蜀汉章武三年(公元223年)六月,蜀地的雨季尚未到来,成都西郊的学院工坊外,却比往日热闹了数倍。
近百名身着各色服装的小将和学院的学生围在工坊门口,他们大多是蜀汉勋贵子弟,年纪虽轻,却已在军中历练过数月,眉宇间带着少年人的锐气与对新事物的好奇。
汗血宝马的响鼻声与少年们的低语声交织在一起,连空气中都透着几分期待——今日,是水轮式镗床首次试运转的日子,这台由张苞提出构想、黄月英牵头打造的机器,关乎着后续蒸汽机与火器研发的成败,所有人都攥着一股劲,想亲眼见证这历史性的一刻。
张苞牵着诸葛果的手走在最前,他今日未穿铠甲,只着一身青色锦袍,腰间系着玉带,比起往日在军中的英武,多了几分儒雅。
诸葛果则穿了件月白色襦裙,裙摆绣着细碎的兰花纹,长发用一支玉簪挽起,清丽的眉眼间满是期待。
关凤、黄婉、赵绮紧随其后,关凤偏爱红色,一身绯红襦裙衬得她肌肤胜雪,腰间别着一柄短剑,英气勃勃;黄婉穿了浅黄衣裙,性格温婉的她安静地走在一旁,目光不时扫向工坊方向;赵绮则是一身淡绿,手中拿着一本小册子,随时准备记录下镗床运转的细节,四人皆是一身轻便装扮,却难掩眼中的兴奋。
刚到工坊门口,守在那里的沙烈鹰就快步迎了上来。
他是沙摩柯之子,自被张苞武力收服后便追随左右,如今负责工坊的安保与杂务。
沙烈鹰身着寻常布衣,袖口挽起,露出结实的臂膀,脸上沾着些许铁屑,显然是刚从工坊里出来。
见到张苞,他黝黑的脸上露出爽朗的笑容,高声喊道:“苞哥!黄夫人说镗床已经调试好了,所有零件都检查过三遍,就等你来了!”
周围的小将们瞬间安静下来,纷纷侧身让开道路,口中整齐地喊着“苞哥”,声音洪亮,目光里满是敬重。
这些少年大多曾跟随张苞训练、作战,亲眼见过他用新式战术击败敌军,用改良农具改善民生,早已将他视作领袖与榜样。
张苞笑着点头,抬手拍了拍沙烈鹰的肩膀,掌心能感受到他臂膀上的肌肉线条:“辛苦你了,这几日一直守在这里,没好好休息吧?”
沙烈鹰挠了挠头,憨笑道:“能看着这么厉害的机器造出来,一点都不辛苦!之前听苞哥说这镗床能把铁块削得比镜面还光滑,我早就想见识见识了!”
众人簇拥着张苞走进工坊,刚跨过门槛,便被眼前的景象吸引——工坊是专门扩建的,屋顶用粗壮的木梁支撑,覆盖着厚厚的茅草,地面铺着平整的青石板,角落堆放着各类工具与木料。
工坊中央,一座丈高的木架矗立着,木架由楠木打造,质地坚硬,经过防腐处理,能长期承受重量。
木架下方是一条人工开凿的水渠,宽约三尺,深约两尺,水流正顺着渠槽缓缓流淌,水质清澈,能看到水底的鹅卵石;木架上方,一根手臂粗的空心镗杆横架在青铜轴承上,镗杆由精铁锻造而成,表面经过打磨,泛着冷光,镗杆一端连接着巨大的水轮,水轮直径足有五尺,叶片呈弧形,由硬木制成,表面包裹着一层铁皮以增强耐磨性;另一端则对准了固定在铁架上的圆柱形铁块,铁块约有两尺长,一尺粗,是专门为试运转准备的毛坯。
黄月英正站在镗杆旁,她身着素色布裙,头上戴着麻布头巾,遮住了些许青丝,手中拿着一根木槌,不时轻敲零件,指挥着几名工匠调整着部件的位置。
“贤婿来了!”黄月英听到动静,转过身来,脸上带着几分疲惫,眼底有淡淡的青黑,显然是这几日日夜赶工所致,但她的眼神却格外明亮,透着对成果的期待。“所有零件都已经安装完毕,水轮的转速调试了五次,轴承处加了足量的牛油,确保运转顺畅,就等你下令试运转了。”
张苞走上前,目光仔细扫过镗床的每一个部件——水轮的叶片打磨得光滑平整,没有一丝毛刺;青铜轴承与镗杆的衔接处严丝合缝,牛油在阳光下泛着微光;镗杆前端的刀具是用百炼钢打造的,刀刃锋利,闪着冷冽的寒光;固定铁块的铁架用螺栓紧固,底部还压着沉重的石墩,防止运转时晃动。
每一处细节都透着工匠们的用心,也离不开黄月英的精密计算与指导。
“岳母辛苦了。”张苞由衷地说道,他知道黄月英不仅要负责镗床的设计与组装,还要协调工匠、调配材料,几乎是以一己之力撑起了整个工坊的技术工作,“这镗床能这么快造出来,多亏了岳母和工匠们日夜赶工。若是换了旁人,恐怕至少要半年才能完成。”
