魯班在這份奏報裏,向趙無恤描繪了一個燦爛無比的未來,由水動器械構建的未來。
最初提出水力機械的概念的還是趙無恤,不過那時候,他尚且隻著眼於農業的穀物上。
對於農耕民族而言,最為繁瑣卻不可避免的工作,就是去除穀物外殼的環節了。原始的方法是用木棍、石杵舂擊,所以春秋時代,有一個刑罰就是“城旦舂”,讓囚犯終日舂米,可見世人對舂米這項工作的不耐煩卻無可奈何。
趙無恤讓工匠做出石碾石磨後,碾米去殼的時間大大縮短,甚至可以用牲畜替代人來做工。但見識過後世農村水磨坊的趙無恤仍嫌不足,於是又在前兩年,便讓魯班試著製作水力驅動的磨。
要使水力轉換成機械能,必須通過機械裝置來轉換,這個裝置最簡單的應是圓形輪子,這就是“水輪”。橫置的水輪在水流衝擊下轉動,於是便將水的勢能轉化為機械能而做功,它的誕生是水力進入應用領域的關鍵環節,再安裝適當的齒輪,就能帶動石磨轉動。
原理看似簡單,“糅木為輪”的工匠們一說就懂。但做起來卻不容易,魯班在製作投石器之餘帶著工匠們鑽研,也足足鼓搗了好幾個月,才於去年在臨漳學宮中製出了第一台水磨,至今也還沒推廣到民間。
水磨製成後,接下來出現的,自然是前不久安置在漳水溝渠畔的大筒車了。與臥式水輪驅動的水磨不同,筒車則是立式水輪驅動的,或者說,它本身就是一個巨大的立式水輪……
兩種不同的水輪相當於是水力機械的前置科技,接下來隻需要魯班腦中閃過一絲電光火石,就能將其複製出更多的新發明來。
這一次,魯班隻花了月餘時間,便向趙無恤獻上了名為“水排”和“水碓”的兩份圖紙。
趙無恤對這些東西真的知其然不知其所以然,把自己肚子裏的常識教給魯班後,這才沒幾年,徒弟對力學的概念,已經遠超師傅了。
魯班是個極為認真的工程派,那圖紙畫的一絲不苟,描述也詳盡,於是在趙無恤看來就是一堆黑乎乎密密麻麻的小字,看得趙無恤頭都大了。
他仔細端詳了半天,才算看明白,這水排,是一種冶鐵用的鼓風裝置,其原動力為水力,通過魯班設置的曲柄裝置,將水輪的回轉運動轉變為連杆的往複運動……
總之,利用水力,可以不用人力畜力,就可使排扇一啟一閉,對冶煉的熔爐進行鼓風,這種遠超人力的澎湃力量,不但能解放勞動力,還可以加大風量,提高風壓,提高冶煉的溫度強度。
這也意味著,趙氏可以擁有更好更多的鐵!
趙無恤有些心動了,再往下看,名為“水碓”的東西,圖紙上的構造看上去比水排要簡單得多。
在圖紙上,水碓的傳動方式是由水流衝動立式水輪,輪軸上的短橫木撥動碓梢,促使碓頭一起一落進行舂搗。魯班介紹說,它除傳統的加工糧食外,若能加大齒輪的轉速,還有捶紙漿、碎礦石等多種用途。
而魯班更大膽地提出,可以利用類似的裝置,對鐵塊進行鍛造……
他在奏報中向趙無恤描繪了這樣一個畫麵:因為水力衝擊,在齒輪和皮帶帶動下高高舉起的大錘,猛地砸向鐵砧上的鐵塊!由此反複數千次,平日需要鐵匠千錘百煉幾天的鐵塊,也許半個時辰就成型了!
到時候,百鍛鋼,不再是藏於貴族手中的神兵利器,而會變成軍隊的製式武器……