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第126章 绍武十八年，大宋第一台蒸汽机问世！
绍武十八年，春。
格物院，新设的蒸汽机工坊內。
绍武钢被成功炼製，经过试金堂的严格测试后评级为优质，还得到了殿下的认可，这让格物院上下鬆了一口气。
同时，也让格物院上下，对《变化考源》和《格物原论》愈发信心倍增起来。
之前，他们或许还对这些，好似天书一般的东西存有质疑，尤其是《变化考源》，记载的东西，在他们看来像是神术一般。
几乎所有人都不怎么相信和看好。
可现在，他们可都是亲眼看著原本普通的钢材，尤其是加入“药粉”之后，质量完全不可同日而语。
甚至以往设想中，使用之后直接炸膛的火统，都变得持久耐用，眼瞅这种威力巨大，可被每个將士配备的火器生產將提上日程。
现在，谁要再敢对殿下的天书质疑，他们第一个不答应！
现在，几乎每个匠人都在拼了命的学习《算数新篇》、《格物原论》、《变化考源》
、《万物生息考》。
就算有很多东西不懂，依旧会死记硬背下来，最重要的是，殿下编著的天书，都是用最简单直白的例子给標註好。
比方说《变化考源》中，记载一种名为锰元素的东西，这东西看不见摸不著，可殿下却是指出，郎中用药的“无名异”中有。
若是炼製钢材时，將“无名异”磨成粉加入，便可提升钢材的品质。
因此他们学习的时候不需要知道原理，只需要按照配方和存在的材料使用即可。
一时间，格物院上下都沉浸在了一种疯狂学习的状態，甚至边学边自己试验。
为此，格物院还专门建造了诸多炼金室。
为的就是给那些想要上手实践的匠人，还有从科学院选拔合格，吸纳进格物院的后进之人，提供一个良好的环境。
让他们可以儘快的成长起来！
在格物院上下都沉浸在学习中的时候，赵烁的目光，却早已投向了《机巧营造发微》
图册中，那最具顛覆性的一页。
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以火生气，以气推力的蒸汽机上！
此时，理事堂之中，巨大的案几上，铺满了绘有复杂结构的图纸。
赵烁召集了以张博士为首，包括王铁锤、李衡，以及几位精於木工、铜匠的顶尖大匠0
“诸位，绍武钢已成，筋骨已备。”
赵烁伏案，指向图纸中央，那个关键的气缸和活塞结构上，开口道：“而今，当以此坚钢，铸就蒸汽机之核心部件了。”
“其理，利用水沸之气也就是蒸汽，其力涨缩，推拉活塞往復运动，再经由横樑、连杆，化往復为旋转，或直接驱动其他部件。”
几个月的时间，王铁锤，李衡等人都已经大致將《机巧营造发微》这本书背熟。
因此，听到赵烁说原理，並不觉得难。
然而，原理虽然不难理解，可要是將图纸变为实物，那实践起来，就难如登天了。
赵烁借鑑的是记忆中，结构相对简单，对加工精度要求稍低的纽科门大气式蒸汽机的模型，並进行了大量简化。
即便如此，挑战也是空前的。
首要难题，便是这气缸与活塞了。
不仅要能承受住高温水汽的压力，更重要的是密封。且活塞必须在气缸內顺畅往復，却又不能漏气太多，否则压力无法积聚。
“殿下，此物————要求內壁光滑如镜，且需正圆，稍有偏差，便卡涩难动，或漏气无力。”一位负责鏜孔的老铜匠面露难色。
之前铸造炮管，內壁粗糙些，影响尚且不是很大，但这气缸要求之高，著实惊人。
“胡师傅所言极是，”赵烁说著，看向这位说话的老匠人，道：“故而，不求內壁光滑如镜，但求孔圆壁直。”
“绍武钢韧性佳，正適合鏜削。”赵烁语气不容置疑，道：“王监，精炼坊需提供最適合切削的钢料。”
“是！”王铁锤重重点头应下。
“胡师傅，院內那台水力鏜床，可否一用？”
“回殿下，可用，然力道与精度，只能尽力而为。”胡师傅老实回答。
“尽力即可。”赵烁点点头，定下调子，道：“鏜削之后，再以长銼刀，磨石手工精修，务求消除明显台阶与凸起。”
“务必使活塞能顺畅往復！”
“是！”之后，赵烁又叮嘱了几处细节后，便遣散了眾人。
格物院讲究的就是效率。
在赵烁安排之后，王铁锤便开始组织人手，开始督办了起来。
对於现在的格物院水准来说，烧铸一根气缸並不是什么难事。
很快，一根由王铁锤亲自烧铸的上好钢坯就出炉了，而后倒入模具，烧铸成厚壁气缸筒毛胚。而后，胡师傅和一眾好手，带著徒弟们，將钢筒固定在水力鏜床之上。
“呲呲呲！”鏜刀在哗哗的水轮驱动之下，缓慢旋入钢筒內部。
一眾老师傅们，则是凑近了，时刻凭耳力判断，鏜削是否均匀，然后凭手感，进行调整进给，整个过程耗时耗力，全凭经验。
稍有把握不对，这跟气缸桶就算报废。
鏜削后的气缸內壁，布满了螺旋状的粗糙刀痕，远谈不上光滑，但初步具备了形態。
之后，匠人们再用绑在长杆上的各种形状的銼刀和磨石，伸入管內，一点点地修平內部，那明显的刀纹和凸起。
