金城研究院，扇形報告廳，階梯狀的座位此時容納了20多人。
中央地板上擺放著兩個大型機械模型。模型由錫和木料製成，一個完整，另一個從中央切開，將剖麵展示在所有人眼前。
模型分為兩個部分，右側是一個球狀的常壓鍋爐，鍋爐底部模擬有燃煤投送口。
常壓鍋爐產生的蒸汽由一個蒸汽管和蒸汽閥組成的裝置導入上方的垂直汽缸內。製造汽缸的技術與鑄造炮管類似，金城目前的造炮水平隻能保證鏜出直徑最大7英寸的炮管。
鏜炮膛用的是人力機械，地麵找平後，將炮管/汽缸水平擺放，由人力絞盤驅動鏜刀。
全球工藝最好的鑄炮廠也隻有這個水平，他們無非是成功率更高，成本更低，質量更好，與金城沒有本質區別。7英寸直徑汽缸對蒸汽機來說隻能叫玩具，顯然無法使用。要獲得足夠馬力，汽缸是決定性的。
因此隻能在鑄造大直徑汽缸後使用磨料打磨內膛。這樣加工出來的汽缸，顯然存在一個致命的問題，活塞與汽缸之間的密封。沒有精密加工的內膛，就沒有能與之配合的活塞。守序讓鐵匠試驗了幾次，這樣加工得到的平均水平極其悲劇，估計汽缸放大到30英寸後，活塞與內膛的遊隙能達到0.5英寸。
加工精度的問題根本沒有辦法解決，守序安排做這件事的已是中國最好的鐵匠，歐洲就算有更好的手藝人，也不會有質的區別。得承認現實，這就是中世紀水平的手工藝。
中世紀的辦法隻有一個，頂硬上，遊隙太大隻能想辦法湊。於是，在汽缸與活塞之間填充一層軟性密封材料就成了唯一的選擇。
目前備選的材料有柔韌性上佳的皮革與麻繩，更多的還需試驗。皮革與麻繩顯然無法完全達到密封的效果，因此在圓盤皮革之上再加注一層水，用水來保持汽缸密封。
之所以用常壓鍋爐，是因為現在的冶金水平不支持超出大於一個大氣壓的密封裝置。如果壓力過大，結果隻能是鍋爐爆炸，全部完蛋。同時汽缸與活塞之間的遊隙也讓任何試圖增大蒸汽壓力的做法變得不可取。
常壓蒸汽機裝置的中間，是一座用木板模擬的磚牆，高度超過鍋爐和氣缸。磚牆在整個機械中起到的是杠杆支點的作用，杠杆通過樞軸固定在磚牆上，橫梁右端的拱形頭通過鐵鏈連接到氣缸活塞，左側的拱形梁連接到泵杆，泵杆之上有配重。
在磚牆右側，高度超過汽缸的位置裝有一個水箱，水箱閥門通過鐵鏈連接到杠杆樞軸右側的小拱上。
機器的工作原理很簡單，蒸汽通過管道進入汽缸。常壓蒸汽無法產生推力推開活塞，主要依靠左側泵杆上的配重拉動活塞。等到活塞運動到位，切斷蒸汽輸送閥門，打開磚牆上水箱相應的閥門，冷卻水從管道進入汽缸，冷凝蒸汽，大氣壓將活塞壓下，提升杠杆左側的泵杆。整個活塞運動衝程中，蒸汽閥和水閥全部由人工控製。
原理很簡單，用錫和木料製造的活動模型也很簡單，但要用鐵製部件將這個機器組裝到實用水平，消耗的時間將以年為單位來計算。
各種零件和閥門的配合隻有當機器投入使用才知道會不會出錯，在哪裏出錯。
守序不知道需要多久才能調試完畢。他隻能保證，在力所能及的範圍內，全力保障項目的資金需求。從模型到實用的機器，目前批下來的5萬兩白銀是肯定不夠的，這隻能作為初期的研發費用。
守序決心不惜一切代價，哪怕要投入相當於廣東省一年的海關關稅收入來研製這台發動機。火力發動機代表了新的能量利用方式，那是一切，那是未來。
研究院瓦塞.康塞洛斯院長起立，詢問守序，“閣下，請問我們花這麽多錢和時間去研發這台機器，有什麽作用呢？”
“在很長一段時間內，這種機器隻能用來抽水。”守序微笑道。
一個陌生的教師站起來，“閣下，我不明白。隻是抽水的機器我們要來幹嘛？我們可以用奴隸抽水，也可以用馬來抽水。”
“你叫什麽名字，從哪裏來的？”
“克勞迪奧，閣下，我曾經在澳門卜加勞炮廠工作五年。”
