在南方三座格物分院,如火如荼地发展,将“青石之学”的星星之火,播撒向帝国腹心之地的同时。
京城,西山,那座被列为“皇家第一禁地”的无名山谷内。
一场更为艰难、也更为关键的技术攻坚战,正在悄然进行。
这里,是“铁桥组”的专属研发基地。
它的总负责人,是张家的三子,那个性格沉稳如山,做事一丝不苟,甚至到了有些刻板地步的张柱子。
自从三年前,他在御前会议上,立下“不过黄河,提头来见”的军令状后,他便将自己的全部心神,都投入到了这项史无前例的伟大工程之中。
此刻,在一间巨大而空旷的、如同仓库般的“结构实验室”内。
气氛,压抑得有些沉闷。
数十名从格物院营造司和机械司抽调来的、最顶尖的工程师和力学大师,正围着一个巨大的沙盘,以及旁边几座用木材和铁条搭建的桥梁模型,激烈地争论着。
他们的脚下,散落着上百张被揉成一团的计算草稿。
每一个人的脸上,都带着一种混合了疲惫、困惑与屡败屡战的执拗。
“还是不行!”
一个负责结构计算的老教授,将手中的鹅毛笔,烦躁地扔在桌上,花白的胡须,因为激动而微微颤抖。
“我们已经尝试了十七种不同的拱桥和梁桥设计方案!无论是采用传统的‘赵州桥’式圆弧拱,还是西域传来的尖拱,在面对黄河那超过三里的恐怖跨度,以及水下那松软的泥沙地基时,其结构应力,都远远超过了石料和木材所能承受的极限!”
“计算结果显示,就算我们用最上等的花岗岩和铁桦木,造出一座这样的桥,它……也只会在自身的重量下,就先行垮塌!更别提,还要承受那重达数十万斤的火车通过时的巨大动载荷了!”
他的话,让在场所有人都陷入了沉默。
这,便是他们三年来,始终无法突破的瓶颈。
传统的造桥技术,在黄河这条真正的天堑面前,已经走到了尽头。
他们可以解决桥墩的问题,张柱子发明的“沉箱法”,已经可以在河床上,打造出坚如磐石的基座。
但如何用有限的材料,跨越那数千米的宽阔河面,这,成了一个看似无解的死局。
张柱子没有参与他们的争论。
他只是一个人,静静地站在实验室的角落里,反复地看着一张图纸。
这张图纸,不是他自己画的,也不是营造司任何一个工程师画的。
它来自他的父亲,张大山。
图纸上,画着一个他从未见过的、结构极其古怪的桥梁侧视图。
它没有传统桥梁那种厚重的桥身和巨大的拱券。
取而代之的,是一种由无数个大大小小的“三角形”结构,通过某种特定的规律,拼接、组合而成的一种……看起来有些单薄、甚至有些“简陋”的网状结构。
在图纸的下方,父亲用他那独特的笔迹,写下了几个字——
“桁架结构——力学之美,在于结构,而非材料。”
三年来,张柱子将这句话,反复揣摩了不下千遍。
他也曾将这张图纸,展示给手下的工程师们看。
但所有人的第一反应,都是不解与质疑。
“柱子大人,这……这也算是桥吗?”
“它看起来,就像一个用小孩子玩的积木,随意搭起来的架子。如此单薄的结构,一阵风就能吹倒吧?如何能承受火车的重量?”
面对这些质疑,张柱子,第一次,没有用他擅长的计算和数据去反驳。
因为,他也算不出来。
这种“桁架结构”所涉及的“结构力学”和“材料力学”分析,其复杂程度,已经远远超出了格物院现有的数学工具所能解决的范畴。
但他,无条件地,相信自己的父亲。
他相信,父亲既然画出了这张图,就一定有他的道理。
既然算不出来,那便……亲手,把它做出来!用事实,来检验一切!
……
“诸位,都静一静。”
张柱子缓缓地,走到了沙盘前。
他将父亲的那张图纸,铺在了所有人的面前。
“我知道,大家对这个设计,都心存疑-虑。”
“但,既然我们所有的传统方案,都已经走进了死胡同。那我们,为何不跳出这个圈子,去尝试一条全新的、从未有人走过的路?”
