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2.77 新的一年(1 / 2)

 “什么?已经有三个小时了?”听到范文进如此介绍,李不伟简单不敢相信自己的耳朵。

范文进一脸的兴奋,道:“校长,我们这次正是用碳化的毛竹丝来制作灯丝的。先将毛竹丝经过简单加工,再绕制成螺旋型,然后进行碳化处理,便制作成了碳质灯丝。至于玻璃外壳,则是采用新研究出来的耐热玻璃制成,然后再用电动抽气泵将灯炮内的空气抽去,便得到内部近乎真空的玻璃灯炮了。目前这二十只灯泡已连续工作了三多个小时。刚刚通电时,便有四只烧毁,后来在一小时之内又烧毁了几只,到了现在,只剩下这七只仍然完好无损。”

刚刚回到临安,便看到了能够发光的电灯炮,李不伟喜不自禁。虽然眼前的这几只灯炮只能点亮几十小时,但他深知,这个实验的成功,其意义重大非凡。

其实关于电灯炮的制作,李不伟早就想尝试一下了,然而他始终觉得电灯这一发明,是具有划时代的意义的,因此对于研制电灯一事,他也极为慎重,总觉得凡是重大的发明,都不是那么轻而易举就能实现的。

早在去年年底,李不伟就查阅了爱迪生制造灯泡的相关文章,后来又经过多日的反复思量,这才觉得以大宋目前的技术,基本具备了玻璃成型与抽真空的条件,制造灯泡并不是不切实际的幻想。

当时,爱迪生分析了煤气灯和弧光灯之后,他的主攻方向是寻找一种耐热材料,这种材料由电流把它烧到白热化后,能够发出炽热的光却又不至于断裂或熔化。他偶然发现棉线在空气中一下子烧成灰烬,而碳棉线放入处理过的玻璃球内则发出了炽光,但遗憾的是,光亮只维持了几分钟就消失了。后来他试验了一段如铅笔芯船粗细的碳棒,其耐热力达到五个多小时。然后爱迪生又不断改进着碳化方法和抽气处理,他又把碳化了的棉线用作灯丝,发出的光度明亮、稳定,照明度已等于四支蜡烛了,而且寿命也达到了四十多小时。到了第二年,爱迪生已能制造出能连续亮上一千二百小时的毛竹丝灯。

爱迪生当时使用的这种毛竹,原是产自日本。宋朝要获取这种材料,易如翻掌。

正因为如此,李不伟在几十天前便已知道,实验室要将电灯研制成功,也是极有可能的。因此在过年之前,他除了将灯丝材料的制作工艺整理出来,还参考了历史上的几种电灯的结构图,后来终于还是参考他以前所在的那个时代,画出了两种灯炮结构图。因为实验室已具备抽真空的条件,而纤维的碳化技术也已掌握,所以他才认为制造灯泡已不是难事。

这种灯泡的结构非常简单,在灯泡的底部有两个金属接触点,是用来连接电源的。金属接触点有两条接触到一个碳灯丝的线。灯丝坐落在灯泡的中央,由一个玻璃架支撑住。线和灯丝都包在抽成真空的玻璃灯泡的里面,当通上电源的时候,电流就会从其中一个接触点流到另一个接触点然后再流到线和灯丝。实心导体线电流中有大量自由电子,这些电子从负极电区移动到正极电区,跳跃电子可能暂时被推到一个更高的能量位置,当它们落回原始正常位置时候,电子就会以光子形式释放出额外能量。碳原子释放大部分的红外线可见光子,通常情况下人们的眼睛是可以看见的。但如果它们被加热到大约一定温度的时候,灯泡就会发出大量的可见光。

此时听范文进忽然说起探照灯与反射罩,李不伟又有些忍耐不住,因为他深知这种技术在战争中的优势,当下急问道:“虽然室内照明的灯炮已有了固定方法,但用于探照灯的灯炮,如果也按照这种方法设计,更新快1六Κ$官方#难免会使增大底座的体积。不知你们有没有想出好办法来固定?”