这是一个更加需要耐心的过程。
与此同时，活塞与密封的攻关，也陷入了困境。
活塞本体，虽能用新制的车床精心车製成近乎完美的圆柱，並在外圆车出浅槽。
但难题在於槽內填何物！
最初的尝试简单粗暴，有匠人认为，既要密封，便需紧实。
他们將软木块切削成型，强行嵌入槽中，满心期望其弹性能够堵住缝隙。
然而，第一次空载测试，当炽热的蒸汽涌入气缸，软木遇热迅速收缩变脆，只听內部一阵“啪”细响，蒸汽便从四周疯狂泄出。
效果几近於无。
“遇热则缩，不行！”李衡摇了摇头，在记录上划掉一项，道：“继续尝试————”
继而，有工匠提出，改用致密的熟牛皮。
匠人將皮革，精心裁剪，层层叠绕，以铜丝綑扎於活塞之上，开始活塞推送。
然而，此番测试，初时確有改善，那“嗤嗤”的漏气声小了许多。
就在眾人脸上刚露出一丝喜色，然而机器运行不到一炷香的功夫，漏气声便再度变大。
拆检之后却发现，牛皮在高温水汽的熏蒸下已变得僵硬，失去了弹性。
表面甚至有些许焦糊！
“不耐久，遇热则僵，亦不可行————”李衡的笔再次落下，心情沉重。
“木、皮皆软物，不堪大用，”这时，一位精於铜活的老匠人不信邪，提议开口：“不若以软铜片镶嵌於槽中，或可持久？”
“便依此法一试。”李衡轻嘆一声，虽是如此，但他心里却是不抱太大的希望。
权当是死马当活马医了。
只要是有一次碰对了，那就是值得的！
“嘎吱吱吱————”然而，换上软铜片之后，结果更为糟糕，铜片与钢质气缸壁硬碰硬，摩擦阻力巨大。
活塞运行艰涩，发出刺耳的爆鸣。
不多时便在气缸內壁刮出数道深痕，险些毁了辛苦鏜削的气缸。
这让全程跟进测试的王铁锤，看得心疼不已，又只能在边上，连连嘆息。
失败的活塞样品在墙角越堆越高，工坊內的气氛也如同被水汽浸透般，沉闷而压抑。
“重来，不行！”
“继续，这个也不行，换！”
“换————”
“不行————”
“继续测试————”
“老王，再拿一批缸筒来————”
“换————”
失败，失败，一次次测试，始终失败。
一个月的时间，就在这种测试，失败中过去了。
“颯颯颯！”
这一日，大雨瓢泼。
试金堂內，一眾匠人围坐休息，皆默然无语。
不远处，披著蓑衣，推著小木车，负责维护院內水车轴承的刘姓老匠，看著那一个个被拆下，带著各种失败填料的活塞，驻足沉思。
而后，他像是想到了什么，目光望了望窗外，那依靠浸油麻绳缠绕，密封便能滴水不漏的水车轴，迟疑间，呢喃自语。
“那水车大轴，转速不低，水衝力也不小，也是靠这油浸过的麻绳堵漏。”
“那这塞子，动得还没水车轴快，难道就不能试试这麻绳？”自语间，身后脚步声响起，只见李衡与精炼坊的王监事走来。
见此，老刘也只能按下心头想法，默默地走到棚子里，找了个角落蹲了下去。
虽然他也有一些想法，不过终究是只是一个维护的匠人，跟这些老师傅们差远了。
或许自己的想法，別人早都想到了，没有提出来，怕是压根行不通。
想及此处，老刘也不再想了。
只是不知道为什么，目光始终被那一堆报废的缸筒吸引，还有自己的想法。
一个月的连日失败，让此前测试，百试不爽的试金堂眾人情绪有些低迷。
因此，李衡打算前来提提士气。
棚子里，一眾工匠看到主事和王监走了过来，也全都起身迎著上前。
李衡与王铁锤走进工棚，看到一眾平日里生龙活虎的匠人，此刻或蹲或坐，个个眉头紧锁，脸上带著挥之不去的疲惫与沮丧，空气中瀰漫著一种近乎凝固的沉闷。
目光看向角落处，失败的活塞和各式废弃的密封材料，李衡环视眾人一圈后，脸上並未露出责备之色，反而放缓了声：“都垂头丧气作甚，这才哪儿到哪儿？”
李衡说著，走到那堆废弃的活塞前，隨手拿起一个塞著焦糊牛皮的，又掂了掂那个刮花了缸壁的铜片活塞，道：“瞧瞧这些，软木、牛皮、铜片————咱们试了多少法子？失败了不假，可这些失败之物，难道就一文不值吗？”
说完，李衡將那废活塞放下，目光扫过眾人，开口道：“它们至少清清楚楚地告诉了我们，哪些路走不通！”
“这便是天大的收穫！”
“若是一次便能成，那这蒸汽机，也未免太不值钱了，何须我等在此呕心沥血？”
“想想我们当初炼绍武钢，失败了多少炉？记录的本子堆起来都快有半人高！可最后如何？还不是让我们啃下了这块硬骨头？”
“如今这蒸汽机，又能怎样？”
“陛下与二殿下將此重任交予我等，看中的便是诸位这双能化腐朽为神奇的手，和这颗不惧失败的匠心！”
王铁锤在一旁也粗声附和道：“李主事说得在理！咱们匠人做事，哪有次次顺风顺水的？碰了壁，绕过去便是！”
“脑袋掉了也不过碗大个疤，何况这点挫折？都给我打起精神来！”
李衡点点头，语气转为鼓励，道：“今日不成，便明日再试。材料不对，我们就换材料，法子不行，我们就想法子。”
