第89章 水力时代

工作还是设计制作各种水力机械，都是用于和平建设。

    感谢上苍，赐予南丹卫一条宽阔湍流的红水河。它是金士麒目前能使用的主要能源。

    临来南丹卫之前，金士麒获得了孙元化所传授的限量版《泰西水法》，那书中详尽的欧洲水利机械。其实中国古代的农、工学资料也很繁多，没必要崇洋媚外。比如传世的《王祯农书》、《农政全书》、《天工开物》之类（后两本书问世于崇祯朝），在当时的营造机构中还藏有更详细的制作图典。金士麒的“资料库”非常完善。

    总体而言，“古代劳动人民”几千年来已经在水力机械上用尽了脑筋，发明了五花八门的机械。譬如翻车、水车、筒车、水碓、水排和水磨之类。可以说，一切可以发明的东西，至少在概念上都已经存在了。但那些技术往往在记录时便带有随意性、不严谨性、猜测性、扯淡性；另一方面，古代的成果也不断流失，因此留下的资料大多粗糙而模糊。

    金士麒领悟到：他要做的工作，并不是“发明”什么，而是尽一个工程师的职责——把“概念设计”进行规范化和实用化，使之成为真正可行的产品。

    他的最初的一批设计稿在赴广西的海路上就已经设计好，他并没有把全部体力都耗在莫儿身上，他也干了很多正事。当大批工匠抵达了迁江之后，金士麒便带领他们详细设计、绘图。还“开班授课”指导他们画分解图、三视图、剖面图、组装示意图等等。他给工匠们讲述“比例尺”的概念，讲述“标准化设计”、“防错”设计和“人体工程学”的概念。

    这些东西，只是藏于后世的理工科男生脑袋中的一些常识，但在明代却是金玉良言。

    金士麒的手工活一团糟，但绘画技能却鹤立工匠群。至于授课能力，他更是专业水平。

    “举一个‘人体工程学’的例子。”金士麒进入角色，“记得我在觉华岛上设置的那座浮桥吗？每一块桥板的宽度正好是一步，这是我随便设定的数值吗？我是个随便的人吗？没错，那宽度与人步行跨度一致。你匀速走，每一步都会踩在桥板上，不会卡在缝隙里，这就是人体工程学最好的体现！”

    “再看看你，黄木匠，你画的这个门把手长度是6寸。这个尺寸很尴尬：一个手拉门嫌大，双手拉又嫌小，这就是反面典型，下次注意。”

    七月中旬那些天，金士麒好好地回味了一番“教师”的感受。

    金士麒在七月里的“创造性”发明只有一个，就是“圆锯”——能高速旋转切割木头的那种恐怖东西。

    在之前的世界中，圆锯这东西本应在19世纪才出现。金士麒在推出设计稿之前也很有顾虑，担心当前的钢材质量不合格。但藏宝港的施工量巨大，有数万棵树木要锯开，他只得硬着头皮上马。

    小常识：世界上第一片圆形锯，于天启六年七月十四日诞生于广西南丹卫藏宝港的锻铁作坊中。它直径10寸，有64颗锯齿，使用水力带动。

    在具体施工期间金士麒才发现，这东西最大的问题不在于锯子的钢材质量，也不在于水车的建造和安置，而是“传动机构”。红水河水势凶猛，但常年的冲刷导致河床下陷，两侧的河岸比水面高出了3丈。要把水车转动的力量从河面传递到河岸上的工场，横向和垂直的跨度都很大。

    这个时代还没有橡胶皮带，暂时也无法打造合格的金属链条，若使用缆绳……金士麒又看不上它。因此全靠着传动杆的硬性连接：使用一根又长又直又硬的木杆，一头穿在水车上，一头连在圆锯下面的齿轮组上。

    开动机关，释放水车的闸板！现场几百名工匠和看热闹的山民们聚拢在现场，等待着动人的一幕。只听一声嘶鸣，锯子真转了起来！

    现场有掌声。

    测试期间，安全第一。两个工匠穿着罩甲、戴着铁盔、举着藤牌，推着木板缓缓接近那高速旋转的圆锯，随着一阵刺耳的嗡鸣，木板旋即被割断！

    掌声雷动！

    试验还在进行，一根根、一片片木料被锯开。银光闪闪、锯末纷飞。锯子的表现超乎金士麒的想象。现场欢声沸腾，尤其是那些木工们更是感动涕零。“你娘的！长条锯变圆形，省了多少力气啊！”“以后再也不用啃树干了！”“那声音好听啊！”“金千户，鲁班附体啊！”

    现场正沉浸在喜悦之中，却只听“砰”地一声，圆锯不动了。下面的齿轮正发出咔咔的怪声，远处的水车也停了。最后又是“轰”地一声，好像有什么零件飞了出去……

    经过了一番检查，最后的确定是圆锯的力道还是不够，无法锯断整根的木料。因此圆锯抱死，导致整个机械结构被卡住。来自河神赋予的巨大扭力作用下，传动杆末端一个木头连接栓断裂，最后导致脱轴。

    工匠们现场会诊，都说要重造一个最强悍的铁质连接栓。

    金士麒却否决了这一策略，提出替换一个更单薄的连接栓。

    “问题的关键是什么？”金士麒现场开课，“这整套系统还很脆弱，无法锯断厚木料。若是增强了这个连接处，那各个部件还是会卡死，最后受损的就是圆锯、齿轮组，那东西更贵。”

    木匠们纷纷提出：应该制定规范，限定木料的厚度云云。

    这帮人已经接受了“规范化”的思想，金士麒感到很欣慰。

    但金士麒却说规范是必需的，但工人操作中情况多变：譬如木料强度变化，或者水流速度变化，或者工人心情不好，都会导致这种锯片抱死的现象。

    “总而言之，错误是不可避免的，那么就准备应付这个错误。”金士麒指着刚才断裂的部件，说之所有在这里安装一段“脆弱”的连接栓，就是把它当作“保险”。它断裂之后再换上新的就可以，不会损伤那些贵重的部件。

    最后金士麒总结道：“这个概念，叫‘容错设计’，快记下来！”