腊月二十,格物院的试验工坊里暖意融融。快十岁的萧怀瑾踮着脚站在木凳上,正对着一架半人高的风车模型皱眉。七岁的韩弘毅蹲在一旁,小手里攥着几片薄木片,随时准备递上去。
“弘毅,第三号扇叶。”萧怀瑾头也不回地伸手。
韩弘毅准确地将标着“三”的木片递上。萧怀瑾接过来,小心地安装到风车轴上,然后跳下木凳,退后几步观察。
风车有六片扇叶,用桐油纸绷在竹骨上制成。萧怀瑾拉动绳子,墙角的鼓风机呼呼吹出气流,扇叶开始转动,带动下方的木轴旋转。木轴另一端连着一个小小的水车模型,水流从竹管中流出,被水车舀起,提升到高处。
“成了!”韩弘毅拍手。
萧怀瑾却没放松,他盯着那水流:“提升的高度不够。咱们要浇灌的是丘陵地,至少得提升三丈。”
“可风力时大时小。”韩弘毅仰着小脸,“风大的时候转得快,风小的时候转得慢,水车提水就不稳。”
这正是他们遇到的难题。三个月前,萧怀瑾在父皇的书房里看到一份湖广来的奏报,说丘陵地带的农田灌溉困难,百姓要一桶桶挑水上山,费时费力。他便萌生了用风力提水的想法。
韩振知道后,特意在格物院辟了这个小工坊给他们用,还派了两个工匠协助。但真做起来,才发现困难重重。
“二殿下,咱们是不是该加个东西?”韩弘毅指着转轴,“像马车那样,有个能存劲儿的东西,风大的时候存着,风小的时候用。”
萧怀瑾眼睛一亮:“你是说……飞轮?”
两个孩子讨论得专注,连韩振进来都没察觉。韩振站在门口,看着儿子和皇子趴在地上画图的样子,眼中露出笑意。
“二殿下,弘毅,”他温声开口,“该用午膳了。”
萧怀瑾抬起头,这才发现已近正午:“韩叔叔,我们有个想法……”
韩振走过来,看地上用炭笔画的草图。图上在风车转轴和水车之间加了个圆轮,标注着“飞轮储力”。
“这个想法好。”韩振赞许道,“不过飞轮的重量要计算好。太重了,小风推不动;太轻了,存不住力。”他蹲下身,接过炭笔,“咱们来算算。”
一大两小三个脑袋凑在一起。韩振先问了风车扇叶的面积、常见风力大小,又问了需要提升的水量、高度,然后在纸上列出一串算式。萧怀瑾和韩弘毅虽然有些看不懂,但都认真听着。
“照这个算,飞轮用枣木制,直径一尺二,厚三寸,差不多。”韩振搁下笔,“下午让工匠做出来试试。”
午膳是在格物院用的。简单的四菜一汤,萧怀瑾和韩弘毅吃得飞快,一心想着下午的试验。韩振看着两个孩子,想起多年前自己刚进格物院时的样子——也是这样满腔热忱,这样迫不及待。
“二殿下,”他等孩子们吃完,才开口,“你这风力提水机,真做成了打算怎么用?”
萧怀瑾认真道:“先在京郊找处丘陵地试验,若真能省力,就画成图纸,让各地工匠照着做。”他顿了顿,“图纸要画得简单明白,让普通木匠也能看懂。”
韩弘毅补充:“还得写上注意事项,比如风力小的时候怎么办,下雨天怎么保养。”
韩振点头:“想得周到。不过二殿下,你要知道,这机器即便做成了,也不是所有地方都适用。多风的地方好用,少风的地方就不行。”
“我明白。”萧怀瑾道,“所以图纸上要写明适用地域。韩叔叔,我还想……等这个做成了,再试试水力提水机。有些地方有溪流,用水力或许更好。”
韩振欣慰地笑了:“好,一步一步来。”
下午,工匠按计算好的尺寸制出了枣木飞轮。安装到模型上后,萧怀瑾拉动鼓风机——风车转动,飞轮随着旋转起来。当风力突然减小时,飞轮靠着惯性继续转动,水车提水的高度果然稳定了许多。
“成了!成了!”韩弘毅跳起来。
萧怀瑾却还盯着模型:“弘毅,你看,飞轮转的时候有晃动,时间长了怕是要坏。”
确实,飞轮转动时有些微的摇摆。韩振过来看了看:“这是轴没对正。得做个轴套,把飞轮固定稳。”
又是一个新问题。但两个孩子都不气馁,立刻又投入改进中。直到宫人来催,萧怀瑾才想起该回宫了。
回宫的路上,萧怀瑾还在想着轴套的事。经过东宫时,他想起好久没见兄嫂,便拐了进去。
东宫暖棚里,云舒窈正在给稻苗做记录。见小叔子来了,她笑道:“怀瑾怎么有空来?听说你在格物院忙着呢。”
“皇嫂,”萧怀瑾眼睛亮晶晶的,“我们在做风力提水机,今天装了个飞轮,效果可好了!”
