春,建兴十年(公元232年)
马钧一家被安置在成都南城一处清净宅院中。院不大,但规制齐整。
庞正亲自送他们至此,临别时道:“德衡先生,这一个月好生休养,熟悉蜀中风物,不必急于公务。”
马钧却道:“大将军,钧一入蜀,便受此厚待,心中难安。且……改良投石机之事,时时在心。可否容我先查阅将作监旧档,了解蜀中现有军械规制?”
庞正见他眼中急切,知他心志已定,便笑道:“也好。明日我派人引先生去将作监。只是有一言在先——先生初来,多看多问,少做少改。蜀中工匠自有章法,需先生先熟悉了,再图革新。”
“钧明白。”
次日,马钧便换上监丞官服,入了将作监。
监中官吏、工匠初见这位魏国来的匠师,多有好奇与审视之色。马钧也不多言,只按部就班查阅图籍,观摩工坊,偶尔发问,问题皆在要害处,渐渐便有人收起轻视之心。
将作监的档案库中,马钧找到了投石机的图纸。
蜀汉的投石机沿袭汉制,以霹雳车为主,结构粗犷,威力尚可,但移动困难,装填缓慢,准头全凭老匠经验。
“果然如此……”马钧轻叹,提笔记录,“首弊在连接处,多用榫卯麻绳,长途易松。次弊在配重,死重难调……”
他又调阅了连弩、刀剑、甲胄等军器的图籍与实物。越看越是心惊——蜀军器械之精良,尤在魏军之上!尤其是那蒲元刀,坚利异常,锻造之法似有独到之处。
“监丞,这是蒲元大师去年所呈百炼钢新法摘要。”一名老吏见他看得入神,递过一卷薄册。
马钧接过细看,越看眼睛越亮:“妙!以生熟铁叠打,反复淬炼……这火候把握,简直神乎其技!”
老吏见他识货,也多了几分亲近:“蒲大师性子古怪,但手艺确是没得说。他说这法子若能推广,全军刀剑皆可提升三成锋利。”
“何止三成!”马钧激动道,“若配以新式淬火液,调整叠打纹路……”
他忽然停住,意识到自己说得太多,忙拱手:“多谢指点。”
老吏笑了笑,转身去了。
马钧却陷入沉思。这一月来所见所闻,蜀中工匠技艺精湛,但似乎……过于依赖经验,缺乏系统的记录与推演。许多精妙处只存在于匠人口耳之间,一旦老匠故去,技艺便可能失传。
“需有一部《工律》……”他喃喃自语,随即摇头,“罢了,先解决投石机。”
此后半月,马钧便整日泡在将作监为他特辟的机巧院中。院中堆满了各类木料、铁件,还有一架从武库调来的旧投石机实物。
他令工匠将其完全拆解,每个部件编号、测量、绘图。自己则对着一地零件,时而蹲地观察,时而闭目沉思,时而在纸上写画些旁人看不懂的符号算式。
工匠们起初还好奇围观,后来见他只是枯坐,便渐渐散了。
“这位马监丞……怕不是徒有虚名?”有人私下议论。
“听说在魏国也就是个木匠管事,能有多大本事?”
“嘘,小声点,大将军看重的人……”
马钧全不在意。他正面临一个关键难题:如何在不增加重量的前提下,提高抛射力量与精度?
传统的做法是加大配重,但配重加大,整个结构就要加固,重量又上去了,陷入死循环。
他试了几种思路,都不理想。要么结构太复杂难以实战,要么改进有限得不偿失。
他又在院中枯坐到日落。晚风吹过,院中那架拆散的投石机模型上的绳索轻轻摆动。
马钧盯着那绳索,忽然想起幼时见过的辘轳打水——人摇动曲柄,通过绳索与滑轮,便能将深井中的水桶轻松提起。
“滑轮……绳索……力……”他猛地站起,快步走回案前,铺开新纸。
不是加大配重,而是改变力的传递方式!
用一组定滑轮与动滑轮组合,将配重的直线下落,转化为对抛竿的倍增拉力!如此,便可用较小的配重,产生更大的抛射力!
他越想越兴奋,笔走如飞,画出一张又一张草图。但很快,新的问题来了:滑轮组固然省力,却会拉长施力距离,导致抛竿扬起速度变慢,反而影响射程。
而且,多出来的滑轮、绳索、支架,本身也是重量。
“还是不行……”马钧颓然坐倒,揉着发痛的额角。
又过了五日。
马钧几乎住在了机巧院。三餐由仆役送来,常是冷了才想起吃。王氏带着孩子来看过他几次,见他满眼血丝、神神叨叨,又是心疼又是无奈。
这日傍晚,马钧正对着一堆失败的模型发呆。这些模型要么力不足,要么结构笨重,没有一个达到他心中“轻、快、准”的标准。
他烦躁地起身,在院中踱步。目光无意间扫过墙角一堆废弃的马车零件——那是他前几日研究车辆减震时拆来的。其中有一个损坏的差速齿轮,是马车转弯时调节左右轮转速用的。
马钧盯着那齿轮,脚步忽然停住。
齿轮……
变速……
“我为何总想着省力?”他喃喃自语,“投石机要的不是省力,是在瞬间爆发出最大的力!”
他的思路陡然转向:不再追求用滑轮缓慢放大配重的力,而是设计一套齿轮与棘轮的组合机构。用配重下落的力量,通过齿轮组加速,在极短时间内将能量蓄积,然后通过棘轮机构瞬间释放,猛拉抛竿!
这样,配重可以做得较小,下落距离也可以缩短,但通过齿轮变速,最终作用在抛竿上的却是短促而猛烈的爆发力!
“对!对!就是这样!”马钧冲回案前,手都在抖。
他迅速画出一个粗略的构想:一个垂直下落的配重箱,连接一组增速齿轮,齿轮末端是一个可锁定、可瞬间释放的棘轮机构,棘轮上缠绕牵引抛竿的绳索……
画着画着,他的手又慢了下来。
齿轮的加工精度要求极高,否则容易卡死或打滑。棘轮瞬间释放的冲击力极大,材料必须极其坚韧。这套机构比单纯的滑轮组复杂数倍,制造、维护都是难题。
但……这方向是对的!
马钧深吸一口气,知道自己终于摸到了门径。但这扇门后的路,仅凭他一人,恐怕走不到头。
他想起了庞正曾提过的两个人——黄月英,蒲元。
三日后,大将军府。
庞正看着马钧呈上的厚厚一叠图纸与说明,以及那个简陋但能演示核心原理的木制小模型,眼中异彩连连。
“德衡先生,此构想……果真能成?”
“原理上可行。”马钧谨慎道,“然其中两大难关,非钧一人能克。一是齿轮需极度精密,稍有偏差便前功尽弃,此需顶尖金工;二是棘轮与牵引索需承受瞬间巨力,材料、锻造、热处理皆需登峰造极。”
他顿了顿:“闻丞相夫人,精于机括算学;蒲元大师,乃当世锻造第一人。若得此二位相助,此新式投石机……或可有望。”
庞正抚掌:“先生何时需见他们?”
“若可,越快越好。钧已备好初步方案与疑难清单。”
“好!”庞正当即起身,“我这就去请丞相夫人与蒲大师。先生先回院中准备,明日午后,我们共议此事!”
马钧深深一揖:“谢大将军!”