“诸位皆是院中翘楚，万不可因一时困顿，便失了锐气。”
“都说说，可还有何奇思妙想？即便听起来荒诞不经，也但说无妨，集思广益嘛。”说著，李衡又看向棚子里其他匠人，道：“还有你们，就算不是负责活塞这活的，也都看了一个多月了，有想法都说说！不要怕说错，只要敢想，那我们就试！”
“寧可试错，也不能错过！”
李衡这番话，既承认了活塞製造的困难，又肯定眾人努力，更以绍武钢的成功先例鼓舞士气的话，让棚內的气氛稍稍活络了一些。
不过，眾人互相看看，仍无人开口。
这一个月以来，他们几乎把能试的法子全都试了一遍。
实在是想不到其他想法了。
而这时，蹲在角落的老刘，嘴唇囁嚅了几下，双手紧张地搓著衣角。
听著李衡那谁有想法，都可以说的话，又想起那水车轴与眼前活塞的相似之处，心中那点念头再次冒了出来。
一时间，这个念头，就像是有猫在挠一般，痒的他整个人都躁动了起来。
“我————”张了张嘴，老刘几次欲言又止，而后心中一狠，暗道：“错纠错了！”
想及此处，老刘终是鼓足了勇气，直接站起身，朝著李衡和王铁锤的方向开口。
声音很大，因为紧张而变得急促。
“李主事，王监！我，我倒是有个蠢笨的想法，不知，不知当讲不当讲————”
“唰！”这突然而来的一幕，顿时让棚子里的所有人，目光齐刷刷的落在了这位平日里沉默寡言，只是负责维护的老匠人身上。
甚至很多老师傅看到他都不怎么认识。
李衡跟王铁锤对视了一眼，二人都看向有些拘谨的老刘，脸上露出温和笑容，道：“好，有想法就直接说！”而后又看向其他匠人，道：“你们也一样，等会老刘说完，你们谁有想法，也可以一起说！”
而老刘听到李衡竟然认识自己，心中顿时受到了莫大的鼓舞，心中踏实了不少。
“嗯，我觉得————”然后，老刘便把自己刚才的想法，原原本本的说了一遍。
眾人闻言，先是愣住，隨即便有人微微摇头，露出不以为然的神色。
麻绳？如此寻常贱物，岂能用於这等精贵机关？况且麻绳脆弱不堪，怎能使用？
然而，与眾人不同的是，李衡认真思索一番后，眼中却是有微光一闪。
他想起《机巧营造发微》中，二殿下標註的“因陋就简，就地取材”之语。
而后看向身旁的王铁锤，后者没想这么多，直接道：“管他成语不成，就像你刚说的，寧可试错，绝不放过！”
“之前也没试过这麻绳，说不定成呢？”闻言，李衡也不废话，直接道：“来，取几条上好的苧麻绳来！”
说干就干，用於水车的苧麻绳，格物院可以说是有很多，要多少都行。
很快就有匠人学徒主动找来上好的苧麻绳，置於温热融化的牛油中浸泡透澈，直到麻绳浸泡的柔韧饱胀为止。
而后，在李衡鼓励的眼神下，老刘深吸一口气，也不怯场，亲自上手。
像是对待水车轴一般，极其细密地將油浸麻绳一圈圈，紧紧缠绕在活塞的凹槽內，不留一丝缝隙，直至略略凸出活塞表面。
之后，重新组装，点火生汽。
隨著阀门开启，眾人屏息凝神。
预想中剧烈的漏气声並未出现，只有一阵轻微而持续的“嘶嘶”声。
声比之前任何一次测试都要小得多！
活塞带动摇臂，就这么在所有人的注视下，竟然顺利地运行了超过半个时辰！
“有门儿！”
王铁锤声音带著惊喜。
其他一开始不以为意的人，也都是面露惊异之色，而后便是狂喜。
“嗤，嗤嗤————”
然而，好景不长，当活塞运行一段时间后，漏气声又开始慢慢变大。
“停下，检查！”李衡抬手示意停下。
眾人脸上原本的喜色，开始渐渐消失，不过却是没有放弃，而是紧紧盯著。
因为麻绳到底成不成，还要检查才行！
停下拆开一看，只见活塞上，麻绳因干磨而磨损严重，且油脂被高温烘烤流失不少。
“————嘶！”看到活塞的状况后，李衡却是突然吸了口气，而后吐出，脸上也跟著露出笑容，道：“麻绳有其弹性，可適应缸壁不平，此路看来，是对的！”
一旁的王铁锤也是狠狠回了挥拳。
“哗！！！”听到路对了以后，棚子里顿时一片忽然，议论纷纷。
谁也没想到，一个月的试验，没有一种耗材可以充当活塞，结果偏偏忽视了的，脆弱麻绳，抹上油脂，竟然就可以了？
当然此刻要说最激动的还是老刘！
被眾人激动的推搡中，整个人似乎都要陷入呆滯之中，惊喜之余又有几分不敢置信。
他没想到，自己就是这么一想，竟然真的找到了最合適的法子！
“然其自身不耐磨，油脂亦易干，”李衡与王铁锤倒是没有急著高兴，而是继续思考该如何改善，这时王铁锤开口，道：“老李，我记得试金堂收录之物中，有言石墨质滑耐高温，可否与此法合用？”
闻言，李衡也顿时像是被点醒，恍然道：“以麻绳为骨，取其弹性。”
“再以石墨脂为肤，助其滑润，並减其磨损？”
“不错！”王铁锤肯定点头。
很快，二人便指挥匠人，再次开始尝试。
这一次，尝试的不再是学徒和老刘了，而是那些经验丰富的老师傅们。
依旧先用油浸麻绳，作为缠绕基底。