范文进道:“对于室内照明的灯炮底座,我们已与瓷器厂联系过了。临安城的几家官司办瓷器厂,在这几日便可生产出两种灯泡的底座。而灯炮厂的新式灯泡,也将带有固定装置,二者相互配合的甚是巧妙,而且更换也极为容易。但是船用的探照灯,目前尚未设计专用的接口,不过反射面的制作倒不麻烦,一个月制造几百只,是没有任何问题的。”

李不伟喜道:“这样就太好了!要赶快给战船与商船先配上探照灯。咱们不是早已为蒸汽机船安装发电机了么?如果在船上使用了灯炮,船只不仅可以用探照灯探路,而且还能相互传递一些信息。”

范文进道:“校长请放心,赵将军为此事已专门来过一次了。他们不仅提出了战船所需的探照灯的要求,而且又请临安大学设计了专用的灯语。如此一来,即使在晚上,相距十几公里的船只也可以相互通讯了。还有,听说最近又有了一些新式的机关弩,这种弩车不仅加装了小型发电机,还留有探照灯的接口,一来方便在晚上行军时照路,二来可以更加清楚地看清敌军的行踪。”

李不伟听得一怔,显然此举已超出了他的意料。发电机虽然算是制作成功了,但是其产量却一直没有上来。小型直流发电机的日产量也只有十几台,然而发电机并没有全部用到生产部门,却大部分用到了武器装备上,这多少有些本末倒置的嫌疑。

范文进看出了李不伟的疑虑,悄声道:“校长,其实范大人的意见是,先将发电机用于生产型工厂,等到其产量达到一定数量之后,再用于军中。然而兵部与枢密院多次派人前来商谈,范大人也没办法,只好将发电机的一半数量用于机关弩车与战船上了。不仅如此,兵部听说蓄电池的容量又有增大,因此还提出了另外的要求:以后制造的机关弩,十架中有三架都要安装直流电机与蓄电池,用于替代以前的蒸汽机。这种直流电机驱动的弩车,不需要准备时间,随时可以射击,而且电池容量有所增加,可以使电机连续工作十多分钟,几乎可以射出近两千支弩矢。再加上随军的大型蒸汽机充电车,以及备用的蓄电池,机关弩几乎所向无敌了。”说到此时,范文进也感叹不已,又道:“其实近一年以来,学生只是专于电机与电路,对于兵器制作却并不知晓多少。然而在短短十分钟内,便可射出近两千支弩箭,而其能量来源却全部取自一只瓷质容器,这多少有些不可思议了。”

李不伟叹道:“是啊,这两千支弩箭,其最终的能量来源,都是带动电机的那只蓄电池了,的确是有些不可思议。不过兵部此举也有些道理,你不妨试着这样想一下,大宋的发展如果要得以长久,必须要有安定的发展环境。而这一切,都需要那些当兵的来实现。倘若在武器上无法满足要求,又哪里来的安稳呢?眼下仅仅是直流电机,再过不久,估计实验室与工厂的最新发明,都是需要先用于军中的。其实,任何一项发明,只要对战争有益,则这项发明才能够继续下去,并且真正推广开来。也就是说,战争才是促进科技发展的动力。”

范文进呼得默然不语,过了一会儿,忽问道:“那电灯呢?似乎打仗时也只用于照明吧,但是其最有用的,却是用于百姓的日常照明。”

李不伟听得一愣,一时不知如何回答,过了半晌,复又叹道:“电灯也许是个例外,但是多少也和打仗有些联系的。你想想看,战船上的探照灯,以及你刚刚提到的行军照明灯,以及战船的船舱中,不都需要安装电灯么?另外,如果电灯普及了,又能节省多少照明用油?这其中节省下来的大笔开支,不又可以用于战争么?”

两人相视无言,均在想着这两年以来的诸多重大变化。

过了许久,李不伟忽然笑道:“对了,我又想起一件事。既然灯炮已能点亮,是否可以先找几个地方试用一下?”

范文进忙道:“学生也有此意。目前这一批灯炮,虽然也有损坏,却并未出现过爆炸的现象,显然使用时并无危险。经过这次的试验之后,众工人已掌握了灯炮的最优成型法,以及更好的真空抽制技术。估计过不了多久,便会有一批新的灯炮制造出来。到那个时候,不仅整个实验室会全部采用电灯照明,就连皇宫中也会开始铺设电路,而且宫中那台用于蓄电池充电的发电机,也该换成更大功率的了。不过在此之前,我们准备先在您的府上试装一下电灯。毕竟只有校长您用过了之后,才能提出更多的意见。”

李不伟喜道:“如此甚好!就由我先来试试吧,免得又有些问题,在皇宫中出了什么差错,咱们可就丢脸了。”话虽如此,心中却想:看来我家里比皇宫还要优先啊,先是摆钟,再是玻璃器皿,现在又是电灯,这校长一职还真不是盖的。又道:“对了,如果要在我家里装电灯,不仅要涉及到线路改造,而且那台发电机也要换一下了。还有,再修建一个发电机房吧。现在的发电机噪声太大,每天晚上总能听到蒸汽机的轰轰声。”

