第53章 推而廣之

　　看著堆成山的柳條箱子，蘇頌道：“這三年來，留在永城的那臺機器我用心良多，然而并沒有多大的收獲。現在燒同樣的煤，力氣比以前大了兩三倍，然而無論用什么辦法，還是這樣的龐然大物。這種東西只用能在船上，若是用來制車，什么路都壓壞了。”

　　從杜中宵制第一個蒸汽機的模型，到現在已經十年了。不但是杜中宵、蘇頌和韓絳等人，還有其他一些對機器感興趣的文人，更有許多能干巧匠，加入到對機器的改進中。

　　這個時代的人，其實還是有很多對這些有興趣，愿意投身其中的。不過技術很少跟工農業相關，更多的是用在天文儀器這些高大上的項目中。天文儀器更加精密，而且不惜工本，很多機械機構被發明出來。

　　不過十年時間，蒸汽機的發展遇到了瓶頸。一是太過于沉重，要么固定在一個地方不動，要么就只能安裝在船上。就像現在汴河上用的，一艘大船就裝一臺機器，貨船都做不了，只能當拖船。水運受自然條件的限制太多，大家一心想的，是用這機器制車，能夠在路上跑。二是功率太小，偌大的機器，真正制成車，也拉不了多少貨物。

　　杜中宵也曾經想造一段鐵路，用蒸汽機拉火車，慢慢進行試驗。可鐵從哪里來？鋪在哪里？更不要說功率太小，拉的貨物太少，還不如馬車呢。這機器真正要想實用，必須要更大的功率，減小體積，不然就只能是個原理機，供人研究而已。

　　現在最大的問題，是使用了高溫高壓蒸汽之后，管道的密閉。汴河車船上用的是小牛皮和毛氈，高溫之下老化得非常快，跑一趟就要進行檢修，把所有的密封墊片換一遍。繁忙的汴河可以這樣做，對朝廷來說成本可以承受，其他用途就難了。

　　看著蘇頌一副有心無力的樣子，杜中宵也有些無奈。自己是中人之資，能有現在的成績，就已經耗費了無數心血，天天搜腸刮肚找記憶中的知識。蘇頌這種人可是天才，不說這個時代，數千年來都是數得著的。如果他也能受自己所接受的教育，汽車、飛機說不定都可以搞出來，蒸汽機又算什么。

　　蘇頌都覺得改進艱難了，如果沒有大的突破，很可能這機器真地已到時代的局限。

　　兩人討論了一會現在機器遇到的瓶頸，杜中宵道：“現在管里的水汽，溫度太高，壓力太大，密封不易。而如果不如此，則機器龐大，力氣太小，此是兩難。年初時候貝州之亂，我帶了火炮前去助陣，幫著破城。從那時起便就想著火槍火炮，一樣是彈丸和膛管密閉不嚴，射得不夠遠，威力不夠大。苦思冥想了幾個月，終于想出一個辦法。就是彈丸不用圓的，而是后面帶個尾片，火藥引燃之后，用里面的氣把尾片壓開，封閉膛管。這些日子試了試，果然有用，只是還不能實用。”

　　火炮和火槍的射程，主要跟充足的火藥爆燃之后的壓力即膛壓有關，還跟膛管長度即壓力做功的距離有關。所以增大射程的方法，加大口徑其實沒有多大用處，增加槍管和炮管長度更加有效。再一個，發射時彈丸和膛管密閉越好，膛壓越高，也能增加射程。杜中宵試驗了很多辦法，想起前世的子彈炮彈后面其實是有個窩的，受到啟發，才想起彈丸后面如果能設計這樣一個結構，用火藥壓力讓其變形，從而實現封閉，可以提高膛壓。現在還是一個設想，真正實用，尚需時日。

　　見蘇頌一副茫然的表情，顯然不知道火炮跟蒸汽機有什么關系，杜中宵笑道：“一樣的道理，過蒸汽的管道，里面高壓。如果密封的時候，不用皮墊而用銅墊，讓水汽把銅片壓緊在管壁上，是不是就能密閉呢？銅墊可比皮墊強得多了，水汽里經年累月，也不會老化不能用。”

　　蘇頌點了點頭，終于明白了杜中宵的意思。

　　后世蒸汽機密封是使用橡膠的，并不是只能用橡膠密封，而是橡膠能在高溫高濕環境下耐老化。只要舍得下本錢，經常更換，牛皮和毛氈一樣可以密封。實際上常溫條件下，對油密封毛氈比橡膠用得更加廣泛。現在沒有橡膠，有沒有其他辦法？用金屬唄，無非是成本高一些。

　　常壓條件下，金屬片沒什么密封作用，但在高壓下就不同了。壓力越高，密封效果越好，金屬密封會成為主流。對于銅片來說，其實現在蒸汽機的壓力還是有些低，但可以配合毛氈，從而取代容易老化的小牛皮。毛氈是蒸煮處理過的，可以耐高溫蒸汽。

　　這種復雜的機器，其實有數清的這種技術細節，有的很容易，一說就解決了。有的則因為知識比較冷門，偶情況下才能想起解決辦法。憑著記憶，在這個年代做蒸汽機其實比歷史上的瓦特容易得多，不需要顧及專利，不需要考慮利潤，只是解決個有無問題。而且杜中宵前世是跟機器打交道的，見過了無數成熟的結構，只要一一想起來，推而廣之，就有無窮用處。

　　取出一小片銅片，杜中宵對蘇頌道：“便是此物。此一面凹下去，裝的時候向外。另一面外凸，裝的時候向內。管道里面有水汽，就會把銅片壓平，緊緊貼在壁上，從而密封。”

　　如果管道里通過的是常壓液體和氣體，銅片是沒有密封作用的，內部壓力越高，密封效果越好越可靠。用這種辦法，還可以進一步提高蒸汽壓力。

　　把銅片拿在手里，蘇頌用手按著試了試，笑道：“待曉巧思，能想出這種辦法，可以一試！”

　　杜中宵心里苦笑，什么巧思，這種結構想起來了，才回憶起其實稀松平常。只要是高壓液體這種結構自己見得多了，水泵之類非常常見，只是沒有想起來罷了。推而廣之，其實還可以配合螺紋，不管是水龍頭還是螺帽。螺紋不只是好拆卸，其實也是一種密封方式，為迷宮密封。

　　很多常見的機械結構，不是設計的人，很難搞清其原理是什么。真正搞清了原理，可以用到很多地方。只要見得多，大量難題其實就是腦筋轉一下彎，想不起來，只是下的功夫不夠。

　　對于杜中宵來說，解決了高壓蒸汽的密封難題，相當于推開了一扇門。其實自己知道得足夠多，基本的機械，其實用不到高精尖的知識，不然當年的發明者怎么做得出來？最早做出來的，必然是非常簡陋的，后來隨著時間的推移，技術人員一點一點改進得更高明。

　　螺紋螺帽能不能做出來？以前杜中宵會覺得很難。沒有機床，怎么車螺紋？現在就覺得很簡單。不說單一功能的機床制造不難，不用機床也可以制螺紋啊，并不需要精確。先用手工造個螺桿出來，再用造出的螺桿直接把螺帽套出來，無非是螺帽的硬度比螺桿小罷了。如果再加上熱處理，不同的硬度系列，大量生產螺絲也做得到。無非是不同地方做出來的，不能通用罷了，那又有什么關系？