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南空余温

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第102章 黑科技水力锤

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崇祯六年的一个清晨,孙铁匠站在工棚门口,看着里面堆成小山的铁料,又低头瞅瞅自己那双磨得发亮、满是老茧的手,长长地叹了口气。

他今年四十三岁,打铁二十八年,一双手粗得像老树根,指关节粗大变形,右手拇指因为常年握锤已经伸不直了。

“师傅,您听说了吗?”徒弟小刘兴冲冲地跑进来,脸上带着少年人特有的兴奋,“李盟主说了,要给咱们装‘水力锤’!以后咱们就不用抡大锤了!”

“水力锤?”孙铁匠皱起眉头,那张被炉火熏黑的脸皱得像块老榆树皮,“水还能打铁?小娃娃净说梦话。”

“是真的!”小刘急得直跺脚,“韩师傅已经在做了,图纸都画好了!”

正说着,李健掀开工棚的草帘走了进来。他手里拿着一卷图纸,腋下还夹着几块木板做的模型。三月的阳光斜射进来,照亮了他脸上细密的汗珠——显然是一路疾走过来的。

“孙师傅,您来看看这个。”李健把图纸摊开在铁砧旁的长凳上,那铁砧已经磨得中间凹下去一块,见证着无数次的锤击。

孙铁匠凑过去,图纸上画的机器让他眼花缭乱。那是个复杂的装置:水轮机通过传动轴连接到一个凸轮上,凸轮转动时会抬起一根横杆,横杆末端挂着个重锤。

旁边还有个踏板机构,踩下去锤子就抬起,松开就落下。图纸上密密麻麻标着尺寸,还有几行小字说明:“锤击频率可调,锤击力度可控”。

“这……这玩意儿真能成?”孙铁匠指着那些齿轮、凸轮、连杆,“木头做的,经得起打铁的劲?”

“试试才知道。”李健很平静,“韩师傅已经在工棚里开工了,您要不要去看看?”

孙铁匠犹豫了一下,点点头。三人出了铁匠铺,朝河边的工坊区走去。沿途经过打谷场,几个妇人正在晾晒刚染好的布匹,靛蓝色的土布在春风里飘扬。远处学堂传来琅琅读书声——吴先生正在教《千字文》:“天地玄黄,宇宙洪荒……”

这景象在一年前还不敢想。孙铁匠记得很清楚,崇祯四年冬天,他们还在为一口吃的发愁。现在,学堂有了,染坊有了,连这种“水力锤”的怪东西都出来了。

韩师傅的木工棚里,气氛热火朝天。七八个木匠正在忙碌,刨花堆了半人高,空气里弥漫着松木和桐油的香味。

棚子中央,那台“水力锤”的雏形已经立起来了。主体是个木架子,约一人高,顶上装着一根横轴,轴上有几个奇形怪状的凸轮。旁边地上放着一块圆形石锤,老胡亲自凿的,约两百斤重,中心凿了方孔,准备插木柄。

“李盟主来得正好。”韩师傅直起腰,用袖子擦了把额头的汗,“凸轮做好了,您看看角度对不对。”

李健蹲下身,仔细检查那几个木制凸轮。它们不是标准的圆形,而是一边凸起一边平缓的偏心轮。韩师傅的手艺确实精湛,凸轮表面刨得光滑如镜,边角都用砂纸打磨过。

“关键在配合。”李健站起身,比划着,“凸轮转到高点时,要把锤子抬到最高;转到低点,锤子要刚好落下砸中铁砧。而且落下后要能及时抬起,否则就卡住了。”

“这个我想过。”韩师傅从工具箱里拿出几片竹篾,“您看,在锤柄这里加个竹片弹簧。锤子落下后,弹簧把它弹起来一点,凸轮转过来就能接住。”

孙铁匠在一边看着,心里还是没底。他打了一辈子铁,最信的就是自己那双手。这木头疙瘩,能比人还可靠?

