康熙三十年冬月初,刘阳明从江南回京后,苏府的书房夜夜灯火通明。案上摊着太湖堤坝的修复图纸,旁边堆着厚厚的《河防一览》和《机械考》,他手指在图纸上的泄洪口标记处反复摩挲——水利图纸泄露虽已查明,但工程安全防护的漏洞如同一根刺,扎在他心头。
“刘大人,你都三天没好好睡了。”春桃端着一碗安神粥走进来,看着他布满血丝的眼睛,心疼地说,“江南堤坝已经修复,图纸也加了防伪标记,你怎么还这么焦虑?”刘阳明抬起头,指着图纸上的警戒区:“修复只是暂时的,只要有人想破坏,总能找到漏洞。泄洪口被改我们没能及时发现,就是因为缺少‘提前预警’的东西。我想设计一种‘预警铃铛’,只要有人靠近工程关键部位,或者水位、地脉出现异常,铃铛就会自动响起,咱们就能第一时间应对。”
“预警铃铛?”陈默正好从外面进来,手里拿着刚修好的望远镜零件,“这个想法好!我之前在《天工开物》里见过‘水力连机碓’的机关,或许能借鉴到铃铛的触发装置里。”李卫也凑过来:“要是这铃铛能装在堤坝、铁路、农业学堂这些关键地方,以后再有人想搞破坏,咱们就能提前知道,省得像上次一样被动!”
说干就干,三人立刻在书房展开讨论。刘阳明在纸上画出铃铛的大致模样:“主体用铜铸造,高五寸,直径三寸,表面刻上星纹——一来和钥匙吊坠、铜匣的星纹呼应,二来星纹的凹槽能让声音更清脆传得更远。铃铛内部装‘双层舌片’,一层是铜舌,一层是铁舌,铜舌响代表‘安全预警’(如水位异常),铁舌响代表‘危险预警’(如有人入侵),这样能快速区分情况。”
陈默则专注于触发机制:“针对水利工程,我们做‘水位触发式’——在堤坝内侧安装一根空心铜管,铜管里放一个浮球,浮球连接绳子,绳子另一端连着铃铛的机关。当水位涨到警戒高度,浮球上升拉动绳子,触发铜舌响;针对铁路和学堂,做‘震动触发式’——在地基下埋一根弹簧铜杆,铜杆顶端连接铃铛,一旦有人撬动铁轨或冲撞墙体,震动会让弹簧铜杆弹起,触发铁舌响。”
“还要加‘防误触装置’。”春桃补充道,从草药包里掏出一把晒干的“风响草”,“把这个磨成粉,撒在铃铛的机关连接处。风响草很轻,正常的风吹雨打不会让它移动,但震动或水位变化带动机关时,草粉会脱落,露出里面的红色标记——这样我们赶到时,能一眼看出是不是误触,还是真的有险情。”
设计方案确定后,刘阳明立刻带着图纸去工部找工匠。工部尚书见了设计图,连连称赞:“刘大人这想法巧妙!既实用又不复杂,工部的工匠完全能做出来。只是铜料近期多用于铁路和铜匣制作,可能需要从民间收购一些废铜回炉。”刘阳明点头:“无妨,我让李卫去民间收购,务必在月底前做出第一批五十个预警铃铛,先装在太湖堤坝和京城至通州的铁路关键部位。”
接下来的半个月,苏府后院变成了临时作坊。工匠们熔铜、铸造、雕刻星纹,陈默指导他们安装机关,春桃则带着丫鬟们制作风响草粉和连接铃铛的麻绳,李卫每天往返于京城各地收购废铜,忙得不亦乐乎。刘阳明每天都要去作坊查看进度,有时还亲自动手打磨铃铛表面的星纹,确保每一个铃铛都精准无误。
“刘大人,你看这个‘水位触发式’铃铛,浮球在铜管里卡壳了。”一个工匠举着半成品喊道。刘阳明走过去,发现是铜管内壁不够光滑,浮球上升时被铜屑卡住。他立刻让人找来细砂纸,亲自打磨铜管内壁,又在浮球表面涂了一层蜂蜡:“蜂蜡能减少摩擦,以后定期更换蜂蜡,就能避免卡壳。”
月底时,第一批五十个预警铃铛终于制作完成。铜制的铃铛在阳光下泛着温润的光,星纹凹槽里还残留着春桃撒的风响草粉,轻轻一晃,铜舌和铁舌发出“叮铃——哐当”两种截然不同的声音,清脆而有辨识度。康熙听说预警铃铛制成,特意派苏公公来苏府查看,看到铃铛的设计和触发原理后,连连称赞:“此物甚好!既简单又实用,朕准你在全国的新政工程中推广,所需材料工部全力配合!”
元旦前夕,刘阳明带着工匠们前往太湖堤坝安装预警铃铛。百姓们听说这是“能提前报信的铃铛”,都围过来看热闹。一个老农好奇地问:“刘大人,这铃铛真能知道水涨多高吗?要是真管用,咱们以后就不用半夜起来去堤坝看水了!”刘阳明笑着点头,让工匠演示:“大爷您看,这铜管埋在水里,水涨到这里,铃铛就会响,比人看更及时准确。”
安装工作进行到第三天,突然传来一阵急促的“叮铃——叮铃”声——是堤坝南段的水位预警铃铛响了!刘阳明心里一紧,立刻带着李卫和工匠们赶过去。只见堤坝内侧的水位果然逼近警戒高度,浮球上升拉动绳子,铜舌正在不停晃动。“快!打开泄洪口!”刘阳明大喊,工匠们立刻转动闸门,浑浊的洪水顺着泄洪口排出,水位渐渐下降,铃铛也停止了响声。
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