守序點點頭。卜加勞炮廠是亞洲最大，設施最完善的兵工廠。明朝最好的火炮全部產自卜加勞炮廠。
“這位澳門來的先生，”守序問道，“我國擁有很多礦場，你應該知道這些礦場目前最大的製約是什麽？”
“人力和排水，閣下。”
“康塞洛斯院長，你們統計的排水成本對比是多少。”守序看著模型，點了院長的名。
“閣下，”康賽洛斯對基礎數據如數家珍，“在我們的錫礦山，一匹高大的印度卡提阿瓦馬一天的工作量等於5-6個人，一匹騾子的力氣等於3-4個人。喂養一匹馬一天的花費是一個奴隸一天花費的2-3倍，因此，我們可以把馬力的成本估算為人力的一半。”
“很好，院長先生。”守序道，“你們要考慮到，人和馬放在別的崗位，能比僅僅是排水創造更多的利潤。我告訴大家一個數據，100磅煤用在這台機器上，可以獲得相當於10個人一天的工作量。”
這是一個驚人的數據。克勞迪奧迅速在心中算了一遍，這意味著采用機器能減少一半的排水成本，僅這個理由，機器就值得全力投入研發。
到這裏就足夠了，守序沒有耐心和精力進一步解釋。他掃過所有人的眼睛，緩緩道，“決策是我的事，你們隻要照著去做。”
……
守序走出研究院，不遠處有三座緩緩轉動的水車。衛兵打開馬車車門，守序腳踩踏板坐進藤製的躺椅，車門關上後，可以清晰地看見逆戟鯨的紋章。
新研究院位於首都郊外30多公裏，離軍人公墓不遠。背靠有一些丘陵，研究院在這裏修築了一座小型水壩，用於驅動幾台水車。
拉上窗簾，守序靠在椅背上閉目養神。
這個時代的機械原動力是水力和風力，就17世紀來說，使用動力的障礙是成本。人力可能比水力、風力機械成本更低，相對於所獲取的動力來說，機械的投入成本是巨大的，而且這時代的機械很不可靠，維修費用高昂。因此人們更願意選擇人力或者畜力，而不是動力機械。
風力與水力相比更不可靠。而利用水力，首先意味著工場必須建在河流附近，高落差的山穀顯然建設成本高昂，且麵臨如山洪等水利災害的嚴重威脅。如建在河道平緩的地區，水流的驅動力又是一大問題。
不管建在哪裏，水力總是不穩定的動力，雨季與旱季水流的差別甚大。沒有穩定的動力則意味著產品不可度量，也就無法提高全社會整體加工精度。靠中世紀式的手工業，工場將永遠是工場，無法進化成工廠。沒有工廠，就不可能誕生瓦特蒸汽機。
歐洲現有的水力機械，功率一般是2馬力。最大的水車可以驅動10馬力，但這很難實現，即便是100年後的技術水平，歐洲的水車也僅僅維持在了平均5馬力的基礎上。要達到這個動力輸出，水車必須經常維護，否則功率下降會很快。
在可以預見的近期未來中，守序無法造出行星齒輪組和瓦特連杆，冶金水平不支持。
常壓蒸汽機屬於單作用蒸汽機，活塞與杠杆拱形頭之間的連接排除了上衝程的推力。如果要將活塞往複運動變成旋轉運動，隻能從古老的機械上獲得啟發，采用曲軸和偏心輪。這就要求活塞與杠杆硬連接，上衝程時，杠杆施加在曲軸銷的向下壓力要足夠。這套機械實現的難度並不低。
那麽在近期，隻能采用工業革命前期必經之路，采用常壓蒸汽機和水車的組合機械。在瓦特連杆出現之前，蒸汽機是大型水車的必備附件。數台十數台常壓蒸汽機組成動力組將水泵至高架水池中，再由水車來完成旋轉運動。
蒸汽機加水車，讓人類第一次獲得了持續而可控的穩定動力，這是工廠的基礎。哪怕穩定輸出隻有5-10馬力，守序就可以嚐試機械式鼓風箱。有了機械式鼓風箱，爐子的通風口就能縮小，從而在爐體接上更多的通風口。穩定鼓風是煉鋼的前提，那是將爐溫提高至1600度的必經之路，也是獲得液態鋼的必經之路。
一步都跳不過去。
隻有靠時間和金錢來堆積這條科技樹，而常壓蒸汽機就是一切的起點。