不过，这次却是在安装前，於麻绳表面及气缸內壁，厚厚地，涂抹上一层用牛油与细腻石墨粉调和而成的黑亮膏脂。
当再次启动时，活塞的运行，开始变得前所未有的顺畅。
之前总解决不了的漏气声，虽然未能完全消除，却被压制到可以接受的地步。
看著那稳定起落的摇臂，刘老匠搓著粗糙的手指，憨厚地笑了。
王铁锤与李衡相视一眼，心中感慨，这看似取巧的法子，竟是走了无数弯路后，回过头来，在最初、最朴实的地方找到了答案。
解决了最难的活塞密封，所有人，都如同卸下了一块心头大石，士气为之一振。
接下来的部件製造，虽依旧繁琐，却也已经有了清晰可行的路径。
首先，便是锅炉了。
锅炉也被匠人们称为“聚火之釜”，其核心在於密闭与耐压。
王铁锤亲自督造此物。
他选用了延展性极佳的上等厚紫铜板，由经验最丰富的铜匠反覆捶打成型。
接下来，就是铆接了。
匠人们先將两块铜板边缘，钻打对应的孔洞，烧红的熟铁铆钉趁热穿入。
一端顶死，另一端，则由两名匠人各持一锤，一轻一重，配合无间地反覆敲击，將钉头锻打成蘑菇状，牢牢咬合铜板。
每完成一道接缝，便有一位手艺纯熟的老匠人上前，用一把小铜锤，沿著焊缝边缘“叮叮噹噹”地轻轻敲击。
他双目微闭，全神贯注於双耳。
边上，则是精挑细选出来，继承他这门绝活的两个徒弟，老匠人一边敲击，一边给徒弟开口传授，诀窍，道：“你们俩小子，都记住了！”
“敲的时候，听到声音清脆，连贯，就说明接合严密了。若敲的时候，若是有声音沉闷或破音之处，便是存在虚接或裂隙。”
“需立即剔掉重铆，绝无侥倖！”
“关键的接缝处，还要涂抹上一些，用白芨汁液，混合细盐调成的糊状物，乾涸后能起到些许加强密封的作用。”
“是，徒儿谨记！”两个徒弟立刻拱手。
“炉子成了————”老匠人没有理会两个徒弟，最后一锤敲下后起身把铜锤別在腰上，拍了拍手，对边上两个討好笑著的工匠道。
“有劳孙老了！”两个年轻工匠討好著，把炉子装上木车，然后匆匆离去。
最终成型的锅炉，是一个巨大的横向圆筒，连接著坚固的炉灶，外表虽显粗獷，但每一道接缝都经受了千锤百炼的考验。
锅炉铸成，接下来便是冷凝器了。
冷凝器，是完全用铜管盘绕而成的一个匣子。
按照《机巧营造发微》所述，冷凝器是让炽热的蒸汽迅速变回水流。
而负责此物的老匠人，凭藉著丰富的经验，想到了“釜鼎夹层”与“酒坊冷淋”的法子来。
先是命人打造了一个坚固的立式铁箱，作为外壳。而箱內，则由铜匠，將长长的薄壁铜管，巧妙地盘绕成螺旋状，宛如一条盘起的细蛇，两端开口，分別连接气缸的进出口。
铁箱上下，则各开一孔。
上面的孔接由高位水槽引来的冷水管，下面的孔，则接排水渠道。
蒸汽通入盘管，冷水自上方注入，很快，铁箱外壁便凝结起一层冰凉的水珠，而盘管另一头，则滴滴答答流出冷凝水。
效率虽然距离《机巧营造发微》中所说还有很大一截，却已实现了“化气为水”。
至此，冷凝器也初步完成。
接下来则是，进排气阀门，与槓桿控制了。
这是让死物“活”起来的关键。
格物院的张博士，领著几位巧手工匠，日夜琢磨如何让机器自己掌控“呼吸”。
阀门本身並不复杂，乃是青铜所铸的蘑菇状塞子，其底部嵌有打磨光滑的硬木，坐落於精心车制的阀座上，靠自身重量闭合。
真正的精妙之处，在於控制它们的槓桿与机括。
不过这东西，有《机巧营造发微》中的图纸，倒也不是很难。
按照图纸，张博士命人在巨大的木质摇臂横樑上，安装了数个，可以精细调节位置的硬木销钉，和活动的掛鉤。
这些销钉和掛鉤，通过细铁链，与下方控制进汽阀，排汽阀和喷水阀的槓桿相连，槓桿的一端，被绳索牵拉，另一端则悬掛著重量不等的小铁砣。
当摇臂，运动到特定位置，横樑上的销钉，就会精准地顶起某根绳索。
绳索一紧，铁砣抬起，槓桿失衡，阀门被拉开。绳索一松，铁砣下坠，槓桿復位，阀门“砰”地一声，紧紧关闭。
调试的过程最为磨人。
匠人们需反覆调整销钉的位置，铁砣的重量，才能让进气、排气、喷水冷凝这三个动作，与活塞的上下运动，严丝合缝地配合。
一开始总是错乱，蒸汽乱喷，但经过无数次微调，这庞然大物，终於可以呼吸了。
最后，便是图纸上，那標誌性的，巨大摇臂横樑。此物非木不可，取其质轻而韧。
格物院的木匠首领，亲自带人前往木料场，精选数十年树龄的巨木，阴乾处理后，以榫卯，铁箍相结合，製成长达近三丈臂膀。
將中央支轴的连接处，包裹了厚厚一层，浸满油脂的青铜轴套，以减少摩擦。
两端，则悬掛著沉重的生铁配重块，以平衡活塞与抽水杆的重量。
当厚实的锅炉、盘绕的冷凝器、阀门槓桿、木质摇臂，全部被组装在一起时，一座充满原始力量感的工业巨兽，终於成形。
虽然尚未点火，但所有人都知道，大宋第台简陋的蒸汽机，至此，算是问世了！
