那是什么概念?八百里加急快马跑完这段距离需要四天。而赵衍说,几分钟。
陛下,这……这需要什么样的磁铁?宋应星的声音已经带上了颤抖。
淬火高碳钢永磁磁铁。赵衍说出了这个他在穿越前就研究过的技术方向,普通钢铁不行,必须用高碳钢——含碳量在千分之六以上——经过特殊淬火处理后,可以保持长久的磁性。
淬火高碳钢……宋应星喃喃重复着,他的大脑已经在飞速运转,臣试过几种淬火工艺,高碳钢的冷却速度很关键——快了会脆,慢了磁性不够。如果用油淬……不,用盐水淬,控制温度在……
他已经开始自言自语了。
赵衍静静地看着他,嘴角微微上扬。
这就是他要的人。
一个知道原理不够——需要有一个能把原理变成现实的天才。而宋应星,就是那个天才。
那次会面之后,宋应星便一头扎进了电报机的研发。
赵衍给他的人手、物资、场地,全都是最高规格。宋应星也不负众望——只用了不到半年,常兴三年秋天,第一台电报机就试制成功了。
赵衍的目光从回忆中收回,看向在座的众人。
这台电报机,是宋卿和工部的工匠们一手打造的。朕只是……指了一个方向。
他看了一眼宋应星。
宋卿,给诸位说说改进情况。
宋应星清了清嗓子,站起身来。
回各位大人。这台电报机,是常兴三年陛下交给臣的第一个任务——灭塔雷斯之后,陛下便将电报机的原理图交给了臣。臣带人日夜攻关,当年秋天就试制成功了。中间经历了无数次失败——
他走到电报机旁,指着底座上的各个部件。
首先是最关键的部件——永磁磁铁。他拿起一块拳头大小的黑色金属块,陛下在两年前就告诉臣,必须用淬火高碳钢来制作永磁磁铁。臣一开始不信——钢就是钢,淬火之后怎么会变成磁石?但陛下画了一张图,上面详细描述了原理。臣照着试了——
他苦笑了一下。
试了四十七次。
四十七次?李靖瞪大了眼睛。
四十七次。宋应星伸出四根手指,前二十次,钢的含碳量不对——那时候天元的炼钢炉还没法精确控制含碳量。后来陛下让陈巧生改进了炼钢炉的鼓风系统,含碳量才稳定下来。然后是淬火工艺——油淬、水淬、盐水淬、石灰水淬……每一种介质都试了无数遍,温度、时间、冷却速度都要精确控制。最终——第三十八次到第四十七次之间——臣找到了最佳方案:先用大火加热到通红,然后迅速浸入浓度三成的盐水中,三息后取出,再浸入油中冷却。这样处理的高碳钢,磁性极强且能保持数月不退。
他将那块磁铁放在桌上。
有了磁铁,才能产生稳定的磁场。有了磁场,线圈中才能感应出电流。
然后是第二个难点——转子。他指了指手摇曲柄连接的齿轮组,线圈中的铁芯需要旋转才能切割磁力线,产生感应电流。但转子的加工精度要求极高——轴心必须绝对居中,偏差不能超过一丝头发丝。这个——他叹了口气,臣和鲁总匠花了三个月,用手工车削的方法才做出来。
鲁明远在一旁连连点头。这个五十多岁的老工匠是天元工部的定海神针,一辈子和金属打交道。他粗糙的大手抚过电报机的底座,像是在抚摸自己的孩子。
转子是手工车出来的,鲁明远沙哑着嗓子补充道,老匠人的手艺——一寸一寸地车,一寸一寸地磨。整个天元,能做这个活的工匠不超过十个。
第三个难点——手摇传动机构。宋应星指了指曲柄和齿轮组,转子需要高速旋转才能产生足够的电流。但人的手摇速度有限——所以需要齿轮增速。小齿轮带大齿轮,齿比大约是一比二十。也就是说,手摇一圈,转子转二十圈。这个齿轮比也是反复试验才确定的——太大手摇吃力,太小电流不够。
第四个难点——也是最难的——换向器。
宋应星的手指停在那排铜片上,语气变得异常郑重。
线圈旋转产生的电流是变化的——方向不断变化。但电报机需要的电流是单方向的脉冲信号。如果电流方向不断变化,接收端的铜锤就会来回颤抖,根本无法发出清晰的信号。
