崇祯五年十月,西苑·天工苑 核心工坊。
崇祯五年的十月,北京城已步入深秋,西苑的林木尽染金黄。然而,在天工苑最深处的核心工坊内,却感受不到丝毫的秋意,这里的气氛比炎夏更为炽热,比熔炉更为沸腾。所有人的目光,都聚焦在工坊正中央那座被脚手架和管线环绕的、体积远比一年前那台“神工壹型”小得多的金属造物上。
这便是凝聚了宋应星团队、徐光启指导下以及无数顶尖工匠近一年心血的全新蒸汽机——“神工贰型”。
与原型机相比,它发生了脱胎换骨的变化:
体积显着缩小: 锅炉不再是需要数人合抱的巨柱,而是更为紧凑的立式圆筒,高度仅约一人半高。气缸和活塞机构也更加精巧,整体占地面积不足“神工壹型”的三分之一。
结构更加复杂精密: 最引人注目的,是锅炉侧后方增加了一个由铜管盘绕而成的、始终有冷水循环的独立冷凝器(分离冷凝器)。这是根据崇祯皇帝“天启”思路(瓦特式改进)的关键创新,旨在避免主气缸反复冷却加热造成的热量浪费。此外,一套精巧的行星齿轮机构(瓦特式)将活塞的往复运动转换为稳定的旋转输出。飞轮尺寸减小但更加厚重,以保持运转平稳。最重要的,是锅炉上方那个看似不起眼、却至关重要的安全阀,其弹簧压力被精确校准,这是实现“高压”的前提。
材料升级: 锅炉和关键管道使用了工部“特种冶金坊”根据皇帝提供的“锰钢秘法”初步试制出的高韧性钢板,虽然工艺尚不稳定,但已能承受数倍于传统熟铁的压力。
首席大匠 宋应星 衣衫被汗水浸透,脸上沾满油污,正手持听筒(早期听诊器雏形)紧贴在微微发热的锅炉外壁上,凝神倾听内部水流和压力的细微变化。他的眼神中交织着极度疲惫与难以抑制的兴奋。徐光启站在一旁,虽年事已高,却坚持亲临现场,手中紧握着一串念珠,指节因用力而发白。
“压力如何?”徐光启的声音带着一丝不易察觉的颤抖。
“已稳定在三个大气压(约合每平方英寸44磅力,约304千帕)!”负责监控压力表的工匠高声回报,声音因激动而变调。这个压力,远超“神工壹型”,正是实现“小型化”和“更强动力”的关键!
宋应星直起身,与徐光启交换了一个眼神,重重地点了点头。他深吸一口气,转向司炉工,发出了指令:“加精煤,鼓风,目标压力——四个大气压!准备开阀!”
命令一下,工坊内的气氛瞬间绷紧到了极点。鼓风机轰鸣作响,炉膛内的火焰由赤红转为刺目的白炽。压力表的指针颤抖着,坚定地越过了一个又一个危险的刻度。所有人都知道,这是在冒险,锅炉一旦破裂,后果不堪设想。但皇帝“高压化”的旨意和团队对“锰钢”材料的初步信任,支撑着他们进行这场豪赌。
“压力达到临界!”监控员的声音几乎破音。
宋应星目光锐利,猛地挥手下令:“开主气门!”
“嗤——轰!!!”
一股高压蒸汽的尖锐嘶鸣声骤然爆发,比“神工壹型”的声响更加刺耳、更具压迫感!炽热的蒸汽通过保温管道,迅猛冲入气缸。活塞在强大的压力下,几乎没有任何迟滞,瞬间启动!通过精密的行星齿轮转换,飞轮开始高速、平稳地旋转,带动传动轴发出低沉有力的轰鸣。整个机器运行得异常平稳、有力,与原型机启动时的艰涩迟缓判若云泥!
“成功了!我们成功了!”工坊内瞬间爆发出震耳欲聋的欢呼声!工匠们相拥而泣。徐光启老泪纵横,仰天长叹:“天佑大明!此物成矣!”
然而,宋应星却异常冷静,他紧盯着飞轮的转速和压力表,再次下令:“加载!测试输出功!”
工匠们迅速将传动轴通过齿轮组连接到一台沉重的矿石破碎机上。只见破碎机在蒸汽机的驱动下,轻松地将大块的矿石碾磨成粉末,效率远超水力或畜力!
“报告!运行平稳!出力远超设计预期!安全阀工作正常!”监控员的声音充满了狂喜。
就在这时,工坊外传来一阵急促的脚步声和侍卫的高喝:“皇上驾到——!”
只见崇祯皇帝朱由检,竟不顾帝王仪仗,只带着王承恩和几名贴身侍卫,快步冲入了工坊!他显然一直在附近等候消息,脸上带着难以掩饰的迫切。
“如何?!”皇帝的目光瞬间锁定了那台正在沉稳有力运行的机器,眼中迸发出前所未有的光芒。
宋应星和徐光启急忙上前,激动地跪奏:“陛下!托陛下洪福,‘神工贰型’蒸汽机,高压、小型化测试,圆满成功!”
崇祯没有立刻让他们平身,而是径直走到机器前,丝毫不顾灼人的热浪和震耳的噪音,伸出手,轻轻抚摸着那温热的锅炉外壳,感受着那强劲而规律的脉搏般的震动。他仿佛能听到,这台机器的心脏,正与他胸中那个宏大的帝国梦想同频跳动。
他猛地转身,声音因激动而有些沙哑,却带着不容置疑的决断:“好!立刻着手两件事!”
“第一,以此机为蓝本,工部设立‘蒸汽机局’,宋爱卿领局事,全力扩大制造!首要目标:矿山水泵、军工作坊锤锻、皇家造船厂!”
“第二,”他的目光投向南方,仿佛穿透了工坊的墙壁,看到了万里海疆,“给朕造出能装上海船的蒸汽机! 李嘉南的北洋舰队,需要一颗永不依赖风帆的心脏!”
这一刻,崇祯五年的十月,不再只是一个时间标记。它标志着,大明帝国,这头古老的东方巨狮,在年轻的皇帝驱动下,终于亲手点燃了工业革命的锅炉。一股前所未有的、由钢铁和蒸汽驱动的力量,即将以前所未有的速度,重塑整个帝国的命运。世界的格局,将从这一刻起,悄然改变。