第554章 争氣一号


崇祯其實還有一句話沒有說出來。

從人類的維度看,第一次工業革命無疑是一次劃時代的偉大事件,因爲從此之後人類就曆史性的從農業文明進入到工業文明。

但是從個體維度,第一次工業革命卻充滿了斑斑血淚。

因爲第一次工業革命是在對無數個血汗工人的殘酷壓榨下完成的,對于身處第一次工業革命之中的工人而言,工業化并不友好。

塵肺、血鉛中毒還有蘆柴棒,這等慘劇簡直數不勝數。

所以,崇祯更希望由朝鮮人、安南人甚至盎撒人前來大明的工廠充當血汗工人,而大明的老百姓,還是需要盡量善待,如果往外移民,還是盡量擔任農場主或者礦場主,實在不行當個工頭又或者農場管家也行,相當于技術管理層。

朱慈烺又問崇祯:“父皇,朝鮮的事務具體該怎麽處理?”

“具體分三步走,第一步先控制軍隊,第二步再控制朝鮮的政局,第三步才可以推動大規模移民。”崇祯正要分說時,那邊方以智忽然興沖沖走過來。

“聖上,總裝已經完成了。”方以智作揖說道,“可以下旨試車了。”

“那你還等什麽?”崇祯急切的說道,“趕緊,趕緊點火!”

蒸汽機終于可以點火試車,崇祯便不再關心朝鮮的事。

方以智便立刻回頭高喊道:“聖上有旨,點火!”

那邊宋應星立刻點燃鍋爐。

在熊熊爐火的焚燒下,鍋爐的爐身很快就發出灼人的熱浪。

大約小半個時辰之後,鍋爐内部就傳出轟隆轟隆的氣流聲,顯然,爐内的冷水已經被燒開,這是蒸汽翻滾發出的噪音。

帕斯卡一直守在氣壓計前。

爲了表彰帕斯卡發明氣壓計的功績,崇祯下旨以帕斯卡作爲壓強單位,就是1斤重物作用于一平方米面積産生的壓強。

【注:書中1帕=現實5帕,但是爲免混淆,便于閱讀,後面文中仍舊沿用現實中的壓強單位帕,大氣壓仍舊=10萬帕】

崇祯這麽做不過是回歸原本的樣子。

但是帕斯卡無法預知未來,因而對此感激涕零。

因爲以他的姓氏作爲單位,意味着他将可以名垂青史。

某一刻,帕斯卡高喊起來:“陛下,已經達到2個大氣壓了。”

經過大半年的高強度學習,帕斯卡已經能說流利的大明官話。

因爲擔心焊接件強度不夠,所以第一台蒸汽機的工作壓力設計的是2個大氣壓,最大承受壓力則是2.5個大氣壓,一旦超過2.5個大氣壓就必須釋壓。

現在鍋爐氣壓已經達到2個大氣壓,就可以開始工作了。

崇祯當即下達第二道旨意:“快快,打開汽缸閥門!”

方以智便立刻打開連通汽缸的閥門。

崇祯和朱慈烺父子的心立刻提起來。

方以智、宋應星、帕斯卡等所有人也刷的看向蒸汽機的飛輪。

在衆目睽睽之下,滾燙的蒸汽在刺耳的尖嘯聲中湧入汽缸中,然後推動活塞緩緩向前移動,通過連杆以及曲軸連接着活塞的巨大飛輪便開始緩慢的轉動。

看到巨大又而又沉重的飛輪開始緩緩轉動起來,方以智他們頓時間便歡呼起來。

崇祯雖沒有歡呼,但是嘴角的笑意也是掩不住,因爲隻要這個飛輪能轉動起來,也就意味着可以對外做功了,而且最大可以産生7萬牛頓的機械推動力。

【注:牛頓此時還是小孩,萬有引力還沒發現,這裏隻是引用】

這個很容易計算,1帕斯卡等于1牛頓作用在一平方米表面的壓強。

這台蒸汽機的活塞面積爲0.72平方米,活塞内外壓強差爲1個大氣壓,所以可産生的最大理論推動力就是七萬兩千牛頓。

那麽7.2萬牛頓的推動力意味着什麽?

意味着可以将7噸的重物給吊起空中!

想到這,崇祯的一張臉也笑成了雛菊。

然而不出意外的話,很快就要發生意外。

隻見巨大的飛輪運行了大約四分之一周,從蒸汽機的汽缸内陡然間傳出來一陣極其刺耳的磨擦聲,簡直能夠把人的牙齒都給酸倒掉。

高起潛和幾個小太監便下意識的捂住耳朵。

崇祯的臉色也垮下來,嘴角的笑意也凝固住。

再定晴看時,隻見飛輪已經停下來不再轉動。

方以智、宋應星還有帕斯卡等人的臉色也在頃刻間黑成鍋底,試車失敗!被聖上寄予厚望的争氣一号試車失敗了!