诸葛果也走上前,从袖中取出一方绣着梅花的手帕,递到黄月英手中:“母亲,擦擦汗吧,这几日您都没好好休息,昨天我去您营帐,看到您还在油灯下画图纸呢。”
黄月英接过手帕,温柔地擦了擦额头的汗珠,笑着说道:“看到这机器一点点成型,再累也值了。贤婿,现在可以开始了吗?我已经等不及想看看它运转的样子了。”
张苞点点头,转身对周围的小将们说道:“大家都往后退几步,注意安全。镗床运转时会有铁屑飞溅,还有可能产生震动,离远些既能看清,也能避免受伤。”
小将们连忙后退,围成一个半圆,目光紧紧盯着镗床,不少人还下意识地屏住了呼吸,生怕错过任何一个细节。
张苞走到水渠旁,水渠一侧设有一个木制闸门,由两名工匠看守。
他对守在闸门处的工匠点头:“开闸放水!慢些开,让水轮慢慢转起来,先试试运转是否顺畅。”
工匠立刻应道:“是,将军!”
随后双手握住闸门的摇柄,缓缓转动。
随着闸门打开,水流瞬间加快,顺着渠槽冲向水轮——只听“哗啦啦”的清脆声响,水轮开始缓缓转动,带动着镗杆一起旋转,发出“嗡嗡”的低鸣,声音沉稳,没有刺耳的杂音。
黄月英快步走到镗杆旁,手中拿着一根刻有刻度的木尺,眼睛紧紧盯着刀具与铁块的接触处,生怕出现一丝偏差。
随着镗杆转速逐渐稳定,水轮的转动也变得均匀起来,她对不远处负责推进镗杆的工匠喊道:“推进镗杆!慢些,稳着点!每刻钟推进一寸,不要急!”
工匠连忙应道:“知道了,黄夫人!”随后双手握住摇柄,缓缓转动,镗杆带着刀具慢慢向前,当刀刃与铁块接触的瞬间,“嗤”的一声轻响,火星四溅,细小的铁屑如同碎雪般纷纷落下,顺着预先挖好的凹槽滑到工坊外的铁桶里,避免了铁屑堆积影响操作。
“好!”围观的小将们忍不住发出赞叹,声音里满是激动。
关兴站在人群中,更是激动地攥紧了拳头,指节微微发白,他低声对身旁的赵统说道:“统哥,你看这镗杆多稳!一点都不晃动,比咱们之前用人力转动的简易工具强太多了!以后造蒸汽机的汽缸,有这镗床在,肯定能做到严丝合缝,到时候蒸汽机的效率就能大大提高了!”
赵统点点头,目光里满是敬佩,他曾跟着张苞了解过蒸汽机的原理,知道汽缸的密封性是关键,若是气密性不好,蒸汽就会泄漏,机器根本无法运转:“还是苞哥有远见,早早地就想到了造镗床。要是没有这机器,咱们就算有蒸汽机的图纸,也造不出像样的汽缸,只能看着图纸干着急。”
黄叙站在黄婉身旁,他是黄忠的唯一的儿子,自幼体弱,经张苞丹药提升后强健如牛,对机械之术颇有兴趣,此刻正专注地看着镗床运转的模样,轻声对妹妹说道:“舞蝶,你看这水轮驱动多省力,不用人力,不用畜力,只靠水流就能让这么粗的镗杆转动起来,比用人力推磨强多了。以后咱们的工坊,不管是锻造、打磨还是纺织,说不定都能用这种法子驱动机械,到时候就能省不少人力了。”
黄婉笑着点头,目光却落在张苞身上,眼中满是温柔——她记得张苞曾在闲谈时说过,等镗床成功了,下一步就要开始造火器,有了火器,蜀汉的军队就能在战场上占据更大的优势,再也不用害怕曹魏的骑兵与水军。
她知道,张苞所做的一切,都是为了蜀汉的未来,为了让百姓能过上安稳日子。
半个时辰后,镗杆已经推进了近半尺,黄月英仔细观察着铁屑的形状与镗杆的运转状态,确定一切正常后,才对工匠示意停下。
工匠们立刻关闭闸门,水流渐渐放缓,水轮的转速也随之降低,最终停止转动。
两名经验丰富的工匠走上前,小心翼翼地松开固定铁块的螺栓,将铁块从铁架上取下,双手捧着递到张苞面前。
张苞接过铁块,入手温热,能感受到金属传递过来的温度,表面原本粗糙的圆柱面,此刻变得光滑如镜,在工坊的光线照射下,甚至能隐约映出人的影子。
他用手指轻轻摸上去,竟没有一丝凹凸不平,触感细腻,堪比最光滑的玉石。
张苞从怀中取出一把游标卡尺——这是他不久前系统赠予的工具,也是目前工坊里唯一能精确测量的仪器,他小心翼翼地将卡尺卡在铁块的内径处,仔细读取着刻度,随后脸上露出灿烂的笑容,对众人说道:“精度误差不到半分!比咱们预期的还要好!有了这个精度,造蒸汽机的汽缸绝对没问题!”
