第二章 “大发明” 第四十二节 高压锅
目录：初级春秋| 作者：法拉第| 类别：历史军事
//7kankan.com// 各种弩的制造工作已经交给归通管理的大工场负责。去看看小说网 w-W-w.7-K-aNKan.c-o-m。.
在小工场，有一项重要工作就是给归豹造大时钟，还有时钟的改进工作，都被姜海涛交给了轸老头。轸老头还负责纸的试验，但收集和处理破布、刨花等原料都需要不少时间，而且现在天气冷，原料的浸泡很费时间，所以试验周期长，进展也很小。豫除了造不同的箭给井试验，还负责框锯、刨等工具的制造和小改进。井负责的箭头试验工作很枯燥，但他的主要工作还是改进抛石车。
姜海涛则在大家的不理解下，又开始进行一项基础研究工作——测量多种材料的机械性能。
他让工匠们用不同种类的木料、竹料制成一些哑铃状的东西：长10厘米，中间宽厚1厘米，两头各3厘米长的一段宽厚各3厘米。然后他把这些东西一头用丝绳挂到支架上，另一头吊上重物，看吊上多重后才能拉断。可是这个试验结果非常令人郁闷——一根也没有断。
奇怪了一阵后，姜海涛明白自己作的样品还是粗了，1厘米见方的木料至少可以承受几百公斤的拉力。于是他把这些木条的中间部分又弄细了些，只留下5毫米见方。首先进行试验的几种竹条，在挂到400公斤左右的重物时就断了。随后姜海涛又造了一些1厘米见方的小木块，上下用厚铜板压住，然后用重物压，直到把它们压裂。他告诉井，这是在测量各种材料的抗拉强度和抗压强度，可以方便今后的设计，比如抛石车杠杆的减重。［注024201］
姜海涛还让金匠们铸造了一些青铜棍。这次他吸收了先前的教训，预先估算了一下尺寸。从工匠们的实践中，他觉得青铜的强度应该比竹、木等高几倍，因此5毫米见方的铜棍应该能承受1吨的重物，没准还会到2吨。这个分量太重了。可是继续缩小尺寸，那就不是青铜棍，而是青铜丝了。后来在井的提醒下，姜海涛想起了杠杆，利用一根粗大的青铜杠杆把重物的力放大十倍。这套器械被工匠们完善后，开始用来测量各种材料的机械强度。
经过初步测量后，姜海涛就发现青铜的抗拉强度至少在20公斤/平方毫米。虽然材料配比不同时，差异很大，但都高于这个值。只要不超过这个值，青铜棍都没有变形。再大一些，有些青铜棍开始被拉细，最后断了。对于姜海涛来说，他暂时不需要知道精确的数据，因为根据这个强度，他已经对高压锅的强度不担心了。后续的反复试验和计算工作被交给了井，因为他需要寻找一种最合适的竹子来减轻杠杆的自重，包括竹子的种类、粗细。姜海涛自己则开始试造高压锅。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
高压锅，本来并没有什么迫切的需要。归豹对于姜海涛所说的什么高压锅炖肉更快更鲜美，并没有太在意，觉得这完全是因为姜海涛在归贝家受到了生肉的刺激。在他看来，抽水机、鼓风机最重要，因为它们直接关系到农田、采矿。
可是入冬以来的几场大雪，让姜海涛把提高自己的生活质量摆到了更优先的位置。衣食住行，首先需要解决的自然是头两项。衣服上，鸭毛、鸡毛、鸟毛什么的轸老头已经快收集、处理好了，姜海涛准备在高压锅之后就马上着手。高压锅，可以让他吃到更容易消化的肉食，甚至还有排骨汤，加强营养。俗话说“民以食为天”嘛。所以这高压锅被姜海涛私自摆到了第一位。
当初在高压锅的木制模型完成后，姜海涛突然想到这个锅的强度够不够，会不会因为里面的压力太高而破裂。随后他尝试进行强度计算，结果发现当时的斤、厘等单位非常不方便，脑海中的一个大气压约10米水柱也无法直接采用。再加上抛石车、砲弩、抽水机等设计中的计算，让他下定决心制定新的度量衡。
现在又完成了青铜材料强度的初步测量，他马上就进行了计算。
姜海涛不知道自己家厨房用的高压锅，里面压力是多少，因此他打算先造一个最大可承受一倍大气压的青铜锅。一个大气压10米水柱，相当于每平方厘米1公斤。锅的内径被暂定为40厘米，高也是40厘米。去看看小说网 www.7kaNKan.com。按照这个尺寸和气压计算，锅内的压力会有40×40×1＝1600公斤。这个数值看起来虽然很大，但青铜的抗拉强度也不小，理论上壁厚只要达到0.07毫米就行了。当初姜海涛设计的木模型上，壁厚有1厘米。在他的印象中，家里的高压锅壁厚看起来只有2、3毫米。当然，那是不锈钢的，现在是青铜，铸造质量恐怕也没法比，如果有什么砂眼之类的可容易裂。所以为了安全，他决定还是保留1厘米的厚度。继续加厚当然更安全，但自重太大，还会影响传热。
姜海涛不打算像现在的鼎那样，在下面铸几个青铜腿，把容器支在地面上，下面放木材加热。这种敞开式的加热方式当然浪费燃料。春秋时期也有炉灶，和他在老家见过的差不多，但上面主要是放陶制的容器，放不了厚厚的青铜器。于是他让工匠垒了一个新炉灶，周围有青铜柱、中间有青铜环加强。这样笨重的青铜高压锅就可以坐到这个青铜环，不至于把炉灶压塌。当然，烟囱什么的也有。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
