第125章 128.高手过招，给小男孩磨刀

鹿信也说：

“按照这个筒体和您给的公式计算，水的浮力大约分成两部分计算；

第一部分是直筒子，直筒子的体积是直筒子的面积，就是园算子3.14，乘上直筒子的半径2尺的平方就是4，再乘上直筒子的长度就是4尺，得到的数是50.24立方尺，每一立方尺的水大约重72斤，大约是3千6百1十7斤。

第二部分是两端的圆球球，按照您说的体积是4除以3，再乘上园算子3.14，然后乘上直径的三次方，直径是2尺，2尺的三次方是8，所以得到的体积数是33点5立方尺，也就是大约2千4百1十2斤。

两下想加，得到排出水的体积重量是6千零3十斤。

这样，我们需要这样体积十三倍大的浮筒才能让潜水艇不掉下去，这是不是太大了？”

林夕突然感觉到似乎有什么不对，连忙对铜铁大匠刘子明说：“轩辕大匠，你刚才的计算，有没有错误？”

铜铁大匠刘子明说：“我等三四人都曾验算。”

林夕觉得单凭这个根本无法判别，于是说：“你们拿纸来，我亲自算来。”

铜铁大匠刘子明的脸有些涨红，林夕看在眼里，说：

“鹿信大匠，你们虽然是匠人，但是如今如果项目开动，都是一方工程的指挥，位高权重，你们制造的武器，都会决定敌人的生死或者我们自己人的生死。

如今，我们还没有立项的流程，但是，如果你对自己的话很在意，而对责任很不在意，我觉得很不合适。

至少，今后你们立项书上，要签字画押，成功，是你们的功劳，失败，是你们的责任。

今后武器出厂，你们项目负责人，指挥使，要亲自使用自己负责的武器！

这是今后的铁律！

涂熙才元帅，清虚教宗，姜臣主事，你们要记录下来，今后与工程院院正，祥订名目！”

众人都说诺。

林夕取过纸笔，开始验算：

“筒体的截面积是一个园，面积公式是园算子3.14，乘以园的半径的平方；

筒体是一个大园为外径，一个小圆为内径，只有内外径之间的才是桶壁；

所以外圆面积等于3点14乘上2尺的平方等于4，所以面积是12点56平方尺，

内圆面积等于3点14，乘上1尺9寸7分的平方等于3点88，所以面积是12点18平方尺，

所以铜截面面积等于12点56减去12点18，那么就等于0点38平方尺；

直筒子的长度是4尺，所以体积是截面积乘上长度，就是1点52立方尺。

每立方尺的铜，大约重量是6百38斤。

所以直筒子处的铜重量大约是9百7十斤。

我们再算算两端；

两端是一个圆球体，圆球体的体积公式是4除以3，再乘上园算子3点14，再乘上半径的三次方。

壁厚的体积，也约等于大球体与小球体体积的差。

大球体的三次方是2尺的三次方8，小球体的三次方是1尺9寸7分的三次方是7点65，两者的差是0点35；

再乘上4除以3乘上0点35，大约是1点47立方尺，每立方尺的铜重量大约是6百3十8斤。

所以两端半球合成一个圆球，大约耗铜9百3十8斤。

两项相加就是9百7十斤加9百3十8斤，合1千9百零8斤。

铸造颇多耗损，我们取整2千斤或者略多而已。

方才计算得到排出水的体积重量是6千零3十斤。

我们取其地数六千斤。

可见里面有4千斤的负载量，装上1千斤电池，三个人每人算2百斤，也不过6百斤，还有2千6百斤可以盛放东西。

几位大匠，你们看看计算是否妥当？”

鹿信、铜铁大匠刘子明还有几个子弟，也开始计算，不过他们基本用的是算盘，比起林夕徒手计算，要灵便得多。

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【注：算盘，又作祘盘，珠算盘是我们祖先创造发明的一种简便的计算工具，虽然世界其他国家也有类似的东西，但是中国的算盘最为先进。

东汉末年，数学家徐岳《数术纪遗》载：“珠算控带四时，经纬三才。”北周甄鸾注云：“刻板为三分，位各五珠，上一珠与下四珠色别，其上别色之珠当五，其下四珠各当一。”所以，汉代即有算盘，但形制与现今不同。

不过，中梁以上一珠当五，中梁以下各珠当一，则与现代

相同，又据徐岳说，他的老师刘洪曾问学于道家天目先生，天目先生解释了14种计算方法，其中一种就是珠算，可见至迟在东汉已经出现算盘。

有些历史学家认为，算盘的名称，最早出现于元代学者刘因（1249——1293年）撰写的《静修先生文集》里。在《元曲选》无名氏《庞居士误放来生债》里也提到算盘。剧中有这样一句话：“闲着手，去那算盘里拨了我的岁数。”公元1

