第906章 水力

最初提出水力機械的概念的還是趙無恤，不過那時候，他尚且只著眼于農業的谷物上。

對于農耕民族而言，最為繁瑣卻不可避免的工作，就是去除谷物外殼的環節了。原始的方法是用木棍、石杵舂擊，所以春秋時代，有一個刑罰就是“城旦舂”，讓囚犯終日舂米，可見世人對舂米這項工作的不耐煩卻無可奈何。

趙無恤讓工匠做出石碾石磨后，碾米去殼的時間大大縮短，甚至可以用牲畜替代人來做工。但見識過后世農村水磨坊的趙無恤仍嫌不足，于是又在前兩年，便讓魯班試著制作水力驅動的磨。

要使水力轉換成機械能，必須通過機械裝置來轉換，這個裝置最簡單的應是圓形輪子，這就是“水輪”。橫置的水輪在水流沖擊下轉動，于是便將水的勢能轉化為機械能而做功，它的誕生是水力進入應用領域的關鍵環節，再安裝適當的齒輪，就能帶動石磨轉動。

原理看似簡單，“糅木為輪”的工匠們一說就懂。但做起來卻不容易，魯班在制作投石器之余帶著工匠們鉆研，也足足鼓搗了好幾個月，才于去年在臨漳學宮中制出了第一臺水磨，至今也還沒推廣到民間。

水磨制成后，接下來出現的，自然是前不久安置在漳水溝渠畔的大筒車了。與臥式水輪驅動的水磨不同，筒車則是立式水輪驅動的，或者說，它本身就是一個巨大的立式水輪……

兩種不同的水輪相當于是水力機械的前置科技，接下來只需要魯班腦中閃過一絲電光火石，就能將其復制出更多的新發明來。

這一次，魯班只花了月余時間，便向趙無恤獻上了名為“水排”和“水碓”的兩份圖紙。

趙無恤對這些東西真的知其然不知其所以然，把自己肚子里的常識教給魯班后，這才沒幾年，徒弟對力學的概念，已經遠超師傅了。

魯班是個極為認真的工程派，那圖紙畫的一絲不茍，描述也詳盡，于是在趙無恤看來就是一堆黑乎乎密密麻麻的小字，看得趙無恤頭都大了。

他仔細端詳了半天，才算看明白，這水排，是一種冶鐵用的鼓風裝置，其原動力為水力，通過魯班設置的曲柄裝置，將水輪的回轉運動轉變為連桿的往復運動……

總之，利用水力，可以不用人力畜力，就可使排扇一啟一閉，對冶煉的熔爐進行鼓風，這種遠超人力的澎湃力量，不但能解放勞動力，還可以加大風量，提高風壓，提高冶煉的溫度強度。

這也意味著，趙氏可以擁有更好更多的鐵！

趙無恤有些心動了，再往下看，名為“水碓”的東西，圖紙上的構造看上去比水排要簡單得多。

在圖紙上，水碓的傳動方式是由水流沖動立式水輪，輪軸上的短橫木撥動碓梢，促使碓頭一起一落進行舂搗。魯班介紹說，它除傳統的加工糧食外，若能加大齒輪的轉速，還有捶紙漿、碎礦石等多種用途。

而魯班更大膽地提出，可以利用類似的裝置，對鐵塊進行鍛造……

他在奏報中向趙無恤描繪了這樣一個畫面：因為水力沖擊，在齒輪和皮帶帶動下高高舉起的大錘，猛地砸向鐵砧上的鐵塊！由此反復數千次，平日需要鐵匠千錘百煉幾天的鐵塊，也許半個時辰就成型了！

到時候，百鍛鋼，不再是藏于貴族手中的神兵利器，而會變成軍隊的制式武器……

“公輸班描繪的，不就是水力鍛錘么！？”趙無恤愕然。

據趙無恤所知，在原本的歷史上，在蒸汽機出現之前，人類所能利用的最大動能，就是水力了。

在中國，對水力利用最早的應該是在公元紀年前后的漢代，水碓、水排，一系列自動機械如雨后春筍般產生，促進了農業的進步。而在歐洲，利用水力驅動磨石加工谷物的最早記載是公元前一世紀的古希臘時期，到羅馬帝國時達到興盛，水力驅動的鋸木機、粉磨機，據說還可以用來切割石頭……

至于對水力運用登峰造極的，當屬中世紀晚期的水力鍛錘。

有了水力鍛錘，就可以迅速量產大批鐵制品，比如說，優質廉價的鐵甲，鐵兵器，還有鐵錨、大鐵犁。

不過要實現這飛躍，其中的難度，趙無恤覺得，想必魯班心里已經有所準備了，否則以他實干派的性格，不會在奏疏最后只是提出了這樣一個設想，而是要設定最終的制作期限了。這大概意味著，就連縮小的模型試驗，魯班也未能成功。

簡單比擬一下，水碓是木頭錘子慢慢砸米，每分鐘十幾下。

水力錘鍛則是鐵錘子以每分鐘200次上下的速度砸鐵……

且不說對材料的要求，機械的大小，只要稍微學過物理的人，就知道這其中需要的動力差距，是何等的大。但水流流速就那么大，所以就得在水輪帶動的機械上下功夫，讓它們更復雜，用更少的力量，得到更多的功率！

對此，趙無恤這個半吊子外行愛莫能助，只能讓魯班放手去做了。

于是趙無恤在奏報上批了個紅鉤，準許少府撥一筆款下去，讓魯班開始研制水排和水碓。

他的批閱意見里，建議魯班將麾下研究新發明的工匠分為數批，工農機械一批，戰爭器械一批，各有專精。其下又分為許多個組，專門攻克不同的技術難關，讓他們相互競爭，促進效率。在水碓方面，也不求一步到位，先做出舂米的零代機，再做出搗竹子做紙漿的、碎礦石的，最后才是鍛鐵的。

幾年能見功效呢？

趙無恤想著，就算十年突破一層吧，到三十年后做出來，達到歐洲十三四世紀的水平，他也滿足了……

何況除了水排和水碓，還有許許多多水力機械可以研制呢，鋸木頭的，切割石頭的，還有水轉紡車等，都是利國利民的好東西，用力少，見功多，何樂而不為呢？春秋戰國之世戰亂頻繁，人口稀少，勞動力嚴重不足，趙無恤迫切需要其他提高生產效率的途徑。

這些東西，都得靠魯班去著手，趙無恤又不能太著急，催的太緊，生怕把這個天才累死。

“能得到魯班，真是我的幸事……”正因如此，趙無恤才容忍魯班那略顯暴躁激進的脾性，因為對于趙氏而言，完全可以這么說：公輸班就是第一生產力……

“看來培養高級工匠的事情，急需提上日程啊。”趙無恤聽到外面打更的聲響，子時剛過，而案幾上，只剩下一份奏疏了，他嘆了口氣，捏了捏自己的眉間，強撐著疲憊，將其打開端詳。

好歹任章這字寫的飄逸俊秀，就當是欣賞書法了。

然而沒看兩行，趙無恤眼中就閃過一絲怒意，冷笑道：“道家門徒，真是天真！”

(啟蒙書網)