蒸汽机的原理看似简单,在密闭的空间内,通过加热将水转化为高压水蒸气,利用蒸汽的强大推力驱动活塞运动。当高压蒸汽完成做功后,会变为低压蒸汽,随后经过冷凝管冷却,重新回到水泵之中,完成一个完整的能量循环。
尽管从机械结构上来说,蒸汽机并不复杂,理论上一个人就能完成组装。但为了确保其气密性,每一个零件在加工完成后,都需要经过反复打磨,以达到严丝合缝的精度要求。
在船长、突刺刺和加布三人齐心协力之下,蒸汽机的主体部分很快完成,只剩下管道和冷凝管还未安装。作为第一次制造蒸汽机的新手,船长为了确保成功率,暂时砍掉了离心调速器和储能飞轮等复杂功能,打算等技术成熟后再进行完善。
管道和冷凝管需要使用黄铜制作,船长精心绘制出精确比例的图纸后,突刺刺凭借着精湛的手艺,将木模按照一比一的比例雕刻出来。为了确保木模尺寸完全符合要求,他不断地打磨调整,反复比对锅炉上的接口,力求分毫不差。
接下来是调制铸模用的砂浆,船长嘴里不停念叨着:“石英砂七成、黏土两成、煤粉一成。”他将调配好的砂浆缓缓浇在木模上,仿佛是在为冰冷的机械赋予血肉。铜的熔点不过1000多度,依靠铁匠铺里的旧熔炉完全能够满足需求。
船长在纸上飞速书写着化学方程式,仔细计算着各种原料的精确质量,加布则按照他给出的数据,将铜矿、石英石、石灰石和焦炭一一混合,放入熔炉之中。随着矮人掌心暗红色的纹路亮起,熔炉内的温度开始急剧上升,铜矿在高温下逐渐熔化,最终熔为液态混合物。
每隔一段时间,加布就熟练地撇去表面的浮渣,三个小时后,炉内的铜矿终于全部化为沸腾的铜水。他小心翼翼地用铁钳将铜水灌入砂模之中,铸模过程中最关键的一步终于完成。船长兴奋地抹去额头上的汗珠,现在只剩下耐心等待冷却。
然而,铸造过程并非一帆风顺。两个小时后,船长的指尖轻轻抚过铜管上的缺口,这已经是第三根铸造失败的黄铜管了。他怀着忐忑的心情拆开第四个砂模,终于,一根完美无瑕的铜管呈现在眼前。
突刺刺将锅炉稳稳地放置在铁架台上,开始进行蒸汽机的组装工作。他依次连接铜管,每一次锤击都精准有力,确保管道之间紧密贴合。加布盯着这个造型古怪、从未见过的机器,满脸怀疑:“你说这铁疙瘩真能自己动起来?”
突刺刺仔细检查着铜管的密封性,解释道:“这叫蒸汽机,只要烧水就能源源不断地产生能量。”
加布在心底暗自嘀咕,完全无法想象这个奇怪的装置如何运转,他这辈子只相信自己锻造的铁锤和熔炉,哪里见过这样的奇思妙想?他不知道的是,这个看似简陋的铁疙瘩,正是地球上第一次工业革命时期最重要的发明。
在顺利完成所有配件的安装后,突刺刺还利用弹簧制作了一个简易的气压表和气压阀。但由于缺乏经验,他们并不清楚这个锅炉究竟能承受多大压力,船长往锅炉里倒入少量清水,然后在锅炉下添加煤炭加热。随着水温逐渐升高,可是气压表一点动静都没有。
船长仔细检查了整个系统,最终发现问题出在活塞之间的缝隙导致气密性不足。由于这个世界没有橡胶,他们只能暂时用皮革来充当密封材料。突刺刺盯着活塞结构,突然灵光一闪:“或许可以试试把皮革和浸油麻绳混合使用!”
“突哥!你真是天才!”船长恍然大悟,皮革虽然密封性好,但韧性不足,而浸油麻绳韧性强,两者结合刚好取长补短。经过调整后,蒸汽机再次点火加热,这一次,气压表终于开始缓缓上升。
因为不确定多高的气压才是安全范围,当气压表指针走到一半时,船长小心翼翼地打开进气阀。“咔嗒”一声,活塞在高压蒸汽的推动下开始缓缓转动,一圈、两圈……
“成了!”两人激动地大喊,活塞转动的速度越来越快,气压表的压力数值开始下降,船长连忙调整气压阀,将压力稳定在合适范围。
“这铁疙瘩真的动了!”加布手中的烟枪掉在地上,他目不转睛地盯着被活塞带动的曲杆和齿轮,脸上先是震惊,随后露出恍然大悟的神情。凭借着多年铁匠的机械直觉,他立刻意识到这项发明的巨大价值,不需要昂贵的魔晶石,仅仅依靠煤炭,就能产生如此强大的动力!他兴奋地喊道:“这小铁疙瘩的力气,抵得上10个人力!”
它所产生的能量,足以驱动马车在道路上飞驰,带动传送带高效运转,甚至能让沉重的锻锤自动起落。
......
当船长与突刺刺合力将那台改良蒸汽机推到兰斯面前时,兰斯瞬间眼前一亮,这台不属于这个时代的造物,正散发着令人震撼的科技美感。
“采用双活塞交替做功,重新设计的管道结构能减少30%热量损耗,加厚的锅炉可承受更大压力。”船长一边操作一边讲解,眼中闪烁着自信的光芒。随着他转动启动阀,蒸汽机发出低沉的轰鸣,活塞开始规律往复运动,白雾从排气口喷涌而出,带动一旁的转轮飞速旋转。
兰斯俯身观察运作中的机器,声音里带着难以抑制的兴奋:“它能驱动多大负载?”
“保守估计,相当于五匹战马全力拉动的马车。”船长的回答让兰斯猛地直起身,眼中满是惊喜。
他重重拍了拍两人肩膀:“你们立了大功!伊尔库茨的商铺你们随便挑!”
【通告:玩家海盗船长、突刺刺获得【工业革命先驱】称号,奖励20点贡献值】
船长和突刺刺也狠狠地火了一把,两人凭借改良蒸汽机赢得一间店铺的消息很快传遍了伊尔库茨,关于“商铺价值”的讨论此起彼伏。
次日清晨,杰克一号蒸汽机被安置在竣工的炼铁高炉旁,当它的输出转轮与传送带完成连接的瞬间,原本需要四人合力摇动的传送带,此刻正以惊人的速度运转。