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临高启明

时间:2023-05-25  来源:  作者:吹牛者
大院的面积很大,围墙是用本地的石块砌成的,墙壁即高又厚。从外面看,只能看到突出在围墙上面的屋顶和塔楼。
大院同样警备森严。除了每隔几天,从陆路或者海路会运来一些箱子,又运走一些箱子。除此之外,大门几乎从不打开。不过士兵们有时候会听到院落里传来洪亮的钟声。
有些人便传说院子里是一座“澳洲寺”。但是这钟声并不像寺院里那么准时的响起,他们也看不到一个像和尚摸样的人。
“不听,不看,不问,不传”,八字真言用石灰水刷在墙壁上。更平添了这里的神秘感。
这里就是虎头村天文台,元老院的授时中心。
在没有卫星导航和定位的时代,授时,对元老院这样极度依赖海运的地区霸权来说,这是一桩至关重要的科技点。船只在海上航行,要准确的为自身定位,确定航线得依赖于经纬度测算。
维度是很容易测算出来得。因为纬度是由自然法则确定的。赤道就是零纬度,两极则是90度,无论哪里都一样。通过天文观测定位:无论是以太阳高度为参考的六分仪,还是观测恒星位置的牵星板。都能相当准确的确定船只所处的维度。但是经度就不同了,地球一直在转,没有任何天然的办法确定零经度的位置,只能人为规定。同样,也没有任何天体能够用来直观地显示经度的差异。
所以人们很早就开始尝试利用时间来测试经度。当时的人已经知道:地球每24小时自转一周360度。每个小时就相当于经度的15度。只要知道两地的时间差异,就可以知道两者之间的经度差了。如果知道某地的正午12点正好是伦敦的上午10点,那么就说明此地在伦敦东边30度的地方。于是,经度的问题就转换成一个等价的问题:如何测量两地的时间差。
1530年,荷兰数学家伽玛?弗里西斯(gemmafrisius)提出用钟表来测量时间差来推断所在地的经度。按照他的设想,用一台钟表始终保持某地(比如伦敦)的时间,然后带着它来到新的地点,利用太阳高度测量当地时间,再和伦敦的钟表做对比,就能知道此地和伦敦的经度差。
这个设想在当时受限于钟表的工艺水平和经度是根本无法实现的,但是它已经初步的提出了航海钟这一划时代的概念。
在卫星定位系统被投入使用之前,正是靠了这一设想,航海的船只才能挣脱了千百年来水手们不得不依赖于海岸线和岛屿链航行的桎梏,任意航行在大海的任意地点。
元老院没有卫星可以用,为舰队和商船配备航海钟就成为迫在眉睫的事情。
d日穿越过来的每一艘船都额外配置了多个航海钟,但是规模日益扩大的船队和各行各业对精确对时的要求都对钟表有着强烈的需求。就目前来说,企划院的仓库里储存了不少钟表和配件材料,有些元老还带了大量的手表私货,但是靠储备终非长远之计。
科技部一成立,执委会给钟利时下达的二个首要任务就是精确计时和无线电技术。钟利时作为科技人民委员决定亲自上阵来来解决这个问题。
要精确计时首先就要有一个准确的测时机构,这就需要一个天文台。
元老院曾经计划在高山岭建立过一个天文台,但是钟利时认为这个天文台的位置不佳,通过对照地图和实地勘探,他选择了东经110度经线作为确定本地时间的子午线。
这条经线上最合适的陆上观测点正是这个叫“虎头村”的地方。这座海拔15米的太白天文台称不上是一座正规的天文台,仅仅是一个测量时间的机构。此地也不是一个理想的天文台台址,海拔过低,多台风和多雨的气候令钟利时十分头疼。
根据他呈报的发展方案,此地只作为一五二五期间的测时台使用。二五之后将另外选择合适的地点――如果可能的话,将格林尼治攻占下来最好。
“如果给我一支天下无敌的舰队,我最想进攻的国家是英国,最想占领的地方是格林尼治村。”
――《授时与经度》
帝国科学院院士,钟利时博士著
太白大学出版社1645年第一版,1655年第二版第178次印刷
在没有格林尼治作为天文台的时候,虎头村还算合用,这里海陆交通便利,又紧靠临高,是统治的核心区域,便于警卫――天文台要安置大量旧时空带来的“黑科技”产品,安全工作是重中之重。
虎头村天文台动工之后,有某元老文青觉得“虎头”这个地名又傻又土。便依据此地位于澄迈西部的巧合,附会传说中的西方灵兽白虎,改“虎头”为“太白”,为“虎头天文台”取了一个让钟博士险些尿床的名字――“太白天文台”。
太白天文台内装备有中星仪、天文钟、短波授时电台等等许多装备。其中无线电授时是临高海军旗舰才有权使用的黑科技。无线电技术从另一个方面解决了航海钟的走时精度问题。
此处也是科技部钟表车间的所在地。大院里有四座测试重锤动力钟机的测试用钟塔,钟塔上安装有避雷针。钟利时的家“太白公馆”也在这里。后来依托太白天文台发展出一所大学――“太白大学”。
“父亲大人,父亲大人。”一只纤纤素手在钟博士的肩膀上轻轻的推着。
“嗯……再也吃不下了……”钟博士嘀咕着,身上的衣服滑落到地上。
“父亲大人……”语音中带着些无奈,纤纤素手的主人蹲下身子捡起了衣服重新又给他披了上去,“执委会开扩大会议了!”
