第252章 大巡礼 五 电学
1261年,3月30,立夏,东海市,东海堡。
虽然东海市的中心已经开始向城阳区转移,海边风大的东海堡人气渐减,但是作为龙兴之地,仍然保留着东海商社的一些尖端项目。
经过多年发展和安全形势的改善,东海堡建制下的各类建筑不再局限于最初那道围墙的范围内,而是开始向外拓展。
东海堡西侧的西山脚下有若干条河流,其中一条流入堡中,为堡内提供水源,而另外几条则作为珍贵的动力源被利用了起来。河边常见高标准的连片砖房,房外架着水车,为里面的不知道什么机械提供动力。
其中一条被编号为“西二河”的,在之前的冬天里经过了大幅度的改造,山脚下的河道大变样,沿河区域被围出了一个二级蓄水池,安置了新生产的水轮机,比堡内电学实验室旁边的那个更大。稍有些不同的是,水轮机的动力没有通过天轴输入进旁边的车间里,而是在二级水池上直接架了一间小木屋,屋里安装了一台珍贵的发电机,水力经过这套机构转化成电力,再经电线输出到旁边的工坊里面去。
而这个工坊,可就厉害了。
“哎呦,真的动了……这个厉害了啊!”
工坊里面,张正义穿上了白大褂,站在一个实验台附近,在工业部何阿但的指导下,转动着手中的一个摇柄。
这个摇柄,或者说实验台上的这整套机器,显得都很是简陋,不过是用几根简单的木条搭了几个框架,然后再在适当的位置缠了一些差不多有3mm宽的漆包线上去……
然而却有划时代的意义!
张正义手里的,是一台简易的手摇发电机模型。通过手柄转动一个大圆盘,而这个大圆盘通过皮带带动一根小转轴,使得转轴高速旋转。转轴另一端有一圈线圈,铜线连接到转轴末端的两块分离的铜片上,铜片与外围的两片铜丝电刷间歇接触,构成了一个换向器。这么一来,只要把线圈插入磁场中转动,就能向外输出简单的直流电了。
而今天,这台简易发电机所连接的用电器,是一块更简易的电磁铁,漆包线围着一根铁柱一绕就成了。张正义摇动手柄给它通电之后,就把电磁铁不远处的几片铁屑给吸过来了。
虽然只是玩具级别的应用,但在场的每一个人,都知道这种现象的重大意义,这背后是无限光明的未来!
“哈哈,只不过是玩具而已嘛……倒是造船厂要了两台去,说是要生产罗盘针。”旁边的何阿但得意地谦虚道。
随着局势的稳定,工业部也开始拨出一部分人力进行先进技术的研发,电力组就是其中的一部分,何阿但因为有相关的基础,就被拨来做了电力组组长。
台上的这台发电机和电磁铁模型,其实并不是他们的最新成果——这种简单的模型是电学基础中的基础,没什么技术难度,甚至在电力组成立之前就能缠出来了。现在他们能捣鼓出来的原型机水平已经大幅超过了这个模型,之所以把它摆出来演示,是因为它结构外露,工作原理一看就明了,适合给外行人看。
“好啊,真是好啊。”张正义放下手柄,赞叹的说道:“这将来是大有可为啊!老何,你们这还有什么困难没有?尽管提!”
听到“尽管提”,何阿但面上一喜,随即不假思索地说道:“主要问题出在铜线上,现在这是最大的瓶颈。”
张正义又看了看模型中的那些漆包线,问道:“怎么说?我看城阳那边产的铁丝质量都很不错了,难道还搞不定铜线?”
何阿但摇头道:“问题出在尺度控制上。电力用的铜线和铁丝还是不一样的,铁丝只要做出来就行了,稍微粗点细点关系不大。但是如果电线粗细不匀,那么用起来是会出很大问题的。城阳来的铜线,我们还要重新加工一遍才能用。加工个几米几十米简单,但一台实用电机用的导线长度可是以千米计的,中间必须连续不能断,那可就麻烦了。”
张正义点点头,又问道:“原来如此。我之前还听说有绝缘问题,这个解决了吗?”
