進(jìn)入氣缸后,如何點燃?最初是用燒紅的鐵絲小心翼翼地從預(yù)留小孔伸進(jìn)去點,危險且不便。后來學(xué)生借鑒了聯(lián)合火器局為燧發(fā)槍研發(fā)的可靠打火石機(jī)構(gòu),將其極度微型化、精密化,置于氣缸內(nèi)部特定位置,通過一套與曲軸聯(lián)動的精巧控制機(jī)構(gòu),確保在活塞運行到最合適位置的瞬間,擊錘落下,啪!產(chǎn)生強(qiáng)烈火花,精準(zhǔn)點燃混合氣!”
“然而,這并非簡單點燃即可!”公輸昂語氣變得極度嚴(yán)肅,“最關(guān)鍵、最核心的一步,在于時序與控制!學(xué)生深刻認(rèn)識到,絕非簡單將油氣點著就行,必須精確控制整個過程!”他指著那根不斷旋轉(zhuǎn)的凸輪軸和與之連接的氣門搖臂。
“學(xué)生嘔心瀝血,改進(jìn)了蒸汽機(jī)簡單的氣路結(jié)構(gòu),設(shè)計了全新的進(jìn)氣門和排氣門,并通過這套凸輪軸機(jī)構(gòu)與曲軸精確聯(lián)動!”他詳細(xì)解釋道,“其循環(huán)大致如下:曲軸旋轉(zhuǎn),首先帶動活塞下移,此時進(jìn)氣門被凸輪頂開,混合油氣被吸入氣缸;隨后活塞上行,進(jìn)氣門關(guān)閉,混合油氣被劇烈壓縮,溫度和壓力驟升;當(dāng)活塞即將到達(dá)頂點時,壓縮比達(dá)到最大,點火機(jī)構(gòu)瞬間動作,火花閃現(xiàn)——嘭?。?!一次劇烈無比、可控的爆炸在密閉氣缸內(nèi)瞬間發(fā)生!產(chǎn)生難以想象的巨大壓力,狠狠地將活塞向下推動,這股磅礴巨力通過連桿,轉(zhuǎn)化為曲軸旋轉(zhuǎn)的強(qiáng)大扭矩!這才是動力的真正來源!”
他喘了口氣,繼續(xù)激情澎湃地描述:“爆炸做功后,活塞再次上行,此時排氣門被凸輪機(jī)構(gòu)頂開,燃燒后的廢氣被排出;排氣完畢,活塞再次下移,新一輪的進(jìn)氣開始……如此進(jìn)氣、壓縮、爆燃、排氣,四個步驟循環(huán)往復(fù),周而復(fù)始,動力便源源不斷地、高效地從這根曲軸上輸出!學(xué)生將其稱為‘四步輪回之火工真訣’!”
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公輸昂臉上洋溢著創(chuàng)造者目睹神跡般的光輝,仿佛回顧那段歲月依舊心潮澎湃:“陛下,您是不知道,為了找到最合適的油氣混合比例、最佳壓縮程度、最精準(zhǔn)的點火時機(jī),學(xué)生和團(tuán)隊經(jīng)歷了多少次失?。≌?、燒毀、卡死的缸蓋不計其數(shù),實驗室墻壁都被熏得漆黑!但每一次失敗都讓我們離成功更近一步!終于,蒼天不負(fù)有心人,我們找到了那個完美的平衡點!陛下,您此刻所聽聞、所目睹的,便是最終定型、可穩(wěn)定運行的‘神工·火油動力機(jī)’!其動力之澎湃、響應(yīng)之迅捷,遠(yuǎn)超學(xué)生最初最樂觀的想象!”
他指著旁邊那臺明顯比蒸汽機(jī)驅(qū)動的同款銑床工作速度快上數(shù)倍、切削力道也更加兇悍的機(jī)器,無比自豪地說道:“單就以單位體積和重量所能輸出的持續(xù)動力計算,學(xué)生經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)對比測算,這樣一臺‘神工·火油動力機(jī)’,其有效功率恐怕足以抵得上二十臺乃至三十臺同等體積的蒸汽機(jī)!而且它啟動極快,無需漫長的燒水升壓過程,旋鈕一撥,片刻即達(dá)全功率;它對操縱指令的反應(yīng)極其靈敏,增速減速幾乎隨心而動;它更輕便,可以分散布置,無需依賴龐大的中心動力源和復(fù)雜的傳動系統(tǒng)!”
扶蘇已經(jīng)完全被公輸昂這詳盡無比、精彩紛呈的講解徹底震撼了!雖然眼前這臺機(jī)器肯定還非常原始,噪音震耳欲聾,油煙氣味刺鼻,效率、可靠性、耐久性恐怕都遠(yuǎn)不能和成熟的內(nèi)燃機(jī)相比,但最核心的原理通了!進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣——這分明就是一臺原始的四沖程汽油機(jī)的原型!這是何等的跨越!這是真正的動力革命!
他仿佛看到了無限廣闊的應(yīng)用前景!正如公輸昂所展望的,這機(jī)器徹底擺脫了對巨量冷卻水和煤炭的依賴,只需要化學(xué)院不斷精煉提供的“輕油”!這意味著動力單元可以做得更小,可以更加分散地布置,可以應(yīng)用于蒸汽機(jī)極其受限甚至是難以企及的領(lǐng)域——交通工具!
公輸昂顯然早已思慮深遠(yuǎn),他雙眼放光,繼續(xù)向皇帝描繪著激動人心的藍(lán)圖:“陛下!此物之潛力,其應(yīng)用前景之廣闊,絕不僅僅局限于驅(qū)動工坊里的這些機(jī)床!那簡直是殺雞用牛刀,大材小用!學(xué)生近日已在茅院長、師尊以及諸位師兄弟的指導(dǎo)幫助下,全力以赴攻關(guān)兩個更宏大的方向:一是如何將其進(jìn)一步小型化、輕量化、功率強(qiáng)化后,應(yīng)用于帝國的火車之上;二是如何將其完美集成到‘騰云壹型’履帶車乃至更小型的運輸車輛之中!”
他越說越激動,仿佛已經(jīng)看到了那輝煌的未來:“陛下請試想,若真能成功,未來的帝國火車將何等的輕捷有力!它將不再需要拖著沉重?zé)o比、不斷消耗的煤水車,只需一個堅固的儲油罐!它的加速更快,爬坡能力更強(qiáng),維護(hù)更簡便!未來的帝國戰(zhàn)車、運輸車隊將動力澎湃似洪荒巨獸,行動迅捷如草原獵豹,再無缺水、缺煤之憂!無論大漠戈壁、雪域高原、酷熱雨林,只要隨行帶上足夠的‘火油’,帝國的鋼鐵洪流便可馳騁縱橫,無遠(yuǎn)弗屆!陛下,這將是一場徹徹底底的動力革命!它將重塑帝國的運輸、軍事乃至整個生產(chǎn)生活的面貌!”
扶蘇站在原地,耳中是“神工·火油動力機(jī)”強(qiáng)勁而不懈的轟鳴咆哮,眼前是公輸昂因激動而微微發(fā)紅、卻充滿無限自信與創(chuàng)造熱情的臉龐,心中掀起的驚濤駭浪久久無法平息,仿佛看到了一個全新的工業(yè)時代正在這轟鳴聲中拉開序幕!