第197章 蒸汽机的前置工艺:威尔金森镗床
陈奉山循声望去。
棚外站着个风度翩翩的年轻人,靛蓝常服,素带束腰,网巾裹发,通身上下没有佩饰,瞧着干干净净的,却也看不出什么来头。
吕德福跟在他身后,欠着身子没敢多话。
那个满脸炭灰的老匠人,把抹布往肩上搭了搭,斜着眼将来人打量了两遍。
“你谁啊?”
朱橚没理他,径直走到废掉的炮管跟前,蹲下身来,伸手摸了摸炮口内壁的镗痕。
指腹沿着膛壁滑了半圈,在偏切的那道沟槽处停住了。
“偏了多少?”
这话是问陈奉山的。
陈奉山打量了他片刻,答道:“左偏两分有余。”
“从哪个深度开始偏的?”
“最后三寸。”
朱橚站起来,拍了拍手上的铁屑,朝镗床的方向走了两步,绕着那根还架在导轨上的废钻杆转了半圈。
“陈师傅,你这套镗法,钻杆转,炮管不动,对吧?”
陈奉山点了下头。
“你有没有想过换个思路,比如让钻杆不动,炮管来转。”
棚下安静了片刻。
满脸炭灰的老匠人率先开了口,抹布从肩上扯下来甩在手中,冲朱橚摆了摆手。
“后生,炮管多重你晓得不?这门大将军炮毛坯连铸口加起来将近两千斤,你说让它转就转?你当这是搁你家的磨盘上磨啊?”
此人叫毛广义,比陈奉山年长两岁,脾气冲,手艺却扎实。坊中传言他与毛骧拐弯抹角沾着点亲戚关系,这话没人当面去问他,他自己也从不提起。
几个年轻匠人也跟着嘀咕起来。
“钻杆转都这么费劲了,让两千斤的炮管转,水轮带得动?”
“就是,这位公子怕是没碰过铁活吧,说得轻巧。”
朱橚回过身来,两手抄在袖中,看着毛广义。
“你们说的都没错,两千斤的炮管确实重。可你有没有想过,你们现在这套法子的毛病出在哪?”
他朝那根废钻杆抬了抬下巴。
“钻杆六尺长,直径不足两寸,从炮口伸进去,穿过整根炮膛,全靠水轮驱动的齿轮组带着它转。转的是钻杆,可钻杆的两端只有炮口这头有个导套在扶着,尾端是悬空的。六尺长的铁杆只有单端支撑,转速越快,杆身的晃动越大。镗到浅处还好,膛壁就在旁边抵着,振幅被压住了。可越往深处走,钻头离导套越远,悬臂越长,晃动便越压不住。到了最后三寸的时候,杆身的摆幅已经超过了你们能控制的极限,钻刃就是这么吃偏的。”
朱橚转向其余匠人。
“你们三根炮管全废在同样的位置,不是手艺的问题,是结构的问题。只要钻杆还是单端悬臂、靠自身旋转来切削,镗到深处必然吃偏,再镗十根炮管也是同样的结果。”
棚下没人接话了。
毛广义嘴唇翕动了两下,可方才那番话把问题的症结剖得太准了,准到他找不出反驳的切口。
朱橚继续说了下去。
“单端悬臂的晃动压不住,匠人们能想到的补救法子无非两条:加粗钻杆,或者降低转速。加粗了刚性确实好些,可钻杆越粗,需要的扭矩越大,水轮带不动,就得换更大的水轮,更粗的齿轮组,整套镗床全部推翻重来。降低转速呢?晃动是小了,可切削效率也跟着掉下去,镗完这根炮管的工期从十天拖到二十天,甚至数个月。”
“而最终的结果是什么?你们为了迁就这套工艺的缺陷,只能去迁就火炮本身的设计。炮管壁加厚再加厚,让膛壁的余量去容纳镗孔的偏差。两千斤不够就铸三千斤,三千斤不够就铸五千斤。炮身越铸越重,炮口却依旧狭窄得连拳头都伸不进去。五千斤的铁疙瘩往城头上那么搁着,看着威风凛凛,实则愚笨至极。装再多的火药,炮口就那么点大,弹丸就那么点重,射出去能有多大的杀伤?百步之内吓唬人还凑合,千步之外连马都打不倒。”
这番话说完,棚下鸦雀无声。
毛广义两条胳膊抱在胸前,盯着朱橚看了好半天。
他没再开口。
因为对方说的每个字都踩在了这行当最要命的痛处上。
他干了二十多年炮匠,亲手铸过的炮管不下百根,哪根不是越铸越重、越铸越笨?
