段逸走在引水渠边上,脚踩在湿泥上,留下浅浅的脚印。布伦希尔德跟在他后面半步远,手里拿着笔记本,眼睛一直看着那架木水车。
水车慢慢转动,叶片被水流推着,一圈接一圈。渠里的水从高处流下来,打在叶片上,发出扑扑的声音。
“你刚才说它们能自己调整。”布伦希尔德开口,“现在这东西也能自己动。可它没脑子,怎么知道转多快?”
段逸停下脚步,捡起一根枯枝,在地上画了一条线。“你看,水从上面来,有高度。越高,往下冲的力量就越大。”
他用树枝指了指上游的石坝,“我们把水拦住,让它只能从这里过。口子一窄,水流就变快。速度快,打在叶片上的力就大。力大,轮子就转得猛。”
布伦希尔德蹲下来,手指顺着那条线摸了一遍。“所以不是轮子厉害,是水被逼出来的劲儿?”
“对。”段逸点头,“就像你推石头,平地推一百步,累死也走不远。可要是把石头推到坡顶再松手,它自己就能滚下去很远。不是石头聪明了,是位置给了它往下冲的势。”
她抬头看他,“那你算过吗?多少水,多高落差,能让这个轮子干多少活?”
“算过。”段逸用树枝在泥地上画了个斜面,写下几个数字,“每天流下来的水量是固定的。每吨水流下一米能产生多少能量,我也测过。那边那个磨盘,每转一圈要多少力气,我记了三个月。”
他指着不远处正在碾矿石的石磨,“人一天扛三百次石头,最多搬三吨。这水车不停,一天能磨八吨。不用吃饭,不会累,也不会偷懒。”
布伦希尔德不说话了。她翻开本子,找到一页写满数字的纸。“我在王都见过水锤锻机。靠水压抬锤,砸下去很有力。但看运气,水太急怕炸管,水太慢又打不动。”
“因为你没控制输入。”段逸说,“力量不在猛,而在稳。只要水流稳,落差固定,输出就能算准。每一滴水都要干活,不能白流。”
他用手比了个框,“你设计机器时,是不是总想让零件更结实,齿轮咬合更紧?”
“当然。材料不够硬,用不了大力。”
“可如果力是从源头定好的呢?”段逸说,“你不靠蛮力去砸,而是让水按节奏推。推一次,锤抬一次。慢一点没关系,只要不断。这样哪怕小水流,也能持续做工。”
布伦希尔德的手停住了。
她突然站起来,走到水车边,伸手摸了摸叶片根部的轴杆。轴在轴承里转得很顺,几乎没有晃动。
“你们没用铁轴心。”她说。
“是硬木芯包铜皮。”段逸走过来,“太硬的材料容易裂。我们调的是整个系统的节奏。水流速度、叶片角度、传动比,全都配好了。不是哪个零件强,是整套流程不浪费力气。”
她猛地回头:“你这是把自然当成工人用了。”
“不是当成。”段逸说,“它是最好的工人。听话,不出错,从不请假。只要你懂它的脾气。”
布伦希尔德低头看自己的手。她造了一辈子机器,修过很多齿轮组,试过七种不同配重的锻锤。但她从来没想过,可以不用改机器,而是去算水。
“你说……这些都能算出来?”她问。
“能。”段逸蹲下,在湿土上重新画图,“比如你想做个新锻锤。先定你要砸多重的东西,砸多深。反推需要多大动能。再算需要多少水流,多大落差。然后设计叶片面积和齿轮比。”
他一边说一边画,“等你把这些数都填进去,机器怎么做,其实已经定了。你只是把它做出来而已。”
布伦希尔德一屁股坐在泥地上。
她打开本子,翻到最后一页空白页。拿起笔,开始写。
第一行:目标——提升锻造效率百分之四十以上。
第二行:限制条件——人力不足,燃料贵,材料少。
第三行:可用资源——现有水渠系统,每日稳定水流,落差四米十七。
她写完抬头,“如果我把锻锤接到这根主渠上,能不能借一部分水流?”
“可以。”段逸说,“但得加个分流阀。你用的时候开,不用就关。不能影响灌溉和磨坊。”
“那我设计一个联动开关。”她说,“锤子抬起来的时候进水,砸下去的时候排水。像呼吸一样。”
段逸看了她一眼,“你能做出自动节流的结构?”
“我能试试。”她的笔尖在纸上点了一下,“以前总觉得水压不稳定,不敢用。但现在我知道了,不是水不稳,是我没把它管住。”
她开始画草图。先是水箱,接着是导管,然后是一个带活塞的缸体。她画得很快,线条越来越多。
段逸看着她的图,忽然拿过树枝,在她画的基础上加了几笔。
他在传动杆中间加了一个曲柄连杆,又在出水口画了个扇形挡板。
“你这个排水太快,锤子会抖。”他说,“加个缓冲槽,让水慢慢放。再把这个连杆角度调一下,能把一半的回弹力收回来。”
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