第二百八十二話：皇家科學應用署（2）
第二百八十二話：皇家科學應用署（2）
數日後，皇家科學應用署，專屬實驗工坊。
克虜伯公司派來的高級工程師站在機身左邊，科克里爾公司的工程師則站在右邊，兩名技術專家互相點了點頭，誰也沒有多說半句廢話。
奧托一身便服站在工作檯旁，在他的身後，巴爾薩蒂神父和工程師馬泰烏奇垂手而立，神色隱隱帶著幾分緊張。
「今天有一台可能改變帝國工業格局的新穎機器，需要兩位進行評估，並且拿出優化方案。」奧托側身讓開半步，「至於這台機器的運作原理，請二位親口聽聽發明者的陳述。」
巴爾薩蒂神父上前一步，將氣缸內部的活塞、外側的咬合齒條以及特製的氣缸膛一樣樣指給兩人看。從電池的電火花點火，一直講到燃氣冷卻後的真空落下推動。馬泰烏奇則在旁邊仔細地補充了幾處細節。克虜伯的工程師聽到一半，眉頭便緊緊鎖了起來，最後他索性蹲下身子，用指節用力敲了敲氣缸外壁，閉上眼睛側耳傾聽著內部的回聲。
科克里爾的工程師全程一言不發，只是盯著氣缸，右手拿著鉛筆在紙上飛快地畫著分解圖。
奧托等到兩邊的技術專家都停下了手裡的動作，這才開口問道：「這台機器你們都看清了，二位有沒有什麼改進意見？」
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兩位頂級工程師對視了一眼。
「有意見，而且很大。」科克里爾的工程師率先開口，「不過得先請問殿下，您究竟想把這台機器改成什麼樣？」
「我要兩台完全不同功用的設計。」奧托豎起兩根手指，「一台是把動力做到極限的巨型機，能推多大功率就做多大功率，我要它能帶動工具機。而另一台，動力只要能夠滿足小工廠日常使用就好，但在體積上，必須能完好地放進一輛普通馬車廂的大小。」
「殿下要的這兩個方向，在設計上正好完全相反。」克虜伯的工程師說道，「要想動力大，氣缸和活塞就得加粗、加厚，機身必然會變得更加沉重。可要是想讓它輕便到能放進車廂，就必須大量減少材料，普通鑄鐵根本撐不住。」
「沒錯，所以我才特意請二位來這裡。比如在材料上使用類似線膛炮的鋼鐵，是否能承受巨大爆裂能量。又或者在結構上怎麼去優化。」奧托直視著他們，「以你們兩家最精湛的工藝，有哪裡能夠改進。」
克虜伯的工程師沉吟了許久，「只要把材料全部換成精煉鋼鐵，就能承受更大氣爆的衝擊。還有把氣缸做得比現在大，活塞落下那一下產生的推力自然是更強，不過整個機器的底座要加厚，才壓得住那股震動。」
科克里爾的工程師接過話頭，「如果要想做小，同樣用鋼鐵替代熟鐵減少缸壁厚度，還有把缸壁鏜得更圓、更光滑而且活塞與缸壁的間隙接近毫米。只要內部的漏氣變少了，活塞在壓下的時候就會變得更有力、也更穩定，這樣也就不必把體積造得那麼大。」
「既然材料已經換成精鋼了，」奧托的問道，「那活塞杆能不能直接連在底部的曲軸上？這樣往上推動的動能就不會浪費了。」
四人突然間僵住了，彼此之間互相對視，思考這新結構的可行性。
奧托安靜地站在一旁，並沒有出言催促。
「僅從材料的強度來看，鋼件確實能撐得住。」克虜伯的工程師率先開口，「曲軸和傳動連杆，如果由我們工廠用精煉鋼進行整體鍛造，可能不會折斷。」
「但問題在爆燃那瞬間衝擊力。」科克里爾的工程師反駁道，「這台機器的運作原理是靠煤氣爆炸把活塞炸上去的。一旦連接曲軸，活塞每動一下，連杆就像鐵錘在轟砸著主軸。機器能不能順暢地轉起來，我們要嘗試了之後才知道。」