试验就在棚外空地上进行。传动轴还没接过来,韩师傅让两个徒弟用手摇动凸轮轴模拟水力。石锤装上木柄,挂在横杆末端。

“开始!”韩师傅喊。

两个年轻力壮的徒弟用力摇动摇柄。凸轮轴转动起来,凸起部分顶起横杆,石锤缓缓升起。当凸轮转到最高点时,锤子被抬到离地三尺的高度。

然后凸轮滑过顶点,横杆失去支撑——

“咚!”

石锤重重砸在地面垫着的厚木板上,发出沉闷的巨响。地面都震了一下,溅起一片尘土。

“成了!”小刘兴奋地跳起来。

但韩师傅皱眉:“不对,锤子落下后没弹起来。”

果然,石锤砸在木板上后,就趴在那儿不动了。凸轮转回来时,被锤柄卡住了。

第一次试验失败。

韩师傅不气馁,立刻调整。他在锤柄和横杆连接处加了竹片弹簧,又在锤头底部包了层牛皮减震。

第二次试验,锤子落下了,也弹起来了,但弹起的高度不够,凸轮还是接不住。

第三次,韩师傅改进了弹簧的安装角度,又在凸轮表面涂了层桐油减少摩擦。

“再来!”

两个徒弟再次摇动摇柄。凸轮转动,锤子抬起,落下——“咚!”弹起,凸轮刚好转过来,接住锤柄,再次抬起。

“咚!咚!咚!”

重锤在凸轮带动下,一上一下,节奏均匀地砸在木板上。那声音不像人力打铁的凌乱,而是有种机械的韵律感,每一下间隔几乎相同,力道也几乎一致。

“成了!真成了!”韩师傅激动得声音发颤。

孙铁匠呆立在一旁,眼睛瞪得老大。他打铁二十八年,听过无数次锤击声,但从没听过这么规律、这么有力的声音。这声音里没有人的喘息,没有力竭时的虚弱,只有纯粹的、持续的力量。

“神了……”他喃喃道。

接下来的半个月,是紧锣密鼓的安装调试。

水力锤的安装位置选在铁匠铺旁边新建的砖棚里。这棚子建得结实,地面用青砖铺就,墙壁是双层砖中间夹夯土,顶上盖着瓦。李健说这叫“厂房”,虽然大家还不懂这个词的意思。

传动轴从水坝那边引过来,沿着预埋的石槽铺设。到了铁匠铺这里,用木架撑起,离地五尺高。轴端装了个大木齿轮,有半人高,齿牙刻得精细。

水力锤的主体安装到位。韩师傅带着徒弟们调了整整三天,才让凸轮、横杆、锤子、踏板全部协调起来。

李健又设计了防护栏——用硬木做成栅栏,把机器围起来,只留操作口。还加了急停装置:一根绳子连着传动皮带,一拉绳子,皮带脱落,机器就停了。

月底,一切准备就绪。

调试那天,工棚里挤满了人。不只是铁匠铺的人,木工坊、石工坊、甚至造纸坊、染坊的人都来了。大家都想看看,这个“不用人打铁的铁匠”到底是什么样子。

孙铁匠站在操作位前,手心全是汗。他烧红了一块熟铁料——特意选了块规整的,夹到水力锤下的铁砧上。那铁砧也是特制的,比平时用的厚重,底部用石墩固定。

小刘站在踏板旁,紧张地看着师傅。

“开始。”孙铁匠声音有些干涩。

小刘踩下踏板。

“咔哒”一声轻响,传动皮带绷紧,大齿轮转动起来,带动凸轮轴。

“咚!”

重锤落下,砸在烧红的铁料上。火星像烟花般炸开,在昏暗的工棚里格外耀眼。铁料瞬间扁了下去,从一寸厚变成了半寸。

孙铁匠本能地移动铁钳,让铁料换个角度。小刘配合着控制踏板频率——踩得深,锤子抬得高,落下重;踩得浅,锤子抬得低,落下轻。

“咚!咚!咚!咚!”