274年，杨辉在《乘除通变算宝》里，1299年朱世杰在《算学启蒙》里都记载了有关算盘的《九归除法》。公元1450年，吴敬在《九章详注比类算法大全》里，对算盘的用法记述较为详细，张择瑞在《清明上河图》中画有一算盘，可见，早在北宋或北宋以前我国就已普遍使用算盘这一计算工具了。

我国的算盘由古代的“筹算”演变而来。“筹算”就是运用一种竹签作筹码来进行运算。唐代末年，已见筹算乘除法的改进，到宋代产生了筹算的除法歌诀。15世纪中期，《鲁班木经》中有制造算盘的规格。由于算盘普及，论述算盘的著作也随之产生，流行最久的珠算书是1593年明代程大位所辑的《算法统宗》。《算法统宗》是一部以珠算应用为主的算书。全书共17卷，有595个应用题，多数问题摘自其他算书，但所有计算都改用珠算。书中载有算盘图式和珠算口诀，并举例说明如何按口诀在算盘上演算。其中开平方和开立方的珠算法是程大位首先提出来的。书末附录“算经源流”记载了宋元以来的51种数学书名，其中大部分已失传，这个附录便成了宝贵的数学史料。由于珠算口诀便于记忆，运用又简单方便，因而在我国被普遍应用，同时也陆续传到了日本、朝鲜、印度、美国、东南亚等国家和地区。

随着算盘的使用，人们总结出许多计算口诀，使计算的速度更快了。这种用算盘计算的方法，叫珠算。在明代，珠算已相当普及，并且出版了不少有关珠算的书籍，其中流传至今，影响最大的是程大位(1533～1606)的《直指算法统宗》(1592)。

中国是算盘的故乡，在计算机已被普遍使用的今天，古老的算盘不仅没有被废弃，反而因它的灵便、准确等优点，在许多国家方兴未艾。因此，人们往往把算盘的发明与中国古代四大发明相提并论，北宋名画《清明上河图》中赵太丞家药铺柜就画有一架算盘。由于珠算盘运算方便、快速，几千年来一直是中国古代劳动人民普遍使用的计算工具，即使现代最先进的电子计算器也不能完全取代珠算盘的作用。联合国教科文组织将珠算正式成为人类非物质文化遗产。】

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鹿信是最先计算完成的，由于林夕提供的公式，本身十分简单，而且里面加减乘除法并不困难，所以大家耗时并不长，而且由于进位和四舍五入的缘故，各人计算上差异还是有的，不过等到第三个人计算出来，与林夕的差别不到百斤，这就很明显，铜铁大匠刘子明此前一定是在哪里计算错误了。

铜铁大匠刘子明脸色一阵黑一阵红一阵紫，青筋都暴露出来了，汗如雨下，也许计算到了第三遍，数字此次有所不同，但是误差也与林夕的最大也不超过2百斤。

铜铁大匠刘子明呆朦朦泪如雨下，扑通就跪倒：“今上，小人，小人，计算时，误算一位，而至于结果相差百倍，若非上人慧眼如炬，找出差错，实在是，罪莫大焉，请今上责罚！”

鹿信也连忙跪下：“今上，铜铁大匠刘子明为人高洁自傲，从不对人假以颜色，实乃是忠贞之士，手里的活计，从来精益求精，相来是今上新法，上不熟练，恳请今上饶恕铜铁大匠刘子明，我们愿意一体承担责任，他没有验算，我也没有审核！今上，现在正是用人之际，还请今上宽恕则个。”

清虚教宗说：“今上，还好只是在讨论之中，并没有造成重大错误和影响，不如今后立下规矩，防微杜渐，如今还是制造战器要紧呐。”

涂熙才说：“今上，这个，我的意见与清虚教宗相同，铜铁大匠刘子明固然有妄自尊大之嫌，若非今上坚持，十万斤的耗铜，我们自然都会偃旗息鼓，不过，鹿信计算的时候，并没有错漏，可见他们并不是诚心构陷。不弱这次暂且寄下......”