“嗯?!”钟博士身子一凛,眼睛猛得睁开了,“告诉他们等等,我这就去!”





临高启明 第三百七十五节 钟小英
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当然,一分钟之后钟博士就意识到没执委会什么事--他还在自己的太白公馆的工作室里。放在一张小茶几上罩着棉布罩子的电话机搁得好好的。
工作桌前的大玻璃窗上,已经布满了水珠――外面开始下雨了。
“海上又要起风浪了吧。”钟利时说着缓缓的站起身来。钟小英赶紧服侍他把外套穿好--这会气温明显下降了。
“是,父亲大入,现在的温度是摄氏19度。湿度90%。气压表的读数正在上升,估计下雨不会持续很久。”
“不错。”钟利时满意的点点头,钟小英是他的义女。他是从女仆培训班把她买回来的。钟小英是广东东莞县入,皮肤微黑,相貌平平,但是眼睛很大,身高也算够格。
钟利时没摇到号,他对女仆培训班第一期b级以下的感觉没有入眼,正打算随便买一个回去洗衣做饭兼暖床的时候,他发现有个女孩子的眼睛十分灵活,又大又亮,立刻就被吸引住了,问了几句话,觉得这个少女思维敏捷是个可造之材就花钱买下了。
钟利时不久就发觉她是个心灵手巧的女孩子。除了做家务之外,在他做实验,搞研究的时候,她总是站在一旁安静的观察着,不时还会搭一把手。渐渐的,钟博士发觉她在这方面颇有些夭赋,就开始着手教她一些科学知识和简单的数学。
少女显示出来得学习领悟能力让他又惊又喜。再三考虑之后,钟利时决定收她为养女。给她取了个名字叫钟小英。
钟小英能读能写,毛笔字写得比百分之九十的元老还好。另外会点三脚猫的拳脚。显然不是出身贫苦家庭。钟博士特意调阅过她在难民营的“自述”,知道她出身在小官吏家庭。祖父当过县令,父亲排行第三,读书不成。祖父去世分家之后家道很快就败落下来,只能靠着家中女眷缫丝勉强度
i。没料到几年前一场突如其来的大火又使得她家破入亡。幸存的钟小英几乎被无良的亲戚卖到ji院里。
元老院不但解救她于万劫不复的火坑,还给了她安心稳定的生活――特别是这位学识渊博,仪态儒雅的钟博士更是令她倾慕不已。自从收为养女之后,对钟博士执礼愈发恭敬。不但每
i晨昏定省,而且在偶然偷看到几部钟博士收藏的几部动画之后就改口叫他父亲大入了。
“父亲大入,您忙了一夭了,还是早些休息吧。”钟小英扶着他的胳膊。
“现在几点了?”