高压锅的强度问题没有他预料的那么难，但锅盖问题就不容易了。当初他也是回忆和琢磨了好几晚，才想出解决办法。
第一是要让锅盖扣住。他参照后世高压锅上的卡瓣，在这个锅盖周围也设计了六个扣下来的部分，锅沿上是对应的六个突出部分。盖上锅盖后转动32度，就能让上下扣在一起。利用两道工序的合铸法，这种翻转的卡瓣不难制造。锅盖上方还有两对凸起的卡子，人们可以在它们中间放下一根长长的横木，转动锅盖。
第二项要求更重要，那就是密封。锅盖、锅沿结合处的青铜面要仔细打磨，但仅仅这样还不够。姜海涛记得后世的高压锅里，锅盖内侧有一个塑料垫圈，截面好像是横的V字形。如果没有它，蒸汽可能会从金属接触面中间的间隙漏出来。现在不可能有塑料，于是他询问工匠们有什么软软的东西，有弹性，还不怕热。工匠们提出了藤条、皮革、动物肠等等。姜海涛最后决定用皮革，因为它看起来弹性不错，也最容易获得。动物肠弹性好一点，但比较少，处理起来麻烦点，而且经常被拿去作弓弦。另外，姜海涛感觉它经受不住高温。皮革的弹性当然远不如塑料，于是姜海涛在锅盖、锅沿的接触面上设计了两圈沟槽，计划把两个皮革圈嵌在里面，这样能通过弯曲的通道加强密封。
第三个问题就是安全阀、减压阀。高压锅上必须得有这玩意，否则蒸汽压力过高后，很容易爆炸。老妈可是警告过他，高压锅刚熄火时不能开，必须等里面的蒸汽冷下来。还要注意清洗安全阀的洞，保证畅通。姜海涛也看过这个安全阀、减压阀，感觉就是一个压在气眼上的重锤。于是他最初在锅盖上设计了三个圆柱状的凸起，外面可以分别套一个青铜重物。用重物的重量除以凸起上气眼的面积，就是压强。
现在气眼的直径被确定为5毫米，比后世高压锅上的大多了。可是它不能再小了，因为是铸造的。姜海涛当初就打算在铸造后对气眼进行一点简单的打磨，但还是担心它们被杂物堵上，于是在锅盖上一口气设计了三个。总不能三个都堵吧。当时在加工木制高压锅上的柱状凸起和重物套时，姜海涛还碰到了一个问题：重物套不能顺畅地上下移动。于是他把凸起设计成了园台形，重物套的内部也相应地改了一点。
重物的重量，如果锅内压力比外面高一个大气压，5毫米直径气眼上需要0.1963公斤。于是姜海涛又测量了一下青铜材料的密度，让工匠们分别铸造0.1、0.2、0.3公斤三种重物。这时井提出了一个办法：按照0.1公斤青铜重物套的尺寸，精细制造一个木模型，园台形，上面有一细杆；另外简易铸造一些青铜环，重0.1公斤，可以套在那个细杆上。这样，他们需要精密加工的零件可以减少两种，而且方便调节。姜海涛听了以后大喜，让工匠们造10克重的小铜环，以便更精细地调整安全阀上的压力。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
最后的设计细节被确定后，姜海涛立刻让工匠们开始铸造。两天后，第一个青铜高压锅就摆在了新炉灶上。它足足有80公斤重，仅锅盖就有16公斤。去看看小说网 w-W-w.7-K-aNKan.c-o-m。
虽然这个重量姜海涛早就计算出大概了，可是看到几个工匠们抬它，姜海涛依然感到有点惊讶，心说下一个高压锅一定要把尺寸缩小一些，或者冒险把锅壁造薄点。
第一次试验，姜海涛谨慎地没有放肉，也没有在安全阀上套重物，只放入半锅清水开始烧。这厚厚的青铜锅就是比不锈钢锅麻烦，足足烧了一个多小时才开始冒出蒸汽。随后姜海涛让人把铜帽套到安全阀上，分别是0.1、0.12、0.15公斤。铜帽和安全阀凸起的精细加工看来还比较过关，蒸汽不再冒出来了。这样又等了10分钟左右，第一个重物被顶了起来，蒸汽从它下方四散喷射。工匠们看着没太大反应，姜海涛却很兴奋。水汽能把金属重物顶起来，这可是蒸汽机诞生的源头，没准自己能造一台蒸汽机。不过看昨天打磨高压锅锅盖，还有铜帽和安全阀，造一个光滑的汽缸将非常费事。
又继续加热了10多分钟后，另外两个铜帽也被顶起来了，而且两个轻的铜帽被顶得乱跳。这时姜海涛有点庆幸自己把安全阀凸起的角度留得还比较陡，否则铜帽肯定要掉下来。姜海涛这时决定暂停试验，让工匠们把高压锅吊下来。自然冷却显然很慢，于是姜海涛取下铜帽，尖利的蒸汽哨声把很多人吓了一大跳。
蒸汽不再喷出来后，姜海涛命人打开锅盖。这时他悄悄地躲远了一些，看着几个人把木棍放到锅盖上的两对卡子中，像推磨一样转动。锅盖安全地打开了，只是在周围喷出一点蒸汽。金匠们敲了敲高压锅，仔细看看后告诉姜海涛，没发现什么问题。姜海涛过去一看，锅里的水少了一半。厨子看到后，立刻告诉姜海涛，这锅太费水，如果用来炖肉，很容易干了。姜海涛明白那是因为水蒸发得太多。
