第227章 工业路径
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在很长的历史时期内,木器一直都是人类主要的甚至唯一的物质基础。
比如,中国古代兵器中的“殳”、“梃”和“杵”,其实都是木头棒子,武王伐纣据说“血流漂杵”。
直到春秋战国时代,木棍和削尖的木矛仍然是主要的武器装备。
秦末时期,陈胜吴广起义亦是“斩木为兵,揭竿为旗”。
青铜和铁器出现以后,最先用于祭祀、奢侈品和战争,最后才进入生产和生活领域。
嗯,在相当长的时间里,这两种更加坚硬和可塑的新式材料并没有完全取代木器,反而使木材加工技术实现大跨越,进一步丰富了木器文化。
同时,也使人们制作工具和机器的天赋得到充分发挥。
木材丰富的材料性能和来源,将手工业逐渐从农业中分离出来,实现了专业化和批量化,在很短的时间内,人类的木器制造技术就达到了炉火纯青、登峰造极的程度。
在木器时代,除了加工木材的切削刃具外,大多数工具和器具几乎都是木器。
房屋和家具是木器,船和马车是木器,水泵和输水管道是用空心树干或者竹子,风车和水车是木制的,钟表是木制的,织布机和纺车都是木制的,就连古登堡印刷机发明出来一百年后,仍然是木制的。
用木材来建造机器和工厂的做法,一直持续到19世纪的大部分时间里。
在真正的铁路出现之前,用木制轨道铺设的“铁路”已经存在了两百多年。
早期,人类用石斧加工木材的过程中,大脑空间得到了充分的扩充,日益复杂的大脑反过来又使工具更加复杂多样,以至于很多年后,人类终于开始制造复杂化的工具--机器。
如果从更复杂的机械装置来看,最早的机器可能是滑轮或杠杆,这些简单的机械在新石器时代已被用于搬运重物。
与工具相比,机器更加复杂和更有效率,也更具有特定性和资本性。
机器实现了工具和技术的整合,即使一台最简单的机器,也比工具更有效率。
“和以前同样数量的工人,操纵着较为先进的机器设备,便能够生产出比以前多数倍的产品,这比使用工具生产的效率要高得多!”
1633年1月5日,在始兴城南边的石灰矿场,一座巨大的上冲式水轮车被立了起来,以取代此前那架效率低下且又受限水流高低变化的下冲式水轮车。
上冲式水轮的底部不是浸入水流中,而是被置于尾水渠之外,水通过一条斜槽被运送到轮的顶部。
上冲式水轮扭力的来源并不是水流的冲击,而是水从高处降落时释放的能量。
这种设计的效率比低水位轮高出许多,可以获取到水位差中所蕴含能量的四分之三。
在斜槽中安装一个闸门便可以控制被引到水轮上的水流量,而如果用水坝将流水围成一个蓄水池,则可以把能量储存起来,等到需要时再使用。
这台上冲式水轮车借鉴了王祯《农书》中的水转翻车模式,而且整个水轮车除了个别耐磨部件使用了铁制件外,几乎全为木制,也未曾使用一根铁钉和任何黏合剂,仅使用木楔加固连接。
在水轮车的旁边便是一座石灰矿捣碎加工车间,由水轮车提供的动力驱动一枚转动的凸轮,然后带动几柄沉重的捣锤,赋予其强大的动能,使其不停地抬起并放下,将一块块巨大的石灰石捣碎,让整个加工过程完美地实现了高度机械化。
这个装置除了可以粉碎石灰石外,还常适用于压碎金属矿石、加工熟铁,敲打脏羊毛进行缩绒(即清洁并使其紧密厚实),或者造纸用的纸浆、制革用的毛皮。
凸轮机制被用来提举杵锤曾长达七个世纪,在工业革命时期才被蒸汽驱动的机械所替代。
不过,水轮车的也不是没有缺点,那就是极度依赖水源,要么建在河流附近,要么在工坊旁边挖出一个水池用于蓄水。
而且,这玩意到了严寒的冬季水流结冰后,那便无法继续使用,只能趴窝歇菜。
新华建筑材料总公司(合并了新华政府旗下的砖瓦厂、石灰加工厂及水泥工厂)负责人廖猛瞥了一眼蓄水池边几名印第安工人举着重锤不时敲打水面结冰情景,不由微微摇了摇头。
“我们还是要想办法将蒸汽机给弄出来。这玩意虽然效率比起水车高不了太多,但它却可以完全不受任何地形和天气等因素的束缚,而且还可以与机器更为完美地结合在一起。”
“还好,你不像其他人那样,直接一开口就是要让我们工业技术部搞出一台电动机出来。”张若松将身上的皮裘大衣紧了紧,苦笑着说道:“不过,这蒸汽机虽然听起来较为简单,但咱们目前这种情况,想要弄出一台实用的机器,还是有相当难度的。”
“因为,我们还缺乏可靠的机器部件和加工设备。最起码,我们现在就弄不出来合格的气缸和活塞,还有蒸汽阀门、冷凝器、飞轮、连杆和曲轴,以及关键的压力调节器。”
“那……什么时候可以弄出来?”廖猛听了,顿时神情为之一滞,“这都八年了,咱们还是这般小打小闹,搞出来的还都是一堆小作坊!”