他比划着讲起试验过程。云舒窈认真听着,不时问几句细节。当听到飞轮晃动的问题时,她想了想:“怀瑾,你见过纺车吗?纺车的转轮也有轴套,是用牛皮裹着木头做的,又耐磨又有弹性。”
萧怀瑾一拍手:“对啊!我怎么没想到!”他转身就要走,“我这就去跟工匠说……”
“等等,”云舒窈叫住他,“先用晚膳。你皇兄一会儿就回来,正好一起。”
晚膳时,萧靖初听了弟弟的讲述,赞道:“怀瑾真行,这么小就想出这样的法子。”他看向妻子,“我记得你娘家庄子后头就有片丘陵地?等开春了,让怀瑾去那儿试验。”
“好。”云舒窈应下,“不过怀瑾,你这机器若真成了,可别忘了写个使用维护的册子。农具再好,百姓不会用、不会修,也是摆设。”
萧怀瑾郑重点头:“皇嫂说得对。我让弘毅帮我写,他字工整。”
正说着,沈静姝和萧景珩也来了。原来他们是听说怀瑾在东宫,特意过来看看。
听次子说起风力提水机,沈静姝眼中闪过讶异——这原理,颇有现代飞轮储能的影子。她仔细问了飞轮的尺寸、材料、转速,心中暗暗计算。
“怀瑾,”她温声道,“你这个飞轮的思路很好。不过除了储力,飞轮还能调速——风大时,飞轮转得快,可以通过齿轮让水车转慢些;风小时,飞轮转得慢,就让水车转快些。这样出水量更均匀。”
萧怀瑾听得入神:“母后,齿轮怎么设计?”
沈静姝让宫人取来纸笔,画了个简单的齿轮传动示意图:“大小齿轮配合,可以改变转速。具体的齿比要计算,让韩大人帮你。”
萧景珩在一旁看着,心中感慨。他想起当年沈静姝刚提出格物院时,朝中多少人反对,说“奇技淫巧”。如今,他们的儿子已在格物院里设计农具,要用这“奇技”造福百姓。
“怀瑾,”他开口道,“你这机器若试验成功,朕让工部推广。但你要记住——格物之术,终究要为民生服务。”
“儿臣记住了。”萧怀瑾认真应道。
离宫时,萧怀瑾脑子里全是齿轮和飞轮。沈静姝看着他小小的背影,忽然对萧景珩道:“陛下,你觉不觉得,怀瑾有点像韩振年轻时?”
萧景珩笑了:“是像。不过韩振当年可没这么小就进格物院。”
“时代不同了。”沈静姝轻声道,“他们这一代,生在咱们打下的基础上,能更早、更自由地追求想做的事。这是好事。”
夜色渐深,格物院的工坊里还亮着灯。韩振陪儿子做完功课,又来看那个模型。飞轮静静地立在轴上,旁边的炭笔草图还摊在地上。
他拿起那张齿轮示意图——那是皇后下午画的。精准,简明,直指要害。这些年,皇后常能提出这样的建议,仿佛脑中装着另一个世界的智慧。
韩振想起多年前皇后创建格物院时的情景。那时她说:“格物致知,不是为了炫技,是为了让百姓生活更好。”
如今,这句话正在下一代身上延续。
窗外传来更鼓声。韩振吹熄灯,带着儿子离开工坊。月光照在积雪上,将格物院的屋檐勾勒出银边。这里孕育的不仅是奇思妙想,更是一个时代悄然转向的希望。
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