第二十八節輻條與砌牆
本來按照姜海濤制定的試驗程序,只讓奴隸在燒水的高壓鍋旁,工匠們盡量不要靠近。小理但是高壓鍋一直沒出現過問題,所以慢慢的,大家都比較懈怠了。那次試驗新造的薄壁高壓鍋時,兩名工匠沒有避開,結果爆炸時一死一傷。事故還造成一間土房報廢,兩名奴隸死亡。歸通剛聽到消息時,沒有很驚訝,因為姜海濤早就說過這東西有可能爆炸。但是在歸通看過爆炸現場后,嚇得趕緊彙報給歸豹。歸豹看后也嚇了一跳,立刻命人把自己用的那口高壓鍋搬到更偏僻的一間屋子裡。
姜海濤對可能發生的事故也有所準備,早就吩咐工匠們一定要保護現場,收集物證。看了撿回來的高壓鍋碎片,他立刻召集工匠們,仔細詢問當初鍛打鍋壁的過程。
工匠們原本是先鑄造了一個壁厚降低到7毫米的鍋和鍋蓋,然後通過加熱鍛打消除裡面的砂眼等缺陷,壁厚也降低到5毫米。可是他們馬上就發現,加熱鍛打會大大改變了青銅鑄造件的形狀,這在鍋沿部分就非常麻煩了,使那裡不再平整,鍋蓋的密封開始出現問題。把它們重新打磨平整,工作量一下子大了很多。試著把它們鍛打平整,又很難辦到——誰的手能既那麼有力又那麼巧?
隨後他們想到了結合鑄造和鍛打的優點:鍋沿部分鑄造時保持原來的厚度,1厘米,然後不鍛打這部分,只鍛打鍋體下部。這樣雖然減重效果只達到計劃的一半,但製造工序變化不大。
最後造出來的高壓鍋,鍋壁上有兩種厚度。姜海濤立刻感覺到,問題就出在兩種厚度的過渡區。雖然鍛打過的地方更加堅固,5毫米厚也能承受鍋內的壓力,但是過渡區的強度可能大大降低了。
姜海濤立刻組織工匠們進行了專門試驗:把一厘米厚的青銅片鍛打一半,然後進行彎折、拉伸。結果證實了他的推測:青銅片總是在過渡區開始破壞,那裡的強度甚至還不如鍛打前。
難道必須回到先前的辦法,鍛打后再用打磨解決變形問題?可那樣造的工作量比鑄造大了好幾倍。本來對於架到車上的高壓鍋來說,降低幾十公斤重量也不算非常誘人,所以降低壁厚的主要好處是為了提高加熱速度。於是姜海濤讓人先花上一些時間,對一個全部鍛打過的高壓鍋進行打磨,試試它能否承受鍋內的壓力,產生蒸汽的速度能比過去快多少,然後再決定花多大力氣去改進它。
現在相對來說,車輪是個更加重要的問題。
用人字形輻條,是為了降低車輪的重量,縮短製造時間。
春秋時期的戰車車輪上,輻條和輪轂連接的根部基本上和輪轂一樣寬,有15~20厘米,和輪輞相連的頂端也有5~10厘米寬,厚度3~5厘米。這樣算下來,一根輻條的截面積至少在15平方厘米以上,根部能達到50平方厘米。
可是根據姜海濤他們測量的硬木強度,每平方厘米能承受500公斤左右的壓力。按此計算,每個車輪的單根輻條只需要1平方厘米的截面積就夠了;就算考慮一個輪子壞掉,2平方厘米也足夠;再加上路面不平、車輪跳動、安全余量等等,5平方厘米也夠夠了。但實際上呢?沒有一個工匠敢把輻條造那麼細。
因為輻條上承受的力可不是一直沿著輻條方向,還有彎曲的力。所以這種根部寬闊的輻條主要是為了防止輪輞左右晃動。從受力分析上來說,輻條中部的作用比較小,因此姜海濤用兩根3厘米見方的木棍人字形排列,代替原來的一根寬輻條。這能在提供同樣支撐力的情況下減輕三分之一的輻條重量。現在這些輻條卻容易斷,跟他預期的可不太一樣。
看過斷裂的輻條后,姜海濤知道了原因:自己只考慮了輪輞的左右晃動,利用人字形的三角關係來提高強度,卻沒考慮輻條的前後晃動,或者說輪輞繞輪轂轉動時對輻條的彎曲應力。那些輻條都是沿這個方向斷裂的,然後引起連鎖反應。
這時姜海濤想起了自行車輪。它的輻條可不是沿半徑方向的,而是歪了一點,前倒后傾地有交叉。就是啊!自己怎麼只想到一個方向的晃動,忘了垂直方向呢?