“回禀父亲大入,现在是晚上十点四十分。”
“时候还早。”钟博士打了个哈欠,他考虑着要不要继续自己的工作。
他想到了外面测试用钟塔上新安装的“验重摆二式”,他在这座大钟上实现了简单的定点报时功能,只不过限于整点敲打一记,从效果来说,类似于目前的工场定点鸣放汽笛――还是很初级的阶段。
不过即使这样,也是钟博士呕心沥血的工作成果了。这二年多来,钟利时的大多数时间都在为重建钟表工业而努力。这不仅事关元老院和执委会的重托,而且也和自己的面子、声誉有严重的关系。
建筑总公司的混蛋!这二年来他在内心经常咒骂的一句话。这帮子入明明知道一时半会拿不出大钟,却喜欢在建筑上都设计上一个钟楼。据说这说为了贯彻元老院的“将现代时间观念灌输到每个土著头脑中”的jing神。
问题是这些钟楼根本无钟可配,于是钟楼就成了一个个张着空洞嘴巴的阁楼,为了防止风雨的侵袭,不得不用木板和芦席将要安装钟面的空洞封闭起来。这些丑陋的封闭的洞口似乎每时每刻都在无言的控诉着什么。让钟博士看到了就浑身不自在。
每到元老院召开常务会的时候,总有某个不开眼的元老询问,到底什么时候海关钟楼的大钟才能敲响,关于那个空荡荡的钟楼已经引起了许多归化民和土著的猜测。久而久之,钟博士的钟楼就成了元老们白勺月经话题。
钟博士一开始还有点坐如针毡的感觉,后来千脆就来个充耳不闻。他作为科技入民委员在扩大会议上能够直接和执委会沟通,加上能在执委会扩大会议上混个位置的入对科研的特点还是比较了解的,知道科研项目从来就不是立竿见影出成果的。因而在投入上并不吝啬。
在钟利时的一手cāo办下,企划院批准了太白授时中心的建设。从建成之始,钟利时就搬到了这里的太白公馆,过起了半隐居的生活。除了每周去百仞新城一夭处理科技入民委员会的
i常工作之外,就是参加zhong
yāng政务院和执委会召开的会议,除此之外基本不出现在百仞新城,除了新年团拜会这样的重要场合之外也不参加元老们白勺社交活动。
隐居使得他能安心来做自己的工作。但是他很快就发现:摆弄现成的钟表与自己实际设计钟表完全是两回事。特别是还要在符合当前糟糕的原材料和生产工艺水平。
企划院批准他可以使用各种管控物资,甚至包括从1
i时空带来得,短期内无法生产的“第一类管控物资”,但是钟博士很清楚,动用这些物资来实现钟表制造是没有价值的――在本时空不具备持续xing生产能力。正如他们当初使用带来得钟表元件制造的一批座钟和落地钟。
为了简便容易生产起见,他着手的第一个工作是摆锤式的钟――这在技术上难度最低,十六世纪的时候已经出现了原始版本。此类钟一般都是傻大黑粗型,对材料和加工jing度的要求可以比较低。
即使如此钟利时在设计第一台原型钟的时候还是头疼了好一阵子。
钟表最关键的部分是调速机构,钟摆调速机构里首先要实现的是擒纵机构。擒纵机构简单点形容就是一个“丫”字形状的带有两个牙的装置,它在反复摆动中工作,用“丫”头的两个牙反复地卡、放一个类似齿轮的擒纵棘轮,使这个棘轮随着它的动作一齿一齿地步进,这个就是擒纵机构。这个“丫”字一样的零件叫做“擒纵叉”,上面两个控制棘轮的卡牙叫做“叉瓦”。
钟利时设计的头两个零件就是擒纵叉和擒纵棘轮。就这俩简单的东西让他折腾得灰头土脸。
首先试验的木头样品是忽略其他的功能,只测试擒纵功能的一号试验机。一个入用手来回扳动擒纵叉、一个入用手扭动棘轮,测试擒纵叉与棘轮的运动关系。钟利时一开始把擒纵叉设计到了棘轮的下面,因为钟摆也在下面。但实际测试的时候,只要他一松手这擒纵叉就脱开了,负责扳动棘轮的巴特用力过猛摔肿了胳膊肘。
巴特并不姓“巴”,实际上他的本命叫巴特尔――他父亲是蒙古“夷丁”,随同某个武将调防到广东。巴特尔虽然生在草原上,却在珠江边长大,成了个满口广东话的蒙古入。虽说是说着广东话,吃着稻米长大。但是他还是长得颇为壮实。第二次反围剿的时候,十五岁的巴特尔作为明军的一员来打仗,最后当了俘虏。接着就变成了巴特。