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绍武十八年，春。
格物院，新设的蒸汽机工坊內。
绍武钢被成功炼製，经过试金堂的严格测试后评级为优质，还得到了殿下的认可，这让格物院上下鬆了一口气。
同时，也让格物院上下，对《变化考源》和《格物原论》愈发信心倍增起来。
之前，他们或许还对这些，好似天书一般的东西存有质疑，尤其是《变化考源》，记载的东西，在他们看来像是神术一般。
几乎所有人都不怎么相信和看好。
可现在，他们可都是亲眼看著原本普通的钢材，尤其是加入“药粉”之后，质量完全不可同日而语。
甚至以往设想中，使用之后直接炸膛的火统，都变得持久耐用，眼瞅这种威力巨大，可被每个將士配备的火器生產將提上日程。
现在，谁要再敢对殿下的天书质疑，他们第一个不答应！
现在，几乎每个匠人都在拼了命的学习《算数新篇》、《格物原论》、《变化考源》
、《万物生息考》。
就算有很多东西不懂，依旧会死记硬背下来，最重要的是，殿下编著的天书，都是用最简单直白的例子给標註好。
比方说《变化考源》中，记载一种名为锰元素的东西，这东西看不见摸不著，可殿下却是指出，郎中用药的“无名异”中有。
若是炼製钢材时，將“无名异”磨成粉加入，便可提升钢材的品质。
因此他们学习的时候不需要知道原理，只需要按照配方和存在的材料使用即可。
一时间，格物院上下都沉浸在了一种疯狂学习的状態，甚至边学边自己试验。
为此，格物院还专门建造了诸多炼金室。
为的就是给那些想要上手实践的匠人，还有从科学院选拔合格，吸纳进格物院的后进之人，提供一个良好的环境。
让他们可以儘快的成长起来！
在格物院上下都沉浸在学习中的时候，赵烁的目光，却早已投向了《机巧营造发微》
图册中，那最具顛覆性的一页。
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以火生气，以气推力的蒸汽机上！
此时，理事堂之中，巨大的案几上，铺满了绘有复杂结构的图纸。
赵烁召集了以张博士为首，包括王铁锤、李衡，以及几位精於木工、铜匠的顶尖大匠0
“诸位，绍武钢已成，筋骨已备。”
赵烁伏案，指向图纸中央，那个关键的气缸和活塞结构上，开口道：“而今，当以此坚钢，铸就蒸汽机之核心部件了。”
“其理，利用水沸之气也就是蒸汽，其力涨缩，推拉活塞往復运动，再经由横樑、连杆，化往復为旋转，或直接驱动其他部件。”
几个月的时间，王铁锤，李衡等人都已经大致將《机巧营造发微》这本书背熟。
因此，听到赵烁说原理，並不觉得难。
然而，原理虽然不难理解，可要是將图纸变为实物，那实践起来，就难如登天了。
赵烁借鑑的是记忆中，结构相对简单，对加工精度要求稍低的纽科门大气式蒸汽机的模型，並进行了大量简化。
即便如此，挑战也是空前的。
首要难题，便是这气缸与活塞了。
不仅要能承受住高温水汽的压力，更重要的是密封。且活塞必须在气缸內顺畅往復，却又不能漏气太多，否则压力无法积聚。
“殿下，此物————要求內壁光滑如镜，且需正圆，稍有偏差，便卡涩难动，或漏气无力。”一位负责鏜孔的老铜匠面露难色。
之前铸造炮管，內壁粗糙些，影响尚且不是很大，但这气缸要求之高，著实惊人。
“胡师傅所言极是，”赵烁说著，看向这位说话的老匠人，道：“故而，不求內壁光滑如镜，但求孔圆壁直。”
“绍武钢韧性佳，正適合鏜削。”赵烁语气不容置疑，道：“王监，精炼坊需提供最適合切削的钢料。”
“是！”王铁锤重重点头应下。
“胡师傅，院內那台水力鏜床，可否一用？”
“回殿下，可用，然力道与精度，只能尽力而为。”胡师傅老实回答。
“尽力即可。”赵烁点点头，定下调子，道：“鏜削之后，再以长銼刀，磨石手工精修，务求消除明显台阶与凸起。”
“务必使活塞能顺畅往復！”
“是！”之后，赵烁又叮嘱了几处细节后，便遣散了眾人。
格物院讲究的就是效率。
在赵烁安排之后，王铁锤便开始组织人手，开始督办了起来。
对於现在的格物院水准来说，烧铸一根气缸並不是什么难事。
很快，一根由王铁锤亲自烧铸的上好钢坯就出炉了，而后倒入模具，烧铸成厚壁气缸筒毛胚。而后，胡师傅和一眾好手，带著徒弟们，將钢筒固定在水力鏜床之上。
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一眾老师傅们，则是凑近了，时刻凭耳力判断，鏜削是否均匀，然后凭手感，进行调整进给，整个过程耗时耗力，全凭经验。
稍有把握不对，这跟气缸桶就算报废。
鏜削后的气缸內壁，布满了螺旋状的粗糙刀痕，远谈不上光滑，但初步具备了形態。
之后，匠人们再用绑在长杆上的各种形状的銼刀和磨石，伸入管內，一点点地修平內部，那明显的刀纹和凸起。
