第一百零四章铁路
1505年（弘治十六年）六月初八，蜀都皇家科学院院长宋应星召开会议，参加会议的有方以智、吴敬、王文素、万户、孙冠球，工业区主管冯伦、主管铁路的原蒸汽机主管马亮、机械加工主管孙和斗等人。随着蒸汽机和机械加工工艺和设备不断完善，钢铁产量的提升造成生铁过剩。生铁过剩也有了办法，就是建铁路，用生铁铸造铁轨！还要设计机车，就是火车头，设计车厢，新建铁路专用的机车车辆厂。
为了降低机车车辆生产制造难度，减少铁路建设的工程量，宋应星选择了轨距一米的窄轨火车车厢宽3米，中国历史上成规模的窄轨铁路有四处，第一处是四川经襄樊到湖北的线路，此线路拖延了若干年始终没有建成，在经济上没有发挥任何作用。但是，它在政治上发挥的作用可是太大了。它成了引发辛亥革命的导火索，著名的四川保路运动推翻了中国最后一个封建王朝。
另一条是云南到越南北部的铁路，这条铁路在抗战前期发挥了重要的作用，它的部分路段现在还在运营！第三条是在山西境内由阎锡山修建经营的山西省内的窄轨铁路网。阎锡山打仗的本事不怎么样，搞经济建设可是一把好手。山西在他的治理下是军阀混战年代的世外桃源，山西也是各路豪强眼中的大肥肉。当时山西富到什么程度就不说了，只说一点:山西的兵工厂不但能生产步枪子弹，还能生产冲锋枪、机枪，能仿制日本山炮，甚至生产过那个年代的坦克车。在天朝，当时除了张作霖，没有第二个军阀有这种能力。
最后一处窄轨铁路就是四川乐山犍为，它是煤矿的产物，现在作为乐山嘉阳山区旅游小火车还在运行使用中。
窄轨的机车小了，牵引力自然就小，车厢底盘、机车的结构就简化了不少，这就便于制造了。再经过善于凑合的朱厚炜之手，就能简化到适应当时的生产能力，把它们制造出来。
生铁做轨道缺点就是强度差，可以把轨道设计的粗笨一些。第二就是生铁不能轧制，只能铸造，因此外形尺寸精度低。对此也有办法，就是不用砂型，改用钢模铸造，提高精度，然后用人工打磨、截断不规则的头部、钻床打孔，进行简单的二次加工。这样的铁轨当然跑不了高速火车，时速30公里以下是不会有问题的。乘坐的感觉肯定会颠簸一些，但是有铁路就比没有强，与马车相比，运输成本就低多了，速度也高多了。
大邑到乐山只有80多里，修一条实验铁路，试一试，不行再修改。下定决心之后，1506年6月8日，宋应星就找来了各个方面的工程师和负责人研究具体实施办法。
宋应星在介绍了他的全面方案后，他们首先研究的是铁轨，铁轨简单却是修建铁路的关键，没有铁轨铁路就无从谈起了。工厂里轨道车不少，基本概念大家都有了，讨论起来就方便多了。
宋应星说:“工厂里的轨道是工字型的轧制型钢，生铁没有那么好的强度，因此我设计的铁轨是丁字形的，粗笨了很多，大家看看是否可行？”
负责机械加工的孙和斗说:“提高铸造精度和手工打磨总是不能彻底的解决问题，不如干脆制造一台龙门刨，专用于加工铁轨的上表面，成本可以算一算，未必就不能接受。粗略的算，一根铁轨的加工费不会超过一两银子吧？如果是这样，我们能够承受的起。”
孙和斗现在管两个事，一是与通信交通有关的工业，加上钟表，这一部分工厂大部分在成都，二是技术学校，人才培养。
马亮也支持，他说:“大邑到乐山40公里。作为试验我们铺设单线，按一根铁轨10米算，一条铁路两根铁轨需要8000根铁轨，铁轨的加工费不会超过8000两白银。与铁路造价比这是个小数。”
宋应星说:“好，咱们就造一台龙门刨，专门加工铁轨。但是钢模铸造还要试一下，铸造精度高，也会减少很多加工量。”
孙和斗思想很活跃，他又说:“工厂里的轨道都是有接头的，接头处有缝隙。车轮压过缝隙时就会有震动，钢的塑性好，所以钢轨可以承受这个冲击，用微小变形抵消冲击力。铸铁的轨道能承受的了吗？会不会产生局部破损呢？如果有破损问题就严重了。”