黄月英松了口气,一直紧绷的肩膀也放松下来,脸上露出欣慰的笑容,连日来的疲惫仿佛在这一刻消散了不少:“太好了!总算没白费功夫!有了这镗床,咱们就能开始造蒸汽机的汽缸了,等蒸汽机造出来,不管是灌溉、运输还是驱动其他机器,都能派上大用场。”
诸葛果走到张苞身边,看着手中的铁块,眼中满是欣喜,她轻声说道:“夫君,既然镗床成功了,是不是可以开始试制火器了?之前你给我看的‘燧发枪’图纸,我已经临摹了好几份,还标注了各个零件的尺寸与材质,工匠们应该能看懂。”
张苞点点头,将铁块递给身旁的法邈。
法邈是法正之子,心思缜密,做事稳重,如今负责工坊的文书与物资调配工作。“法邈,你把这个样品送到冶炼工坊,让他们按照这个精度标准,打造一批汽缸毛坯,数量先定五十个,材质要用最好的精铁,不能有任何杂质。另外,你再去通知傅俭、吴衡他们,让他们明天一早到学院来,咱们正式开始试制燧发枪的零件,让他们提前准备好锻造工具。”
法邈连忙接过铁块,小心翼翼地抱在怀里,如同捧着珍宝一般,他躬身应道:“苞哥放心,我这就去办,保证不会出任何差错!”说完,便快步走出了工坊。
众人正围着镗床讨论着后续的计划,帐外突然传来沙星罗清脆的声音,带着几分急促与兴奋:“苞哥!苞哥!沙月藤姐姐押运的硝石到了,就在工坊外的空地上,一共来了十几辆马车呢!”
沙星罗是沙烈鹰的妹妹,年纪虽小,却聪明伶俐,如今跟着沙月藤负责物资押运的记录工作。
张苞眼前一亮,硝石是制造火药的关键原料,之前南中虽有产出,但纯度不高,提纯起来费时费力,这次从蜀郡盐场提取的硝石,纯度更高,正好能用来试制火药。
他对众人说道:“走,咱们去看看硝石的情况!”
众人跟着张苞走出工坊,只见工坊外的空地上停着十几辆马车,马车由健壮的骡马牵引,车厢用帆布遮盖着,上面还印着蜀汉学院的标记。
马车上堆满了密封的陶罐,陶罐口用木塞塞紧,外面还裹着麻布,防止运输过程中破损。
沙月藤正指挥着几名士兵小心翼翼地将陶罐搬下来,她身着浅绿色襦裙,裙摆被风吹得微微飘动,额头上带着薄汗,几缕发丝贴在脸颊上,却丝毫没有影响她的干练。
见到张苞,她立刻放下手中的活,快步走来,脸上带着笑容:“苞哥,这些硝石都是从蜀郡盐场的盐卤中提取的,经过三次提纯,纯度比南中的高出不少,我已经抽样检查过了,没有杂质。”
张苞走上前,示意士兵打开一个陶罐,陶罐打开的瞬间,一股微凉的气息扑面而来,里面的硝石呈白色晶体状,颗粒均匀,如同细小的冰糖,在阳光下泛着晶莹的光泽。
他用手指捏起几颗,放在手心揉搓,手感细腻,没有粗糙的颗粒感。
他满意地点点头,对沙月藤说道:“月藤辛苦了,这次押运路程不短,从蜀郡到成都,路上没遇到什么麻烦吧?最近蜀地有些地方不太安稳,我还担心会出意外。”
沙月藤摇摇头,笑着说道:“有烈鹰哥带着一队士兵护送,一路都很顺利,遇到几伙小毛贼,不等我们动手,当地的郡县兵就已经解决了。对了,苞哥,沙星罗和沙澜歌已经把提纯火药的工具准备好了,就在旁边的小工坊里,就等您下令,咱们就能开始提纯硫磺和硝石了。”
张苞看向站在马车旁的沙星罗和沙澜歌,沙星罗手中拿着一张图纸,正踮着脚往这边看,沙澜歌则拿着一个小册子,正在记录陶罐的数量。
两人见到张苞看过来,连忙快步走上前。
沙星罗将手中的图纸递过去,声音清脆地说道:“苞哥,这是我按照您之前说的方法,画的火药提纯装置图纸,里面有蒸馏器、过滤器还有烘干装置,我还请教了黄夫人,她帮我修改了几个地方,您看看行不行?”