看了看锅盖，他意识到气眼大了，所以在铜帽被顶起后，泄漏的蒸汽比较多。再回忆一下老妈炖肉的过程，他又想起两个细节。有几次在高压锅开始冒出蒸汽，呲呲作响时，老妈不在厨房，就让他去把灶火关小，这时候蒸汽就变成间歇性的冒出。嗯，这应该是减少提供的热量，让水不要那么快蒸发。第二个细节是每次炖完肉关火后，老妈都要把高压锅留在灶眼上，说是等它凉下来，而且曾经嘱咐他不要去碰锅盖，包括上面的安全阀。姜海涛这下明白，自己刚才取下铜帽排汽，虽然加快了冷却，但也放走了大量蒸汽，锅里剩下的水自然少了。看来后面的试验中要注意这几个问题。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
姜海涛随后让人把早就准备好的几块犀牛肉和牛肉，都放到了锅里，并且补充了一些水。一个厨子被叫来，按照他平常炖肉的方法放入调料。姜海涛看着他洒下去的一些树枝、树叶、粉末状东西，虽然有点好奇，但也没细问。他只认识厨房里的油盐酱醋，还有肯德基的番茄酱，所以自己最好别上去露怯。厨子则对这个新的大锅很好奇，不知道为什么要用它来炖肉。
盖紧锅盖后，姜海涛在安全阀上放好铜帽，并把它们的重量分别调整到0.2、0.21、0.22公斤。他准备在高一个大气压的情况下炖肉。架好锅、升起火后，他让工匠们注意观察铜帽，自己则坐到工场的一旁继续设计抽水机。按照刚才第一次试验，锅里大概要半个多小时后才会开。
果然，过了半个多小时后，工匠们告诉他0.2公斤的铜帽顶起来了，姜海涛立刻过去查看。铜帽下喷出的蒸汽连续不断，于是他让工匠们把火弄小些，告诉他们只让这一个铜帽跳动；如果0.21公斤的也起来了，就赶紧再把火弄小；如果这个0.2公斤的一直落下不跳了，就适当加点火。反正就是让它顶起一下又落下，过一会再被顶起来一下，反复跳动。一名工匠立刻抱怨说，这可很难办到。姜海涛一想也是，现在这高压锅可比老妈的大多了，火力却不像煤气灶那么好调节。他只好让工匠们尽量努力，然后自己坐到远处观看。
在工匠的努力下，铜帽时常会落下了，姜海涛感觉到锅内的压力正在两个大气压左右波动。冒出的蒸汽也开始散发出香味，激发出大家的食欲。
这肉需要在高压锅里炖多久，他不知道。印象中老妈在厨房炖牛肉时，从开始冒汽到关火，大概半个小时。于是姜海涛感觉，如果把这个压力保持一小时，应该能把牛肉完全炖烂了。至于犀牛肉，多一个钟头？还是再多半个钟头就够了？还是先等一个钟头，把牛肉炖烂后再说吧。
可是刚这样保持了半个小时，就出现问题了——0.2公斤的铜帽不起来，0.21公斤的却起来了。姜海涛和工匠们都看到了这个现象，于是他立刻让工匠们撤火。看到铜帽都落下，他稍稍放了点心。犹豫再三，他命令一个工匠从那个0.2公斤的铜帽上慢慢取下铜环，降低它的重量。当只剩下0.15公斤时，铜帽下开始冒出蒸汽，过一会又停了。
姜海涛猜测是气眼被堵住了。为了证实一下，他又开始减少0.21公斤铜帽上的铜环。果然，当剩下0.18公斤时，它被顶了起来。调节第三个铜帽，也是到0.18公斤。为了防止另外两个被堵上，姜海涛命人继续减轻第一个铜帽，一点点排放蒸汽，直到它不动了。最后把它全取下来，蒸汽噗地一声开始喷发。停止喷发后，他又减轻第二个铜帽，结果一直没有蒸汽出来，这说明第一个气眼并没有完全堵死。三个铜帽全部被取下后，三个气眼也没有喷出蒸汽，只徐徐冒出一点。不过姜海涛还是不放心，继续等了一会，才让人打开锅盖。
一大股诱人的香气向四周铺开，引起了一片“哎呀”声。姜海涛也顾不上检查锅盖，立刻低头看了看锅里。水已经变成了浓浓的肉汤，看不到底。让厨子用勺捞出一块肉，结果刚提起一半，勺沿外的一部份肉就掉回锅里，把厨子都惊呆了。他炖了那么多年的牛肉，只在连续炖煮两三天后才见到过这么烂的肉。可现在只有一个小时，肉居然就已经变成这样了！在大家的催促下，厨子回过神，把还成形的肉都捞了上来。肉比放进去的少了五分之一，很明显有不少已经被完全炖烂了。大家分吃了几块牛肉后，全都啧啧称奇。
姜海涛也好好慰劳了一下自己的舌头，然后戳了戳那几块犀牛肉。它们虽然还没完全炖烂，但已经可以咬动了，于是他也尝了尝。和牛肉不一样，稍微硬一点，但味道也不错。这时工场里的所有人都已经围到高压锅的周围，姜海涛只好让大家把食具都拿出来，开始分汤分肉。
他和轸老头、井、厨子等人先尝为快了，这时就开始忙正事——检查锅盖的气眼。姜海涛的判断没错，一小块不知道是什么的东西进到了第一个气眼中。看着用一根竹签捅出的小东西，姜海涛有点发愁：如果气眼这么容易被堵，那可是个安全隐患。这时厨子出了一个主意：在锅盖下增加一个稍微小点的盖，遮挡一下气眼，不让它们正对着下面的汤水。这个主意应该能解决问题，不过怎么加上去呢？重新铸造锅盖？那可有点麻烦。
还是厨子提出了解决方法，那就是铸造一个青铜圆板，在远离气眼的地方开一些孔，然后把它放到锅盖下方。怎么安放它呢？井提出来铸造了一个简单的三腿架子，直接放到锅里，然后把铜片放到架子上。姜海涛立刻命令工匠们按照这个办法制造零件，加到这第一口高压锅里。他还决定在今后铸造高压锅时，内壁上增加几个小凸起，用来安放这种挡板。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