何阿但捻了一下那些漆包线:“这个倒是问题不大,虽然我们没橡胶,但是用丝绸和桐油组合,再稍微加点助剂,绝缘效果也不错,至少当前是够用了。相比之下,还是铜的问题大一些。没有足够的铜线,我们便做不出太强的电磁铁、太大的电机,只能小打小闹。”
张正义叹了一口气,说道:“小打小闹也不错,先一步步来吧,就算只是一个袖珍的电力工业,也是个极高的起点不是吗?城阳那边我会督促一下,让他们改进工艺,实在不行就多分几家相互竞争,你们工业部也帮衬着点,看看有什么改善的办法没有。对了,你是搞这方面的,有什么建议没?”
何阿但想了想,说道:“有,工艺急不得,那就从原料上入手吧。之前电解实验室那边搞得挺不错的,我们又拆了一台更大的电机下来,外面那台水轮机组就是为它准备的。把它跑起来之后,我们准备研究一下电解铜……”
“啥,电解铜?”张正义差点喷出来,“这么高端,你们搞得定吗?”
何阿但摸摸头:“理论上能行,先试试吧……我们之前跟顾妙妙那边合作过,用自制的电机试着电解了一下盐水,是能用的,只是持久运行的话,损耗、散热是个问题。我的想法是,现在电力最大的应用就是电解了,先把这个产业建起来,能自循环了,再一点点改进。而培养了一批电解工人之后,就可以试着电解铜了,有了高质量的铜,就可以回头改进电机,然后促进产业正反馈循环。而且嘛,我们有不少日本铜,据说里面是混了不少白银的,若是能电解提炼出来,那也是一笔不小的收益。”
张正义点头道:“对,是这个道理。不管怎么样,加油干吧,管委会和大会一定会支持你们的!”
正当何阿但考虑要不要表现得热泪盈眶的时候,房间的内门上突然响起了敲门声,然后同属电力组的古乐龙走了进来,激动地说道:“首席,组长,要开始了!”
张正义和何阿但一听,立刻也露出激动的神色,赶紧跟着他进了隔壁的小屋——这其实才是今天的正事啊!
“怎么样,好……”张正义一进屋,刚要嚷嚷着询问情况,就被里面紧张的气氛慑住,安静了下来,然后小声问道:“这就好了?”
里面的季国风略一点头,说道:“好了,别出声,过来看吧!”
这小屋面积不大,倒是挤得很,窗边摆了一张方桌,两边的架子上堆着各种瓶瓶罐罐,半空中拉着好几根长线一直连着屋外。几个大男人在里面一挤,更是喘不过气来了。
张正义和何阿但往里面一挪,站到了桌后,看向在桌旁坐着的电信组的马原和桌上的仪器。
马原被这么多人围观,也是紧张得很,左手拿着一张纸,虽然上面的编码早就烂熟于胸了,但还是冒着汗仔细地看着。过了半天,他长吐一口气,放下编码纸,伸手按下了桌上的一个开关,然后右手放到了另一个开关上,开始缓慢地有节奏地按了起来。机器随着他的动作,发出了清脆的响声。
“h,短,短,短,短。”
“e,短。”
“l,短,长,短,短,重复一遍。”
“o,长,长,长。完毕。”
“……”
做完这一套之后,马原放松了下来,转头说道:“好了,就……”
话音未落,远处突然响起了一声炮响,听声音像是当礼炮用的幼狮炮。
马原激动地站了起来,喊道:“就等这个确认信号了!他们收到了!”
“太好了!”屋子里的气氛一下子热络了起来,张正义带头鼓起了掌,“有生之年终于见到电报了!”
没错,这就是东海历史上第一次远距离电报实验,他们成功了!
这时,桌上突然响起了一声咔嚓声,马原立刻又坐了下去,过于激动没控制好音量大吼了一声“安静!”,众人也果然立刻安静下来,紧张地盯着桌上的动静。
他们这套电报系统还很简陋,没什么记录设备,马原死死地盯着一块电磁铁,手中拿笔不断画着波浪线记录着磁铁吸引着的一根指针的上下跳动。
半晌过后,指针不再跳动了,马原拿起那张纸,飞快地把信号翻译出来:“短长长,w,长长长,o……果然是world,收到了!”然后他立刻起身跑到室外,找到一门装了火药的幼狮炮,狠狠地拉响了拉火管,发出了一声巨响!
