西大臨時教室。
李辰在黑板上寫下最後一道題:“已知火銃管長三尺,火藥燃燒產生推力恆定,彈丸重三錢。求彈丸出膛速度?”
台下學生埋頭苦算。
三角函式、牛頓定律、能量守恆……這些新學的概念在腦子裏打架。教室裡隻有炭筆劃在木片上的沙沙聲,偶爾有人撓頭嘆氣。
趙淑儀第一個放下炭筆:“侯爺,學生算出來了。”
李辰走到她桌邊,看了看演算過程:“思路對,但這裏錯了。火藥推力不是完全轉化為動能,有損耗。要乘個係數,約零點七。”
“損耗?”趙淑儀不解,“損耗在哪裏?”
“管壁摩擦,空氣阻力,還有部分能量以熱和聲的形式散失,實際工程中,理論值要打折。這個折扣係數,得通過實驗測定。”
另一個學生舉手:“侯爺,那這個係數怎麼測?”
“問得好。”李辰拍拍手,“都停筆。今天咱們不待在教室裡算題了,去個地方——翡翠穀,火銃製造坊。”
學生們眼睛都亮了。八十個人齊刷刷站起來,桌椅板凳一陣響。
“不過,”李辰抬手,“不能都去。製造坊地方小,機密多。隻能帶十個成績好、嘴嚴實的。”
學生們又蔫了。李辰點名:“趙淑儀、周文遠、李大柱、鐵牛、玄青……”
被點到的興高采烈,沒點到的垂頭喪氣。
李辰笑道:“沒去的別灰心。等這十個學明白了,回來教你們。這叫以點帶麵,傳幫帶。”
半個時辰後,翡翠穀入口。
墨燃早就在等了,看見李辰帶著十個學生過來,眉頭皺得能夾死蒼蠅:“侯爺,您真把他們帶來了?這裏頭可都是機密!”
“放心,我心裏有數,這些都是西大尖子,嘴嚴實。再說,光靠咱們幾個人悶頭搞,搞到什麼時候?得培養後備力量。”
墨燃打量那十個學生。
趙淑儀他認識,其他幾個有麵生,也有認識的。
“行吧。”墨燃勉強點頭,“但醜話說在前頭——進了製造坊,眼睛可以看,耳朵可以聽,嘴巴得閉緊。誰敢往外說,別怪我不客氣。”
學生們趕緊保證:“學生明白!”
進了製造坊,熱氣撲麵而來。
左邊是鐵匠區,幾個赤膊漢子在打鐵,叮噹聲震耳欲聾。右邊是木工區,刨花飛舞,木香瀰漫。中間是試驗場,地上擺著各種半成品和失敗品。
李辰指著試驗場:“都看見了吧?這就是理論落地的地方。你們在教室裡算的那些公式,在這裏都要變成實物。”
他拿起一根炸裂的鐵管:“比如這個。管壁厚度兩分,按理說夠厚了,為什麼還炸?”
學生們圍過來看。鐵管從中間裂開,裂口參差不齊。
趙淑儀仔細觀察:“裂口邊緣有發藍的痕跡……是過熱了嗎?”
“對。”李辰點頭,“火藥燃燒溫度極高,鐵管區域性過熱,強度下降,就炸了。怎麼解決?”
鐵匠兒子鐵牛舉手:“加厚管壁?”
“加厚會增加重量。”李辰搖頭,“士兵端不動。”
周文遠推推眼鏡:“那……用更好的材料?比如鋼?”
“鋼比鐵韌,但更難打製,成本高。”李辰道,“而且問題不隻在材料,在設計。”
他走到工作枱前,拿起炭筆在木板上畫:“看,這是現在的設計——直筒管,從頭到尾一樣粗。火藥在底部點燃,燃燒氣體往前推彈丸。但在這個過程中,氣體壓力分佈不均,底部壓力最大,所以底部最容易炸。”
學生們恍然大悟。
李辰繼續畫:“怎麼改進?設計漸縮管——底部粗,口部細。這樣氣體膨脹空間合理,壓力分佈均勻,就不容易炸了。”
“漸縮管的角度怎麼定?這就要用數學了。氣體膨脹規律、管壁承壓能力、彈丸運動阻力……這些因素綜合計算,才能找到最優角度。”
趙淑儀盯著公式,喃喃道:“原來……數學真能用在造東西上。”
“當然能。”李辰笑道,“不然我費那麼大勁教你們幹什麼?走,去鐵匠區。”
鐵匠區,幾個漢子正在打鐵片。燒紅的鐵塊在砧上反覆鍛打,火星四濺。
李辰拿起一片打好的鐵片:“這是熟鐵片,厚一分,用來卷槍管。但問題來了——怎麼保證每片鐵厚度均勻?”
鐵牛道:“靠眼力,靠手感。”
“靠眼力手感,十片裡能有八片合格就不錯了,要量產,得靠工具,靠標準。”
他讓鐵匠拿來卡尺——那是墨燃設計的簡易量具,木製,帶刻度。
“看,用這個量。”李辰演示,“厚度超過一分一,不合格;低於九厘,也不合格。隻有在一分正負一厘範圍內,纔算合格。”
李大柱撓頭:“這麼嚴?”