改进工作完成后，第二次炖肉就顺利多了。当晚，归豹在宫殿里宴请了养敖、薳申等亲信，让他们品尝了几道新的肉食。他们都知道养敖在设计个什么高压锅，据说是用来炖肉的。但那些肉食的鲜美程度，还是大大出乎他们的预料。结果在这次宴会上，任何有关军队、武器、政治，甚至连农业生产的话题都没有说，大家全都在讨论菜谱。
第二天，归豹实在忍不住，又在大殿里宴请了归章、章通等人。对于他们的惊奇、称赞和询问，归豹只说是自己找到了一个“手艺绝顶高超”的厨子。宴会后，他立刻来找姜海涛，让他赶紧再造几口高压锅。
第二口高压锅，姜海涛决定把尺寸缩小到30厘米，壁厚也薄到7毫米，这样整锅的重量可以降低到30公斤。从理论上来说，7毫米应该是足够厚了，但铸造的青铜件在局部质量上，可要比锻造的不锈钢差很多。因此姜海涛反复叮嘱工匠们要仔细检查，不能有一点砂眼；铸成后也要逐次烧水加压试验。金匠们提出壁厚测量不方便，姜海涛立刻设计了一把像夹子的大卡尺，可以检查高压锅四周以及锅盖的壁厚。至于锅底，他让工匠们适当铸厚点。
井在姜海涛那个大卡尺的启发下，设计了一个由多根连杆组成的木尺。把顶端卡在锅底后，读出各个连杆间的角度，就可以通过作图看出锅底的厚度。试验后发现它确实有效果，只不过制造和使用起来比较麻烦，误差也稍微有点大。井本想接着改进它，姜海涛却觉得这东西的实际用处暂时不大，让他留着以后有空再弄。
小工场现在除了为归豹制造大时钟，又增加了三口高压锅的订单。归豹本想给薳申和养敖家送两口，但在薳申提醒要注意保密后，放弃了这个想法，改为每天送些炖好的肉给他们。木工方面问题倒不大，因为框锯、刨子、磨床等工具不仅越来越多，质量也越来越好。大家也都从姜海涛那学会了不少数学、几何、物理知识，已经能完成具体的计算设计工作。特别是井、豫等人，还能根据姜海涛教过的一些物理知识设想新结构。
冶金方面的问题则开始突出了。金属原料有归豹的支持，供应充足。但是冶炼炉的能力就差点了，鼓风机的需要显得更迫切。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
姜海涛本想把鼓风机还放一放，先抽点时间试试羽绒服，提高保暖能力。可是在看过轸老头收集整理的鸭毛、鸡毛和鸟毛后，他马上改了主意。
虽然轸老头已经按照他的要求，把比较粗大的羽毛去掉了，但留下的羽毛、羽绒仍旧是大大小小，混杂在一起。姜海涛捻起一堆看了看后，发现里面有一些绒毛不到一厘米长，底部一两毫米是很细的根部，上面就是蒲公英那样散开的细毛。这种小羽毛好像才叫羽绒。姜海涛记得自己的爸爸曾经买过一件廉价羽绒服，穿了几天后就开始“长毛”——里面不断有一些小羽毛戳出来。那些羽毛也不大，只有两三厘米长，但外形已经像大羽毛了，和这种小绒毛根本不一样。自己如果直接用这堆羽毛造羽绒服，可能也是个劣质产品。
必须把那些合格的小绒毛挑出来。可是一想到这工作量，姜海涛立刻觉得不对。后世造羽绒服，肯定不可能采用人工分拣，否则一个人一个星期也挑不完。一定是有什么机械的方法。
井很奇怪这些羽毛怎么能造衣服，也蹲在一旁看：“公子，你要把这些羽毛像鸟一样粘在衣服上吗？这应该挺暖和。”姜海涛转头问：“哦？你为什么这样觉得。”“那还不简单。那些鸟凭这点羽毛，可以在雪天里下水游泳，这就说明这些羽毛很保暖。不过我不太明白，为什么这么轻的羽毛，这么保暖呢？”
于是姜海涛告诉他，羽毛里是中空的结构，而且一层层叠起来后，把一些空气封闭在鸟的身体周围，而这些空气不是热的良导体。井边听边问，另外几名工匠也来旁听，大家总算明白了个大概。
讲解过程中，有人偶然吹起了几根羽毛。看着它们慢慢飘落，姜海涛突然想到了一个分拣羽毛的简单办法：把这些羽毛扬起来，从侧面用风吹它们；小羽毛下落速度快，会落在跟前，小绒毛落得慢，会飘到远处。再一回忆，这有点像农村里扬谷子，好像是用来分离谷粒和谷糠，或者谷子和稻草的。
姜海涛兴奋起来，马上询问工匠们知不知道现在收割了谷物后，怎么分离其中的杂草。听了介绍后，他了解到春秋时期的农民已经知道抛扬谷物来分离杂物的方法，而且他们在舂谷后，也用类似的方法把谷壳分离出来。不过姜海涛同时也知道，这些农民们都是利用自然风，最多在一旁派一个人用大扇子扇扇。
于是姜海涛立刻开始着手研究螺旋桨。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
［注024201］：竹子的顺纹抗拉强度可达170Pa，顺纹抗压强度达80Pa。刚竹顺纹抗拉强度最高达280Pa。普通钢铁的抗拉强度为500～600Pa，黄铜300～500Pa。1pa，就是每平方毫米1牛顿，每平方厘米100牛顿、10.2公斤。因此1厘米见方的竹子，可以承受大约1700公斤拉力；5毫米见方的可以承受433公斤。青铜的抗拉强度算20公斤/平方毫米。
