突然,埃利亞斯的視線落在了車間角落的一個裝置上,那是一臺手壓式水泵,工人們用它來給蒸汽鍋爐加水。
水泵的活塞桿隨著工人的按壓上下運動,每次壓下,水就從出水口噴出。
“液體……”埃利亞斯喃喃自語。
“甚麼?”諾貝沒聽清。
“液體!”埃利亞斯的聲音提高了,“液體是不可以壓縮的!如果我們用液體作為傳遞壓力的介質……”
他快步走到繪圖板前,抓起炭筆開始畫草圖:“看,假設我們做一個密封的缸體,裡面裝滿水。
缸體一端連線炮管的活塞,另一端連線另一個活塞,那個活塞後面是一個充滿空氣的密閉空間。”
炭筆在木板上快速滑動,勾勒出簡單的示意圖:“炮擊時,炮管後坐,推動第一個活塞壓縮液體。
因為液體不可壓縮,壓力會瞬間傳遞到第二個活塞,推動它壓縮後面的空氣。
空氣是可壓縮的,它就像一個‘氣墊’,把後坐的能量儲存起來。”
肯特的眼睛亮了起來:“然後,當後坐力消失,被壓縮的空氣要膨脹恢復原狀,就會反向推動液體,液體再推動炮管活塞復位!”
“沒錯!”埃利亞斯興奮地在圖上補充細節,“而且壓縮空氣的過程中,能量會部分轉化為熱能散發掉,這本身就是一種緩衝!
復位的過程也因為空氣的彈性而變得平滑可控!”
諾貝盯著那張草圖,大腦飛速運轉:“液體傳遞壓力……空氣儲存能量和緩衝……這比單純的彈簧巧妙多了!
彈簧的問題是金屬會疲勞,但液體和空氣……只要密封做好,理論上可以反覆使用!”
“問題也在這裡。”肯特立刻指出關鍵,“我們必須確保密封性的問題,高壓下液體一定會尋找任何縫隙洩漏。
我們需要精密的活塞環和密封墊,加工精度要求很高。”
“但原理是可行的!”諾貝握緊拳頭,“密封問題……肯特,你們在蒸汽機上用的那種石棉和銅的複合墊片能承受多大壓力?”
“蒸汽機的工作壓力最多三百磅每平方寸。”肯特估算著,“火炮後坐的瞬間壓力可能超過三千磅。
不過如果採用多道密封、配合密封油脂,也許能暫時撐住幾次測試,我們現在只要先驗證可行性,可以先用來湊合一下。”
三人迅速進入工作狀態,埃利亞斯負責細化設計圖,計算所需的缸體尺寸、活塞行程、液體容積和空氣壓縮比。
諾貝提供火炮的具體資料:全裝藥射擊時的後坐動量、炮管重量、允許的後坐行程。
肯特則開始翻找材料庫存,挑選合適的鋼管、活塞桿材料和密封件。
“缸體用厚壁無縫鋼管,內徑一寸半,壁厚至少三分。”肯特一邊測量一邊說,“活塞桿用精鋼,表面拋光到能照出人影。
密封我們用軟銅片疊壓,配合石蜥蜴油脂,那東西耐高溫,粘性也適中。”
“液體先用水,但需要加一點防鏽劑。”埃利亞斯在圖紙上標註,“空氣那端,我們需要一個可調節的洩壓閥,防止過度壓縮。
還要考慮散熱的問題,空氣被急劇壓縮時溫度會飆升。”
“在空氣缸外壁加散熱片。”肯特提議,“或者做雙層缸體,中間通冷卻水,不過那太複雜了,先做簡單版本測試原理。”
討論越來越深入,問題一個個被提出,又一個個被構想出解決方案。
其他工匠被他們的熱情吸引,也圍攏過來貢獻想法:
一個老狗頭人鉗工建議在活塞上開螺旋導油槽,保證潤滑均勻。
一個人類車工提醒要注意活塞桿的直線度,否則會偏磨密封。
甚至一個正在休息的灰矮人礦工都湊過來說,他們礦洞裡的液壓支柱也許能提供參考,雖然那些支柱只是簡單的油壓千斤頂,但密封結構值得借鑑。
時間在激烈的討論中飛快流逝,當車間的魔法燈因夜幕降臨而自動亮起時,第一份完整的複合減震器設計圖已經完成。
圖紙上標註了所有關鍵尺寸、材料要求、加工精度和裝配順序。
“明天一早就開工!”肯特拍板,“我和我的團隊負責金屬加工,保證三天內做出第一套原型!埃利亞斯你監督裝配,諾貝你準備測試火炮和測量儀器!”
三人的臉上都帶著疲憊,但眼中閃爍著興奮的光芒。那是一種研究者面對全新挑戰、即將開拓未知領域時的純粹興奮。
三天後,清晨的薄霧尚未散盡,試驗場已經聚集了比平時更多的人群。
除了諾貝團隊的工程師和試射員外,肯特和埃利亞斯也帶著他們團隊的幾名核心工匠到場。
楚大也再次出現,他依舊站在觀察位,銀色面具在晨光中泛著冷冽的光澤,沉默地注視著一切。
場地中央,那門野戰炮已經煥然一新,原本簡陋的炮架被一個複雜得多的機械結構取代。
炮管後部套上了一個堅固的金屬滑套,滑套兩側透過剛性連桿連線著兩根粗壯的液壓缸。
液壓缸呈水平佈置,向後延伸,末端連線到一組更大的氣壓缸。
整個系統用加強的鋼架牢牢固定在強化後的炮架上,看起來像是給火炮裝上了一對結構複雜的“機械手臂”。
“最終檢查!”諾貝的聲音因為緊張而有些發緊。
工程師們迅速進行最後確認:“液壓缸注水完成,無可見洩漏!氣壓缸預充低壓空氣,壓力穩定!所有連線件二次緊固!滑套潤滑完畢!”
“測量儀器就位!”埃利亞斯指揮助手架設好簡陋的壓力錶和行程標尺。
肯特最後一遍檢查了所有焊接點和鉚接處,點了點頭。
諾貝深吸一口氣,看向遠處的楚大。楚大微微頷首。
“裝填!標準裝藥高爆彈,第一發測試!”諾貝下令。
試射員動作麻利,炮彈滑入炮膛,閉鎖機閉合,仰角調整到預先標定的刻度,目標是一千碼外山坡上用石灰畫出的靶圈。