「那就麻煩二位，把這想法實驗一下。」奧托點了點頭，臉上帶著微笑，「無論成敗，對我們都是極為寶貴的經驗。一切就拜託二位了。」
「這可需要耗費不少材料和時間，殿下。」克虜伯的工程師在一旁提醒道。
「皇家科學應用署里的所有材料以及資金，二位可以直接取用。」奧托說道，「在接下來的研製過程里，二位缺什麼、要什麼，直接告訴巴爾薩蒂神父和馬泰烏奇先生。」
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一個月後，皇家科學應用署專屬工坊。
兩台新機並排立在工坊中央，一大一小，從結構到材質都已與那台原機完全不一樣。
大的一台立在左側，齒條與活塞杆全部換成了精煉鋼鐵，氣缸直徑是原機的三倍，這讓它看起來像個矗立的鋼鐵樹幹。為了壓住爆燃時的衝擊力，它的底座被加厚，厚重得像一個巨大鐵砧。
小的一台則立在右側，整體線條瘦削洗鍊，氣缸外壁泛著冰冷的銀色光澤。按照設計圖紙的規矩尺寸，這樣一副輕便的發動機，正好可以塞進一輛馬車廂里。
「殿下，活塞連接主軸的試驗已經失敗。」克虜伯的工程師遞上報告，遺憾的說道。
「當活塞上沖的時候，曲軸被猛地拽動，機身整個跳了起來。連續運轉幾十次，軸承就直接被燒毀。之後的幾次實驗，軸承不是被燒毀就是連杆出現裂紋。」
馬泰烏奇在一旁補了一句：「看似能轉東，但每轉一圈都在軸杆都在把自己打碎。材料能撐住一次，但撐不住幾百次打擊。」
「但是......」馬泰烏奇按捺不住興奮地說道，「按照原型機設計，更換成精煉鋼後整體機器縮小不少，我們在高負荷狀態下連續運轉了整整三天。」
「在新式鏜床的幫助下，氣缸內壁已經鏜削到了我們目前所能做到的最圓弧度，還有把氣缸、活塞以及機架全部換成鋼鐵，這大幅度減低鋼鐵用料與厚度，把整機重量成功降到了約三百五十公斤，動力還能保持在五馬力。」科克里爾公司的工程師上前一步，匯報細節，「原機只能提供五馬力，重量卻高達五百公斤。」
「所以輸出的動力僅僅是五馬力。」奧托打量著眼前的機器，眼神里閃過一絲無奈。
「是的，」克虜伯的工程師接著說道，「至於您交代的另外一台大型機，我們嘗試用精煉鋼造出了一台十馬力的大型機，缸徑放大到原機的兩倍左右，整機重量已經提升到了一噸二。但氣缸越大就越難鏜圓，內部的漏氣也無法控制，活塞本身的重量也變得難以推動。」
奧托在那台小型機前靜靜地站了一會兒，過了一會兒才慢慢開口。
「既然如此，大氣缸在目前看來無法與蒸汽機比拼，它效率如此低下且笨重，相比之下蒸汽機能提供數千至上萬的馬力。」他直視著眼前的四人，「但是這小氣缸有體積優勢，我們為什麼不試著在同一台機器上，並排使用二、四個小氣缸？」
馬泰烏奇思索片刻，輕輕搖了搖頭。「殿下，這件事辦不到。這台機器的活塞無法用連杆死死連著軸杆，活塞落下的時間完全不相同，推力根本無法協調，齒輪就會被來回亂拽，用不了幾天就會崩壞。」
奧托沒有急著反駁，思索片刻之後接著說道。
「如果每個氣缸都是完全獨立的，再用鐵鏈把它們的力量，匯到同一根總軸上呢？」
四名技術專家齊刷刷地抬起頭，震驚地看向眼前的皇太子。
「每個氣缸自行運轉，」科克里爾的工程師眼神發亮，「活塞落下，鏈條就拉動一下主軸。每條鏈條接在一個單向離合上，主軸被別的鏈條帶著轉時，離合就會自動鬆開，這個缸的齒條和鏈條不會被帶動。每個氣缸的鏈條把力道匯聚到一處主軸上，各個氣缸落下的微小差別，不影響主軸的轉動。」