“必須嚴,槍管是要人命的東西,差之毫釐,謬以千裡。一片鐵厚薄不均,捲成管就有薄弱點,一開槍就炸。到時候炸死的不是敵人,是自己人。”
學生們臉色都凝重了。
李辰繼續:“但問題又來了——鐵片在鍛打過程中會變形,會冷縮,怎麼保證每片都達標?這就要用到統計學。”
“假設打一百片鐵,測量厚度,資料會呈正態分佈。中心值是一分,大部分在一分正負一厘內,少數超出。我們的目標,是讓這個分佈越窄越好——也就是讓產品一致性越高。”
周文遠眼睛亮了:“所以要提高工藝穩定性!控製爐溫,控製鍛打次數,控製淬火時間……”
“對。”李辰點頭,“而這些控製,都要資料支撐。爐溫多高最合適?鍛打多少次最均勻?淬火時間多長最韌?這些資料,要通過實驗收集,通過數學分析,才能找到最優解。”
“現在明白了吧?數學不是紙上談兵,是實打實的生產力。算得精,造得好;算得糙,造得差。就這麼簡單。”
中午,在製造坊的簡易食堂吃飯。
飯菜簡單——大鍋菜,雜糧餅,管飽。但學生們吃得津津有味,邊吃邊討論。
李大柱啃著餅說:“俺以前覺得,種地就是力氣活。進了西大才明白,種地也得算——啥時候播種,啥時候澆水,都有講究。”
鐵牛點頭:“打鐵也是。俺爹打了三十年鐵,全憑經驗。可經驗這東西,說不清道不明,傳都難傳。要是能像侯爺說的,把經驗變成資料,變成公式,那後人學起來就快了。”
趙淑儀小口吃著菜,心裏翻江倒海。她發現,自己從前在內院學的那些“本事”,在這裏一文不值。真正的本事,是能解決實際問題的學問。
飯後,李辰帶他們去試驗場。
玄青正在試驗新配比的火藥。小道士小心翼翼地把不同比例的硝石、硫磺、木炭混合,裝進竹筒,點燃引線。
“轟!”
一聲悶響,竹筒炸開,白煙瀰漫。
玄青記錄:“第七組配比,威力中等,燃燒速度偏快。”
李辰走過去:“資料記全了嗎?環境溫度、濕度、裝葯密度……”
“記了記了。”玄青遞上記錄本,“師傅您看。”
李辰翻看著:“嗯,有進步。但還缺關鍵一項——燃燒溫度。不同配比,燃燒溫度不同,這直接影響槍管壽命。”
“怎麼測溫度?”玄青問。
“用熱電偶。”李辰脫口而出,隨即意識到這個時代沒有,改口,“用間接法。測量燃燒前後金屬片的溫度變化,反推燃燒溫度。這需要更精密的測量工具,更複雜的計算。”
李辰在黑板上寫下一串公式:“看,這是熱傳導方程。通過測量金屬片溫度隨時間的變化,可以反推熱源溫度。而熱源溫度,就是火藥燃燒溫度。”
學生們圍過來看。
公式複雜,涉及微分方程,很多人看不懂。
李辰耐心講解:“看不懂沒關係,先記著。等你們學到微積分,就明白了。現在隻要知道一點——學問是相通的。火藥配比是化學,燃燒溫度是物理,測量計算是數學。要造好火銃,這些學問都得用上。”
周文遠問:“侯爺,那……那咱們現在造火銃,遇到的最大難題是什麼?”
李辰看向墨燃。
墨燃嘆口氣:“最大的難題,是材料一致性。十根槍管,用同樣的工藝,同樣的材料,造出來效能還不一樣。有時這根打一百發沒事,那根打二十發就裂。找不到規律,頭疼。”
李辰點頭:“這就是統計學要解決的問題。收集大量資料,分析變異來源,找到關鍵控製點。但咱們現在人手不足,資料收集慢,分析更慢。”
趙淑儀脫口而出:“學生可以幫忙!”
其他學生也紛紛說:“學生也可以!”
李辰笑了:“好,那給你們佈置個任務——從今天起,分組記錄製造坊的各項資料。鐵匠組記錄每片鐵的厚度、硬度;火藥組記錄每次試驗的配比、威力、燃燒速度;裝配組記錄每支火銃的零件尺寸、裝配精度……”
他一口氣說了十幾項。學生們趕緊記。
“資料收集要準確,要完整。”李辰強調,“一個月後,咱們用這些資料做分析,找出問題,改進工藝。到時候,誰的貢獻大,誰就當製造坊的資料分析員,領雙倍工錢!”
學生們眼睛都亮了。不光為工錢,更為能參與這麼重要的事。
傍晚,離開翡翠穀時,學生們還沉浸在興奮中。
趙淑儀走在最後,說:“侯爺,學生……學生想住到製造坊來。”
李辰一愣:“住這兒?條件可比西大宿舍還差。”
“學生不怕,學生想跟著玄青學火藥,跟著鐵牛學打鐵,跟著墨先生學設計。白天幹活,晚上整理資料。這樣學得快,也能多幫忙。”
李辰看著她。這個曾經一心爭寵的女人,現在眼裏全是求知的渴望。
“行。”李辰點頭,“不過得約法三章——第一,注意安全;第二,按時完成西大學業;第三,每週回桃花源一次,彙報進展。”
“學生遵命!”
回程的船上,學生們嘰嘰喳喳討論個不停。
李大柱說:“俺回去就跟俺爹說,種地也得講科學!俺要改良農具!”
鐵牛說:“俺要把打鐵的每道工序都量化,寫成冊子,傳給後人!”
周文遠推推眼鏡:“在下……在下想寫本書,《火銃製造數學原理》,把今天的見聞都記下來。”
李辰聽著,心裏欣慰。
種子,已經播下了。
接下來,就是等待發芽,生長,開花,結果。
看女頻小說每天能領現金紅包🧧