重锤有节奏地落下,每一下都精准砸在铁料上。孙铁匠只需要控制铁料移动的方向和角度,完全不用考虑落锤的力道和节奏——那已经被机器精确控制了。

二十锤后,一块方形的铁板已经成型,厚度均匀,边缘整齐。

“停!”孙铁匠喊道。

小刘松开踏板。凸轮刚好转到最低点,锤子停在离铁砧三寸的高度,悬在那儿,一动不动。

工棚里鸦雀无声。

孙铁匠用铁钳夹起那块铁板,凑到窗边的光亮处细看。铁板平整得像面铜镜,厚薄一致,没有手工打铁时常有的厚薄不均、边缘卷曲的问题。他用手摸了摸表面,光滑,没有锤痕的凹凸。

“神了……”他又说了一遍,这次声音里满是震撼,“真的神了。我打了二十八年铁,从没打出过这么平整的……”

他抬起头,看向李健,眼眶竟然有些发红:“李盟主,这机器……这机器……”

他说不下去了。旁边几个老铁匠也围过来,传看着那块铁板,个个啧啧称奇。

“这厚度,均匀得用尺量都量不出差别!”

“边缘齐整,都不用再修边了。”

“关键是省力啊!你看孙师傅,连汗都没出!”

李健笑了:“这才刚开始。孙师傅,咱们试试打把锄头?”

“好!好!”孙铁匠连声应道,转身就去选料。

这一次,他选了一块锄头料,烧红,夹上铁砧。小刘踩踏板,重锤落下。孙铁匠熟练地移动、翻转铁料,重锤一下下精准锻打。

原来需要半个时辰的活儿,一刻钟就完成了。锄头基本成型,只需要最后修整刃口、打孔装柄。

孙铁匠拿着那把锄头,手都在抖:“这么快……这么快……还这么好……”

他转向围观的工匠们,声音激动得发颤:“这锄头,比我平时打的轻了二两,但更结实!因为厚薄均匀,受力匀称,不容易断!而且省煤——原来打一把要烧五斤煤,现在三斤就够了!为啥?因为打得快,铁料还没凉透就打完了,不用反复加热!”

这番话像在油锅里撒了把盐,工棚里顿时炸开了锅。

水力锤的成功,彻底改变了铁匠铺的生产方式。但李健并不满足。

“现在只能打平面。”他在工棚里指着水力锤说,“锄头、镰刀、铁板这些平的东西可以,但斧头、锤子这些带弧度的,还有刀剑的曲面,就不好打了。”

他设计了一套可更换的“锤头”:在石锤底部开个燕尾槽,可以插入不同形状的铁质锤头。平锤头打平面,弧锤头打曲面,尖锤头打凹槽、开血槽。锤头用熟铁打造,坏了可以更换。

又设计了可移动的“铁砧台”。原来的铁砧固定在地上,大件不好加工。现在铁砧装在带四个木轮的小车上,车下有木头轨道,可以前后左右移动。打大件时,移动铁砧比移动工件方便。

还加装了“频率调节器”——通过改变皮带在传动轴上的位置,可以调整凸轮轴的转速,从而改变锤击频率。打厚料用慢频率重击,打薄料用快频率轻击。

改进后的水力锤,成了真正的“万能锻打机”。

孙铁匠现在每天泡在工棚里,试验各种打法。他发现,水力锤打出来的铁器,因为受力均匀,内部晶粒结构更致密,硬度、韧性都比手工打的好。而且可以打出以前手工难以实现的复杂形状。

一个月后,铁匠铺的生产数据出来了:锄头日产量从十把提高到五十把,镰刀从十五把提高到七十把,菜刀从五把提高到三十把。而且质量稳定,几乎没有废品。

成本核算更惊人:煤耗降低四成,铁料损耗降低三成,人力投入减少七成——原来需要五个铁匠干的活儿,现在一个铁匠加一个助手就能干完。

流通券的购买力因此提升了。因为铁器是硬通货,产量大增导致供应充足,价格自然下降。原来一把锄头要三升粮食,现在两升就能换到。但铁匠铺的总利润反而增加了——薄利多销,量大管饱。

