他手里却捧着一摞厚厚的图纸,脸色苍白,眼窝深陷,似乎瘦了一圈。
“侯爷!算出来了!”
杨慎接过图纸,一张一张翻看。
许六谦的设计,不但精细,还在原来基础上有所改进。
叶轮的直径三尺六寸,每个叶轮六片桨叶,桨叶呈十五度斜角,入水阻力最小,推力最大。八个叶轮分列船身两侧,每侧四个,前后间距一丈二尺,上下位置在船身中段偏下,入水一尺八寸。
传动机关用的是铁齿轮组。
踏板下连着一个小齿轮,通过链条带动横轴上的大齿轮,再连接到叶轮上的转轴,这样一来,人踩踏板的力被集中起来,传递到叶轮上。
“这个齿轮比是我反复算过的,三十二人蹬踏板,每人出力约一百八十斤,合力约五千七百六十斤,再分摊到八个叶轮上,每个叶轮受力约七百二十斤。这个力道,足以推动大船以每个时辰四十里以上的速度前进。”
杨慎听到这个数字,顿时眼神一亮。
“一百二十里的航程,每个时辰四十里……”
“三个时辰。”
许六谦接口道:“理论上是三个时辰,但实际航行中还要考虑风向、水流阻力等因素。如果顺风,可能更快。如果逆风,可能要四个时辰甚至更多。”
“那也够了!”
杨慎点了点头。
这段时间,他早跟当地百姓打听过,水寨最快的船,跑完这段一百二十里水路,至少需要四到五个时辰。
他继续往下看。
船身加固的方案也出来了。
许六谦设计了一套龙骨加强结构,在船舷开孔的位置加装铁箍,横轴两端用铜套固定,分散叶轮旋转产生的扭力。按照他的计算,这套结构能承受八千斤以上的扭力,远超过实际使用中可能产生的最大力道。
然后就是密封方案,杨慎只提供了多重密封技术,却没说清楚如何密封。
许六谦设计了内外三层密封,最外层是牛皮包裹的软木塞,中间层是浸了桐油的麻丝填料,最内层是铁皮压边。三道密封套在一起,叶轮轴从中穿过,既能保证转动灵活,又能有效阻水。
“这个密封的法子,下官是从水闸的闸门密封上得来的灵感。“水闸的闸门也是要在水里开合的,用的就是多层填料压边的法子。下官把这个法子缩小了尺寸,用在了叶轮轴上。”
“好!”
杨慎看完所有图纸,重重点了点头。
他当即把刘老三和几个手艺最好的船工叫来,把图纸交给他们。
刘老三接过图纸,看了半天,挠了挠头。
“侯爷,我们虽然看不懂这些圈圈道道,但是我们都听说了,您是准备跟水寨比一场航速,万一做出来的东西不合适,就担心……”
杨慎拍了拍他的肩膀:“刘师傅,你们尽管放手去做,出了事有我担着。”
刘老三咧嘴一笑:“那成,我们这就去备料。”
工匠们按照图纸日夜赶工,两天后,终于打造出两个叶轮。
轮身用上好的硬木拼接而成,六片桨叶用榫卯结构固定在轮毂上,外面再箍一道铁圈。横轴用铁木混合打造,芯子是熟铁棒,外面包裹硬木,既保证了强度,又减轻了重量。
只不过,这两个叶轮是缩小版的,仅有设计图的三分之一。
许六谦吩咐人把叶轮装在一艘小船上,船舱里装了一套简易的踏板机关,然后寻了两人上去试。
武德营的士兵,每天似乎有使不完的力气。
两人一人踩一个踏板,叶轮呼呼地转了起来。
随着水流划动,小船动起来了。
在场所有人都愣住了。
没有帆,没有桨,没有篙,就那么靠着船身两侧的叶轮转动,缓缓地离开了岸边。
刘老三张大了嘴巴,半晌才挤出一句:“还真能走?”
两个士卒越踩越起劲,踏板转得飞快,叶轮在水里搅起一片白浪,小船的速度渐渐快了起来。
可就在这时,舢板忽然开始原地转圈。
两个士卒吓了一跳,用力踩踏,但是越用力,转的越快。
许六谦赶紧吩咐人停下,然后被另一艘船拖回岸边。
杨慎问道:“怎么回事?”
许六谦上了船,掏出随身携带的尺子,量了量两侧叶轮的位置,眉头渐渐皱了起来。
杨慎看着他:“找到问题了吗?”
许六谦为难地摇了摇头,说道:“如果两侧叶轮大小或位置不对称,入水的角度就有细微的差别,两股力不均衡,船就会打转,可是,我测过了,没问题啊……”
“会不会是水流的问题?”
“水的流速在叶轮的推力面前,完全可以忽略。”
“那是怎么回事,总不能是两个人的力道不均匀吧?”
许六谦似乎想到什么,盯着两个人看了半天,一个高一个矮,便说道:“再来两个人,要求身高体重差不多大的,上来试试!”
很快站出两个人,上船之后,踩着轮子,用力蹬起来。
许六谦喊道:“保持速度一致!”
两人对视一眼,尽可能保持着跟对方差不多的速度。
果然,这次船走出去了老远,并没有打转。
许六谦长出一口气,说道:“侯爷,您说对了,就是两边力道不同导致的。看来这踩踏板的活技术含量很高,须得加强训练!”
杨慎点点头:“正式的叶轮可以开始制造了,周指挥使!”
周诚赶忙小跑上前:“侯爷,您吩咐!”
杨慎说道:“选三十二个人,要求身高体重接近,从现在开始,进行踩踏板训练!”