第八十五章 电动机
在起点等待火车归来的人们立刻就沸腾起来,不过因为朱瞻基在,他们还能保持镇定。
在朱瞻基骑上一匹骏马,向车祸现场飞奔而去的时候,他们就按捺不住自己的好奇,奔跑着跟了上来。
下马桥农庄,如今已经是除了长安坊,太平坊之外,在应天府外城最著名的街坊。
大明最早的地下道,大明最早的水泥路,还有最早的绿化景区,严格统一设计的居住区和研究院区,形成了一大片花园小区。
因为研究院的存在,下马桥农庄是不对外开放的,外人即使能够从农庄的北面大路上见到这片景致优美的土地,也不能进来。
在农庄的南部,有一条秦淮河的支流,刚好将农庄与南方的天地坛隔开。
在当初建设农庄的时候,朱瞻基就严格要求距离河道一百米范围内严禁兴建房屋,留下了河道南北两百米的范围修建了一个公园。
公园最内侧以垂柳为主,中间是大片的各种花卉,镶嵌了各种盆景一样的风景树,最外侧是山上移植下来的四季常青的松柏。
这个公园虽然不宽,但是很长,从皇城的正阳门,一直向东,连绵的大约三公里,形成了应天府东南最大的风景区。
这里建成以后,就成了应天府百姓最喜欢的踏青场所。包括哪些青楼,画舫,在河道不禁的时候,也喜欢到这里来做生意。
只是,因为羽林卫的封锁,他们不能踏上北岸,否则的话,最少要被关押一个月,然后查清楚不是间谍,才会进行处罚。要是间谍,众人就再也不会听到他的消息。
新修的铁路就环绕居民区,在南线在公园与居民区之间。作为一条试验性的铁路,虽然只有三公里,但是已经足够用了。
车祸现场距离出发的地点并不远,位于北线东侧,向南转弯的地方。
如今除了车头没有翻,后面的四节车厢,翻到了两节,还有两节也已经脱轨。
但是值得庆幸的是,因为车子没有顶,所以翻车的时候,虽然一部分人都被摔的不轻,甚至有几个倒霉蛋重伤,但是大部分人都没有多大的事。
朱瞻基到的时候,他们已经开始自救,将受伤的人都搬到了一边等待救治。
看热闹的就有不少是医院的太医们,他们立即现场救治,然后让人去拉来马车,将重伤员拉去救治。
等受伤的人都运走了,朱瞻基才跟一帮工程师们开始现场勘测,想要知道为什么会翻车。
车祸即使在明朝,也不是少见的。
自从牲畜被作为动力,成为运输的主要工具,从古至今,各种各样的车祸就层出不穷。
因为牲畜发疯引发的车祸,因为错车引发的车祸,每一年在应天府都会发生数十起,甚至数百起。
但是没有一次的车祸,有这次这么严重。
车祸的原因很快就查清了,火车在转弯的时候,因为铁轨是木制的,承受不了这么大的重力,就固定不住车辆,让车轮脱落。
“殿下,木制的轨道因为纠正率不够,在车辆重心偏移的时候,不能有效固定。但是……如果将铁轨全部换成铁的,成本就太高了。”
朱瞻基看了看铁轨那被撕裂的木茬,摇了摇头说道:“不,就用木轨。”
他可是很清楚铁路的发展历史,轨道在最开始就是木制的。
现在大明已经直接过渡到了木轨的最后阶段,将木材烘干,然后加入沥青进行防腐防虫处理,在这一块上,问题应该不大。
现在翻车,一方面是车辆的承重结构缺少弹簧减震,另一方面是车轮的设计不合理。
如今的车轮直径只有二十厘米左右,与后世的火车车轮相比,小的可怜。
朱瞻基当初看到了之后,并没有在意,因为后世的矿车,车轮也是很小的。
但是他忽略了,那种车轮小,是因为轨道是铁制的,所以双方嵌合的比较稳定。
现在轨道是木制的,却用小车轮,现在自然固定不住。
他又看了看倾倒的车厢下面,露出的车轮,说道:“将车轮加大,除了内侧的固定支撑,在外侧也车出弧度,将铁轨包裹起来。”
马致才有些为难地说道:“殿下,这样的话,车轮就太大,太重了,难以淬火。”
大明的材料工艺还不过关,如今虽然能获得精钢,但是基本都拿出造枪,造炮去了。
火车座位民用商品,是需要讲究成本控制的。完全的精钢来制作车轮,成本太高。
所以现在的车轮都是铁做的,然后在车轮加工好了以后,进行淬火,增加强度。
直径超过五十的铁制车轮,厚度最宽还有将近十厘米厚,这个车轮的重量就是几百斤。
这个时候进行淬火工艺,相应的技术全部需要改进。
朱瞻基又问:“传动部分问题容易解决吗?”