在小工场，有一项重要工作就是给归豹造大时钟，还有时钟的改进工作，都被姜海涛交给了轸老头。轸老头还负责纸的试验，但收集和处理破布、刨花等原料都需要不少时间，而且现在天气冷，原料的浸泡很费时间，所以试验周期长，进展也很小。豫除了造不同的箭给井试验，还负责框锯、刨等工具的制造和小改进。井负责的箭头试验工作很枯燥，但他的主要工作还是改进抛石车。
姜海涛则在大家的不理解下，又开始进行一项基础研究工作——测量多种材料的机械性能。
他让工匠们用不同种类的木料、竹料制成一些哑铃状的东西：长10厘米，中间宽厚1厘米，两头各3厘米长的一段宽厚各3厘米。然后他把这些东西一头用丝绳挂到支架上，另一头吊上重物，看吊上多重后才能拉断。可是这个试验结果非常令人郁闷——一根也没有断。
奇怪了一阵后，姜海涛明白自己作的样品还是粗了，1厘米见方的木料至少可以承受几百公斤的拉力。于是他把这些木条的中间部分又弄细了些，只留下5毫米见方。首先进行试验的几种竹条，在挂到400公斤左右的重物时就断了。随后姜海涛又造了一些1厘米见方的小木块，上下用厚铜板压住，然后用重物压，直到把它们压裂。他告诉井，这是在测量各种材料的抗拉强度和抗压强度，可以方便今后的设计，比如抛石车杠杆的减重。［注024201］
姜海涛还让金匠们铸造了一些青铜棍。这次他吸收了先前的教训，预先估算了一下尺寸。从工匠们的实践中，他觉得青铜的强度应该比竹、木等高几倍，因此5毫米见方的铜棍应该能承受1吨的重物，没准还会到2吨。这个分量太重了。可是继续缩小尺寸，那就不是青铜棍，而是青铜丝了。后来在井的提醒下，姜海涛想起了杠杆，利用一根粗大的青铜杠杆把重物的力放大十倍。这套器械被工匠们完善后，开始用来测量各种材料的机械强度。
经过初步测量后，姜海涛就发现青铜的抗拉强度至少在20公斤/平方毫米。虽然材料配比不同时，差异很大，但都高于这个值。只要不超过这个值，青铜棍都没有变形。再大一些，有些青铜棍开始被拉细，最后断了。对于姜海涛来说，他暂时不需要知道精确的数据，因为根据这个强度，他已经对高压锅的强度不担心了。后续的反复试验和计算工作被交给了井，因为他需要寻找一种最合适的竹子来减轻杠杆的自重，包括竹子的种类、粗细。姜海涛自己则开始试造高压锅。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
高压锅，本来并没有什么迫切的需要。归豹对于姜海涛所说的什么高压锅炖肉更快更鲜美，并没有太在意，觉得这完全是因为姜海涛在归贝家受到了生肉的刺激。在他看来，抽水机、鼓风机最重要，因为它们直接关系到农田、采矿。
可是入冬以来的几场大雪，让姜海涛把提高自己的生活质量摆到了更优先的位置。衣食住行，首先需要解决的自然是头两项。衣服上，鸭毛、鸡毛、鸟毛什么的轸老头已经快收集、处理好了，姜海涛准备在高压锅之后就马上着手。高压锅，可以让他吃到更容易消化的肉食，甚至还有排骨汤，加强营养。俗话说“民以食为天”嘛。所以这高压锅被姜海涛私自摆到了第一位。
当初在高压锅的木制模型完成后，姜海涛突然想到这个锅的强度够不够，会不会因为里面的压力太高而破裂。随后他尝试进行强度计算，结果发现当时的斤、厘等单位非常不方便，脑海中的一个大气压约10米水柱也无法直接采用。再加上抛石车、砲弩、抽水机等设计中的计算，让他下定决心制定新的度量衡。
现在又完成了青铜材料强度的初步测量，他马上就进行了计算。
姜海涛不知道自己家厨房用的高压锅，里面压力是多少，因此他打算先造一个最大可承受一倍大气压的青铜锅。一个大气压10米水柱，相当于每平方厘米1公斤。锅的内径被暂定为40厘米，高也是40厘米。去看看小说网 www.7kaNKan.com。按照这个尺寸和气压计算，锅内的压力会有40×40×1＝1600公斤。这个数值看起来虽然很大，但青铜的抗拉强度也不小，理论上壁厚只要达到0.07毫米就行了。当初姜海涛设计的木模型上，壁厚有1厘米。在他的印象中，家里的高压锅壁厚看起来只有2、3毫米。当然，那是不锈钢的，现在是青铜，铸造质量恐怕也没法比，如果有什么砂眼之类的可容易裂。所以为了安全，他决定还是保留1厘米的厚度。继续加厚当然更安全，但自重太大，还会影响传热。
姜海涛不打算像现在的鼎那样，在下面铸几个青铜腿，把容器支在地面上，下面放木材加热。这种敞开式的加热方式当然浪费燃料。春秋时期也有炉灶，和他在老家见过的差不多，但上面主要是放陶制的容器，放不了厚厚的青铜器。于是他让工匠垒了一个新炉灶，周围有青铜柱、中间有青铜环加强。这样笨重的青铜高压锅就可以坐到这个青铜环，不至于把炉灶压塌。当然，烟囱什么的也有。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