范文进忙道:“校长请放心,学生即日就去办。不过实验室范围之内,却不需要直流发电机用于照明了。在过年期间,临安所有的工厂都没有放假。电机厂利用这段时间,已将发电机安装完毕。我们曾试着带动二十多台三相异步电机,结果发现一切正常。看来这台小型发电机的功率,完全可以满足现有的动力设备。即使工厂有了更多的动力设备,也不用太过担心,因为更大型的发电机组,已完成了设计,过几天便可以开始制造了。现在的电机,虽然其频率仍然不到五十赫,然而用于三相电机与照明,却没有任何问题。不过校长请放心,刚刚完成设计的这台发电机,其频率将稳定在五十赫左右。”

李不伟点了点头道:“正应该如此。关于电机的转矩、转速的控制原理,想必你们已都了解,接下来便是将发电机的频率固定下来,然后再按此生产不同转速与转矩的电机。不过,既然发电机与电网已建造完毕,接下来便要考虑一些辅助配件的制造了。还有,电子管的试制情况如何了?”

范文进忙道:“其实只要有了电热丝与抽真空技术,制作电子管的难点便已不存在了。这一个月,我们试制了几只管子,然而均以失败造终。究其原因,却是因为极间的距离没有控制好。后来又经过多次实验,终于找到了合适的参数,明天又将进行新一轮的试制。如果这次能够成功,便可小批量试制了。我们这次还设计了更多极的电子管,可以用一根灯丝,同时实现多个控制电路。在电子三极管试制的同时,实验室已设计出了简单的整流与稳压电路。当然,这些电路还只是一张设计图而已,只有等到第一只电管制作成功后,才能进行所有的实验。”

李不伟赞道:“对!电子管才是最重要的。等到试验成功后,制造出来的电子管,需要按其特性进行分类,然后再外表上加以不同的标识用于区分。另外,拉线式开关、按钮开关、匣刀、保险盒、接线柱等等,也该考虑成立专门的工厂了。”

范文进道:“这些我们已经考虑到了。校长请看,这里记下了一些将要成立的工厂……”

……

听完范文进的介绍,李不伟心中大定。目前的皇家实验室,基本是整个大宋的科技中心,任何工厂的成立,以及临安大学科别的设置,甚至整个国内的技术发展规划,都是从这里发出的。不仅如此,现在的实验室,已能够独立完成一些重大决定,即使是李不伟不参与的情况下,也能做出正确的判断。例如过年的这二十天,实验室在没有李不伟的情况下,便完成了与电力相关的几家工厂的筹建计划,显然实验室中又多了一批得力的骨干了。

至于电学的发展,虽然眼下只有一台三相同步发电机,以及保险措施不太完善的小型电网,又有十几只尚未经过完全检测的灯炮,还有几十只制作失败的电子管、一些简陋的保险盒、临时制作的木制匣刀与开关,但毕竟已算是起步了。看来任何一门学科的兴起,都将带动一个产业链的发展。倘若大宋真的能解决了外扰,粮食供应也不成问题,再将一些工厂与技术向民间开放,接下来的发展将会极为迅猛,甚至要从民间招收技工了。

既然电机与电灯的制作已基本步入正规,本该是轻松一下的时候了,然而接下来的两天,李不伟又忙了起来,因为现在已到了临安大学招收新生的时候。

此时开学刚刚两天,学校里陆陆续续来了许多新生。如今的临安大学,新老学生加在一起已近两千人。按副校长王思维的话说:每年一千,在校四千,加上教师,总共五千。

虽然现在的临安大学只有两百多名教师,但按此规模发展下去,四年下来即使没有一千教师,也有八百了。再加上校内的守卫与工人、以及厨师、以及六部的驻校代表,五千这个数字还真是可以达到的。

在此之前,王思维负责整个学校的教学安排与教材校对,真正说起来,他比范东来也要忙上许多,但看到临安大学经过近两年的建设,已成为整个大宋的学术中心,他在劳累之余,也倍感欣慰。不过今年情况又有变化,工部特意安排了专人配合教材的印制与校对。此人名叫吴潜,原为秘书省正字,后任校书郎,现在他已负责整个大宋的教材校对、印制与发行,同时还要配合实验室,不断发行的一些技术手册、表格等等。

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