铁轨是一段一段连接起来的，后世那种无缝长轨是采用了很多先进技术的，最主要的是防爬技术，就是防止轨道因为热长冷缩有微小的爬动。现在是做不到的。
方以智说:“气温的高低会引起铁轨长度的变化，这一点大家都明白吧？”说着他看了看所有的人，见他们都点头了，他继续说:“因此，一段一段的铁轨就要预留缝隙，来吸收热长冷缩的长度变动，否则这个膨胀的力量就会破坏铁路。所以这个缝隙必须有，冲击就是必然。我们还没有做实验，按我们的知识可以想象，这个破损可能产生。所以孙主管提的很及时，这的确是个问题。”
大家都在思考着。万户说话了:“我想到一个办法，看能不能行？在铁轨的两端，镶嵌一块300毫米长的方钢，用螺栓紧固在铁轨上，与铁轨同时加工，保证它与轨道平直。这样接头处就等同于钢轨了。”
“好办法！”大家异口同声的说。
接下来，大家又根据朱厚炜给出的草图（百科全书上描下来的）讨论了机车、车厢底盘、连接挂钩、车厢的制动，还有车站设置、道岔、客货运输等等。总算有了个眉目。
宋应星最后说:“车辆厂，包括轨道加工，枕木制作，都由孙主管负责组建。铁路线路勘测，施工由马亮主管负责。资金和铁路运营管理方面，成立一个铁道公司让蔚王殿下的皇家曙光公司去安排，把资金筹措出来，曙光拿大头，广泛募股，也试着搞一个股份公司。工厂组建选址由工业区主管冯伦负责，科学院在成立一个铁路设计院，由王文素院士任院长。有关的技术管理文案很多，我会按照你们的需要逐步提供给你们。”
的确，铁路是一个复杂的系统，无论技术上，管理上都很复杂。比如说，需要运输客人，也需要运输货物，这就有了客运和货运。现代的铁路，客货运输都已经非常专业，不但列车是分开的，大的车站也是客货分开的，甚至线路都分成客运专线、货运专线。朱厚炜要建设的铁路可是没有那么专业，甚至一列火车都是客车厢、货车厢混搭在一起。车站同样是客货共用的，连站台都是客货混用。
“另外，就是预先要研究出一套铁路的运营管理办法，在运营实践中在不断的修改完善。特别是单轨铁路，两个车站之间只能有一辆火车运行，要研究出可靠的管理办法，不然的话两列车迎头撞上可不得了由王文素院士负责”。
说一个有趣的知识: 20世纪60年代以前，火车站的调度办公室里，喊得最响亮的，也是最常用的一句话，就是:“某某道要牌！”这个“牌”就是某一条线路的通行权利。两站之间的一条线路，只有一个通行权利。这个“牌”在谁的手里，谁就可以通行，管理上是最严格的，否则就要撞车！繁忙的铁路上来往车辆不断，这个通行权靠人的大脑记忆不行，写在记录本上也不行，于是就使用这个“牌”。
这个“牌”也非常神奇，它的形状像一块银元，比银元要大。把它放到一个机构之中，锁上之后就拿不出来了，表示这条线路就被占用了。直到火车到达了下一个火车站，空出了这条线路，这个“牌”就会自动跳出来，表示这条线路可以再被别人使用了。它是相邻车站之间的连锁机构，在电子科技、通信技术比较原始的年代里，它是火车安全调度的保障。
现代的火车调度技术，缩短了通行权的区间，因此，在两个火车站之间就有多个区间，同方向的列车，可以允许多列同时行驶，提高了线路的利用率。
散会后孙和斗没有走，他对宋应星说:“前些天院长视察工厂，成都东郊那边没有过去。锦江电机厂里无线电研究的这一部分，经过半年多的努力，已经有了一些成果，也有很多问题，想请院长过去指导一下。”
“哦，好哇。明天我们两人和方院士、孙院士一起去现在情况如何？”
“说来惭愧，这东西我一直不信，也没有当回事，由着他们去搞。院长你不要怪罪我，我对殿下绝对忠心。可是无线电太玄乎了，开始时我真的不敢相信今后我保证，殿下要是说太阳从西边出来我也相信了。......”