高压锅的强度问题没有他预料的那么难，但锅盖问题就不容易了。当初他也是回忆和琢磨了好几晚，才想出解决办法。
第一是要让锅盖扣住。他参照后世高压锅上的卡瓣，在这个锅盖周围也设计了六个扣下来的部分，锅沿上是对应的六个突出部分。盖上锅盖后转动32度，就能让上下扣在一起。利用两道工序的合铸法，这种翻转的卡瓣不难制造。锅盖上方还有两对凸起的卡子，人们可以在它们中间放下一根长长的横木，转动锅盖。
第二项要求更重要，那就是密封。锅盖、锅沿结合处的青铜面要仔细打磨，但仅仅这样还不够。姜海涛记得后世的高压锅里，锅盖内侧有一个塑料垫圈，截面好像是横的V字形。如果没有它，蒸汽可能会从金属接触面中间的间隙漏出来。现在不可能有塑料，于是他询问工匠们有什么软软的东西，有弹性，还不怕热。工匠们提出了藤条、皮革、动物肠等等。姜海涛最后决定用皮革，因为它看起来弹性不错，也最容易获得。动物肠弹性好一点，但比较少，处理起来麻烦点，而且经常被拿去作弓弦。另外，姜海涛感觉它经受不住高温。皮革的弹性当然远不如塑料，于是姜海涛在锅盖、锅沿的接触面上设计了两圈沟槽，计划把两个皮革圈嵌在里面，这样能通过弯曲的通道加强密封。
第三个问题就是安全阀、减压阀。高压锅上必须得有这玩意，否则蒸汽压力过高后，很容易爆炸。老妈可是警告过他，高压锅刚熄火时不能开，必须等里面的蒸汽冷下来。还要注意清洗安全阀的洞，保证畅通。姜海涛也看过这个安全阀、减压阀，感觉就是一个压在气眼上的重锤。于是他最初在锅盖上设计了三个圆柱状的凸起，外面可以分别套一个青铜重物。用重物的重量除以凸起上气眼的面积，就是压强。
现在气眼的直径被确定为5毫米，比后世高压锅上的大多了。可是它不能再小了，因为是铸造的。姜海涛当初就打算在铸造后对气眼进行一点简单的打磨，但还是担心它们被杂物堵上，于是在锅盖上一口气设计了三个。总不能三个都堵吧。当时在加工木制高压锅上的柱状凸起和重物套时，姜海涛还碰到了一个问题：重物套不能顺畅地上下移动。于是他把凸起设计成了园台形，重物套的内部也相应地改了一点。
重物的重量，如果锅内压力比外面高一个大气压，5毫米直径气眼上需要0.1963公斤。于是姜海涛又测量了一下青铜材料的密度，让工匠们分别铸造0.1、0.2、0.3公斤三种重物。这时井提出了一个办法：按照0.1公斤青铜重物套的尺寸，精细制造一个木模型，园台形，上面有一细杆；另外简易铸造一些青铜环，重0.1公斤，可以套在那个细杆上。这样，他们需要精密加工的零件可以减少两种，而且方便调节。姜海涛听了以后大喜，让工匠们造10克重的小铜环，以便更精细地调整安全阀上的压力。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
最后的设计细节被确定后，姜海涛立刻让工匠们开始铸造。两天后，第一个青铜高压锅就摆在了新炉灶上。它足足有80公斤重，仅锅盖就有16公斤。去看看小说网 w-W-w.7-K-aNKan.c-o-m。
虽然这个重量姜海涛早就计算出大概了，可是看到几个工匠们抬它，姜海涛依然感到有点惊讶，心说下一个高压锅一定要把尺寸缩小一些，或者冒险把锅壁造薄点。
第一次试验，姜海涛谨慎地没有放肉，也没有在安全阀上套重物，只放入半锅清水开始烧。这厚厚的青铜锅就是比不锈钢锅麻烦，足足烧了一个多小时才开始冒出蒸汽。随后姜海涛让人把铜帽套到安全阀上，分别是0.1、0.12、0.15公斤。铜帽和安全阀凸起的精细加工看来还比较过关，蒸汽不再冒出来了。这样又等了10分钟左右，第一个重物被顶了起来，蒸汽从它下方四散喷射。工匠们看着没太大反应，姜海涛却很兴奋。水汽能把金属重物顶起来，这可是蒸汽机诞生的源头，没准自己能造一台蒸汽机。不过看昨天打磨高压锅锅盖，还有铜帽和安全阀，造一个光滑的汽缸将非常费事。
又继续加热了10多分钟后，另外两个铜帽也被顶起来了，而且两个轻的铜帽被顶得乱跳。这时姜海涛有点庆幸自己把安全阀凸起的角度留得还比较陡，否则铜帽肯定要掉下来。姜海涛这时决定暂停试验，让工匠们把高压锅吊下来。自然冷却显然很慢，于是姜海涛取下铜帽，尖利的蒸汽哨声把很多人吓了一大跳。
蒸汽不再喷出来后，姜海涛命人打开锅盖。这时他悄悄地躲远了一些，看着几个人把木棍放到锅盖上的两对卡子中，像推磨一样转动。锅盖安全地打开了，只是在周围喷出一点蒸汽。金匠们敲了敲高压锅，仔细看看后告诉姜海涛，没发现什么问题。姜海涛过去一看，锅里的水少了一半。厨子看到后，立刻告诉姜海涛，这锅太费水，如果用来炖肉，很容易干了。姜海涛明白那是因为水蒸发得太多。
看了看锅盖，他意识到气眼大了，所以在铜帽被顶起后，泄漏的蒸汽比较多。再回忆一下老妈炖肉的过程，他又想起两个细节。有几次在高压锅开始冒出蒸汽，呲呲作响时，老妈不在厨房，就让他去把灶火关小，这时候蒸汽就变成间歇性的冒出。嗯，这应该是减少提供的热量，让水不要那么快蒸发。第二个细节是每次炖完肉关火后，老妈都要把高压锅留在灶眼上，说是等它凉下来，而且曾经嘱咐他不要去碰锅盖，包括上面的安全阀。姜海涛这下明白，自己刚才取下铜帽排汽，虽然加快了冷却，但也放走了大量蒸汽，锅里剩下的水自然少了。看来后面的试验中要注意这几个问题。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