他心中何尝不清楚这条路走到头是什么样子,只是从没有人把这层窗户纸捅得这般干脆。
陈奉山蹲在镗床旁边,两手撑在膝盖上,盯着面前那根废掉的钻杆。
他已经在琢磨了。
“你的意思是,把炮管架在转盘上,用基座带着炮管转。钻杆固定不动,只管进给切削。”
朱橚点了下头。
陈奉山慢慢站起来,目光落在镗床的导轨上。
“炮管转,钻杆不转……那钻杆就不再承受旋转附力了。”
他朝棚下的同僚们扫了眼。
“你们想想木匠车珠子的活。做佛珠的老师傅怎么干?木料夹在车床上转,刀具固定在刀架上不动,只管往前推。木料再大再沉,只要车床的夹具够稳,转起来便是均匀的。刀具那头呢?不转就不晃,不晃就不偏。前端用导套扶住,尾端顶在炮膛底座的中心窝上,两头都固定死了,双支撑,根本不存在悬臂晃动的问题。”
他越说越快,手掌在空中比划着。
“镗孔的精度全靠钻杆的稳定,现在钻杆两端都锁死了,膛壁被炮管自己的旋转均匀地送到刀刃上,切出来的膛面必然是正圆。偏差……不会再有偏差了。”
朱橚看着陈奉山的神情,心中暗暗点了下头。
明清两朝铸造的红夷大炮,无不是炮重数千斤、炮口却狭小得可怜的笨物。清末那位知名的火炮匠人龚振麟,在分析中西方火炮差距之时,就曾经吐槽过国内火炮炮口狭窄的弊端。
后世有人得出过精辟的论断:中西方火炮的差距,便是从“让谁转动”这个最基本的工艺问题上岔开的。
西方人在1734年便有了马里茨的水力镗床,让炮身转、钻杆定。
到了1774年,威尔金森在此基础上造出了精密镗床,膛面精度足以量产瓦特蒸汽机的汽缸。
以大明眼下的铸造根底,威尔金森那套带精密进给装置的镗床,尚需时日打磨。
可退而求其次,仿照马里茨的思路,用水力转盘驱动炮身旋转、钻杆固定进给,完全做得到。
这个思路搬到洪武九年的大明,就是降维打击。
1734年马里茨镗床
1774年威尔金森镗床
陈奉山脸上露出了朱橚进这间工棚以来,头一回见到的振奋神色。
他激动的说道。
“有了这套法子,炮管便不必再一味加厚去迁就镗孔的误差了。管壁可以做薄,口径可以放大,炮身的死重减下来,弹丸的装量却能翻上去。”
“陈师傅说得对,这正是关键所在。”
这时候,蹲在陈奉山脚边的陈甄,歪着脑袋插了句嘴。
“爹,可是水轮带着钻杆转都那么吃力,两千斤的炮管比钻杆重多了,水渠的水推得动吗?”