“孙主管，今天怎么了？殿下也没有那么神圣不说这些了，说说情况。”
“啊，是这样，昨天他们把我叫去，现场拿了一套设备走出一百多步远，啊，不是，看我又说‘步’了，到150米外的一块空地上，支了个桌子，开始试验与电报房联系。我亲眼所见，联系上了！我问他们联系的最大距离，他们说，就这么远，再远就不行了。”
宋应星听了，兴奋的睁大眼睛，呆住了。这不是有了殿下所说的无线电了吗？有线电报的载波也就迎刃而解了太好了！他一下子抓住孙和斗的肩膀，大声说:“太好了！通信的大问题都解决了，明天一早我们就去。”
6月9日，兴奋的宋应星、方以智、吴敬、冯伦他们和孙和斗来到了位于成都东郊的锦江电机厂，电子管的研制工作，就是放在电机厂里。
主管电子管研制的是杨田华，他原来是负责轴承和车辆研制工作的，是科学院培养的高材生。很聪明，特别是有组织技术工作的能力，条理性很强。于是朱厚炜让冯伦就把他调来主持电子管研究工作，由于有电灯泡为制成电子管打下基础，他果然不负所托又做出了大成绩，朱厚炜准备好好的奖励他。
在现场，宋应星、孙和斗他们一边看着他们制造的设备，一边听着杨田华的讲解。从电子管的性能，单一电路的实验，一直到整台机器的组装，过程非常详细。最后又重复了孙和斗那天看到的实验电子管制造太过专业就不多说了，无线电就不能不说矿石收音机这种初级简单的无线电台接收器，由天然矿石、线圈、电子管、天地线、耳机组成的无电源电台接收器，中学生无线电爱好者都可以组装，加上电源可以作为发报机使用，由于没有调谐器只有一个固定频率而且是没有电源的接收器，无线电侦探没有办法侦探是很多间谍使用的工具。
孙和斗听得云里雾里，不甚明白，但是宋应星、方以智、吴敬、孙冠球听明白了路子正确，存在缺陷信号传递不远是因为信号的功率不强，发电机要改进，主要的是生成信号的电子管要改进。
孙冠球仔细观察那个电子管，努力的回忆着殿下交给他的电子管图片的模样。电路原理上懂得一些，对于电子管的结构就是个外行了。
仔细的观察还是发现一些问题。他对杨田华说:“屏极上的孔，大小和密度按不同的尺寸多做几只，再实验。另外就是更换功率更大的直流发电机实验。”
他指着天线说:“你们这个天线叫做散射天线，明天我给你们一个定向天线的图形，你们换成定向天线。散射就是向四面八方发射，定向天线，就像我们灯光信号的那个大锅，它朝一个方向发射。信号集中了，就会发射得更远。”
“你们改进实验的重点，在那只电子管上，性能的好坏主要看它，电路上的各种器件也要做一些调整更换实验。”
宋应星、吴敬又指导了印刷电路的制作，这样可以避免一团乱麻一样的导线连接线。另外就是仪表盘上的几只电表的安排等等。最后又宣布了给他们的奖励，鼓励他们继续努力。
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为了降低机车车辆生产制造难度，减少铁路建设的工程量，宋应星选择了轨距一米的窄轨火车车厢宽3米，中国历史上成规模的窄轨铁路有四处，第一处是四川经襄樊到湖北的线路，此线路拖延了若干年始终没有建成，在经济上没有发挥任何作用。但是，它在政治上发挥的作用可是太大了。它成了引发辛亥革命的导火索，著名的四川保路运动推翻了中国最后一个封建王朝。
另一条是云南到越南北部的铁路，这条铁路在抗战前期发挥了重要的作用，它的部分路段现在还在运营！第三条是在山西境内由阎锡山修建经营的山西省内的窄轨铁路网。阎锡山打仗的本事不怎么样，搞经济建设可是一把好手。山西在他的治理下是军阀混战年代的世外桃源，山西也是各路豪强眼中的大肥肉。当时山西富到什么程度就不说了，只说一点:山西的兵工厂不但能生产步枪子弹，还能生产冲锋枪、机枪，能仿制日本山炮，甚至生产过那个年代的坦克车。在天朝，当时除了张作霖，没有第二个军阀有这种能力。
最后一处窄轨铁路就是四川乐山犍为，它是煤矿的产物，现在作为乐山嘉阳山区旅游小火车还在运行使用中。
窄轨的机车小了，牵引力自然就小，车厢底盘、机车的结构就简化了不少，这就便于制造了。再经过善于凑合的朱厚炜之手，就能简化到适应当时的生产能力，把它们制造出来。