这是一个更加需要耐心的过程。
与此同时，活塞与密封的攻关，也陷入了困境。
活塞本体，虽能用新制的车床精心车製成近乎完美的圆柱，並在外圆车出浅槽。
但难题在於槽內填何物！
最初的尝试简单粗暴，有匠人认为，既要密封，便需紧实。
他们將软木块切削成型，强行嵌入槽中，满心期望其弹性能够堵住缝隙。
然而，第一次空载测试，当炽热的蒸汽涌入气缸，软木遇热迅速收缩变脆，只听內部一阵“啪”细响，蒸汽便从四周疯狂泄出。
效果几近於无。
“遇热则缩，不行！”李衡摇了摇头，在记录上划掉一项，道：“继续尝试————”
继而，有工匠提出，改用致密的熟牛皮。
匠人將皮革，精心裁剪，层层叠绕，以铜丝綑扎於活塞之上，开始活塞推送。
然而，此番测试，初时確有改善，那“嗤嗤”的漏气声小了许多。
就在眾人脸上刚露出一丝喜色，然而机器运行不到一炷香的功夫，漏气声便再度变大。
拆检之后却发现，牛皮在高温水汽的熏蒸下已变得僵硬，失去了弹性。
表面甚至有些许焦糊！
“不耐久，遇热则僵，亦不可行————”李衡的笔再次落下，心情沉重。
“木、皮皆软物，不堪大用，”这时，一位精於铜活的老匠人不信邪，提议开口：“不若以软铜片镶嵌於槽中，或可持久？”
“便依此法一试。”李衡轻嘆一声，虽是如此，但他心里却是不抱太大的希望。
权当是死马当活马医了。
只要是有一次碰对了，那就是值得的！
“嘎吱吱吱————”然而，换上软铜片之后，结果更为糟糕，铜片与钢质气缸壁硬碰硬，摩擦阻力巨大。
活塞运行艰涩，发出刺耳的爆鸣。
不多时便在气缸內壁刮出数道深痕，险些毁了辛苦鏜削的气缸。
这让全程跟进测试的王铁锤，看得心疼不已，又只能在边上，连连嘆息。
失败的活塞样品在墙角越堆越高，工坊內的气氛也如同被水汽浸透般，沉闷而压抑。
“重来，不行！”
“继续，这个也不行，换！”
“换————”
“不行————”
“继续测试————”
“老王，再拿一批缸筒来————”
“换————”
失败，失败，一次次测试，始终失败。
一个月的时间，就在这种测试，失败中过去了。
“颯颯颯！”
这一日，大雨瓢泼。
试金堂內，一眾匠人围坐休息，皆默然无语。
不远处，披著蓑衣，推著小木车，负责维护院內水车轴承的刘姓老匠，看著那一个个被拆下，带著各种失败填料的活塞，驻足沉思。
而后，他像是想到了什么，目光望了望窗外，那依靠浸油麻绳缠绕，密封便能滴水不漏的水车轴，迟疑间，呢喃自语。
“那水车大轴，转速不低，水衝力也不小，也是靠这油浸过的麻绳堵漏。”
“那这塞子，动得还没水车轴快，难道就不能试试这麻绳？”自语间，身后脚步声响起，只见李衡与精炼坊的王监事走来。
见此，老刘也只能按下心头想法，默默地走到棚子里，找了个角落蹲了下去。
虽然他也有一些想法，不过终究是只是一个维护的匠人，跟这些老师傅们差远了。
或许自己的想法，別人早都想到了，没有提出来，怕是压根行不通。
想及此处，老刘也不再想了。
只是不知道为什么，目光始终被那一堆报废的缸筒吸引，还有自己的想法。
一个月的连日失败，让此前测试，百试不爽的试金堂眾人情绪有些低迷。
因此，李衡打算前来提提士气。
棚子里，一眾工匠看到主事和王监走了过来，也全都起身迎著上前。
李衡与王铁锤走进工棚，看到一眾平日里生龙活虎的匠人，此刻或蹲或坐，个个眉头紧锁，脸上带著挥之不去的疲惫与沮丧，空气中瀰漫著一种近乎凝固的沉闷。
目光看向角落处，失败的活塞和各式废弃的密封材料，李衡环视眾人一圈后，脸上並未露出责备之色，反而放缓了声：“都垂头丧气作甚，这才哪儿到哪儿？”
李衡说著，走到那堆废弃的活塞前，隨手拿起一个塞著焦糊牛皮的，又掂了掂那个刮花了缸壁的铜片活塞，道：“瞧瞧这些，软木、牛皮、铜片————咱们试了多少法子？失败了不假，可这些失败之物，难道就一文不值吗？”
说完，李衡將那废活塞放下，目光扫过眾人，开口道：“它们至少清清楚楚地告诉了我们，哪些路走不通！”
“这便是天大的收穫！”
“若是一次便能成，那这蒸汽机，也未免太不值钱了，何须我等在此呕心沥血？”
“想想我们当初炼绍武钢，失败了多少炉？记录的本子堆起来都快有半人高！可最后如何？还不是让我们啃下了这块硬骨头？”
“如今这蒸汽机，又能怎样？”
“陛下与二殿下將此重任交予我等，看中的便是诸位这双能化腐朽为神奇的手，和这颗不惧失败的匠心！”
王铁锤在一旁也粗声附和道：“李主事说得在理！咱们匠人做事，哪有次次顺风顺水的？碰了壁，绕过去便是！”
“脑袋掉了也不过碗大个疤，何况这点挫折？都给我打起精神来！”
李衡点点头，语气转为鼓励，道：“今日不成，便明日再试。材料不对，我们就换材料，法子不行，我们就想法子。”
“诸位皆是院中翘楚，万不可因一时困顿，便失了锐气。”