「這還有一個極大的好處。」馬泰烏奇的語氣帶著亢奮，「即便其中一台氣缸出了毛病，其餘幾台也照常能轉，不至於讓整台機器當場癱瘓。」
巴爾薩蒂神父深吸了一口氣，「這個方法確實可行。那麼這幾根軸的鏈條該怎麼布置？」他頓了頓，又補了一句，「依我看，不必讓所有氣缸都擠在一根主軸上。四台分成兩套，每套兩台，各用鐵鏈匯到自己的一根主軸。這樣每根主軸上的鏈條少了一半，鏈條同時拉扯的機率變小，動能浪費變少，而且一套出了毛病，另一套還能運轉。」
奧托安靜地看著他們調整思路，舉手打斷他們的思路。
「還有一件事。」他開口將眾人的注意力重新吸引過來，「這台機器現在用的是煤氣，這意味它必須帶著一個巨大的鐵皮氣櫃，這無形中增加運輸的難度。我想讓它改成燒液體燃料，液體燃料體積小，裝在小鐵罐里就足夠用了。」
馬泰烏奇眉頭緊鎖。「殿下，液體燃料不能迅速燃燒引爆。必須先想辦法讓燃料從液體變成氣體，機器才能運轉。」
奧托認真地看著他，「你們是專家，自然能想到辦法讓燃料從液體變成氣體。在我的要求是只要一桶燃油，機器就能在沒有巨大煤氣櫃的情況下持續驅動，就是之後更換燃油，也不過是換一隻桶。」
科克里爾的工程師在紙上畫了一隻密封的油罐，罐口接出一根細細的黃銅管，直通氣缸的進氣口。
「大部分燃油需要遇熱才能變成易燃的氣體，」他用筆尖點了點那根管子，「或許可以先拿小火把底部的油罐烘暖，讓油罐揮發出的燃油氣體順著管子吸進缸體，再和外面的空氣混合。」
克虜伯的工程師眉頭緊皺，「液體燃油氣化後的爆燃力道比普通煤氣要猛烈得多。這樣一來，活塞上的衝擊力會比現在還要高，氣缸內鋼鐵強度也必須重新實驗。」
馬泰烏奇接過話頭，「沒錯，燃油氣和空氣的混合比例需要調整。稍微偏了一點點，要麼點不著，要麼就是爆炸過猛當場撕裂缸體。」
「這個比例究竟該怎麼定？」奧托在一旁問道。
「沒有任何現成的公式，只能靠我們慢慢嘗試。」馬泰烏奇合上筆記，「一次一次地微調閥門，直到找到最合適的那個比例為止。」
等四人的技術爭論聲漸漸平息下來，奧托才不緊不慢地開口。
「我只負責提供你們大方向，你的大膽嘗試，不要怕浪費材料。」
「是，殿下。」
四人重新熱切地圍向長桌，鉛筆的痕跡伴隨著激烈的參數爭論，很快便鋪滿了整張圖紙的邊角。
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兩個月後，依舊是皇家科學應用署的這間秘密工坊。
二台嶄新的小型內燃機並排立在中央。原先累贅的鐵皮煤氣櫃已經不見了，取而代之的是一個特製小鐵油罐，燃油通過黃銅管緩緩注入預熱裝置，二條鐵鏈從各個副軸上延伸出去，全部集中在那根長長的主軸。在那根主軸的末端裝著一隻直徑超過一米的精鋼大飛輪。
閥門擰開，隨著油氣湧入，二組氣缸同時運轉，工坊里頓時響起了沉穩低吼聲。而主軸末端那隻大飛輪轉得又穩又勻。
「殿下，整整十馬力！」馬泰烏奇盯著儀錶盤上跳動的指針，大聲報出了這組數字，「每台氣缸可以提供五點五馬力，二台合起來就是十一馬力，一套二氣缸的機組加起來只有七百公斤。」
巴爾薩蒂神父看著那根在鐵鏈拉扯下穩定旋轉的主軸，他下意識地轉過頭去，看了一眼角落裡那台已經被冷落、渾身落滿了灰塵的佛羅倫斯原機。
五馬力，五百公斤。