马致才望向了一个四十多岁的所副,他立即出列躬身道:“殿下,不难解决。如今以连杆推动车轮,是经过很多次试验的。原本我们已经试车多次,都没有出问题,这次也是因为车上的人太多,太重,导致了翻车。”
朱瞻基摇了摇头说道:“在我看来,问题还有很多。一,承重车轮与车厢的承重结构,还需要改进。我认为,在衔接处增加减震,不仅可以增加车上人的舒适度,同样能防止侧翻。
其二,两边车轮之间缺少联系,我们应该设计一个连杆,将两边车轮连接起来,让两边的车轮始终保持方向一致,这样也能增加动力和稳定性。”
马致才虽然不知道这样有没有用,立即躬身道:“殿下英明,微臣立即组织人手,解决这些问题。”
朱瞻基摇了摇头道:“我的想法也不一定正确,作为一个研究员,要始终抱着怀疑的态度来面对任何问题。只有当新的技术得到了验证,再来吹捧我也不迟。”
这个时候,一辆马车缓缓行驶了过来,朱瞻基一看外形就知道是蓝烟的车驾。
百官立即让出了一个车道,车停稳之后,两个宫女立即站到了车门口,打开了车门。
朱瞻基向前走了几步,来到了马车旁边,亲自伸出手,头戴幂篱的蓝烟扶着朱瞻基的手从车上下来。“你怎么过来了?”
朱瞻基的这种动作,在这个时代来说,是有些离经叛道的。
因为这个时代,女人的地位非常低。但是朱瞻基为了给蓝烟捧起来,不介意这个时候更有些绅士风度。
蓝烟被朱瞻基安排在下马桥,其实引起了不小的风波,好几次的早朝,就有都察院的御史劝说朱瞻基,不应该让女人抛头露面。
只是朱瞻基没有搭理,只是以下马桥是他的私人产业,让自己的老婆之一代管,并不逾规,将这些人抵了回去。
蓝烟接手的是化学研究院和医学研究院,化学研究院的人员见到蓝烟的本事,根本不敢说半个不字。
他们恨不得现在就把蓝烟那里怎么制造炸药,全部学会。
至于医学研究院,蓝烟暂时并没有去管,只有做出了成绩,众人才会心服口服。
实际上,朱瞻基已经决定让蓝烟把整个下马桥这里管起来,只是他现在也学会了低调。
很多事,不一定要一开始就让众人皆知,只需要让蓝烟先把事情做起来,等众人都习惯了她的存在,离不开她了,再来宣布也不晚。
看到眼前的一幕,蓝烟低声说道:“妾身听说这里发生了车祸,所以过来看看有什么能帮忙的。”
朱瞻基点了点头说道:“你来的正好,今天有四十多人受伤,这些人全部按照工伤来处理。即使住了医院,俸禄照发,还要免费医治。这件事你就帮我管着。”
其他人一听,立即又将蓝烟的地位抬高了不少。许多人都在怀疑,照这样发展下去,以后的下马桥农庄,殿下是不是要全部交给蓝良娣来管了?
不过他们并没有太多抗拒之心,因为下马桥这里住了差不多三千多西夷人。他们都听说了,在西夷不仅有女大臣,还有女子当了国王。
作为最早接受这些西方思想的人,他们对一个未来的贵妃来管这属于殿下的私人产业,并没有多少抗拒之心。
蓝烟点了点头,说道:“殿下请放心,妾身一定将这件事办的妥妥当当。”
朱瞻基这才又跟马致才说道:“今日之事,不需要怪任何人。任何一件新事物的出现,都不是一帆风顺的。只有怀着无畏的奉献主义精神,才能让大明的发展越来越好。今后的各种试验也是一样,每一个研究员,如果是因为试验出了伤亡,孤一定会照看好他全家,绝不会让任何人流血又流泪。”
这一下,所有人都激动了起来,纷纷跪下道:“殿下英明。”
朱瞻基跟蓝烟说道:“这样的规章制度,就由你来负责起草,能做好吗?”