中央地板上擺放著兩個大型機械模型。模型由錫和木料製成，一個完整，另一個從中央切開，將剖麵展示在所有人眼前。
模型分為兩個部分，右側是一個球狀的常壓鍋爐，鍋爐底部模擬有燃煤投送口。
常壓鍋爐產生的蒸汽由一個蒸汽管和蒸汽閥組成的裝置導入上方的垂直汽缸內。製造汽缸的技術與鑄造炮管類似，金城目前的造炮水平隻能保證鏜出直徑最大7英寸的炮管。
鏜炮膛用的是人力機械，地麵找平後，將炮管/汽缸水平擺放，由人力絞盤驅動鏜刀。
全球工藝最好的鑄炮廠也隻有這個水平，他們無非是成功率更高，成本更低，質量更好，與金城沒有本質區別。7英寸直徑汽缸對蒸汽機來說隻能叫玩具，顯然無法使用。要獲得足夠馬力，汽缸是決定性的。
因此隻能在鑄造大直徑汽缸後使用磨料打磨內膛。這樣加工出來的汽缸，顯然存在一個致命的問題，活塞與汽缸之間的密封。沒有精密加工的內膛，就沒有能與之配合的活塞。守序讓鐵匠試驗了幾次，這樣加工得到的平均水平極其悲劇，估計汽缸放大到30英寸後，活塞與內膛的遊隙能達到0.5英寸。
加工精度的問題根本沒有辦法解決，守序安排做這件事的已是中國最好的鐵匠，歐洲就算有更好的手藝人，也不會有質的區別。得承認現實，這就是中世紀水平的手工藝。
中世紀的辦法隻有一個，頂硬上，遊隙太大隻能想辦法湊。於是，在汽缸與活塞之間填充一層軟性密封材料就成了唯一的選擇。
目前備選的材料有柔韌性上佳的皮革與麻繩，更多的還需試驗。皮革與麻繩顯然無法完全達到密封的效果，因此在圓盤皮革之上再加注一層水，用水來保持汽缸密封。
之所以用常壓鍋爐，是因為現在的冶金水平不支持超出大於一個大氣壓的密封裝置。如果壓力過大，結果隻能是鍋爐爆炸，全部完蛋。同時汽缸與活塞之間的遊隙也讓任何試圖增大蒸汽壓力的做法變得不可取。
常壓蒸汽機裝置的中間，是一座用木板模擬的磚牆，高度超過鍋爐和氣缸。磚牆在整個機械中起到的是杠杆支點的作用，杠杆通過樞軸固定在磚牆上，橫梁右端的拱形頭通過鐵鏈連接到氣缸活塞，左側的拱形梁連接到泵杆，泵杆之上有配重。
在磚牆右側，高度超過汽缸的位置裝有一個水箱，水箱閥門通過鐵鏈連接到杠杆樞軸右側的小拱上。
機器的工作原理很簡單，蒸汽通過管道進入汽缸。常壓蒸汽無法產生推力推開活塞，主要依靠左側泵杆上的配重拉動活塞。等到活塞運動到位，切斷蒸汽輸送閥門，打開磚牆上水箱相應的閥門，冷卻水從管道進入汽缸，冷凝蒸汽，大氣壓將活塞壓下，提升杠杆左側的泵杆。整個活塞運動衝程中，蒸汽閥和水閥全部由人工控製。
原理很簡單，用錫和木料製造的活動模型也很簡單，但要用鐵製部件將這個機器組裝到實用水平，消耗的時間將以年為單位來計算。
各種零件和閥門的配合隻有當機器投入使用才知道會不會出錯，在哪裏出錯。
守序不知道需要多久才能調試完畢。他隻能保證，在力所能及的範圍內，全力保障項目的資金需求。從模型到實用的機器，目前批下來的5萬兩白銀是肯定不夠的，這隻能作為初期的研發費用。
守序決心不惜一切代價，哪怕要投入相當於廣東省一年的海關關稅收入來研製這台發動機。火力發動機代表了新的能量利用方式，那是一切，那是未來。
研究院瓦塞.康塞洛斯院長起立，詢問守序，“閣下，請問我們花這麽多錢和時間去研發這台機器，有什麽作用呢？”
“在很長一段時間內，這種機器隻能用來抽水。”守序微笑道。
一個陌生的教師站起來，“閣下，我不明白。隻是抽水的機器我們要來幹嘛？我們可以用奴隸抽水，也可以用馬來抽水。”
“你叫什麽名字，從哪裏來的？”
“克勞迪奧，閣下，我曾經在澳門卜加勞炮廠工作五年。”
