守序點點頭。卜加勞炮廠是亞洲最大,設施最完善的兵工廠。明朝最好的火炮全部產自卜加勞炮廠。
“這位澳門來的先生,”守序問道,“我國擁有很多礦場,你應該知道這些礦場目前最大的製約是什麼?”
“人力和排水,閣下。”
“康塞洛斯院長,你們統計的排水成本對比是多少。”守序看著模型,點了院長的名。
“閣下,”康賽洛斯對基礎數據如數家珍,“在我們的錫礦山,一匹高大的印度卡提阿瓦馬一天的工作量等於5-6個人,一匹騾子的力氣等於3-4個人。喂養一匹馬一天的花費是一個奴隸一天花費的2-3倍,因此,我們可以把馬力的成本估算為人力的一半。”
“很好,院長先生。”守序道,“你們要考慮到,人和馬放在別的崗位,能比僅僅是排水創造更多的利潤。我告訴大家一個數據,100磅煤用在這台機器上,可以獲得相當於10個人一天的工作量。”
這是一個驚人的數據。克勞迪奧迅速在心中算了一遍,這意味著采用機器能減少一半的排水成本,僅這個理由,機器就值得全力投入研發。
到這裏就足夠了,守序沒有耐心和精力進一步解釋。他掃過所有人的眼睛,緩緩道,“決策是我的事,你們隻要照著去做。”
……
守序走出研究院,不遠處有三座緩緩轉動的水車。衛兵打開馬車車門,守序腳踩踏板坐進藤製的躺椅,車門關上後,可以清晰地看見逆戟鯨的紋章。
新研究院位於首都郊外30多公裏,離軍人公墓不遠。背靠有一些丘陵,研究院在這裏修築了一座小型水壩,用於驅動幾台水車。
拉上窗簾,守序靠在椅背上閉目養神。
這個時代的機械原動力是水力和風力,就17世紀來說,使用動力的障礙是成本。人力可能比水力、風力機械成本更低,相對於所獲取的動力來說,機械的投入成本是巨大的,而且這時代的機械很不可靠,維修費用高昂。因此人們更願意選擇人力或者畜力,而不是動力機械。
風力與水力相比更不可靠。而利用水力,首先意味著工場必須建在河流附近,高落差的山穀顯然建設成本高昂,且麵臨如山洪等水利災害的嚴重威脅。如建在河道平緩的地區,水流的驅動力又是一大問題。
不管建在哪裏,水力總是不穩定的動力,雨季與旱季水流的差別甚大。沒有穩定的動力則意味著產品不可度量,也就無法提高全社會整體加工精度。靠中世紀式的手工業,工場將永遠是工場,無法進化成工廠。沒有工廠,就不可能誕生瓦特蒸汽機。
歐洲現有的水力機械,功率一般是2馬力。最大的水車可以驅動10馬力,但這很難實現,即便是100年後的技術水平,歐洲的水車也僅僅維持在了平均5馬力的基礎上。要達到這個動力輸出,水車必須經常維護,否則功率下降會很快。
在可以預見的近期未來中,守序無法造出行星齒輪組和瓦特連杆,冶金水平不支持。
常壓蒸汽機屬於單作用蒸汽機,活塞與杠杆拱形頭之間的連接排除了上衝程的推力。如果要將活塞往複運動變成旋轉運動,隻能從古老的機械上獲得啟發,采用曲軸和偏心輪。這就要求活塞與杠杆硬連接,上衝程時,杠杆施加在曲軸銷的向下壓力要足夠。這套機械實現的難度並不低。
那麼在近期,隻能采用工業革命前期必經之路,采用常壓蒸汽機和水車的組合機械。在瓦特連杆出現之前,蒸汽機是大型水車的必備附件。數台十數台常壓蒸汽機組成動力組將水泵至高架水池中,再由水車來完成旋轉運動。
蒸汽機加水車,讓人類第一次獲得了持續而可控的穩定動力,這是工廠的基礎。哪怕穩定輸出隻有5-10馬力,守序就可以嚐試機械式鼓風箱。有了機械式鼓風箱,爐子的通風口就能縮小,從而在爐體接上更多的通風口。穩定鼓風是煉鋼的前提,那是將爐溫提高至1600度的必經之路,也是獲得液態鋼的必經之路。
一步都跳不過去。
隻有靠時間和金錢來堆積這條科技樹,而常壓蒸汽機就是一切的起點。