“在后世,工业的分类有41个工业大类、207个工业中类和666个工业小类。”张若松玩味地看着他,“你认为我们新华目前建立了多少个工业大类,又发展了多少个工业中类,最终又实现了多少个工业小类?”
“我的张大委员……”廖猛闻言,立时哭笑不得,“现在是17世纪,可不是21世纪,哪来的这么多工业门类?即使在咱们有生之年,将新华的人口提高至百万规模,也不敢妄言搞得出工业革命后那般全产业链工业。”
“聚焦重点,有所突破,这才是我们在最短时间里做大做强工业力量的途径。我的意思是,咱们能不能搞一个项目攻关部门,专研蒸汽机生产和制造技术,争取早日解决我们的动力来源问题。”
“呵呵,你这个想法很好,但完全忽略了我们现实存在的困难。”张若松笑着摇摇头说道:“蒸汽机的问世,首先是前期的理论基础研究奠定了它的发展方向,比如掌握蒸汽产生动力的原理,涉及热力学和气体膨胀的知识,还有气压方面的研究,这对早期蒸汽机的设计至关重要。”
“当然,咱们已经具备上述理论知识,也懂得如何将热能转换成机械动能的原理,可以大大省却这一步骤。但接下来,我们又将面临何种问题呢?”
“首先就是材料与技术,我们需要选用能够承受高温高压的金属材料,还要具备铸造、锻造和机械加工能力,确保部件的气密性和耐用性。其次,就是一些关键部件的可靠性,比如设计生产出高效的锅炉,确保蒸汽的稳定生成;”
“要制造出精密的气缸和活塞,确保蒸汽推动活塞的顺畅运动;还有阀门系统,要开发控制蒸汽进出的通道,确保机器有序运行。”
“你瞧瞧,为了制造出一台能用的蒸汽机,我们需要解决这么多问题,要搞定诸多工业生产品类,而这些工业门类又会延伸出若干细分产业,最后我们还要调动巨大的人力物力,才有可能达成这个目标。可问题是,在抽调了大部分资源后,那我们其他的产业布局和相关生产工业链的建设又该如何推动呢?”