生铁做轨道缺点就是强度差，可以把轨道设计的粗笨一些。第二就是生铁不能轧制，只能铸造，因此外形尺寸精度低。对此也有办法，就是不用砂型，改用钢模铸造，提高精度，然后用人工打磨、截断不规则的头部、钻床打孔，进行简单的二次加工。这样的铁轨当然跑不了高速火车，时速30公里以下是不会有问题的。乘坐的感觉肯定会颠簸一些，但是有铁路就比没有强，与马车相比，运输成本就低多了，速度也高多了。
大邑到乐山只有80多里，修一条实验铁路，试一试，不行再修改。下定决心之后，1506年6月8日，宋应星就找来了各个方面的工程师和负责人研究具体实施办法。
宋应星在介绍了他的全面方案后，他们首先研究的是铁轨，铁轨简单却是修建铁路的关键，没有铁轨铁路就无从谈起了。工厂里轨道车不少，基本概念大家都有了，讨论起来就方便多了。
宋应星说:“工厂里的轨道是工字型的轧制型钢，生铁没有那么好的强度，因此我设计的铁轨是丁字形的，粗笨了很多，大家看看是否可行？”
负责机械加工的孙和斗说:“提高铸造精度和手工打磨总是不能彻底的解决问题，不如干脆制造一台龙门刨，专用于加工铁轨的上表面，成本可以算一算，未必就不能接受。粗略的算，一根铁轨的加工费不会超过一两银子吧？如果是这样，我们能够承受的起。”
孙和斗现在管两个事，一是与通信交通有关的工业，加上钟表，这一部分工厂大部分在成都，二是技术学校，人才培养。
马亮也支持，他说:“大邑到乐山40公里。作为试验我们铺设单线，按一根铁轨10米算，一条铁路两根铁轨需要8000根铁轨，铁轨的加工费不会超过8000两白银。与铁路造价比这是个小数。”
宋应星说:“好，咱们就造一台龙门刨，专门加工铁轨。但是钢模铸造还要试一下，铸造精度高，也会减少很多加工量。”
孙和斗思想很活跃，他又说:“工厂里的轨道都是有接头的，接头处有缝隙。车轮压过缝隙时就会有震动，钢的塑性好，所以钢轨可以承受这个冲击，用微小变形抵消冲击力。铸铁的轨道能承受的了吗？会不会产生局部破损呢？如果有破损问题就严重了。”
铁轨是一段一段连接起来的，后世那种无缝长轨是采用了很多先进技术的，最主要的是防爬技术，就是防止轨道因为热长冷缩有微小的爬动。现在是做不到的。
方以智说:“气温的高低会引起铁轨长度的变化，这一点大家都明白吧？”说着他看了看所有的人，见他们都点头了，他继续说:“因此，一段一段的铁轨就要预留缝隙，来吸收热长冷缩的长度变动，否则这个膨胀的力量就会破坏铁路。所以这个缝隙必须有，冲击就是必然。我们还没有做实验，按我们的知识可以想象，这个破损可能产生。所以孙主管提的很及时，这的确是个问题。”
大家都在思考着。万户说话了:“我想到一个办法，看能不能行？在铁轨的两端，镶嵌一块300毫米长的方钢，用螺栓紧固在铁轨上，与铁轨同时加工，保证它与轨道平直。这样接头处就等同于钢轨了。”
“好办法！”大家异口同声的说。
接下来，大家又根据朱厚炜给出的草图（百科全书上描下来的）讨论了机车、车厢底盘、连接挂钩、车厢的制动，还有车站设置、道岔、客货运输等等。总算有了个眉目。
宋应星最后说:“车辆厂，包括轨道加工，枕木制作，都由孙主管负责组建。铁路线路勘测，施工由马亮主管负责。资金和铁路运营管理方面，成立一个铁道公司让蔚王殿下的皇家曙光公司去安排，把资金筹措出来，曙光拿大头，广泛募股，也试着搞一个股份公司。工厂组建选址由工业区主管冯伦负责，科学院在成立一个铁路设计院，由王文素院士任院长。有关的技术管理文案很多，我会按照你们的需要逐步提供给你们。”
的确，铁路是一个复杂的系统，无论技术上，管理上都很复杂。比如说，需要运输客人，也需要运输货物，这就有了客运和货运。现代的铁路，客货运输都已经非常专业，不但列车是分开的，大的车站也是客货分开的，甚至线路都分成客运专线、货运专线。朱厚炜要建设的铁路可是没有那么专业，甚至一列火车都是客车厢、货车厢混搭在一起。车站同样是客货共用的，连站台都是客货混用。
“另外，就是预先要研究出一套铁路的运营管理办法，在运营实践中在不断的修改完善。特别是单轨铁路，两个车站之间只能有一辆火车运行，要研究出可靠的管理办法，不然的话两列车迎头撞上可不得了由王文素院士负责”。
