第29章 水火之力（1/3）

曾公亮欣喜的追问：“这船能够无风无桨，自动行走，可是水下有机关操控？”

施平答：“你猜得对。船尾有机关操控，靠的是水火之力也。”

“何谓水火之力？”曾公亮越发兴奋。

施平看到他这兴奋的样子，猛然想起一件事。据《宋史》记载：曾公亮是北宋时期著名的兵书著述家，他与丁度等人合作编著的《武经总要》，开创了兵书编著的新体例，成为历史上最早由官方编修的第一部综合性兵书，或者称百科性兵书，对此后兵书的编纂和兵学研究，都有重要的借鉴和参考作用。

不仅如此，《武经总要》还及时地收集了当时在科学技术上的创造性成果，其中最突出的成果是指南鱼和三个火药配方。

指南鱼是一种磁性的指南仪，西晋的崔豹在《古今注》中已经提到，但没有详细介绍。《武经总要》则首次叙述了它的制法、构造和指南的原理。制作时，先将薄铁片剪成二寸长、五分宽的鱼形模样，然后把它放在炭火中烧红，用铁钳夹住鱼头，移至火外，使鱼尾正对子位，并放入水盆中，让鱼尾没水数分，装入密封的容器中。使用时，将一个水碗放在无风处，让指南鱼浮在水面上，其头便自动指向南面。指南鱼的研制促进了指南针的创造。

火药发明于唐宪宗元和八年(公元808年)，但到北宋初才用于战争，而《武经总要》则是把制作火球、蒺藜火球、毒药烟球三个火药配方公布于世的最早文献。这两个新发明都记录在《武经总要》里，这说明什么？说明曾公亮这人富有远见。他对新技术不仅很敏感，而且不排斥。更加难得的是他善于总结，发现新技术在军事上的应用。

难怪他今日会冒然找自己，原来根子在这里啊！如何给他解释水火之力的原理呢？

施平想了想，决定打了个比方：“仲明兄，不知你可曾亲自烧过开水？”

“这个，还真沒有。有什么特别的吗？”曾公亮有些尴尬。

他可是妥妥的官二代，父亲是刑部尚书，从小锦衣玉食，身边总是不缺人伺候的。烧水这种粗活，早就有下人替他做了。施平有些无语，暗骂一声腐朽的士大夫。

后世解释蒸汽机的原理，不都是拿烧开水说事嘛，可碰到这位十指不沾阳春水的哥们就抓瞎了！啥都不懂。得了，现场演练吧！没办法，施平只好让憨牛当场烧壶开水，等水咕嘟咕嘟烧开了。施平指着一上一下的壶盖，对曾公亮说：“这就是水火之力！”

曾公亮眉头紧蹙，看着烧开的水壶琢磨。半晌，才恍然大悟道：“原来如此，曾某明白了！贤弟是用火先烧开水，然后利用蒸汽推动机关，这才让船自行走动。怪不得那天在酒栈看到这怪船上有个烟囱，那是因为在烧柴火。船尾还不时冒出蒸汽，那是因为蒸汽在推动机关运动。伯原贤弟，在下猜得可对？”

施平笑着点点头：“不错！水火之力，只要懂得了原理，的确就是这么简单。”

曾公亮起身稽首一礼，诚恳的说道：“伯原贤弟果然大才，竟然能够通过观察烧水的过程，研究出如此利国利民的机关。东京汴梁城的繁华，靠的是天下漕运来维持，每年朝廷在这漕运上靡费无数。如果能利用这水火之力改革漕运，朝廷每年该省下多少钱粮啊！不知贤弟可愿将此法献给朝廷？”

“恐怕不行！”施平摇摇头。曾公亮满脸的失望，正准备开口相劝。又听施平说道，“仲明兄，休要误会！非是施某不愿献给朝廷，而是朝廷工部认为此物虽有一利，却有百害。”

“何解？”曾公亮一脸的错愕。

这次进京，施平并没有敝帚自珍。他很大方的向朝廷展示了蒸汽机。第一艘蒸汽轮船下水时，就已经轰动了整个新野。陈县令将此事奏报给了朝廷。等施平进京后，没想到工部的人却认为蒸汽轮船并不实用，还给出两条理由，看上去很有说服力。于是，这件事就被搁置了下来。

看到曾公亮错愕的样子，施平苦笑道：“曾先生，事情没有你想的那么简单。首先，制造此机关需要一种特殊的精铁，工艺很复杂，成品率不高，造价的确不菲。工部以为得不偿失。”

施平这样说并不是搪塞对方。这条新船上有两台35匹马力的蒸汽机，缸体所用的材料是球墨铸铁。结构是仿造的那台单缸柴油机。整个蒸汽机的工作模式，跟施平用单缸柴油发动机改装的第一台蒸汽机基本上相同。唯一的区别是大幅度扩大了缸体了尺寸，这样蒸汽机的功率更高。

不仅如此，还带来了一个意外的惊喜。那就是由于扩大了缸套和缸体的尺寸，反而降低了加工难度。蒸汽机的单台功率由原来的12马力，提升到现在的35马力，安装两台的话，推动一艘十来米长的百吨货船绰绰有余。

从汉朝开始，中国的冶炼技术一直领先于世界，直到清朝才慢慢的落后于世界。宋朝人其实已经懂得了铁和钢的区别，偶尔也能生产出球墨铸铁，只是成品率较低，主要原因是那些工匠知道其然，却不知所以然。

众所周知，球墨铸铁是20世纪50年代首先由美国人发明的。可经过考古发现，球墨铸铁的工艺早就于唐末宋初出现在中国。后世科学研究认为，中国之所以能够在宋朝出现球墨铸铁工艺，主要的原因是我国稀土资源丰富，其中普遍使用的球化剂是硅铁稀土镁，这种稀土在中国分布很广。估计这是工匠在冶炼过程中，无意中发现的。可惜宋朝以后，这项工艺失传了。

施平从扬州请来的铁匠里就有这样一位高手，他懂得生产球墨铸铁的工艺。巧合的是，施平上辈子参加一个关于保护传统文化工艺的学习班，听过这个研究报道，知道用硅铁稀土镁作球化剂才是生产球墨铸铁的基础。

仙云山庄利用焦煤炼焦，本身就提高了冶炼炉的炉温，提高了生铁的转换率。那位工匠懂得了利用硅铁稀土镁作球化剂这个原理，更加得心应手，使得球墨铸铁成品率大幅度提高。

制造蒸汽机并非一定要用球墨铸铁，比如灰口铁也是可以的，可加工的难度，以及结构强度区别就是天上和地下。即使勉强生产出来，功率也达不到要求，而且极容易损坏。采用球墨铸铁则不同。这是一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，用于铸造一些受力复杂、强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。后世所谓“以铁代钢”，主要指球墨铸铁。

蒸汽机的动力部分对材料的要求很高。高的强度、塑性、韧性、耐磨性、耐严重的热和机械冲击、耐高温或低温、耐腐蚀以及尺寸稳定性等。球墨铸铁就是最好的材料。主要用于蒸汽机的动力机械曲轴、凸轮轴、连接轴、连杆、齿轮、离合器片、液压缸体等零部件制造。