Ло Чун очень серьёзно отнёсся к вопросу с асфальтовым озером. После того как он определил стратегическую ценность этого ресурсного пункта, он поспешно написал ответное письмо Ю Е, поручив ему немедленно тщательно исследовать окрестности асфальтового озера.
Включая наиболее удобные транспортные маршруты для крупномасштабной перевозки полезных ископаемых, окружающий климат и состояние почв, возможность пастбищного скотоводства или земледелия, наличие достаточных запасов пресной воды, соответствие условиям для долгосрочного проживания людей и так далее.
В конце концов, для добычи асфальтового озера требовалось достаточное количество рабочих рук; а там, где много людей, нужны еда и пресная вода, иначе поддерживать это было бы невозможно. Конечно, Племя Хань вполне могло бы перебросить туда зерно из других мест, но тогда эксплуатационные расходы на добычу были бы слишком высоки, что не соответствовало бы реальным интересам.
Однако с этим делом пока нельзя было торопиться. Такое важное дело, такая большая территория, требующая исследования, определённо не будет завершена за несколько дней. Поэтому это дело должно ещё подождать. Кроме того, текущие строительные задачи Племени Хань также весьма обременительны, и даже если сейчас будут получены подробные данные и планы, Ло Чун, вероятно, не будет иметь достаточно ресурсов для добычи.
Как только наставало время, когда нужны были люди, Ло Чун невольно вспоминал Племя Тан и Племя Синь. Если бы эти два больших племени с богатыми людскими ресурсами можно было немедленно использовать для себя, было бы отлично.
Но это было совершенно очевидно невозможно.
Племя Хань, округ Синьган.
В прошлом году, с созданием коксового завода Племени Хань и округа Синьган, десятки доменных печей день и ночь без перерыва плавили сталь. Производство стали в Племени Хань даже однажды столкнулось с ситуацией переизбытка производственной мощности.
Эта ситуация, с развитием пушек и снарядов Ло Чуном, привела к тому, что часть стали была израсходована, что ослабило давление на запасы. Однако с завершением поставки двухсот орудий производство стали снова превысило потребление.
Однако такая, казалось бы, шутливая ситуация с приходом весны снова получила облегчение.
В этом году Племя Хань построило много новых округов и уездов: три округа степи у озера Хунху, округ Туохай, округ Наньчжан, новые уездные города в округе Жуян и новые уездные города в округе Дунсинь.
По мере того как эти места постепенно вводились в строительство, а также с присоединением и ростом большого количества населения, потребности Племени Хань в железных инструментах и сельскохозяйственных орудиях также увеличивались с каждым днём. Это ещё больше ослабило давление на запасы стали и уже позволило племени с трудом достичь баланса доходов и расходов.
Однако это не было долгосрочным решением. По мере того как эти недавно учреждённые округа и уезды постепенно стабилизируются, их потребности в железных орудиях также постепенно снизятся. Чтобы сохранить динамику развития сталелитейной промышленности Племени Хань, Ло Чун считал необходимым найти ещё одну отрасль, которая могла бы массово потреблять сталь.
На самом деле он уже нашёл решение — это велосипеды и трёхколёсные велосипеды. Основная конструкция обоих этих видов транспорта выполнена из стали, и если их удастся успешно распространить, то производство стали в Племени Хань определённо сможет быстро потребляться.
Однако из-за технических трудностей ручного производства и проблем со стоимостью трудозатрат, быстрое распространение сейчас было бы равносильно несбыточной мечте, поэтому пока придётся искать другие способы.
Ло Чун долго размышлял и был вынужден снова возобновить план по паровой машине. Как только появится этот первичный двигатель, тогда металлообрабатывающие станки перестанут быть проблемой, и паровозы также станут возможными.
Более того, поскольку ранее производились пушки, Племя Хань уже имело определённый запас знаний по технологии расточных станков. Следовательно, самый важный конструктивный элемент паровой машины — высоконапорный цилиндр — также имел определённую основу для разработки. Ло Чун был готов начать попытки прямо сейчас; неудача не проблема, можно постепенно накапливать опыт.