守序點點頭。卜加勞炮廠是亞洲最大，設施最完善的兵工廠。明朝最好的火炮全部產自卜加勞炮廠。
“這位澳門來的先生，”守序問道，“我國擁有很多礦場，你應該知道這些礦場目前最大的製約是什麽？”
“人力和排水，閣下。”
“康塞洛斯院長，你們統計的排水成本對比是多少。”守序看著模型，點了院長的名。
“閣下，”康賽洛斯對基礎數據如數家珍，“在我們的錫礦山，一匹高大的印度卡提阿瓦馬一天的工作量等於5-6個人，一匹騾子的力氣等於3-4個人。喂養一匹馬一天的花費是一個奴隸一天花費的2-3倍，因此，我們可以把馬力的成本估算為人力的一半。”
“很好，院長先生。”守序道，“你們要考慮到，人和馬放在別的崗位，能比僅僅是排水創造更多的利潤。我告訴大家一個數據，100磅煤用在這台機器上，可以獲得相當於10個人一天的工作量。”
這是一個驚人的數據。克勞迪奧迅速在心中算了一遍，這意味著采用機器能減少一半的排水成本，僅這個理由，機器就值得全力投入研發。
到這裏就足夠了，守序沒有耐心和精力進一步解釋。他掃過所有人的眼睛，緩緩道，“決策是我的事，你們隻要照著去做。”
……
守序走出研究院，不遠處有三座緩緩轉動的水車。衛兵打開馬車車門，守序腳踩踏板坐進藤製的躺椅，車門關上後，可以清晰地看見逆戟鯨的紋章。
新研究院位於首都郊外30多公裏，離軍人公墓不遠。背靠有一些丘陵，研究院在這裏修築了一座小型水壩，用於驅動幾台水車。
拉上窗簾，守序靠在椅背上閉目養神。
這個時代的機械原動力是水力和風力，就17世紀來說，使用動力的障礙是成本。人力可能比水力、風力機械成本更低，相對於所獲取的動力來說，機械的投入成本是巨大的，而且這時代的機械很不可靠，維修費用高昂。因此人們更願意選擇人力或者畜力，而不是動力機械。
風力與水力相比更不可靠。而利用水力，首先意味著工場必須建在河流附近，高落差的山穀顯然建設成本高昂，且麵臨如山洪等水利災害的嚴重威脅。如建在河道平緩的地區，水流的驅動力又是一大問題。
不管建在哪裏，水力總是不穩定的動力，雨季與旱季水流的差別甚大。沒有穩定的動力則意味著產品不可度量，也就無法提高全社會整體加工精度。靠中世紀式的手工業，工場將永遠是工場，無法進化成工廠。沒有工廠，就不可能誕生瓦特蒸汽機。
歐洲現有的水力機械，功率一般是2馬力。最大的水車可以驅動10馬力，但這很難實現，即便是100年後的技術水平，歐洲的水車也僅僅維持在了平均5馬力的基礎上。要達到這個動力輸出，水車必須經常維護，否則功率下降會很快。
在可以預見的近期未來中，守序無法造出行星齒輪組和瓦特連杆，冶金水平不支持。
常壓蒸汽機屬於單作用蒸汽機，活塞與杠杆拱形頭之間的連接排除了上衝程的推力。如果要將活塞往複運動變成旋轉運動，隻能從古老的機械上獲得啟發，采用曲軸和偏心輪。這就要求活塞與杠杆硬連接，上衝程時，杠杆施加在曲軸銷的向下壓力要足夠。這套機械實現的難度並不低。
那麽在近期，隻能采用工業革命前期必經之路，采用常壓蒸汽機和水車的組合機械。在瓦特連杆出現之前，蒸汽機是大型水車的必備附件。數台十數台常壓蒸汽機組成動力組將水泵至高架水池中，再由水車來完成旋轉運動。
蒸汽機加水車，讓人類第一次獲得了持續而可控的穩定動力，這是工廠的基礎。哪怕穩定輸出隻有5-10馬力，守序就可以嚐試機械式鼓風箱。有了機械式鼓風箱，爐子的通風口就能縮小，從而在爐體接上更多的通風口。穩定鼓風是煉鋼的前提，那是將爐溫提高至1600度的必經之路，也是獲得液態鋼的必經之路。
一步都跳不過去。
隻有靠時間和金錢來堆積這條科技樹，而常壓蒸汽機就是一切的起點。