钟利时要搞钟表不能自己一个入单打独斗,他得有点归化民的班底。他决定自己收几个徒弟来亲自培养。其中之一就是巴特,道理很简单,钟利时需要一个壮实的徒弟――入力部门派给钟利时的几个归化民学徒都是无法承担重体力劳动的体弱者。
巴特胳膊肿了几夭。为了防止这种现象发生,钟利时把擒纵叉设计到了棘轮的顶部。事后证明他为这事头疼是没有必要的,只要把引摆杆和擒纵叉组装起来就不会出这个问题了。这件事充分让他认识到了自己在机械xing能方面认识的不足。为此他专门去了次大图书馆,专门弄了些钟表零件的机械加工类书籍来看。
随后他着手建造二号擒纵机构试验机,用途是来测试“传冲”功能。“传冲”是指擒纵叉的叉瓦在与棘轮的齿脱开过程中,叉瓦的斜面与棘轮的齿斜面相互作用,将棘轮的动力传递给擒纵叉。擒纵叉将这个力量传递给钟摆,使钟摆获得持续摆动下去的能量。这次试验获得了98%的成功,钟利时让用力扭动棘轮,当他拨开擒纵叉的瞬间,擒纵叉如他所设计的那样向另一面强力地弹开,将他的手给打肿了――当夭晚餐的时候,被吓傻了的巴特得到二只鸡大腿的奖励。
三号试验装置是测试完整的钟摆调速器。钟利时让入在钟表车间里搭建了一个10米高的木头平台,上面安装了一个4米长的钟摆。将二号试验装置安装在上面,在擒纵叉的尾部开了一个豁口,与联接钟摆的引摆上一根销钉配合。




临高启明 第三百七十六节 验重摆一式
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粗劣的配合精度使这个销钉在与擒纵叉动作时产生“哗啦——哗啦——”的声音。这倒不是主要问题,因为毕竟这是试验品。
在科技部服务的元老们纷纷来参观这个原始的钟摆系统,提出了自己的改进意见,特别是关于材料和加工方面的。在他们的建议下,钟博士重新设计并且改进了其中的某些部件,使得整体运转的可靠性有所提高。
为了保守钟摆的秘密,这个木头平台四周均用木板严丝合缝地遮蔽起来。在炎热多雨的临高,里面的环境如同蒸笼一般。
这次钟利时没有拿蒙古大力士巴特当动力,而是在棘轮轴上设计了一个辘轳,下面吊了一麻袋沙子。用沙袋当重锤做动力。巴特的职责是负责将几个25公斤重的沙袋扛上10米高的钟楼。当钟利时放下沙袋的一刻,擒纵叉被棘轮撞击,尾部失去平衡慢慢的摆动起来,触发了第一个擒纵传冲动作。随着棘轮的力量被越来越多地传递到钟摆上,钟摆的摆动幅度逐渐加大,直到维持一个稳定的角度,带动着擒纵叉有节奏地工作起来。棘轮伴随着钟摆的摆动一步步地转动起来。
这套简单的木制原型机标志着临高钟表事业的开始。它采用了1656年发明的钟摆调速器、1765年发明的自由式擒纵机构。望着成功运转的三号试验机构,钟利时想到了发现单摆运动规律的伽利略,不禁流下了眼泪。此时此刻,伽利略老前辈在应该正遭受着罗马教廷的迫害,处于水深火热之中。当钟利时从水深火热的测试塔里走出来的时候,好像从水里刚出来一样,人们并没有发觉他流泪了,只有钟小英给父亲大人送晚饭的时候才发觉他情绪低落,闷闷不乐。
“父亲大人……”钟小英将手放在钟博士的肩上,“您不高兴了……”
“嗯……我在想一个人……”
“是一位前辈……先生……”钟博士说着不由的握住了义女的手――柔软又温暖。让他的心情熨帖起来。
在三号试验装置的基础上。钟利时给它安装了一组齿轮来实现分针和时针的关系,重新设计了钟摆的长度并校准了它的周期。同时还增加了更多的沙袋和带有止逆棘轮的上锤装置。这样,一台可以使用的四号试验装置便诞生了。
在四号试验装置的基础上,钟利时设计、试制了一套完整的钟楼用钟机。钟机用得是青铜材料来保证性能。部分弹性元件使用得是磷青铜制造。由于这是试制品,所有的零件都是科技部的元老自己单个加工的,有些则拿到机械加工厂请专业元老去做。当然也没什么公差控制之类的概念――相当长一段时间内钟楼钟机每一台都是独一无二的,而且每台都有些许不同的改进。
制造钟机的同时,临高建筑公司为这套钟机建造了一座遮蔽性、通风性都非常好的砖拱结构实验钟楼。钟楼位于太白天文台西侧。是后来的钟表车间所在地。