В то же время он уже запланировал в уме первый маршрут железной дороги Племени Хань, а именно маршрут протяжённостью почти восемьдесят километров от округа Вэйшань до округа Синьган.
Этот маршрут является приоритетом для сухопутного транспорта Племени Хань в настоящее время. Каждый день большое количество конных повозок курсирует, перевозя кокс, зерно, ткани и различные железные изделия. Так каждый день, и эта линия уже стала самой загруженной.
Если здесь можно будет построить железную дорогу, это значительно сэкономит Племени Хань огромное количество человеческой силы, тягловой силы животных и материальных ресурсов.
Хотя поездов пока нет, но железнодорожные рельсы можно сначала проложить. Если нет локомотива, то можно сначала использовать лошадей для тяги. В общем, для таких тяжёлых транспортных линий рельсовый транспорт определённо будет эффективнее грунтовых дорог.
Что касается ширины колеи железнодорожных рельсов, Ло Чун знал немного, но кое-что всё же знал. Ведь в прошлой жизни он изучал войну: во время Первой и Второй мировых войн многие сражения разворачивались вокруг железных дорог, и он анализировал немало таких сражений, хотя, конечно, анализировал не сами железные дороги.
Что касается железнодорожных рельсов, их можно примерно разделить на два этапа. Первый — когда поезда только появились, частные железные дороги. Тогда поезда в основном служили для перевозки полезных ископаемых, и строительство было крайне примитивным: в основном использовали чугунные рельсы, уложенные прямо на землю, без шпал и щебня, а ширина колеи была преимущественно узкой.
На втором этапе они превратились в общественный транспорт, ориентированный на грузовые и пассажирские перевозки. В погоне за комфортом пассажирских поездов на железных дорогах постепенно появились шпалы и щебень, а также различные виды рельсового транспорта стандартной и широкой колеи.
А если сузить до диапазона ширины колеи, то можно примерно разделить на три вида: железные дороги узкой колеи, железные дороги стандартной колеи (стандартное расстояние) и железные дороги широкой колеи.
Узкая колея в основном относится к железным дорогам, где расстояние между рельсами составляет от 60 до 100 сантиметров. Этот узкий рельсовый транспорт в основном развился из вагонеток, поскольку в ранний период он специально использовался для перевозки руды в шахтах.
Однако позже такие узкоколейные железные дороги, поскольку их было относительно легко прокладывать и они не слишком требовали к рельефу местности, часто появлялись и на войне. Во время Первой и Второй мировых войн западные страны, чтобы быстро перевозить припасы и войска на поле боя, временно прокладывали такие небольшие железные дороги. Их можно было даже прокладывать на ходу и перемещать в любой момент — в этом было их преимущество.
Далее, на втором этапе развития рельсового транспорта, поезда производились для грузовых и пассажирских перевозок, исходя из этих двух потребностей. С наименьшей шириной колеи около 1,55 метра. Поезда с такой шириной колеи были очень распространены как для пассажирских, так и для грузовых перевозок и используются до сих пор, не выйдя из употребления. А происхождение этих данных, как говорят, связано лишь с тем, что тогда на Западе у конных повозок, особенно у двухконных повозок, колёсная база была именно такой.
1,55 метра — эта ширина как раз позволяла двум лошадям бежать рядом и была самым распространённым видом транспорта на Запада того времени, поэтому так и была установлена (стандартная колея).
Появление железных дорог широкой колеи в основном было связано с довольно редкими сверхтяжёлыми грузовыми поездами. В пассажирских перевозках они обычно не использовались. Диапазон этой широкой колеи, то есть расстояние между двумя рельсами, обычно составлял от 1,8 до 2,4 метра. Они предназначались специально для перевозки тяжёлых или крупногабаритных грузов: то есть, если за один раз нужно было перевезти целый эшелон танков, поезд всё равно мог их погрузить и увезти.
Основываясь на текущей ситуации Племени Хань, наиболее востребованным был рельсовый транспорт узкой и стандартной колеи. Узкая колея не использовалась для перевозки людей или грузов, но была весьма пригодна как для угольных, так и для железных рудников. Стандартная колея шириной в две лошади была более подходящей для перевозки людей и грузов. Оба вида железных дорог имели своё применение, и ни один из них не превосходил другой.