屋里的人赶紧挤到桌子上,拿起那张纸看了起来,虽然上面只是些歪歪扭扭的曲线,但无疑有着巨大的意义!
季国风拿着那张纸,激动地说:“这,这张纸应该作为历史文物保存起来啊!”
张正义也异常激动,说道:“没错,这么重大的事件,意义再怎么强调也不为过!”
今天他还有季国风等人来到这里,正是由于在工业部和电力组的努力之下,东海商社的第一套电报系统终于试制出来了!
数年前通信组研发出的光报系统,对商社的信息交流,尤其是军事方面的信息交流起到了重大作用,甚至可以说是取得了最终胜利的最大功臣之一。
但是光报系统的缺点也是显而易见的。首先是成本过高,需要建设高塔,要消耗大量燃料。其次是限制条件太大,阴雨天不能用,雾天不能用,光照过强的大晴天也不能用,而且操作人员必须视力极好,扩充起来很是麻烦。即使后来财政宽裕了,光报系统也只增加了马山站、东海关站、城阳塔三个节点,实在是用不起啊。
所以,下一代通信系统的研发就自然而然地提上日程了,作为有经验的现代人,通信组自然把电报作为了突破的方向。
对于当时的东海商社来说,电报的研制其实已经有了一定的基础。城阳工业区可以生产铁丝,铁丝能够用作通信导线,虽然电阻率比铜线要高,但是只要堆横截面积就能解决,若是论单位价格的电导率,铁线可是比铜线还要高一些呢。工业部的顾妙妙那边,因为电解产业的成功,也开始尝试进行电学方面的应用,自制了一些开关、绝缘材料、用电规章之类的东西,为电报的研制提供了有利条件。
只是通向电力通信的光辉道路上仍然有不少拦路虎,比如电源和指示信号。
之前,东海商社的几乎全部电能都来自于那块太阳能电池板,但新的电报系统总不能再依赖于它吧?必须要有独立的电源才行。
而有了电源之后,又如何传递信号呢?可以用来指示信号的用电器他们并不是没有,反而很多,当初东海102上可是有不少灯泡、二极管、小马达之类的东西,但这些东西用一点就少一点,总不可能浪费在这里吧?要真正做出实用的电报系统,还是必须依赖自己能生产的东西才行啊。
直到电力组正式成立之后,电报的研发才进入了快车道。
电力组其实是个大组,下面还有电机、电池、电应用和电信四个研究方向,其中的电信分组就是由原先的通信组为班底改组而成的。
在电解产业尚未建立起来的现在,这几个部门其实都是为电报服务的:电机分组提供了电力的原始来源;电池分组提供了稳定保持电报系统运行的可移动铅酸电池(这也多亏了硫酸生产的突破);电应用分组提供了输配电系统和能够指示电信号的电磁铁;最后电信分组把这些整合起来,就成了完善的电报系统。
这套电报系统的组成倒不复杂,铅酸电池提供了电源,电磁铁作为最终用电器,电线将两个终端连接起来构成一个通路,用开关来控制线路的通断,从而传递信息。
这样的简单系统,只要做了出来就很容易成功,而今天这次试验的突破,则在于传递距离上——线路长度足有五公里,甚至必须要用炮声来确认收信了!
这时,电信组的功臣马原放完炮,春风得意地从外面走了进来。
张正义喜气洋洋地拉住他说:“马原啊,这次你们组可立大功了,你们赶紧准备一下,下个月大会表彰!哦,对了,既然如此,赶紧趁热打铁,建设一条实验线路试运营一下看看,有缺陷不用怕,实践中改进嘛!预算不用担心,这是特级项目,可以动用储备了都,数字随便填!”
马原一听到“随便填”,立刻眉开眼笑,说道:“那真的?多谢首席,我们一定尽快干好!嗯,跨河还有点难度,先修条中央塔到马山站的怎么样?”
张正义接连说了几个“好”,激动之情溢于言表,在任期的最后一年看到这么个大突破,如何不让他惊喜万分呢?