这是在给蓝烟挣名声了,她当然清楚这一点,微微蹲身行礼道:“妾身一定不让殿下失望,不让下马桥农庄的任何一人失望。”
朱瞻基满意地一挥手。“起身吧……。摆驾,回宫。”
数百大臣没有起身,又叩首下去。“恭送殿下。”
虽然今天的火车试验运行失败了,但是朱瞻基并不失望。
发现问题,解决问题,本就是科学研究的一个过程。
现在,火车的思路已经被众人接受,并且造出了样车,距离火车的正式运行还远吗?
朱瞻基正准备上车,却见道路上跑来了几个兴奋的身影。其中最前面的一个披头散发,形若疯狂,但是羽林卫的人并没有去管他。
“殿下,殿下……”
听到声音,朱瞻基才认出来眼前的人竟然是马迪。
这个时候的马迪有一点疯狂科学家的模样了,看到他兴奋的样子,朱瞻基的心里一动,站在了原地。
马迪很快跑到了跟前,气喘吁吁地说道:“殿下,电动机……我做出殿下想要的电动机了……”
朱瞻基忍不住上前一步,抓住了他的手臂。“当真?”
马迪立即惨叫了起来。“断了,断了。”
朱瞻基这才醒悟过来,立即松开他的手臂问道:“真做出来了?”
马迪一边揉着自己的手臂,一边叫道:“微臣用电动机在铁片上钻了一个孔,殿下请看……”
其他人都有些不理解朱瞻基的兴奋,就连蓝烟也不理解,在她看来,与其耗费心力研究电动机,还不如做出灯泡来呢。
但是只有朱瞻基知道,只有有了电动机,人类文明才算是真正走进电力时代,走进文明时代。
电动机的应用,看似不起眼,却是人类文明迈出的一大步,这甚至要比蒸汽机,要比青霉素都要重要的多。
在后世的几乎方方面面,大到汽车,轮船,火箭,小到刮胡刀,冰箱,几乎所有的电器,都离不开电动机的存在。
但是朱瞻基对电动机的工作原理是不懂的。他上小学的时候,也用一个小电机,一节电池,制造出小风扇,小钻头。
但是为什么电机接上电就有了动力,他根本不理解。
这让他在指导电力研究的时候,只知道方向,却不知道过程。
这不像蒸汽机,他好歹还能说出个一二三,知道工作原理。
所以,大明四年前就已经能制造发电机,却只能被朱棣当做装神弄鬼的工具。
出海回来之后,电力研究院的人已经能缠绕出电死人的线圈,可是关于电力的应用,仍然没有方向。
后世人人皆知的电灯,他们的心里也完全没有概念。
朱瞻基知道电灯的生产看似简单,工艺却相当复杂。
而且最适合做灯丝的钨丝,熔点几乎是金属里面最高的,需要三千度的高温。
大明现在采用氧气吹气,采用预埋暖室,提高炉温,能制造出融化钢铁的温度,但是也不到两千度。
所以他暂时没有考虑电灯,首先是很难,其次是并非不可或缺。
而电动机就不一样了,这可是不可或缺的。
如今大明的发电机,采用的都是线圈固定,转动磁铁,产生电力。
朱瞻基让他们反其道而行,利用发电机产生电力,然后带动另一套线圈产生电,带动轴心转动。
不研究其工作原理,只是反向推理。电力研究院的人在这几个月的时间里,终于将电动机做了出来。
朱瞻基开心不已,立即说道:“带我去看看。”
这一次,跟在朱瞻基身后的人就少了许多。电机还属于保密项目,大部分人还没有资格知道。
机械研究院的人还有些不服气,电力研究院原本只是他们的一个分支。他们连蒸汽车都做出来了,殿下也没见如此开心,现在却因为一个小小的电动机如此开心。
但是大多数人都在好奇,这电动机究竟是什么玩意?