С учётом этих данных в качестве ориентира и основы, разработка паровозов теперь имела чёткую цель, и не нужно было больше идти по стольким обходным путям. Подумав об этом, Ло Чун немедленно разработал план одновременного развития паровых машин и железных дорог.
Округ Синьган отвечал за прокатку стальных рельсов, исследовательский институт — за разработку паровых машин. Обе стороны начали работать одновременно, и рано или поздно смогут это сделать.
Придерживаясь стратегии разработки от простого к сложному, Ло Чун первым поставил узкоколейный паровоз в рабочее расписание. Однако, желая, чтобы люди из исследовательского института сами это сделали, это было бы для них слишком сложно. Поэтому Ло Чун просто поручил им отозвать из института некоторых механиков и ремесленников по металлообработке и, взяв свои инструменты, перебраться в промышленный институт уезда Сюэфу.
Он также нашёл строителей, чтобы они построили временный цех в углу школы, выделил им два склада в качестве основного места для исследований, и так началась работа по разработке паровой машины в Племени Хань.
Ло Чун провозгласил себя главным инженером и руководил группой исследователей и мастеров в проведении экспериментов.
Первым делом был установлен план разработки. Это не означало, что они сразу создадут узкоколейный локомотив, поскольку ни институт, ни сам Ло Чун не обладали такими способностями, поэтому он решил начать с малого.
За несколько дней Ло Чун поручил стекольной мастерской на Озёрном острове по его чертежам изготовить комплект моделей прототипов паровой машины.
Люди, изучавшие механику, знают, что если просто сделать прототип паровой машины, которая может кипятить воду и вращаться, на самом деле это было несложно. Трудность заключалась в том, как заставить её нормально работать в реальной машине.
В одном из складов была выделена комната под класс. Внизу сидела исследовательская группа из примерно тридцати человек, все они были лучшими мастерами Племени Хань в области механики и металлообработки: асами, которые могли с закрытыми глазами нарисовать механизмы ветряных мельниц и детали ткацких станков, и гениями, хорошо знакомыми с различными процессами обработки металлов: литьём, ковкой, закалкой, изготовлением форм, сваркой. Десятки людей сидели рядами, глядя на Ло Чуна на кафедре.
Ло Чун мелом нарисовал на доске принципиальную схему паровой машины, затем стряхнул белую пыль с рук, повернулся и обратился к исследовательской группе внизу:
— Это ядро нашего проекта — принципиальная схема паровой машины. Если эта вещь сможет успешно работать, она сможет полностью изменить наш мир, потому что это механический первичный двигатель, управляемый человеком. Он может работать без остановки, без сна и отдыха, и производительность Племени Хань значительно возрастёт.
Видя невежественный и непонимающий вид исследователей внизу, Ло Чун не стал многословить, а сразу перешёл к делу.
— Хорошо, давайте теперь рассмотрим, что такое паровая машина. Проще говоря, это своего рода первичный двигатель, использующий давление пара в качестве движущей силы, в основном состоящий из четырёх частей: котла, цилиндра, поршневого штока и маховика.
Глядя на эту схему на доске, большинство людей всё ещё выглядели ошеломлёнными. Из-за ограниченности их знаний, они всё ещё не могли представить, что это такое, и как простое кипячение воды могло заставить маховик двигаться.
Однако Ло Чун, когда сам преподавал, уже давно объяснял правила своего класса: если не понимаешь, спрашивай, не держи в себе, иначе, сколько бы ни ломал голову, можешь и не догадаться. А наука — это порой как тонкая бумажная перегородка; возможно, одно лишь указание Ло Чуна сможет её пробить. Поэтому, когда Ло Чун преподавал, он не раз подчёркивал важность вопросов.
И вот кто-то тут же поднял руку.
— Какой у тебя вопрос? — Ло Чун указал на одного из исследователей и спросил.
