腊月二十五,一场冬雪初霁。格物院的试验工坊里,一架改良后的风力提水机模型正在调试。
萧怀瑾蹲在风车旁,仔细调整着扇叶的角度。韩弘毅在一旁递工具,小脸上满是专注。经过半个月的改进,模型已装上枣木飞轮和牛皮轴套,还按沈静姝的建议增加了大小齿轮组。
“弘毅,试试风力三档。”萧怀瑾道。
韩弘毅跑到墙角的鼓风机旁,拉动第三根绳子——这是他们自制的三档风力模拟装置。气流均匀吹出,风车扇叶缓缓转动,通过齿轮带动飞轮,飞轮再带动水车。竹管中的水流被平稳地提升到三尺高的木槽中。
“成功了!”韩弘毅欢呼。
萧怀瑾却盯着水流:“还不够。丘陵地至少要提水三丈,现在才三尺。”他计算着,“需要更大的风车,更长的提水链。”
正说着,工坊门被推开。沈静姝和萧景珩披着斗篷走进来,身后跟着韩振。
“父皇、母后!”萧怀瑾连忙起身,先向帝后行礼,才转向韩振,“韩叔叔。”
韩弘毅也乖巧行礼:“陛下、娘娘。父亲。”他最后才向韩振问好,这是规矩——在帝后面前,韩振也只是臣子。
沈静姝示意他们继续,自己走到模型前仔细查看。她转动齿轮,检查飞轮的平衡,又观察水车提水的高度。
“怀瑾,你这齿轮比是多少?”
“大轮三十六齿,小轮十二齿,三比一。”萧怀瑾熟练答道,“风车转一圈,水车转三圈。”
萧景珩在一旁听着,眼中露出赞许。他虽不懂这些机械原理,但看儿子说得头头是道,心中欣慰。
“试试最大风力。”沈静姝道。
韩弘毅拉动第一档绳子,强劲气流吹出。风车急旋转,飞轮出嗡嗡声,水流被高高提起,几乎要溢出木槽。
“停!”沈静姝突然道。
萧怀瑾赶紧让韩弘毅停下。沈静姝走近细看,指着飞轮轴套处:“这里摩擦太大,时间长了会热。得加润滑。”
韩振上前查看,点头道:“娘娘说得是。可以用桐油混合石墨做润滑膏。”他转向萧怀瑾,“二殿下,记下来,这是重要注意事项。”
萧怀瑾连忙在小册子上记下。这本册子是他专门用来记录试验过程和改进点,已写了十几页。
沈静姝继续检查,又指出几处需要加强的结构。最后她问:“怀瑾,你这机器若放大到真能用的大小,风车要多大?”
“孩儿算过,”萧怀瑾翻开册子,“扇叶展开要一丈二,立杆高三丈。飞轮直径六尺,厚一尺。”
萧景珩听了咋舌:“这么大的家伙,百姓做得起吗?”
“父皇,材料可以用本地常见的杉木、竹子,造价不会太高。”萧怀瑾认真道,“而且一架风车能灌溉十亩山地,省下的人力远过造价。”
韩振补充道:“陛下,臣核算过,若按二皇子的设计,材料加工匠工钱,约需十五两银子。而十亩山地若雇人挑水灌溉,一季就要十两工钱,一年两季就是二十两。用上两年就回本了。”
这番账算得明白。萧景珩点头:“若是如此,倒可推广。但先得做出实物,实地试验。”
“儿臣想开春就在京郊试验。”萧怀瑾眼睛亮,“皇嫂说可以借她娘家庄子后的丘陵地。”
沈静姝微笑:“可以。不过在那之前,你这模型还得解决一个问题——”她指着水车,“现在的竹管提水,真用起来容易堵塞。要设计个滤网,还要方便清理。”
又是一个实际问题。萧怀瑾和韩弘毅立刻讨论起来。两个孩子一个画图,一个提建议,沈静姝和韩振不时指点,萧景珩在一旁看着这景象,心中涌起暖意。
他想,这才是格物院该有的样子——不为炫技,不为虚名,只为解决实实在在的问题。