看到眼前简单的设备,朱瞻基丝毫不嫌弃地蹲了下来,仔细地观察了起来。
这是一套反向的导向电力装置,用人力蹬动传动设备,就能带动磁铁转圈,然后通过线圈发电。
发出来的电,接入了电机的线圈,然后用电带动了电动机的轴心上的磁铁,带动轴心转圈。
就是这个转圈,是电动机的工作原理。
可以用这种转圈,直接装上风扇就是电扇,也能带动钻床,车床,包括汽车启动等等。
看似简单的工作原理,却是整个第二次工业革命的基础。
马迪在轴心的顶端安装了一套夹具,然后安装了一个钻头,在电力的带动下,这个钻头轻易地将一块木头钻了一个孔出来。
不管是发电机,还是电动机,线圈和磁铁都被裸露在外,没有一点美感,但是朱瞻基却看的如痴如醉。
马迪轻声说道:“殿下,臣试验过多种材料,依旧是铜的导电性最好,这线圈用铜丝来缠绕的效果最佳。”
朱瞻基点了点头说道:“你们接下来有三个研究方向,首先是研究如何将铜丝越拉越细,制造出更小,或者更大的电动机。”
马迪点了点头,问道:“臣已经按照殿下的教诲,给电动机设计了多种用途,在臣看来,这电动机不仅能取代水力机械,甚至能取代蒸汽机的作用。”
“对,这就是第二个发展方向。不同的电动机,可以用在不同的地方。然后,还有第三个,也是最重要的研究,那就是如何利用水力和风力,来进行发电。”
发电原理,包括电路传输,电压平衡,其实都是非常基础的学科。
如今的研究,都是只差捅破一层窗户纸。
只要有了基础的样品,然后懂得了基本的原理,就能将许多技术应用起来。
比如水力发电,无非就是通过水力的冲压带动叶片转动,然后带动转子发电,风力发电也是一样。
至于多高的电压,电力如何传输,电力的分级,都可以在以后的实践中,慢慢寻找到最合适的方法。
朱瞻基已经在考虑,想要在钟山上建几座风力发电塔,哪怕供应的电力有限,也能保证研究院这里的电力研究。
至于水力发电,对大明来说反而难一些,因为整个应天府周边,都没有合适的建设水力发电站的地方。
像在三峡那里建设水电站,根本不是大明现在的技术手段能做到的。
不过建设一些实验性的小水电站,还是可以的,因为发电设备也好,传输设备也好,都是慢慢研究完善起来的。
不过到了这个时候,朱瞻基对电灯的期望也更高了。
他已经受够了一到晚上到处黑压压的,皇宫里要不是不在乎耗费,多点一些蜡烛,灯笼,到了晚上更是难熬。
他还没有说出来,蓝烟已经忍不住说道:“殿下,我们可以给皇宫装上电灯啊……”
正在考虑水电站的马迪抬起来头,问道:“什么是电灯?”
朱瞻基望向了蓝烟说道:“我不知道灯泡怎么做啊?”
蓝烟笑道:“这有什么复杂的,不就是钨丝……不对,大明现在融化不了纯钨。那就用竹炭丝。这种碳化竹丝只是小实验,我试几次就应该能做出来。”
朱瞻基大喜,看了看天色说道:“马迪你梳洗一下,我们现在去你家的琉璃作坊。”
马车从下马桥农庄一路缓缓驶向方山,内侍们和羽林卫派出了先头不对,去为朱瞻基的到来做准备。
而在马车中,蓝烟正在跟朱瞻基普及化学知识。“玻璃其实就是二氧化硅,既然马家已经掌握了玻璃的制作,想做出灯泡并不难。除了白炽灯,以后还能研究一下高压汞灯,不过荧光灯就不好做了,因为它们需要镇流器,那个我不懂。”
好吧,朱瞻基也不懂。他只知道荧光灯的发光率是最高的,但是通电的时候会有一个镇流器跳几下,然后灯才会亮。
至于那是什么原理,他一窍不通。
不过,能有一个蓝烟帮他解决灯泡的问题,他已经满足了。
“竹丝碳化其实非常简单,竹丝本身是不导电的,但是碳化处理后的竹丝就象碳棒一样是电的导体了,只是比一般的碳棒细得多而已。我不记得是原有的碳化竹丝,还是将竹丝碳化后重新成型,不过这个只是小问题,难不住我。”
朱瞻基发现,这个时候的蓝烟神采飞扬,说到自己的专业眉飞色舞,这样的时候,她才是真正开心的。
车队抵达方山的时候,已经是夕阳西下,马致德一家早就得到了通知,等候在了工坊的大门口。
这里是大明如今玻璃制造最秘密的场所,望远镜里面的三棱镜,包括显微镜的凸透镜,凹透镜,都是从这里生产出来。
其他地方虽然有一些琉璃作坊,但是能造的比这里纯度更好的玻璃,还没有。
而这里也被羽林卫保护了起来,普通的玻璃工人不能进入三棱镜和精密镜片的制作场地,而那些高级工人,包括他们的家人都被保护了起来。
马致德已经知道这次是蓝烟跟他一起前来,前几日还在跟蓝烟一起见了面,按照蓝烟的要求制作倍数更高的显微镜。
他见到蓝烟并不惊讶,只是略一躬身,抱拳道:“见过殿下,良娣。”
朱瞻基挥了挥手,直接说道:“无须多礼,今日来的匆忙,下次就带欣儿一起回来看看。”
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