姜海涛随后让人把早就准备好的几块犀牛肉和牛肉，都放到了锅里，并且补充了一些水。一个厨子被叫来，按照他平常炖肉的方法放入调料。姜海涛看着他洒下去的一些树枝、树叶、粉末状东西，虽然有点好奇，但也没细问。他只认识厨房里的油盐酱醋，还有肯德基的番茄酱，所以自己最好别上去露怯。厨子则对这个新的大锅很好奇，不知道为什么要用它来炖肉。
盖紧锅盖后，姜海涛在安全阀上放好铜帽，并把它们的重量分别调整到0.2、0.21、0.22公斤。他准备在高一个大气压的情况下炖肉。架好锅、升起火后，他让工匠们注意观察铜帽，自己则坐到工场的一旁继续设计抽水机。按照刚才第一次试验，锅里大概要半个多小时后才会开。
果然，过了半个多小时后，工匠们告诉他0.2公斤的铜帽顶起来了，姜海涛立刻过去查看。铜帽下喷出的蒸汽连续不断，于是他让工匠们把火弄小些，告诉他们只让这一个铜帽跳动；如果0.21公斤的也起来了，就赶紧再把火弄小；如果这个0.2公斤的一直落下不跳了，就适当加点火。反正就是让它顶起一下又落下，过一会再被顶起来一下，反复跳动。一名工匠立刻抱怨说，这可很难办到。姜海涛一想也是，现在这高压锅可比老妈的大多了，火力却不像煤气灶那么好调节。他只好让工匠们尽量努力，然后自己坐到远处观看。
在工匠的努力下，铜帽时常会落下了，姜海涛感觉到锅内的压力正在两个大气压左右波动。冒出的蒸汽也开始散发出香味，激发出大家的食欲。
这肉需要在高压锅里炖多久，他不知道。印象中老妈在厨房炖牛肉时，从开始冒汽到关火，大概半个小时。于是姜海涛感觉，如果把这个压力保持一小时，应该能把牛肉完全炖烂了。至于犀牛肉，多一个钟头？还是再多半个钟头就够了？还是先等一个钟头，把牛肉炖烂后再说吧。
可是刚这样保持了半个小时，就出现问题了——0.2公斤的铜帽不起来，0.21公斤的却起来了。姜海涛和工匠们都看到了这个现象，于是他立刻让工匠们撤火。看到铜帽都落下，他稍稍放了点心。犹豫再三，他命令一个工匠从那个0.2公斤的铜帽上慢慢取下铜环，降低它的重量。当只剩下0.15公斤时，铜帽下开始冒出蒸汽，过一会又停了。
姜海涛猜测是气眼被堵住了。为了证实一下，他又开始减少0.21公斤铜帽上的铜环。果然，当剩下0.18公斤时，它被顶了起来。调节第三个铜帽，也是到0.18公斤。为了防止另外两个被堵上，姜海涛命人继续减轻第一个铜帽，一点点排放蒸汽，直到它不动了。最后把它全取下来，蒸汽噗地一声开始喷发。停止喷发后，他又减轻第二个铜帽，结果一直没有蒸汽出来，这说明第一个气眼并没有完全堵死。三个铜帽全部被取下后，三个气眼也没有喷出蒸汽，只徐徐冒出一点。不过姜海涛还是不放心，继续等了一会，才让人打开锅盖。
一大股诱人的香气向四周铺开，引起了一片“哎呀”声。姜海涛也顾不上检查锅盖，立刻低头看了看锅里。水已经变成了浓浓的肉汤，看不到底。让厨子用勺捞出一块肉，结果刚提起一半，勺沿外的一部份肉就掉回锅里，把厨子都惊呆了。他炖了那么多年的牛肉，只在连续炖煮两三天后才见到过这么烂的肉。可现在只有一个小时，肉居然就已经变成这样了！在大家的催促下，厨子回过神，把还成形的肉都捞了上来。肉比放进去的少了五分之一，很明显有不少已经被完全炖烂了。大家分吃了几块牛肉后，全都啧啧称奇。
姜海涛也好好慰劳了一下自己的舌头，然后戳了戳那几块犀牛肉。它们虽然还没完全炖烂，但已经可以咬动了，于是他也尝了尝。和牛肉不一样，稍微硬一点，但味道也不错。这时工场里的所有人都已经围到高压锅的周围，姜海涛只好让大家把食具都拿出来，开始分汤分肉。
他和轸老头、井、厨子等人先尝为快了，这时就开始忙正事——检查锅盖的气眼。姜海涛的判断没错，一小块不知道是什么的东西进到了第一个气眼中。看着用一根竹签捅出的小东西，姜海涛有点发愁：如果气眼这么容易被堵，那可是个安全隐患。这时厨子出了一个主意：在锅盖下增加一个稍微小点的盖，遮挡一下气眼，不让它们正对着下面的汤水。这个主意应该能解决问题，不过怎么加上去呢？重新铸造锅盖？那可有点麻烦。
还是厨子提出了解决方法，那就是铸造一个青铜圆板，在远离气眼的地方开一些孔，然后把它放到锅盖下方。怎么安放它呢？井提出来铸造了一个简单的三腿架子，直接放到锅里，然后把铜片放到架子上。姜海涛立刻命令工匠们按照这个办法制造零件，加到这第一口高压锅里。他还决定在今后铸造高压锅时，内壁上增加几个小凸起，用来安放这种挡板。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