Он тут же встал, слегка поклонился и сказал: — Вождь, почему кипячение воды может заставить колесо двигаться? Разве это не означает, что достаточно дров и воды? Зачем нам тогда ветряные мельницы, водяные мельницы, быки, лошади и скот? Разве эта штука лучше, чем быки, лошади, скот, ветряные и водяные мельницы?
Это действительно был вопрос. Поскольку они никогда не видели ничего подобного, некоторые сомневались, будет ли новое лучше старого. Это было общественное мнение, и такие вопросы были вполне нормальными.
Ло Чун не расердился из-за этого, он спокойно ответил.
— Принципы транспортных средств или вращающихся механизмов — все были предложены мной. Ветряные мельницы, водяные мельницы, скот — это тоже мои инновации. Никто не понимает их недостатки лучше меня, а вы видите только их достоинства. Это неправильно. Я много раз говорил: наука — это смелость в инновациях, смелые гипотезы, добросовестная практика и осторожное подтверждение.
Вы очень хорошо знакомы с вышеупомянутыми вещами, поэтому вы должны ясно понимать: действительно ли у них нет недостатков?
Скот рождается, стареет, болеет и умирает; ему нужно есть, он голодает и устаёт. Ветряные мельницы могут работать на полную мощность только в ветреные сезоны осенью и зимой, а весной и летом их использование весьма ограничено. С водяными мельницами всё наоборот: весной и летом, в сезон дождей, воды много, и мощность максимальна, а осенью и зимой уровень воды постепенно падает, и они быстро теряют свою эффективность.
Кроме того, строительные сооружения слишком велики и слишком требовательны к месту: ветряные мельницы нужно строить на высоких, продуваемых местах, водяные мельницы — у воды, а также нужно строить каналы и плотины для повышения уровня воды. Это не только большой объём работ, но и слишком строгие требования к строительной среде.
А паровая машина отличается. Её самое большое преимущество заключается в том, что она компенсирует все вышеперечисленные недостатки: не знает усталости, не выбирает время, не выбирает место. Пока есть вода и топливо, она может работать без остановки — в этом и заключается смысл паровой машины.
Объяснив все преимущества, Ло Чун махнул рукой, чтобы исследователь сел, а затем снова указал на того, кто поднял руку с вопросом.
— Вождь, вы ранее говорили, что часть технологии паровой машины связана с принципом работы пушек. Эта точка соприкосновения — принцип движения поршня? Одно — это использование пороховых газов для толкания снаряда, другое — это использование высоконапорного пара для толкания поршневого штока. Только насколько велика сила пара, может ли она сравниться с пороховыми газами? Почему бы просто не заменить паровую машину пороховой газовой машиной?
— Ха-ха-ха-ха-ха-ха! — Ло Чун не смог сдержать громкого смеха от его вопроса и захлопал в ладоши, заставив всех исследователей опешить на месте.
— Ты задал очень хороший вопрос. Почему обязательно паровая машина, а не какая-то другая? Разве не достаточно, чтобы подходящее топливо создавало движущую силу, способную заставить маховик работать?
Эта идея очень хороша, уже есть способность к обобщению. Именно такое мышление должно быть у научного таланта, не так ли?
Раз пороховые газы могут толкать снаряды весом в десятки цзиней, почему бы их не использовать для толкания поршня? Я могу тебе просто сказать: потому что давление пороховых газов слишком велико и его трудно контролировать. Если ты сможешь придумать способ контролировать скорость сгорания пороха, то, конечно, это тоже возможно. Тогда ты сможешь дать этой новой машине на топливе другое название, например, газовая машина.
Если напрямую использовать реакцию карбида кальция с водой для получения ацетиленового газа, а затем поджечь ацетилен в качестве механической движущей силы, то, думаю, это тоже можно было бы назвать газовой машиной.
Кроме того, если вы сможете герметично закрыть такие виды топлива, как тунговое масло или спирт, внутри машины и контролировать их сгорание, то, возможно, сможете создать и двигатель внутреннего сгорания!
Нет никаких правил, предписывающих создавать определённый тип силового механизма. Причина, по которой я выбрал проект паровой машины, просто в том, что она достаточно проста.
Загружаем комментарии…