换向器的作用,就是把交流电转换为直流脉冲信号。它由一排铜片和云母绝缘片交替组成——他指着那些梳齿状的铜片,每一片铜片在线圈转到特定角度时接通电路,其余时间断开。这样,输出的电流就变成了一个方向上的脉冲。
这排铜片的加工精度——他摇了摇头,是整台电报机中最高的。铜片之间的间距不能超过半根头发丝,云母片的厚度必须完全一致,否则接触不良或者短路。臣和鲁总匠做了三十多组换向器,才做出了这一组合格的。
他最后看向赵衍,目光中有感激,有敬佩,更有一种近乎虔诚的虔诚。
这一切——如果不是陛下在两年前就指明了方向,臣绝不可能做到。臣……
他的声音哽了一下。
臣至今不知陛下是如何知道这些原理的。但臣知道——陛下不是凡人。
御书房里一片安静。
诸葛亮摇着羽扇,微微颔首。李修然若有所思地拨弄着算盘珠子。李靖则露出了满意的神色——他早就知道这东西的厉害,但听到技术改进的消息仍然高兴。
赵衍微微一笑。
宋卿过誉了。朕不过是知道一些……道理。但把道理变成实物,靠的是你和工部所有工匠的手艺和心血。
他转过身来,面对着在座的每一个人。
诸位都是自己人了,电报机的厉害不用再赘述。朕想说的是——
常兴三年试制成功至今,已经制造了大约十五台。
十五台?李修然皱眉,这么少?
不少了。宋应星苦笑着摇头,李尚书,您是不知道这东西有多难造。每一个部件都是手工打造——磁铁是手工淬火的,转子是手工的,换向器是手工组装的。一个月——如果一切顺利的话——最多能造两台。如果不顺利,一台都造不出来。
臣的工匠总共就那么十来个能胜任精加工的师傅。每个人都在超负荷工作,但手艺活不是靠加班加点就能解决的——差一丝就是差一丝。
赵衍点了点头,接过话头。
所以,这十五台电报机,朕做了分配——
他掰着手指头数。
御书房,一台。军机处,一台。诸葛亮——他看向诸葛亮,你的行军帐中,一台。李靖,国防部,一台。苏秦的情报网——从海阳城到青龙港到马都里圣赫利斯港,一共布设了六台。其余几台,分别部署在海阳城城防、青龙港海军基地和格物院。
陛下,这……这需要什么样的磁铁?宋应星的声音已经带上了颤抖。
淬火高碳钢永磁磁铁。赵衍说出了这个他在穿越前就研究过的技术方向,普通钢铁不行,必须用高碳钢——含碳量在千分之六以上——经过特殊淬火处理后,可以保持长久的磁性。
淬火高碳钢……宋应星喃喃重复着,他的大脑已经在飞速运转,臣试过几种淬火工艺,高碳钢的冷却速度很关键——快了会脆,慢了磁性不够。如果用油淬……不,用盐水淬,控制温度在……
他已经开始自言自语了。
赵衍静静地看着他,嘴角微微上扬。
这就是他要的人。
一个知道原理不够——需要有一个能把原理变成现实的天才。而宋应星,就是那个天才。
那次会面之后,宋应星便一头扎进了电报机的研发。
赵衍给他的人手、物资、场地,全都是最高规格。宋应星也不负众望——只用了不到半年,常兴三年秋天,第一台电报机就试制成功了。
赵衍的目光从回忆中收回,看向在座的众人。
这台电报机,是宋卿和工部的工匠们一手打造的。朕只是……指了一个方向。
他看了一眼宋应星。
宋卿,给诸位说说改进情况。
宋应星清了清嗓子,站起身来。
回各位大人。这台电报机,是常兴三年陛下交给臣的第一个任务——灭塔雷斯之后,陛下便将电报机的原理图交给了臣。臣带人日夜攻关,当年秋天就试制成功了。中间经历了无数次失败——
他走到电报机旁,指着底座上的各个部件。
首先是最关键的部件——永磁磁铁。他拿起一块拳头大小的黑色金属块,陛下在两年前就告诉臣,必须用淬火高碳钢来制作永磁磁铁。臣一开始不信——钢就是钢,淬火之后怎么会变成磁石?但陛下画了一张图,上面详细描述了原理。臣照着试了——
他苦笑了一下。
试了四十七次。
四十七次?李靖瞪大了眼睛。