消息传开,周边村子都炸了锅。马家庄的马老爷亲自跑来,看着水力锤咚咚打铁,眼睛都直了:“这……这真是神器啊!”他当场订了五十把锄头、三十把镰刀,说是要发给佃户。

赵家堡的赵老栓更绝,他不要成品,要订制一套“水力锤”——想出钱让新家峁帮他们也造一台。

李健婉拒了:“技术还不成熟,等等再说。”其实是留一手——核心技术不能轻易外流。

铁匠铺的兴旺,带动了整个工坊区。木工坊找韩师傅,想要“水力锯”;石工坊想要“水力磨”;造纸坊想要“水力捣浆机”。

甚至连染坊的春娘都来问,能不能做个“水力搅拌器”,省得人工搅染料累得胳膊疼。

李健鼓励他们自己设计,联盟提供技术支持。一时间,工坊区成了“发明创造中心”。

每天晚上,各工坊的匠头们聚在议事堂旁的“技术交流室”,画图的画图,做模型的做模型,争论声能传到半夜。

韩师傅现在成了最忙的人,也是最有成就感的人。有天晚上,他喝了两口土烧酒,对李健掏心窝子:“李盟主,我干木匠三十年了。以前就是做个桌椅板凳,再好也就是个手艺活。现在呢?我做的是机器!是能让铁自己打铁、让木头自己锯木头的机器!这才叫手艺,这才叫出息!”

他的眼睛在油灯下闪闪发亮:“我爹临死前说,咱们手艺人,就是伺候人的命。可我觉得不对——咱们现在是在造伺候人的东西!这东西造出来,能伺候成千上万人!”

李健拍拍他的肩:“韩师傅,您这觉悟,比许多读书人都高。”

但水力锤也带来了新问题。

首先是噪音。“咚!咚!咚!”的锤击声,白天还好,晚上就显得格外刺耳。铁匠铺现在是三班倒,机器日夜不停。

靠近工坊区的几户人家受不了了,找王石头诉苦:“整夜整夜响,娃吓哭,大人睡不着!”

李健让人在工棚周围挖了一圈深沟,填上河沙,减震。又在工棚内墙加装双层木板,中间塞满稻草,吸音。效果有,但有限。最后只能调整班次,晚上十点到凌晨四点停机,让附近居民能睡个整觉。

更麻烦的是机器磨损。木制的凸轮、齿轮,在重击下磨损很快。韩师傅得经常维修更换,有时一天要换两三次凸轮。

“得用铁件。”李健看着又磨损的凸轮齿,对韩师傅说,“木头终究是木头,经不起这么造。”

“那得多少铁啊?”韩师傅咋舌,“而且铁齿轮,咱们现在打不出来这么精细的。”

“所以下一步是炼钢。”李健说,“炼出好钢,做钢齿轮、钢轴、钢凸轮。水力锤,其实就是为炼钢准备的——炼钢需要鼓风,需要锻打,都需要动力。”

但炼钢比水力锤复杂得多。李健不着急,他让孙铁匠先带人试验“灌钢法”——这是中国传统的炼钢技术,把生铁和熟铁一起加热,让生铁的碳渗入熟铁,得到钢材。虽然效率低,但可以作为起步。

孙铁匠现在有时间研究这些了。以前从早到晚抢大锤,下了工胳膊都抬不起来,哪有精力琢磨技术?现在有了水力锤,他只需要站在操作位前,控制铁料移动,体力消耗大减。下午下了工,他还能在工棚里摆弄小炉子,试验不同的淬火液、回火温度。

一个月下来,还真让他摸出了门道:用桐油淬火,硬度高但脆;用盐水淬火,硬度适中韧性好;用尿淬火(这是老方子),能得到一种特殊的纹理。他还试验了夹钢工艺——把高碳钢夹在低碳铁中间锻打,做出的刀既有硬度又有韧性,不容易崩口。

这些技术积累,李健都让吴先生记录成册,取名《铁冶要术》。虽然还很粗浅,但这是新家峁第一本技术专着。

水力锤运行一段时间后,李健让赵小满做了次全面统计。

铁器产量比去年同期提高五倍,质量合格率从七成提高到九成八。农具价格下降三成,但铁匠铺的总利润增加两倍——薄利多销的威力显现出来了。

由于铁器供应充足,流通券的信用更加稳固。现在一张一工券(相当于十升粮)能换一把半锄头,而去年只能换一把。这意味着流通券的实际购买力提升了。

周边经济也被带动。马家庄、赵家堡等村因为能用更便宜的价格买到好农具,农业生产效率提高,粮食产量增加。这些粮食又通过贸易流回新家峁,形成良性循环。

更深远的影响在人的思想上。

李定国现在常往工坊区跑。他对水力锤特别着迷,有时候能在工棚里看一整天。有一次他问李健:“李叔,这机器,能用在打仗上吗?”