隻有鍋爐仍然還在轟鳴。

爐内的氣壓也在持續升高。

帕斯卡很快發出警示:“聖上,氣壓已經達到2.2個大氣壓了!”

伴随着帕斯卡的警示,蒸汽機的幾個密封機構也開始噗噗漏氣。

崇祯咬着牙說:“不着急打開釋壓閥,再等等。”

崇祯還是有些不甘心,期待着能有奇迹發生。

然而奇迹并沒有發生。

飛輪仍舊是紋絲不動。

氣壓卻是持續不斷的升高。

“聖上,氣壓已經達到2.3了!”

“聖上,氣壓已經達到2.5了,快要炸了!”

帕斯卡說話的聲音已經帶着顫,差點就要轉身逃跑。

因爲蒸汽機的幾個重要焊接點強度有限,理論上就隻能承受2.5個大氣壓,現在的壓力幾乎已經是極值,随時都可能爆炸。

高起潛也是急得臉色煞白:“萬歲爺快走!”

崇祯便隻能放棄,頹然說:“打開釋壓閥。”

帕斯卡便以最快的速度将釋壓閥打了開來。

閥門一打開,高熱高壓的蒸汽便噴薄而出,發出尖銳的嘯聲,經久不歇。

崇祯的心情卻是大壞,看來古人誠不我欺,好事就是要多磨,第一台工業用蒸汽機的研制終究還是沒有那麽順利。

争氣一号試車失敗了。

……

當天晚上,方以智他們就找到了失敗原因。

“汽缸内壁光滑度不夠,把活塞給卡住了。”方以智一臉慚愧。

“你們打磨的時候難道沒有試過?”崇祯皺眉道,“看看活塞在往複移動的時候會不會被汽缸壁卡住?”

“打磨的時候當然試過。”

“當時确實沒有被卡住。”

“要不然也通不過驗收。”

方以智和宋應星立刻急了。

“那爲什麽現在卡住了呢?”朱慈烺問道。

方以智和宋應星無言以對,他們也想知道其中的原因。

這個時候,帕斯卡插話道:“陛下,應該是因爲遇熱膨脹之故。”

“膨脹?”崇祯聽到這也反應過來,不出意外,應該就是這個。

帕斯卡接着解釋道:“因爲活塞整體藏在汽缸内,所以加熱充分,而汽缸則隻有内壁被加熱,因此活塞膨脹得比活塞更加充分。”

“我們在汽缸與活塞間預留的間隙,原本是足夠保證活塞移動的。”

“可是現在活塞膨脹得多,汽缸膨脹得少,兩者的間隙就變小了,所以之前預留的間隙就不夠大了,所以最後卡住了。”

“原來如此。”方以智和宋應星有一等茅舍頓開的明悟。

崇祯卻問道:“帕斯卡先生,那你有想到解決的辦法嗎?”

“陛下,這沒有什麽好辦法。”帕斯卡說道,“隻有磨小活塞尺寸,加大活塞與汽缸之間的間隙餘量,但是這樣一來氣密性就會出現下降,輸出效率就會變差,原本可能推動超過五萬斤的重物,加大間隙後或許就隻能推動兩三萬斤。”

崇祯皺眉道:“難道就不能增加汽缸内壁還有活塞表面的光滑度嗎?”

“當然可以。”帕斯卡點頭說,“如果汽缸内壁和活塞表面能夠做到絕對光滑,那麽隻需很小的間隙也不會卡住,然而這隻是理論上的,實際上卻是辦不到的,因爲要想把一個巨大的圓柱面打磨到絕對光滑的程度,根本不可能。”

方以智也說道:“聖上,格物科打造争氣一号之所以花了這麽長時間,主要就是打磨汽缸的内壁、活塞還有連杆外壁花費了太多的工夫。”

崇祯這才想起,争氣一号是由工匠手工打造的。

對于手工打造,最難的就是大尺寸表面的打磨,尺寸越大,難度越高,而且還是幾何級數的增加,争氣一号的汽缸内壁的直徑達到了三尺,活塞直徑也接近三尺,手工打磨這樣兩個大尺寸的圓柱面,屬實難爲工匠了。

不過,這個難題并不是無法解決的。

當下崇祯說道:“這樣,将争氣一号的活塞尺寸磨小,争取先跑起來,然後研究一台可以車削的大型車床,由争氣一号給這台大型車床提供動力,再澆鑄一套同樣尺寸的汽缸以及活塞,通過車床來車削并打磨汽缸的内表面和活塞外表面。”

“對啊,車床。”方以智和宋應星兩人頓時間感到眼前一亮。

這個其實就是思維定勢,就像是窗戶紙,沒捅破就是想不到。

“行了,那就抓緊時間。”崇祯說完就将方以智等人都打發走。

研究并打造一台可車削争氣一号汽缸的車床可不是件容易的事。

保守估計又得至少一年,想到這,崇祯便不免又長歎了一口氣。

蒸汽機的應用又得往後推遲一年,北伐也至少得往後推遲一年。

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