他立刻畫了張草圖,讓工匠們把輻條在輪轂上的連接點扭動一點,讓輻條形成兩種角度:一根左旋一點,一根右旋一點,如此交替,和半徑方向呈4度夾角。然後他讓人特意做了一種試驗:把輪轂固定,在輪輞上繞上繩索,拉動它旋轉。新輻條成功經受住了輪輞和輪轂之間的扭轉,沒有像舊車輪那樣斷裂。
隨後大家立刻開始按照新的輻條樣式製造車輪,進行試驗。大戰在即,出擊部隊所需要的戰車、運輸車已經開始製造了,所以車輪也必須儘快改造。
姜海濤不等新輻條的試驗結束,就馬上去解決磚房的問題。小理雖然它不是大戰急需的,但也很緊迫,因為它也死人了。
蓋好的磚房當時初看起來沒有什麼問題,於是大家把一些雜物放到裡面,當作庫房用。一邊等著看效果,一邊繼續燒磚準備蓋第二間。那一天出現車輪輻條斷裂問題后,幾名工匠把壞車推往磚房邊,不小心撞了一下牆。開始還沒有問題,但過了一會,有人感覺牆面歪了點。幾名工匠趕忙在裡外檢查,結果這時磚房塌了,嚇得大家四散奔逃。本來這些磚不高,倒下來也不過砸傷而已。可一名工匠運氣太差,正好被一個磚角砸到太陽穴,犧牲了。
除了直接負責的胡寅,萑井、軫老頭、蓼豫等人都來仔細看過現場。大家根據磚面上殘留的石灰塊判斷,粘結不牢是磚房倒塌的主要原因。但他們沒敢擅自清理現場,於是用木板、獸皮把廢墟蓋起來,等姜海濤回來查看。
姜海濤可不是泥瓦匠,但也根據後世的知識感覺到,問題應該就出在這裡。後世砌磚時,好像都有水泥在裡面。那玩意的粘結當然要比純石灰牢固。看來自己當初只用石灰漿,有點大意了。
怎麼辦?加水泥?胡寅還在摸索,什麼時間能燒出來可沒譜。
姜海濤正琢磨這個問題,胡寅卻提出了一個看法:「公子,我記得您是想把這磚用到烽火台上,砌在外面,對嗎?」「是啊?」「那這烽火台的裡面,是空的嗎?」姜海濤聽后一時沒太明白,胡寅接著問:「我的意思是,您要建的這烽火台是像這房子,中間空的,還是更像我們過去的烽火台,中間全是土。」
「嗯,最好是空的。不過就算空,也不會像這房子的磚牆那麼薄。」姜海濤這時有點明白鬍寅的意思了,於是說:「不用空心,就和過去的烽火台差不多,只是在外面加一兩層磚。你是不是覺得要這樣,磚就不容易倒塌?」「對,如果是這樣建烽火台,那現在這個問題就不重要了。再怎麼撞,磚牆的立面還有夯土呢。」
「嗯,有些道理。我們可以先這樣建烽火台,然後慢慢改進石灰漿,或者找別的東西粘結。不過以後還是要建磚房的。」
這時蓼豫在一旁說:「公子,你說往石灰漿里加膠,或者藤蔓汁,能行嗎?」
姜海濤立刻轉頭看向他,然後高興地說:「就是啊!你不是在紙漿里用過嗎。好主意,你們趕緊試一試。不過我想這東西不能太稀。」
蓼豫的臉色並沒有姜海濤那樣高興:「可是公子,這砌牆的石灰漿好像要用不少呢?牛膠、魚膠能用嗎?」姜海濤聽后也一楞:「對啊。那東西別用了,不划算。」他想了想,然後說:「對了,燒陶器的土是不是有點粘?用它也試試。還有池塘下的泥,搗爛的水草,沒準也行。」
說到這,姜海濤楞了一下,想起自己似乎在什麼地方聽說過:古時候的城牆為了堅固,好像還用過糯米。它蒸出的糯米飯可真的很黏!而且米酒就是用糯米釀造的。他立刻問蓼豫:「現在釀製醴(li3)、酎(zhou4),用的是什麼?」「好像用稌的多,還有黍。」「這倆是不是煮熟后都有一些黏?」蓼豫聽后一楞:「是啊。怎麼,公子你想用它們造這個?」[注042801]
看對方的表情,姜海濤意識到自己這個想法有點超前了。以現在農業生產的水平,溫飽問題都還沒有完全解決,怎麼可能用糧食砌牆?甭說歸豹這些貴族們,就是自己想象也還捨不得,這些稌、黍釀酒喝還不夠呢。不能要求太高啊!
「我隨便說說。你可以用一點試一下。另外,也可以看看其它種子有沒有合適的,比如菽……嗯,它好像不黏。對了,還有蛋清。別瞪眼。我知道這些東西很貴,沒說今後一定會用它們。只是先做點試驗,反正你多試試吧。」
砌磚的問題就先按照這個方向解決。現在已經是一月底了,再過兩個月就要春耕,該實行「外線作戰」的計劃。於是姜海濤立刻和養敖他們開始琢磨詳細的作戰計劃,歸通也開始按照計劃生產軍需用品。
二月初八,歸豹召開了第一次「戰前會議」。
[注042801]:《詩周頌豐年》里有「豐年多黍多稌,…為酒為醴,烝畀祖妣。」其中稌就是糯米,它是釀製酒、醴的主要原料。這裡的酒是指米酒,醴是一種含甜味的清酒。糯米是稻米的一種,因為人們根據米煮熟以後的黏性,把米分為糯米、粳米、秈米三大類。我國水稻的栽培大約有一萬多年的歷史,起源於長江流域。據說在春秋時期,糯米的種植要比秈米、粳米更多。
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