“要知道,英国人开启的工业革命是从纺织技术起步,因为木制的棉纺织机器多为木制,对金属材料要求很低。而随着冶金和机械制造等相关行业进行技术革新,差不多用了六十多年,在提升了机器的加工精度后,才有了瓦特成功改良此前效率低下的蒸汽机,并将其迅速推广开来。”
“……”廖猛听罢,轻轻地叹了一口气,默然不语。
“发展,是需要一步一个脚印地走出来的,绝对不是一蹴而就便能快步奔向终点的。”张若松继续说道:“在几年前,还有人提出,鉴于我们所掌握的电力、内燃机、化学工业等先进知识,应该跳过蒸汽机等早期技术,直接进入以电气化为主的第二次工业革命。”
“但是,尽管我们有知识,还有理论,但想要完成第二次工业革命,还是难以达成的。最起码,你得先提升基础工业能力,将现有材料和制造工艺提高至能满足复杂工业设备制造的需求。”
“以纺织和蒸汽机为代表的第一次工业革命主要依赖前人的经验和现有技术的改进,而以电气化为代表的第二次工业革命则高度依赖科学理论,以及先进的交通和通信网络,还需要一大批有文化的高素质劳动力。”
“所以呀,咱们也别好高骛远了,就循着工业发展的趋势,一步一步地向前走就是了。而且,咱们因为拥有先知的能力,又有正确的路径,不至于走弯路,即使按照原有的工业走向发展,也能做到比世界上其他国家始终领先一步。”
“若是我们都不在了呢?”
“那我们也能通过前瞻性的布局和远超其他国家的技术和知识体系,保证我们所建立的这个国家能拥有一个坚实而雄厚的工业基础,而不至于积贫积弱,成为他国餐桌上的一份点心。”
“要知道,仅凭我们这一代人,是无法实现制霸全球的终极目标。像后世的美帝,可以说是运气爆棚到极点,从诞生到登顶世界霸主的位置,也是经过了一百多六十多年。”
“像我们新华,就以登陆启明岛那年来算的话,也不过八年时间,总的人口规模到目前为止也仅一万三千余,想要实现跨越式发展,一步跃入蒸汽时代,那也太不尊重事物发展规律了。”
“唉,那还不是因为西班牙人,犹如一座无形的大山,始终压在我们新华的头顶上,让人感到一种莫名的威胁和束缚。”廖猛苦笑道:“咱们这边备战都一年多了,西班牙人倒是一直都沉得住气,始终没有派兵来攻我启明岛。”
“这搞得整个新华上下都提着一颗心,时刻防着他们摸上门来,不仅移民的速度降了下来,而且其他各项事务发展也不同程度受到严重影响。”
“一个月前,分州那边为了建设一座炼焦厂,对辖境内的印第安人稍稍用得狠了点,便逼得数百印第安人起事暴乱,继而引发一场激烈的武装冲突。”
“主持分州事务的郑跃新虽然在这件事上显得有些操之过急,做法也稍显粗暴,但他也是为了追求地方发展速度,想要尽快落实委员会布置的焦煤项目,试图在西班牙入侵之前,尽可能地增加我们新华的工业实力,在战争爆发后能为我们多增一份胜算。”
“张委员,你说咱们要是有几艘蒸汽铁甲炮舰,哪还用担心西班牙人杀过来?我们完全可以堵在西班牙人的港口,让他们寸板都不得下海!”
“呵呵……”张若松笑了笑,说道:“怎么,该不是周勇和汤启东两人又在你面前提建造一艘铁甲舰的事?在我们没有解决如何炼制出高质量锻铁和钢材、铁件防锈以及蒸汽辅助动力的前提下,想要建造一艘似是而非的铁甲舰根本没有任何实际意义。”
“与其在船只的防护性下功夫,还不如设法去提高火炮的射速和爆破弹的威力要来的更为实在点。这个时期,大家都驾驶的木制风帆船,若是我们能研发出可靠且稳定的爆破弹,必然可以在与西班牙人之间的海战中大放异彩。”
“军工部门的爆破弹项目仍未有进一步提升和改进?”廖猛听到爆破弹,立时来了兴趣。
“确实遇到了一些麻烦。”张若松叹气道:“主要是性能问题,弹体成品率低于40%,引信故障率也超过50%,发射出去后,能否准时爆炸全凭概率。”
“更重要一点,爆破弹的成本相当高昂,一枚爆破弹的造价相当于二十多颗实心弹的花费,但毁伤的效果却极为不稳定。”
“若说它完全没价值意义嘛,也并非如此,最起码可以将爆破弹作为一种心理威慑性的武器,在战场上唬人的成分要多居几分。”
“想要制造出具有实战意义的爆破弹,估计要等咱们的钢铁冶炼、化学引信和精密加工等相关技术取得重大突破后才能实现。”
(本章完)
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