林夕叹一口气：“好吧，你们需要知道，将士们的性命，都在我们的手里，他们在前先拼命，我们在后面有我们的命要拼，这次没有造成重大责任，铜铁大匠刘子明记一次处分，你们要通报工程院，不是要批人，而是要改进流程和制度，让要大家愿意尝试，尝试就是摸索，必然有方向不明的状况，这就需要试错，有试错的，就可能有试对的。

试错了，我们

也知道这个方向或者方法不行，我们改正到正确的方向，这就对了。

错了不改，甚至隐瞒，或者发现了错误，极力遮掩，这就是犯错，要吃大亏，出大错。

要从世界观和方法论上，知道这一点的重要，我们今天的苦头，就么有白吃！

都起来吧”

众人连忙谢恩，然后坐下了。

鹿信想赶紧把气氛改变，就立刻说：

“今上，即便是2千斤的腔体，我们以前的工艺也没法浇注，而且这个是里面空的东西，只有顶部的出舱口和底部的通海阀可以开口做支撑，我们模范也没法做呀。”

这里需要做一个说明大家才能明白，现代汉语的模范是值得人学习或取法的榜样，还指取法，仿效等意思。

但是模范的原意是一种铸造法，也叫模范法，是夏代已采用了合范铸造法，一般采用石范和陶范铸造工艺，这种工艺是先用泥土塑出要铸的器物实样，表面雕刻出纹饰，即俗称的模子，模子干后在其上用泥反复的按压成外范。把模子刮去一层，即成内范，内外范之间的距离就是所要铸器物的厚度。最后从浇灌孔注入青铜溶液，溶液冷却，即可打碎内外范取出铜器。

模范法内范与外范，都需要自己的支撑才能让空腔稳定，这就是为了铸造多是开口的器物。

但是现在潜水艇是闭口的大腔体，没有支撑内范的地方，而且内范无法从外范放进去。

铜铁大匠刘子明说：“其实还有失蜡法，但是器型太大，我们实在仓促之间并无良策。”

刘子明说的失蜡法，是用蜡制成铸模，外敷造型材料，成为整体铸型，然后加热铸模将蜡化去，形成空腔铸范，浇入液态金属，冷却后得到成型铸件。

古代多用于铸造具有复杂形状的铸件，以失蜡法铸造的器物可以玲珑剔透，有镂空的效果，铸造的文字和花纹可以非常细腻。

中国已知最早的失蜡铸件是河南淅川出土的春秋晚期铜盏部件和铜镜。

战国以后，失蜡法的应用范围逐渐扩大，除鼎、彝外，还用于铸造印玺、乐钟、佛像和少数民族地区的贮贝器、饰件等。现代，失蜡法仍用于铸造金属铸件

，称熔模铸造。

脱蜡法在中国的历史要追溯到春秋战国时期，最早采用脱蜡法铸造的青铜器是楚共王熊审盂，此外，淅川下寺楚墓出土的春秋中期云纹铜禁和随州擂鼓墩出土的战国时期的曾侯乙墓青铜盘尊也是失蜡法制作的典型器物。

大型编钟也是用失蜡法制造的。

尽管如此，失蜡法还是需要内范和外范的，内范也需要支撑。

林夕想了想，说：

“我出个主意，你们议一议。

这个筒体由海面和海底两个阀门，上阀门有两尺半到三尺的开口，下阀门也有两尺半到三尺的开口，如果用铸铁来做支撑，里面用铁皮在铁架子上拼接，是不是可以支撑得住重量？”

刘子明说：“道理上，说得通。但是外范与内范的间距呢？”

林夕说：

“这样吧，我们在内范上做一些黄铜的短立柱，三分以外，带一个帽顶子，然后涂上三分厚的黄蜡，再在上面覆盖铁皮，这些铁皮打孔盖在黄铜立柱的帽顶子外。

这样如果在铁皮外面烘烤黄蜡，黄蜡流失，就会腾出内外范之间的空间，对不对？”

鹿信接口道：“是这么个理，老刘，各样东西都有各样东西的用途和取巧之处，潜水艇是今上赐下的图纸，必然理解最为精到，这个法子虽然特出，倒也情理之中呀。”

刘子明说：“不错，是刘某没有想到，既然如此，可以在内范的铁皮上，先浇注出一些铜条铜柱，把结构围好，这样铁皮的固定就方便了。”

另一个大匠易乐水说：“每三寸见方打一个铜帽顶子，然后涂上黄蜡，铁皮外范做两层，第一层用极薄的铁皮敷贴上去，第二层用略微硬一些的，第三层再用比较硬的，然后用焊料焊住，铜水浇注下来，不到一个字的功夫，铜汁粘到铁皮的外层，就凝住了，里面的铜汁慢慢凝固，不太会破坏铁皮，等到成型，铁皮坏了，也就无所谓了。

温度降下来，到里面把铁皮和支架一张一张，一条一条抽出来，这船就成了。必然万无一失”

刘子明也说：“老易说的好，还有一节，那铜帽顶子外面沾了蜡，所以浇注的时候，需要铜汁极热，彻底与铜帽顶子熔合方可。这样就要烧铜汁的温度极高，浇注要快，到那时不爆烈，每一尺开一处浇注口中间留出气口。

今上，其他我们都能处理，但是高温熔炼和大容量的坩埚如何是好？”