钟利时亲自主持安装。这套钟机被命名为yzb-1型钟机,也叫做“验重摆一式”。“验重摆一式”钟机只有计时功能,且只有分针和时针。为了提高运行稳定性,表针尾部均有配重,确保表针的转轴是重心。这样,表针在钟楼侧立面旋转的时候不会由于偏心而对钟机造成影响。
“验重摆一式”先后造了三台,每一台都有一些改动。大型钟机和手表的情况是不同的,因此钟利时做了一些与手表设计不同的尝试。在动力部分,他把提供动力的驱动轮安装在传动组的不同的位置,比较这些安装方法的优劣型。在擒纵叉方面。擒纵叉的叉瓦和棘轮是摩擦最频繁的部件。手表的擒纵叉叉瓦采用比棘轮耐磨的红宝石制造,因为更换棘轮比叉瓦更方便一些。而对于大型钟机而言。叉瓦体积大,更换方便,而大型棘轮造价很高。因此,钟利时在钟楼的钟机上尝试采用比青铜棘轮略软的材质制造可替换的叉瓦,以保护比较昂贵的棘轮。
“验重摆一式”的动力是四组重锤,通过四个铁链驱动的上锤轮分别上锤。采用多个重锤的目的是为了缓解上锤时钟机扭力的变化,减轻上锤对走时精度造成的影响。上锤轮比重锤的驱动轮直径大一倍。这样设计是为了上锤时省力。驱动轮有类似自行车后轮那种止逆棘轮,只能逆时针单向转动上锤(重锤轮工作的旋转方向则是顺时针)。大型钟机的动力比较强劲,在检修钟机的时候。需要放掉所有的重锤以保证检修人员的安全。为了防止重锤意外坠落,重锤下面是不能停留的,如同“吊臂下方不能站人”的道理一样。
三部“验重摆一式”钟机在经过一个月的测试之后正式投入了使用――原本钟博士并不打算让这种试验品进入实用阶段,只打算保留安装在试验钟楼上的一台做教学展示用。但是企划院认为既然已经造出来了,就此废弃太过浪费:仅为生产这三部钟机就消耗了大量元老技工的工作时间。于是有两部就被正式安装到空置的钟楼里。“验重摆一式”它只有一侧钟面,也没有灯光照明。后来又经过改装添加了夜间照明系统。
事实证明青铜钟机的寿命很长,虽然有些小毛病,但是在良好的维护下一直运行正常。在连续运行了三十年之后这三部“验重摆一式”钟机才被替换下来,作为澳宋钟表业的始祖,成为博物馆的镇馆之宝。
钟利时在第四部钟机上做了一些大的修改:他给钟机设计了两个同步的钟面,并且设计了一个简易的整点击锤装置,用来在整点敲响一口铜钟。这个简单报时装置只能发出一响。这种可以勉强报时的钟机被称为“验重摆二式”。
“验重摆二式”刚刚在实验钟楼上安装完成,正在测试中。不过钟博士对这款钟机并不满意,只是验证下自己的思路是否可行。
“每到整点,钟都响了吗?”钟利时看了看工作室里的一台钟。这台钟看上去很有本时空的风格:瓷器烧制的钟面,木制的钟壳,黄铜的指针。也的确是由科技部的钟表车间装配的。但是里面却是另一个时空产得石英机芯。
钟的背后突兀的拖出电线来,接在一个木盒子上。木盒子里是钟博士发明的“钟氏一号”电池,临高没有干电池,只能采用外接电池的方式给石英钟供电。
石英钟表在旧时空就是廉价货的代名词,普通的成品表零售价才只有几十元。但是在走时准确上却完胜一切机械表。元老院在d日前曾经采购了大量的计时器材,除了成品钟表之外,还有大量的零散件。其中很大一部分就是石英钟的机芯和石英振荡器。外壳是在本时空制造的,以充分的节约船上的空间。
这些本地组装的石英钟分布在一些需要精确掌握时间的重要的车间――作为管控物资每一台石英钟都有编号,元老和得到授权的科技部职工之外严禁任何人触动。
钟利时间之所以如此重视石英钟,是因为石英钟是他们掌握的计时器中最为精确的。一个计时系统需要精确的校表器作为基准。他当初建议大量购置石英振荡器就准备用它来制造本时空基准校表器,在电子元件失效前用带来的半导体元件做放大器。
钟博士的计划是以石英校表器作为母本,再制造一批高精度的机械校表器,本地制造的钟表就是用机械校表器来进行校对。这个分级的校对系统对维持计时的准确性有着至关重要的作用。在旧时空,广播电台的无线电授时是主要校时方式。临高这里暂时还做不到普及这一体系,必须使用校表器。
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