改进工作完成后，第二次炖肉就顺利多了。当晚，归豹在宫殿里宴请了养敖、薳申等亲信，让他们品尝了几道新的肉食。他们都知道养敖在设计个什么高压锅，据说是用来炖肉的。但那些肉食的鲜美程度，还是大大出乎他们的预料。结果在这次宴会上，任何有关军队、武器、政治，甚至连农业生产的话题都没有说，大家全都在讨论菜谱。
第二天，归豹实在忍不住，又在大殿里宴请了归章、章通等人。对于他们的惊奇、称赞和询问，归豹只说是自己找到了一个“手艺绝顶高超”的厨子。宴会后，他立刻来找姜海涛，让他赶紧再造几口高压锅。
第二口高压锅，姜海涛决定把尺寸缩小到30厘米，壁厚也薄到7毫米，这样整锅的重量可以降低到30公斤。从理论上来说，7毫米应该是足够厚了，但铸造的青铜件在局部质量上，可要比锻造的不锈钢差很多。因此姜海涛反复叮嘱工匠们要仔细检查，不能有一点砂眼；铸成后也要逐次烧水加压试验。金匠们提出壁厚测量不方便，姜海涛立刻设计了一把像夹子的大卡尺，可以检查高压锅四周以及锅盖的壁厚。至于锅底，他让工匠们适当铸厚点。
井在姜海涛那个大卡尺的启发下，设计了一个由多根连杆组成的木尺。把顶端卡在锅底后，读出各个连杆间的角度，就可以通过作图看出锅底的厚度。试验后发现它确实有效果，只不过制造和使用起来比较麻烦，误差也稍微有点大。井本想接着改进它，姜海涛却觉得这东西的实际用处暂时不大，让他留着以后有空再弄。
小工场现在除了为归豹制造大时钟，又增加了三口高压锅的订单。归豹本想给薳申和养敖家送两口，但在薳申提醒要注意保密后，放弃了这个想法，改为每天送些炖好的肉给他们。木工方面问题倒不大，因为框锯、刨子、磨床等工具不仅越来越多，质量也越来越好。大家也都从姜海涛那学会了不少数学、几何、物理知识，已经能完成具体的计算设计工作。特别是井、豫等人，还能根据姜海涛教过的一些物理知识设想新结构。
冶金方面的问题则开始突出了。金属原料有归豹的支持，供应充足。但是冶炼炉的能力就差点了，鼓风机的需要显得更迫切。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
姜海涛本想把鼓风机还放一放，先抽点时间试试羽绒服，提高保暖能力。可是在看过轸老头收集整理的鸭毛、鸡毛和鸟毛后，他马上改了主意。
虽然轸老头已经按照他的要求，把比较粗大的羽毛去掉了，但留下的羽毛、羽绒仍旧是大大小小，混杂在一起。姜海涛捻起一堆看了看后，发现里面有一些绒毛不到一厘米长，底部一两毫米是很细的根部，上面就是蒲公英那样散开的细毛。这种小羽毛好像才叫羽绒。姜海涛记得自己的爸爸曾经买过一件廉价羽绒服，穿了几天后就开始“长毛”——里面不断有一些小羽毛戳出来。那些羽毛也不大，只有两三厘米长，但外形已经像大羽毛了，和这种小绒毛根本不一样。自己如果直接用这堆羽毛造羽绒服，可能也是个劣质产品。
必须把那些合格的小绒毛挑出来。可是一想到这工作量，姜海涛立刻觉得不对。后世造羽绒服，肯定不可能采用人工分拣，否则一个人一个星期也挑不完。一定是有什么机械的方法。
井很奇怪这些羽毛怎么能造衣服，也蹲在一旁看：“公子，你要把这些羽毛像鸟一样粘在衣服上吗？这应该挺暖和。”姜海涛转头问：“哦？你为什么这样觉得。”“那还不简单。那些鸟凭这点羽毛，可以在雪天里下水游泳，这就说明这些羽毛很保暖。不过我不太明白，为什么这么轻的羽毛，这么保暖呢？”
于是姜海涛告诉他，羽毛里是中空的结构，而且一层层叠起来后，把一些空气封闭在鸟的身体周围，而这些空气不是热的良导体。井边听边问，另外几名工匠也来旁听，大家总算明白了个大概。
讲解过程中，有人偶然吹起了几根羽毛。看着它们慢慢飘落，姜海涛突然想到了一个分拣羽毛的简单办法：把这些羽毛扬起来，从侧面用风吹它们；小羽毛下落速度快，会落在跟前，小绒毛落得慢，会飘到远处。再一回忆，这有点像农村里扬谷子，好像是用来分离谷粒和谷糠，或者谷子和稻草的。
姜海涛兴奋起来，马上询问工匠们知不知道现在收割了谷物后，怎么分离其中的杂草。听了介绍后，他了解到春秋时期的农民已经知道抛扬谷物来分离杂物的方法，而且他们在舂谷后，也用类似的方法把谷壳分离出来。不过姜海涛同时也知道，这些农民们都是利用自然风，最多在一旁派一个人用大扇子扇扇。
于是姜海涛立刻开始着手研究螺旋桨。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
［注024201］：竹子的顺纹抗拉强度可达170Pa，顺纹抗压强度达80Pa。刚竹顺纹抗拉强度最高达280Pa。普通钢铁的抗拉强度为500～600Pa，黄铜300～500Pa。1pa，就是每平方毫米1牛顿，每平方厘米100牛顿、10.2公斤。因此1厘米见方的竹子，可以承受大约1700公斤拉力；5毫米见方的可以承受433公斤。青铜的抗拉强度算20公斤/平方毫米。
如果您喜欢,请点击这里把《初级春秋》加入书架,方便以后阅读初级春秋最新章节更新连载。
错误/举报