“都说说，可还有何奇思妙想？即便听起来荒诞不经，也但说无妨，集思广益嘛。”说著，李衡又看向棚子里其他匠人，道：“还有你们，就算不是负责活塞这活的，也都看了一个多月了，有想法都说说！不要怕说错，只要敢想，那我们就试！”
“寧可试错，也不能错过！”
李衡这番话，既承认了活塞製造的困难，又肯定眾人努力，更以绍武钢的成功先例鼓舞士气的话，让棚內的气氛稍稍活络了一些。
不过，眾人互相看看，仍无人开口。
这一个月以来，他们几乎把能试的法子全都试了一遍。
实在是想不到其他想法了。
而这时，蹲在角落的老刘，嘴唇囁嚅了几下，双手紧张地搓著衣角。
听著李衡那谁有想法，都可以说的话，又想起那水车轴与眼前活塞的相似之处，心中那点念头再次冒了出来。
一时间，这个念头，就像是有猫在挠一般，痒的他整个人都躁动了起来。
“我————”张了张嘴，老刘几次欲言又止，而后心中一狠，暗道：“错纠错了！”
想及此处，老刘终是鼓足了勇气，直接站起身，朝著李衡和王铁锤的方向开口。
声音很大，因为紧张而变得急促。
“李主事，王监！我，我倒是有个蠢笨的想法，不知，不知当讲不当讲————”
“唰！”这突然而来的一幕，顿时让棚子里的所有人，目光齐刷刷的落在了这位平日里沉默寡言，只是负责维护的老匠人身上。
甚至很多老师傅看到他都不怎么认识。
李衡跟王铁锤对视了一眼，二人都看向有些拘谨的老刘，脸上露出温和笑容，道：“好，有想法就直接说！”而后又看向其他匠人，道：“你们也一样，等会老刘说完，你们谁有想法，也可以一起说！”
而老刘听到李衡竟然认识自己，心中顿时受到了莫大的鼓舞，心中踏实了不少。
“嗯，我觉得————”然后，老刘便把自己刚才的想法，原原本本的说了一遍。
眾人闻言，先是愣住，隨即便有人微微摇头，露出不以为然的神色。
麻绳？如此寻常贱物，岂能用於这等精贵机关？况且麻绳脆弱不堪，怎能使用？
然而，与眾人不同的是，李衡认真思索一番后，眼中却是有微光一闪。
他想起《机巧营造发微》中，二殿下標註的“因陋就简，就地取材”之语。
而后看向身旁的王铁锤，后者没想这么多，直接道：“管他成语不成，就像你刚说的，寧可试错，绝不放过！”
“之前也没试过这麻绳，说不定成呢？”闻言，李衡也不废话，直接道：“来，取几条上好的苧麻绳来！”
说干就干，用於水车的苧麻绳，格物院可以说是有很多，要多少都行。
很快就有匠人学徒主动找来上好的苧麻绳，置於温热融化的牛油中浸泡透澈，直到麻绳浸泡的柔韧饱胀为止。
而后，在李衡鼓励的眼神下，老刘深吸一口气，也不怯场，亲自上手。
像是对待水车轴一般，极其细密地將油浸麻绳一圈圈，紧紧缠绕在活塞的凹槽內，不留一丝缝隙，直至略略凸出活塞表面。
之后，重新组装，点火生汽。
隨著阀门开启，眾人屏息凝神。
预想中剧烈的漏气声並未出现，只有一阵轻微而持续的“嘶嘶”声。
声比之前任何一次测试都要小得多！
活塞带动摇臂，就这么在所有人的注视下，竟然顺利地运行了超过半个时辰！
“有门儿！”
王铁锤声音带著惊喜。
其他一开始不以为意的人，也都是面露惊异之色，而后便是狂喜。
“嗤，嗤嗤————”
然而，好景不长，当活塞运行一段时间后，漏气声又开始慢慢变大。
“停下，检查！”李衡抬手示意停下。
眾人脸上原本的喜色，开始渐渐消失，不过却是没有放弃，而是紧紧盯著。
因为麻绳到底成不成，还要检查才行！
停下拆开一看，只见活塞上，麻绳因干磨而磨损严重，且油脂被高温烘烤流失不少。
“————嘶！”看到活塞的状况后，李衡却是突然吸了口气，而后吐出，脸上也跟著露出笑容，道：“麻绳有其弹性，可適应缸壁不平，此路看来，是对的！”
一旁的王铁锤也是狠狠回了挥拳。
“哗！！！”听到路对了以后，棚子里顿时一片忽然，议论纷纷。
谁也没想到，一个月的试验，没有一种耗材可以充当活塞，结果偏偏忽视了的，脆弱麻绳，抹上油脂，竟然就可以了？
当然此刻要说最激动的还是老刘！
被眾人激动的推搡中，整个人似乎都要陷入呆滯之中，惊喜之余又有几分不敢置信。
他没想到，自己就是这么一想，竟然真的找到了最合適的法子！
“然其自身不耐磨，油脂亦易干，”李衡与王铁锤倒是没有急著高兴，而是继续思考该如何改善，这时王铁锤开口，道：“老李，我记得试金堂收录之物中，有言石墨质滑耐高温，可否与此法合用？”
闻言，李衡也顿时像是被点醒，恍然道：“以麻绳为骨，取其弹性。”
“再以石墨脂为肤，助其滑润，並减其磨损？”
“不错！”王铁锤肯定点头。
很快，二人便指挥匠人，再次开始尝试。
这一次，尝试的不再是学徒和老刘了，而是那些经验丰富的老师傅们。
依旧先用油浸麻绳，作为缠绕基底。
不过，这次却是在安装前，於麻绳表面及气缸內壁，厚厚地，涂抹上一层用牛油与细腻石墨粉调和而成的黑亮膏脂。