棚下顿时安静了。
方才被陈奉山那番车珠子的类比点燃的热情,被这句童言浇得凉了大半。
匠人们面面相觑。
几个年轻的下意识朝院墙外那条暗渠的方向望了望,水轮还在缓缓转着,木质的叶片拨着浑浊的河水,吱吱呀呀地响,转速连带动眼前这套小镗床都已经勉强。
毛广义叹了口气,无奈道。
“甄娃子说到点子上了。别说两千斤,八百斤的炮管搁在转盘上,这条水渠的流量也带不动。要转得起来,水轮至少得换成现在三倍大的,引水的渠道也得拓宽加深,整个后院的地基都得刨开重修。”
陈奉山的神情沉了下来。
他看向朱橚,措辞斟酌了片刻才开口。
“公子的法子精妙,陈某心服口服,可这当中有个难处,不在工艺,在规矩。”
他朝院墙外面抬了抬下巴。
“这条暗渠是六年前引进来的,当初为了从金水河分出这条支流,工部的人勘测了三个月,光是选渠口的位置就改了五回。不是我们拿不准,是钦天监那边说金水河的走向关乎皇城的风水格局,动了哪段、截了哪段,都要合着堪舆的图来。工部报上去的方案被驳了两次,后来事情闹到了皇后娘娘那里,娘娘亲自拍的板,这才准了。就这么条三尺宽的暗渠,前前后后折腾了大半年。”
他摇了摇头。
“如今要拓宽渠道、加大水轮,动静比当初那条暗渠大出数倍。皇城之内的草木砖石,哪样不牵着皇家的气脉布局?到时候弹劾的奏疏雪片般飞到御前,说我等动了龙气、破了风水,小小的宝源局,如何担得起这种干系?”
朱橚将这番话听完,心下倒也并不意外。
封建时代对风水龙气的执念,对技术推广的掣肘从来不是小事。
清末修铁路的时候,朝堂上下掀起过何等浩荡的争论,守旧派拿龙脉风水做挡箭牌,硬是将铁路的铺设拖了十几年。那场争论甚至演变成了党争,保守与开明两派借着风水的由头互相倾轧,铁路反倒成了次要的事。
不过大明不是满清。
他的父亲也不是慈禧。
朱橚正要开口,院子外面忽然传来了急促的脚步声。
脚步声很密,不止两个人。
头前跑着的是宝源局的掌司太监,姓孙,六十来岁的年纪,管着这片地方的日常杂务。
他的身后跟着个五十来岁的老太监,绯袍玉带,面白无须,步态沉稳却走得极快。
杜安道。
御前的太监总管,洪武朝内廷地位最高的宦官。
掌司太监孙福贵跑得满头是汗,回头看了杜安道两眼,又扭头朝棚下张望。
杜安道今日为何突然驾临这个冷清的火器工坊,他不知道。
来之前他正在前院盘点铜料的账册,看看能不能从中抠出一点油水。
杜安道的随从冲进来传话,说总管大人已经到了宝源局的门口,让他即刻过去迎候。
他吓得账册都没合上就跑了出去。
迎上杜安道之后,老太监只问了两个字。
“人呢?”
他当时懵了半天,不知道杜安道找的是谁。
杜安道也没多解释,只让他在前面带路,径直往火器工坊的方向赶。
此刻走进后院的棚下,孙福贵的目光从匠人们的脸上逐个扫过去,最后落在了站在镗床旁边那个穿靛蓝常服的年轻人身上。
杜安道已经快步走到了那个年轻人面前,躬身行礼,姿态恭敬得腰弯成了直角。
孙福贵的瞳仁猛地缩了缩。
六部的堂官来了,杜安道至多欠欠身子。
勋贵武将来了,也不过拱拱手。
能让御马监总管弯成这个角度的人,整座皇城里屈指可数。
孙福贵的目光重新落回那个年轻人身上。
靛蓝常服,素带束腰,网巾裹发,通身没有佩饰。
可杜安道的腰,已经替他挂上了所有的佩饰。
孙福贵的膝盖软了。
这位杀神怎么来了?
他可没少贪啊!!
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