兴奋之下,他大手一挥,喊出了在场众人都想听到的话:“好,你们报上来,预算随便加!”
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虽然东海市的中心已经开始向城阳区转移,海边风大的东海堡人气渐减,但是作为龙兴之地,仍然保留着东海商社的一些尖端项目。
经过多年发展和安全形势的改善,东海堡建制下的各类建筑不再局限于最初那道围墙的范围内,而是开始向外拓展。
东海堡西侧的西山脚下有若干条河流,其中一条流入堡中,为堡内提供水源,而另外几条则作为珍贵的动力源被利用了起来。河边常见高标准的连片砖房,房外架着水车,为里面的不知道什么机械提供动力。
其中一条被编号为“西二河”的,在之前的冬天里经过了大幅度的改造,山脚下的河道大变样,沿河区域被围出了一个二级蓄水池,安置了新生产的水轮机,比堡内电学实验室旁边的那个更大。稍有些不同的是,水轮机的动力没有通过天轴输入进旁边的车间里,而是在二级水池上直接架了一间小木屋,屋里安装了一台珍贵的发电机,水力经过这套机构转化成电力,再经电线输出到旁边的工坊里面去。
而这个工坊,可就厉害了。
“哎呦,真的动了……这个厉害了啊!”
工坊里面,张正义穿上了白大褂,站在一个实验台附近,在工业部何阿但的指导下,转动着手中的一个摇柄。
这个摇柄,或者说实验台上的这整套机器,显得都很是简陋,不过是用几根简单的木条搭了几个框架,然后再在适当的位置缠了一些差不多有3mm宽的漆包线上去……
然而却有划时代的意义!
张正义手里的,是一台简易的手摇发电机模型。通过手柄转动一个大圆盘,而这个大圆盘通过皮带带动一根小转轴,使得转轴高速旋转。转轴另一端有一圈线圈,铜线连接到转轴末端的两块分离的铜片上,铜片与外围的两片铜丝电刷间歇接触,构成了一个换向器。这么一来,只要把线圈插入磁场中转动,就能向外输出简单的直流电了。
而今天,这台简易发电机所连接的用电器,是一块更简易的电磁铁,漆包线围着一根铁柱一绕就成了。张正义摇动手柄给它通电之后,就把电磁铁不远处的几片铁屑给吸过来了。
虽然只是玩具级别的应用,但在场的每一个人,都知道这种现象的重大意义,这背后是无限光明的未来!
“哈哈,只不过是玩具而已嘛……倒是造船厂要了两台去,说是要生产罗盘针。”旁边的何阿但得意地谦虚道。
随着局势的稳定,工业部也开始拨出一部分人力进行先进技术的研发,电力组就是其中的一部分,何阿但因为有相关的基础,就被拨来做了电力组组长。
台上的这台发电机和电磁铁模型,其实并不是他们的最新成果——这种简单的模型是电学基础中的基础,没什么技术难度,甚至在电力组成立之前就能缠出来了。现在他们能捣鼓出来的原型机水平已经大幅超过了这个模型,之所以把它摆出来演示,是因为它结构外露,工作原理一看就明了,适合给外行人看。
“好啊,真是好啊。”张正义放下手柄,赞叹的说道:“这将来是大有可为啊!老何,你们这还有什么困难没有?尽管提!”
听到“尽管提”,何阿但面上一喜,随即不假思索地说道:“主要问题出在铜线上,现在这是最大的瓶颈。”
张正义又看了看模型中的那些漆包线,问道:“怎么说?我看城阳那边产的铁丝质量都很不错了,难道还搞不定铜线?”
何阿但摇头道:“问题出在尺度控制上。电力用的铜线和铁丝还是不一样的,铁丝只要做出来就行了,稍微粗点细点关系不大。但是如果电线粗细不匀,那么用起来是会出很大问题的。城阳来的铜线,我们还要重新加工一遍才能用。加工个几米几十米简单,但一台实用电机用的导线长度可是以千米计的,中间必须连续不能断,那可就麻烦了。”
张正义点点头,又问道:“原来如此。我之前还听说有绝缘问题,这个解决了吗?”