当再次启动时，活塞的运行，开始变得前所未有的顺畅。
之前总解决不了的漏气声，虽然未能完全消除，却被压制到可以接受的地步。
看著那稳定起落的摇臂，刘老匠搓著粗糙的手指，憨厚地笑了。
王铁锤与李衡相视一眼，心中感慨，这看似取巧的法子，竟是走了无数弯路后，回过头来，在最初、最朴实的地方找到了答案。
解决了最难的活塞密封，所有人，都如同卸下了一块心头大石，士气为之一振。
接下来的部件製造，虽依旧繁琐，却也已经有了清晰可行的路径。
首先，便是锅炉了。
锅炉也被匠人们称为“聚火之釜”，其核心在於密闭与耐压。
王铁锤亲自督造此物。
他选用了延展性极佳的上等厚紫铜板，由经验最丰富的铜匠反覆捶打成型。
接下来，就是铆接了。
匠人们先將两块铜板边缘，钻打对应的孔洞，烧红的熟铁铆钉趁热穿入。
一端顶死，另一端，则由两名匠人各持一锤，一轻一重，配合无间地反覆敲击，將钉头锻打成蘑菇状，牢牢咬合铜板。
每完成一道接缝，便有一位手艺纯熟的老匠人上前，用一把小铜锤，沿著焊缝边缘“叮叮噹噹”地轻轻敲击。
他双目微闭，全神贯注於双耳。
边上，则是精挑细选出来，继承他这门绝活的两个徒弟，老匠人一边敲击，一边给徒弟开口传授，诀窍，道：“你们俩小子，都记住了！”
“敲的时候，听到声音清脆，连贯，就说明接合严密了。若敲的时候，若是有声音沉闷或破音之处，便是存在虚接或裂隙。”
“需立即剔掉重铆，绝无侥倖！”
“关键的接缝处，还要涂抹上一些，用白芨汁液，混合细盐调成的糊状物，乾涸后能起到些许加强密封的作用。”
“是，徒儿谨记！”两个徒弟立刻拱手。
“炉子成了————”老匠人没有理会两个徒弟，最后一锤敲下后起身把铜锤別在腰上，拍了拍手，对边上两个討好笑著的工匠道。
“有劳孙老了！”两个年轻工匠討好著，把炉子装上木车，然后匆匆离去。
最终成型的锅炉，是一个巨大的横向圆筒，连接著坚固的炉灶，外表虽显粗獷，但每一道接缝都经受了千锤百炼的考验。
锅炉铸成，接下来便是冷凝器了。
冷凝器，是完全用铜管盘绕而成的一个匣子。
按照《机巧营造发微》所述，冷凝器是让炽热的蒸汽迅速变回水流。
而负责此物的老匠人，凭藉著丰富的经验，想到了“釜鼎夹层”与“酒坊冷淋”的法子来。
先是命人打造了一个坚固的立式铁箱，作为外壳。而箱內，则由铜匠，將长长的薄壁铜管，巧妙地盘绕成螺旋状，宛如一条盘起的细蛇，两端开口，分別连接气缸的进出口。
铁箱上下，则各开一孔。
上面的孔接由高位水槽引来的冷水管，下面的孔，则接排水渠道。
蒸汽通入盘管，冷水自上方注入，很快，铁箱外壁便凝结起一层冰凉的水珠，而盘管另一头，则滴滴答答流出冷凝水。
效率虽然距离《机巧营造发微》中所说还有很大一截，却已实现了“化气为水”。
至此，冷凝器也初步完成。
接下来则是，进排气阀门，与槓桿控制了。
这是让死物“活”起来的关键。
格物院的张博士，领著几位巧手工匠，日夜琢磨如何让机器自己掌控“呼吸”。
阀门本身並不复杂，乃是青铜所铸的蘑菇状塞子，其底部嵌有打磨光滑的硬木，坐落於精心车制的阀座上，靠自身重量闭合。
真正的精妙之处，在於控制它们的槓桿与机括。
不过这东西，有《机巧营造发微》中的图纸，倒也不是很难。
按照图纸，张博士命人在巨大的木质摇臂横樑上，安装了数个，可以精细调节位置的硬木销钉，和活动的掛鉤。
这些销钉和掛鉤，通过细铁链，与下方控制进汽阀，排汽阀和喷水阀的槓桿相连，槓桿的一端，被绳索牵拉，另一端则悬掛著重量不等的小铁砣。
当摇臂，运动到特定位置，横樑上的销钉，就会精准地顶起某根绳索。
绳索一紧，铁砣抬起，槓桿失衡，阀门被拉开。绳索一松，铁砣下坠，槓桿復位，阀门“砰”地一声，紧紧关闭。
调试的过程最为磨人。
匠人们需反覆调整销钉的位置，铁砣的重量，才能让进气、排气、喷水冷凝这三个动作，与活塞的上下运动，严丝合缝地配合。
一开始总是错乱，蒸汽乱喷，但经过无数次微调，这庞然大物，终於可以呼吸了。
最后，便是图纸上，那標誌性的，巨大摇臂横樑。此物非木不可，取其质轻而韧。
格物院的木匠首领，亲自带人前往木料场，精选数十年树龄的巨木，阴乾处理后，以榫卯，铁箍相结合，製成长达近三丈臂膀。
將中央支轴的连接处，包裹了厚厚一层，浸满油脂的青铜轴套，以减少摩擦。
两端，则悬掛著沉重的生铁配重块，以平衡活塞与抽水杆的重量。
当厚实的锅炉、盘绕的冷凝器、阀门槓桿、木质摇臂，全部被组装在一起时，一座充满原始力量感的工业巨兽，终於成形。
虽然尚未点火，但所有人都知道，大宋第台简陋的蒸汽机，至此，算是问世了！
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