张苞接过图纸,只见图纸上画得十分详细,每个装置的尺寸、材质都标注得清清楚楚,蒸馏器的冷凝管、过滤器的滤网设计都十分精巧,显然是用了心的。
他笑着点头,揉了揉沙星罗的头发:“很好,设计得很合理,就按照这个图纸来做。澜歌,你负责记录提纯过程中的数据,比如温度、时间、纯度变化,有什么问题随时告诉我,不能有半点马虎,火药的纯度直接关系到火器的威力,一点都不能出错。”
沙澜歌连忙点头,认真地说道:“好的,苞哥,我会把每一个数据都记录下来,保证准确无误。”
关凤走到张苞身边,眼中满是期待,她一直对火器很感兴趣,之前听张苞说过加农炮的威力,早就想亲眼见识了:“夫君,等火药提纯好了,咱们是不是就能试铸加农炮了?有了加农炮,以后攻城的时候,就能轻松攻破敌军的城墙,再也不用让士兵们冒着生命危险去爬云梯了。”
张苞笑着点头,伸手拍了拍她的肩膀:“当然要造加农炮,不过加农炮的炮筒需要用精铁打造,而且要求比燧发枪的枪管更高,不仅要坚固,还要能承受火药爆炸的冲击力,必须用镗床仔细切削内壁,确保炮筒的圆度和厚度均匀。现在镗床刚成功,还需要先造蒸汽机,等蒸汽机造出来,能提供更稳定的动力,咱们才能批量生产加农炮。现在咱们先试制燧发枪,让士兵们熟悉火器的用法,积累经验,等技术成熟了,再造加农炮也不迟。”
赵绮走到张苞身边,她性格沉稳,善于观察细节,刚才在工坊里就一直在留意镗床的运转状态。
她轻声说道:“张苞哥哥,我刚才看镗床运转的时候,发现水轮的转速有时候会不稳定,尤其是在水流稍微变化的时候,镗杆的转速也会跟着波动,这样可能会影响零件的加工精度。是不是可以在水渠里加一个调节水流的装置?比如在闸门后面加一个缓冲槽,再装一个可以上下移动的挡板,这样就能根据需要控制水流的大小,让水轮的转速更均匀。”
张苞眼前一亮,赵绮的这个想法正好解决了他刚才担心的问题。
水轮驱动虽然省力,但水流受自然因素影响较大,转速不稳定确实会影响加工精度。
他赞许地看着赵绮,语气中带着欣赏:“文绣这个主意好!我怎么没想到呢!加一个缓冲槽和调节挡板,就能主动控制水流,让水轮的转速保持稳定,这样加工出来的零件精度会更高。岳母,您觉得这个方案可行吗?”
黄月英沉吟片刻,走到水渠旁,蹲下身子仔细观察着水流的情况,又在脑海中构思了一下缓冲槽和调节挡板的结构,随后点头说道:“可行!缓冲槽可以减缓水流的冲击力,调节挡板则能精确控制水量,两者结合,完全能解决转速不稳定的问题。我这就让工匠们去准备材料,今天晚上就开始改造,争取明天一早就能投入使用。”
说着,便转身对身旁的工匠头领吩咐起来,工匠头领仔细记下要求,立刻带着几名工匠去准备木料和工具。
夕阳西下,金色的余晖洒在工坊的屋顶上,将木架、水轮和众人的影子拉得很长,整个工坊都笼罩在一片温暖的光晕中。
小将们围在张苞身边,兴奋地讨论着未来。
夜色渐浓,工坊内的烛火却依旧明亮,工匠们正在黄月英的指挥下,改造着水渠的闸门。
而在不远处的营帐里,张苞正拿着图纸,给四位夫人讲解着燧发枪的结构,偶尔传来的笑声,在寂静的夜晚里,显得格外温馨。