何阿但捻了一下那些漆包线:“这个倒是问题不大,虽然我们没橡胶,但是用丝绸和桐油组合,再稍微加点助剂,绝缘效果也不错,至少当前是够用了。相比之下,还是铜的问题大一些。没有足够的铜线,我们便做不出太强的电磁铁、太大的电机,只能小打小闹。”
张正义叹了一口气,说道:“小打小闹也不错,先一步步来吧,就算只是一个袖珍的电力工业,也是个极高的起点不是吗?城阳那边我会督促一下,让他们改进工艺,实在不行就多分几家相互竞争,你们工业部也帮衬着点,看看有什么改善的办法没有。对了,你是搞这方面的,有什么建议没?”
何阿但想了想,说道:“有,工艺急不得,那就从原料上入手吧。之前电解实验室那边搞得挺不错的,我们又拆了一台更大的电机下来,外面那台水轮机组就是为它准备的。把它跑起来之后,我们准备研究一下电解铜……”
“啥,电解铜?”张正义差点喷出来,“这么高端,你们搞得定吗?”
何阿但摸摸头:“理论上能行,先试试吧……我们之前跟顾妙妙那边合作过,用自制的电机试着电解了一下盐水,是能用的,只是持久运行的话,损耗、散热是个问题。我的想法是,现在电力最大的应用就是电解了,先把这个产业建起来,能自循环了,再一点点改进。而培养了一批电解工人之后,就可以试着电解铜了,有了高质量的铜,就可以回头改进电机,然后促进产业正反馈循环。而且嘛,我们有不少日本铜,据说里面是混了不少白银的,若是能电解提炼出来,那也是一笔不小的收益。”
张正义点头道:“对,是这个道理。不管怎么样,加油干吧,管委会和大会一定会支持你们的!”
正当何阿但考虑要不要表现得热泪盈眶的时候,房间的内门上突然响起了敲门声,然后同属电力组的古乐龙走了进来,激动地说道:“首席,组长,要开始了!”
张正义和何阿但一听,立刻也露出激动的神色,赶紧跟着他进了隔壁的小屋——这其实才是今天的正事啊!
“怎么样,好……”张正义一进屋,刚要嚷嚷着询问情况,就被里面紧张的气氛慑住,安静了下来,然后小声问道:“这就好了?”
里面的季国风略一点头,说道:“好了,别出声,过来看吧!”
这小屋面积不大,倒是挤得很,窗边摆了一张方桌,两边的架子上堆着各种瓶瓶罐罐,半空中拉着好几根长线一直连着屋外。几个大男人在里面一挤,更是喘不过气来了。
张正义和何阿但往里面一挪,站到了桌后,看向在桌旁坐着的电信组的马原和桌上的仪器。
马原被这么多人围观,也是紧张得很,左手拿着一张纸,虽然上面的编码早就烂熟于胸了,但还是冒着汗仔细地看着。过了半天,他长吐一口气,放下编码纸,伸手按下了桌上的一个开关,然后右手放到了另一个开关上,开始缓慢地有节奏地按了起来。机器随着他的动作,发出了清脆的响声。
“h,短,短,短,短。”
“e,短。”
“l,短,长,短,短,重复一遍。”
“o,长,长,长。完毕。”
“……”
做完这一套之后,马原放松了下来,转头说道:“好了,就……”
话音未落,远处突然响起了一声炮响,听声音像是当礼炮用的幼狮炮。
马原激动地站了起来,喊道:“就等这个确认信号了!他们收到了!”
“太好了!”屋子里的气氛一下子热络了起来,张正义带头鼓起了掌,“有生之年终于见到电报了!”
没错,这就是东海历史上第一次远距离电报实验,他们成功了!
这时,桌上突然响起了一声咔嚓声,马原立刻又坐了下去,过于激动没控制好音量大吼了一声“安静!”,众人也果然立刻安静下来,紧张地盯着桌上的动静。
他们这套电报系统还很简陋,没什么记录设备,马原死死地盯着一块电磁铁,手中拿笔不断画着波浪线记录着磁铁吸引着的一根指针的上下跳动。
半晌过后,指针不再跳动了,马原拿起那张纸,飞快地把信号翻译出来:“短长长,w,长长长,o……果然是world,收到了!”然后他立刻起身跑到室外,找到一门装了火药的幼狮炮,狠狠地拉响了拉火管,发出了一声巨响!