四十七次。宋应星伸出四根手指,前二十次,钢的含碳量不对——那时候天元的炼钢炉还没法精确控制含碳量。后来陛下让陈巧生改进了炼钢炉的鼓风系统,含碳量才稳定下来。然后是淬火工艺——油淬、水淬、盐水淬、石灰水淬……每一种介质都试了无数遍,温度、时间、冷却速度都要精确控制。最终——第三十八次到第四十七次之间——臣找到了最佳方案:先用大火加热到通红,然后迅速浸入浓度三成的盐水中,三息后取出,再浸入油中冷却。这样处理的高碳钢,磁性极强且能保持数月不退。
他将那块磁铁放在桌上。
有了磁铁,才能产生稳定的磁场。有了磁场,线圈中才能感应出电流。
然后是第二个难点——转子。他指了指手摇曲柄连接的齿轮组,线圈中的铁芯需要旋转才能切割磁力线,产生感应电流。但转子的加工精度要求极高——轴心必须绝对居中,偏差不能超过一丝头发丝。这个——他叹了口气,臣和鲁总匠花了三个月,用手工车削的方法才做出来。
鲁明远在一旁连连点头。这个五十多岁的老工匠是天元工部的定海神针,一辈子和金属打交道。他粗糙的大手抚过电报机的底座,像是在抚摸自己的孩子。
转子是手工车出来的,鲁明远沙哑着嗓子补充道,老匠人的手艺——一寸一寸地车,一寸一寸地磨。整个天元,能做这个活的工匠不超过十个。
第三个难点——手摇传动机构。宋应星指了指曲柄和齿轮组,转子需要高速旋转才能产生足够的电流。但人的手摇速度有限——所以需要齿轮增速。小齿轮带大齿轮,齿比大约是一比二十。也就是说,手摇一圈,转子转二十圈。这个齿轮比也是反复试验才确定的——太大手摇吃力,太小电流不够。
第四个难点——也是最难的——换向器。
宋应星的手指停在那排铜片上,语气变得异常郑重。
线圈旋转产生的电流是变化的——方向不断变化。但电报机需要的电流是单方向的脉冲信号。如果电流方向不断变化,接收端的铜锤就会来回颤抖,根本无法发出清晰的信号。
换向器的作用,就是把交流电转换为直流脉冲信号。它由一排铜片和云母绝缘片交替组成——他指着那些梳齿状的铜片,每一片铜片在线圈转到特定角度时接通电路,其余时间断开。这样,输出的电流就变成了一个方向上的脉冲。
这排铜片的加工精度——他摇了摇头,是整台电报机中最高的。铜片之间的间距不能超过半根头发丝,云母片的厚度必须完全一致,否则接触不良或者短路。臣和鲁总匠做了三十多组换向器,才做出了这一组合格的。
他最后看向赵衍,目光中有感激,有敬佩,更有一种近乎虔诚的虔诚。
这一切——如果不是陛下在两年前就指明了方向,臣绝不可能做到。臣……
他的声音哽了一下。
臣至今不知陛下是如何知道这些原理的。但臣知道——陛下不是凡人。
御书房里一片安静。
诸葛亮摇着羽扇,微微颔首。李修然若有所思地拨弄着算盘珠子。李靖则露出了满意的神色——他早就知道这东西的厉害,但听到技术改进的消息仍然高兴。
赵衍微微一笑。
宋卿过誉了。朕不过是知道一些……道理。但把道理变成实物,靠的是你和工部所有工匠的手艺和心血。
他转过身来,面对着在座的每一个人。
诸位都是自己人了,电报机的厉害不用再赘述。朕想说的是——
常兴三年试制成功至今,已经制造了大约十五台。
十五台?李修然皱眉,这么少?
不少了。宋应星苦笑着摇头,李尚书,您是不知道这东西有多难造。每一个部件都是手工打造——磁铁是手工淬火的,转子是手工的,换向器是手工组装的。一个月——如果一切顺利的话——最多能造两台。如果不顺利,一台都造不出来。
臣的工匠总共就那么十来个能胜任精加工的师傅。每个人都在超负荷工作,但手艺活不是靠加班加点就能解决的——差一丝就是差一丝。
赵衍点了点头,接过话头。
所以,这十五台电报机,朕做了分配——
他掰着手指头数。
御书房,一台。军机处,一台。诸葛亮——他看向诸葛亮,你的行军帐中,一台。李靖,国防部,一台。苏秦的情报网——从海阳城到青龙港到马都里圣赫利斯港,一共布设了六台。其余几台,分别部署在海阳城城防、青龙港海军基地和格物院。