说一个有趣的知识: 20世纪60年代以前，火车站的调度办公室里，喊得最响亮的，也是最常用的一句话，就是:“某某道要牌！”这个“牌”就是某一条线路的通行权利。两站之间的一条线路，只有一个通行权利。这个“牌”在谁的手里，谁就可以通行，管理上是最严格的，否则就要撞车！繁忙的铁路上来往车辆不断，这个通行权靠人的大脑记忆不行，写在记录本上也不行，于是就使用这个“牌”。
这个“牌”也非常神奇，它的形状像一块银元，比银元要大。把它放到一个机构之中，锁上之后就拿不出来了，表示这条线路就被占用了。直到火车到达了下一个火车站，空出了这条线路，这个“牌”就会自动跳出来，表示这条线路可以再被别人使用了。它是相邻车站之间的连锁机构，在电子科技、通信技术比较原始的年代里，它是火车安全调度的保障。
现代的火车调度技术，缩短了通行权的区间，因此，在两个火车站之间就有多个区间，同方向的列车，可以允许多列同时行驶，提高了线路的利用率。
散会后孙和斗没有走，他对宋应星说:“前些天院长视察工厂，成都东郊那边没有过去。锦江电机厂里无线电研究的这一部分，经过半年多的努力，已经有了一些成果，也有很多问题，想请院长过去指导一下。”
“哦，好哇。明天我们两人和方院士、孙院士一起去现在情况如何？”
“说来惭愧，这东西我一直不信，也没有当回事，由着他们去搞。院长你不要怪罪我，我对殿下绝对忠心。可是无线电太玄乎了，开始时我真的不敢相信今后我保证，殿下要是说太阳从西边出来我也相信了。......”
“孙主管，今天怎么了？殿下也没有那么神圣不说这些了，说说情况。”
“啊，是这样，昨天他们把我叫去，现场拿了一套设备走出一百多步远，啊，不是，看我又说‘步’了，到150米外的一块空地上，支了个桌子，开始试验与电报房联系。我亲眼所见，联系上了！我问他们联系的最大距离，他们说，就这么远，再远就不行了。”
宋应星听了，兴奋的睁大眼睛，呆住了。这不是有了殿下所说的无线电了吗？有线电报的载波也就迎刃而解了太好了！他一下子抓住孙和斗的肩膀，大声说:“太好了！通信的大问题都解决了，明天一早我们就去。”
6月9日，兴奋的宋应星、方以智、吴敬、冯伦他们和孙和斗来到了位于成都东郊的锦江电机厂，电子管的研制工作，就是放在电机厂里。
主管电子管研制的是杨田华，他原来是负责轴承和车辆研制工作的，是科学院培养的高材生。很聪明，特别是有组织技术工作的能力，条理性很强。于是朱厚炜让冯伦就把他调来主持电子管研究工作，由于有电灯泡为制成电子管打下基础，他果然不负所托又做出了大成绩，朱厚炜准备好好的奖励他。
在现场，宋应星、孙和斗他们一边看着他们制造的设备，一边听着杨田华的讲解。从电子管的性能，单一电路的实验，一直到整台机器的组装，过程非常详细。最后又重复了孙和斗那天看到的实验电子管制造太过专业就不多说了，无线电就不能不说矿石收音机这种初级简单的无线电台接收器，由天然矿石、线圈、电子管、天地线、耳机组成的无电源电台接收器，中学生无线电爱好者都可以组装，加上电源可以作为发报机使用，由于没有调谐器只有一个固定频率而且是没有电源的接收器，无线电侦探没有办法侦探是很多间谍使用的工具。
孙和斗听得云里雾里，不甚明白，但是宋应星、方以智、吴敬、孙冠球听明白了路子正确，存在缺陷信号传递不远是因为信号的功率不强，发电机要改进，主要的是生成信号的电子管要改进。
孙冠球仔细观察那个电子管，努力的回忆着殿下交给他的电子管图片的模样。电路原理上懂得一些，对于电子管的结构就是个外行了。
仔细的观察还是发现一些问题。他对杨田华说:“屏极上的孔，大小和密度按不同的尺寸多做几只，再实验。另外就是更换功率更大的直流发电机实验。”
他指着天线说:“你们这个天线叫做散射天线，明天我给你们一个定向天线的图形，你们换成定向天线。散射就是向四面八方发射，定向天线，就像我们灯光信号的那个大锅，它朝一个方向发射。信号集中了，就会发射得更远。”
“你们改进实验的重点，在那只电子管上，性能的好坏主要看它，电路上的各种器件也要做一些调整更换实验。”
宋应星、吴敬又指导了印刷电路的制作，这样可以避免一团乱麻一样的导线连接线。另外就是仪表盘上的几只电表的安排等等。最后又宣布了给他们的奖励，鼓励他们继续努力。
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