屋里的人赶紧挤到桌子上,拿起那张纸看了起来,虽然上面只是些歪歪扭扭的曲线,但无疑有着巨大的意义!
季国风拿着那张纸,激动地说:“这,这张纸应该作为历史文物保存起来啊!”
张正义也异常激动,说道:“没错,这么重大的事件,意义再怎么强调也不为过!”
今天他还有季国风等人来到这里,正是由于在工业部和电力组的努力之下,东海商社的第一套电报系统终于试制出来了!
数年前通信组研发出的光报系统,对商社的信息交流,尤其是军事方面的信息交流起到了重大作用,甚至可以说是取得了最终胜利的最大功臣之一。
但是光报系统的缺点也是显而易见的。首先是成本过高,需要建设高塔,要消耗大量燃料。其次是限制条件太大,阴雨天不能用,雾天不能用,光照过强的大晴天也不能用,而且操作人员必须视力极好,扩充起来很是麻烦。即使后来财政宽裕了,光报系统也只增加了马山站、东海关站、城阳塔三个节点,实在是用不起啊。
所以,下一代通信系统的研发就自然而然地提上日程了,作为有经验的现代人,通信组自然把电报作为了突破的方向。
对于当时的东海商社来说,电报的研制其实已经有了一定的基础。城阳工业区可以生产铁丝,铁丝能够用作通信导线,虽然电阻率比铜线要高,但是只要堆横截面积就能解决,若是论单位价格的电导率,铁线可是比铜线还要高一些呢。工业部的顾妙妙那边,因为电解产业的成功,也开始尝试进行电学方面的应用,自制了一些开关、绝缘材料、用电规章之类的东西,为电报的研制提供了有利条件。
只是通向电力通信的光辉道路上仍然有不少拦路虎,比如电源和指示信号。
之前,东海商社的几乎全部电能都来自于那块太阳能电池板,但新的电报系统总不能再依赖于它吧?必须要有独立的电源才行。
而有了电源之后,又如何传递信号呢?可以用来指示信号的用电器他们并不是没有,反而很多,当初东海102上可是有不少灯泡、二极管、小马达之类的东西,但这些东西用一点就少一点,总不可能浪费在这里吧?要真正做出实用的电报系统,还是必须依赖自己能生产的东西才行啊。
直到电力组正式成立之后,电报的研发才进入了快车道。
电力组其实是个大组,下面还有电机、电池、电应用和电信四个研究方向,其中的电信分组就是由原先的通信组为班底改组而成的。
在电解产业尚未建立起来的现在,这几个部门其实都是为电报服务的:电机分组提供了电力的原始来源;电池分组提供了稳定保持电报系统运行的可移动铅酸电池(这也多亏了硫酸生产的突破);电应用分组提供了输配电系统和能够指示电信号的电磁铁;最后电信分组把这些整合起来,就成了完善的电报系统。
这套电报系统的组成倒不复杂,铅酸电池提供了电源,电磁铁作为最终用电器,电线将两个终端连接起来构成一个通路,用开关来控制线路的通断,从而传递信息。
这样的简单系统,只要做了出来就很容易成功,而今天这次试验的突破,则在于传递距离上——线路长度足有五公里,甚至必须要用炮声来确认收信了!
这时,电信组的功臣马原放完炮,春风得意地从外面走了进来。
张正义喜气洋洋地拉住他说:“马原啊,这次你们组可立大功了,你们赶紧准备一下,下个月大会表彰!哦,对了,既然如此,赶紧趁热打铁,建设一条实验线路试运营一下看看,有缺陷不用怕,实践中改进嘛!预算不用担心,这是特级项目,可以动用储备了都,数字随便填!”
马原一听到“随便填”,立刻眉开眼笑,说道:“那真的?多谢首席,我们一定尽快干好!嗯,跨河还有点难度,先修条中央塔到马山站的怎么样?”
张正义接连说了几个“好”,激动之情溢于言表,在任期的最后一年看到这么个大突破,如何不让他惊喜万分呢?
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