“当然能。”李健带他走到正在打制枪头的工位前,“你看,原来一个铁匠一天最多打十个枪头,现在能打一百个。原来造一副铁甲要一个月,现在可能只要几天。打仗打的是什么?除了士气,就是装备,就是后勤。”

他指着有节奏起落的重锤:“这机器最厉害的地方,不是省力,而是‘稳定’。它每一锤的力道都一样,打出来的东西就都一样。而人不行——人累了力道就弱,心情不好可能就打歪了。打仗的时候,如果每个士兵的刀都一样快,甲都一样硬,那是什么概念?”

李定国眼睛亮了。他后来写了篇《器械论》,提出“工械精则武备足,武备足则兵强,兵强则国安”的观点。虽然文笔稚嫩,但思路清晰。李健让他在学堂开讲座,给民兵军官们上课。

许多年轻工匠也受了启发。以前觉得手艺就是祖传的那几招,现在看到水力锤,看到可更换的锤头、可移动的铁砧、可调节的频率,他们开始思考:为什么只能这样?能不能改进?能不能发明新东西?

这种“发明创造”的意识,像一颗种子,在新家峁这片土地上悄悄发芽。

李健从工坊区回家时,已是亥时三刻。

推开院门,堂屋里还亮着灯。苏婉儿坐在油灯下做针线,旁边摇篮里,承平和安宁已经睡着了。六个月大的孩子,睡相酣甜,承平的小手还抓着妹妹的襁褓一角。

“还没睡?”李健轻声问。

“等你呢。”苏婉儿放下手里的活——是件小棉袄,看尺寸是给承平做的,“灶上温着粥,我去盛。”

“我自己来。”李健走到灶边,掀开锅盖,小米粥的香气扑面而来。他盛了一碗,就着咸菜,坐在苏婉儿对面慢慢吃。

“今天怎么样?”苏婉儿问,手里又拿起针线。

“水力锤又改进了。”李健喝口粥,“加了频率调节,现在打薄铁皮也能行了。孙师傅还在试验夹钢法,如果成了,咱们就能自己炼钢。”

苏婉儿静静听着,灯影在她脸上摇曳。过了会儿,她轻声说:“健哥,我有时候想,咱们这儿,越来越不像大明了。”

李健停下筷子。

“不是说不好。”苏婉儿连忙补充,“是好,太好了。外面还在饿死人,咱们这儿却在造机器,在炼钢,在写书。这差距……大得让人害怕。”

她抬起头,眼睛里映着灯火:“我怕这好日子太显眼,招来祸事。”

李健沉默良久。他何尝不担心?新家峁现在就像黑暗中的火把,太亮,太显眼。流寇、官府、甚至周边眼红的豪强,都可能扑过来。

但他不能说出来。

“所以咱们要更快。”他放下碗,握住妻子的手,“更快地变强。强到没人敢动咱们。水力锤是第一步,炼钢是第二步,将来还有更多步。每一步,都是为了让这火把烧得更旺,旺到能照亮更多人,也能烧退想扑火的人。”

苏婉儿的手在他掌心里微微发抖,但很快稳住了。她点点头,没说话,但眼神坚定。

窗外传来打更的梆子声,三更天了。远处工坊区还有隐约的机器声——那是晚班在赶一批农具订单。那声音透过春夜的空气传来,低沉,有力,像这片土地的心跳。

李健吹熄了灯,在妻儿身边躺下。黑暗中,他听着两个孩子均匀的呼吸声,听着远处机器的律动声,心里渐渐平静。

水力锤的“咚、咚”声,在他听来,不再是噪音,而是前进的鼓点。

这鼓点敲打出的,不只是铁器,还有这片土地的脊梁。

而他要做的,就是让这脊梁越来越硬,硬到能扛起乱世的风雨,扛起未来的天空。

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