他环视众人,声音沉稳而又坚定。
“从今天起,‘铁桥组’,所有工作,全部暂停。”
“我命令,成立一个全新的‘桁架模型攻关小组’!由我,亲自担任组长!”
“我们的任务,只有一个!”
“不用石料,不用木材!只用我们钢铁厂炼出的、最坚韧的‘工字钢’和‘钢筋’,按照这张图纸上的结构,给我……造出一座一模一样的、缩小十倍的桥梁模型!”
“我不要你们用纸笔去算它能不能成!”
“我要用最笨,也最可靠的法子——用一块块真实的石头,一斤一斤地,往上加!亲眼看一看,它,到底能承受多大的重量!它的极限,又在哪里!”
张柱子的这番话,让在场所有人都愣住了。
随即,一股别样的、充满了实验精神的火焰,在这些工程师的眼中,重新燃烧了起来。
是啊!
既然理论走不通,那便回归实践!
这,不正是“格物之学”,最根本的精神所在吗?!
……
接下来的三个月。
整个“铁桥组”,都陷入了一种近乎疯狂的、充满了创造激情的忙碌之中。
在张柱子的带领下,他们将全部的精力,都投入到了这座“桁架钢桥”模型的建造之中。
他们动用了营造司里,最精准的切割机和钻孔机。
他们将一根根坚韧的“工字钢”,按照图纸上精确到分毫的角度和长度,进行切割、拼接。
他们用一种新发明的、名为“铆接”的技术,将数千个钢结构件,牢牢地,组合在了一起。
终于,三个月后。
一座长达十丈,高达两丈,完全由钢铁铸就的、充满了后现代工业美感的“桁架钢桥”模型,如同一条银灰色的卧龙,静静地,横跨在实验室中央那巨大的壕沟之上。
它看起来,是那样的纤细,那样的通透,充满了无数个大大小小的三角形。
与旁边那些厚重敦实的石拱桥模型相比,它简直就像一个“艺术品”,显得有些“不堪一击”。
试验,正式开始。
张柱子亲自,将第一块重达百斤的圆形石锁,稳稳地,放在了桥面的中央。
钢桥,纹丝不动。
第二块……
第三块……
第十块……
当整整一千斤的重量,压在桥面上时,钢桥的结构,只是发生了极其轻微的、肉眼几乎无法察觉的弹性形变。
在场的所有人,都屏住了呼吸。
“继续加!”
第二千斤……
第五千斤……
第一万斤!
当十几个壮汉,将最后一块石锁,也吃力地搬上桥面,使得桥上的总载重,达到了恐怖的一万斤时。
那座看起来纤细无比的钢桥,依旧,如同一位沉默的巨人,稳稳地,屹立在那里!
它那精巧的三角形桁架结构,将这万斤的重压,通过一种奇妙的方式,完美地,分散传导到了两端的桥墩之上!
“我的天……这……这怎么可能……”
负责结构计算的老教授,揉着自己的眼睛,看着眼前这违背了他一生所学常识的景象,口中喃喃自语。
他无法理解。
这个看起来“到处漏风”的钢铁架子,为何能拥有比实心石桥,还要恐怖上百倍的承重能力?!
“这,便是结构之力。”
张柱-子抚摸着那冰冷的钢架,轻声地,说出了父亲教给他的那句话。
“力学之美,在于结构,而非材料。”
他知道,他们成功了。
黄河天堑,从此,再也不是不可逾越的鸿沟!
……
半个月后。
一份加急奏报,连同那座经受住万斤重压考验的“桁架钢桥”的精确模型,一同被送进了皇宫。
皇帝宁宣宗,在御花园里,亲眼见证了这场堪称神迹的承重试验。
当他看到,那座小小的钢铁模型,竟然真的能承受住十名禁卫军将士同时站上去的重量时。
他脸上的震撼,无以复加。
他终于明白了,张大山信中所言,“让铁路飞过去”的真正含义。
“好!好一个‘桁架结构’!好一个张柱子!”
皇帝龙颜大悦,当即下旨!
“命,‘皇家蒸汽机车总营造司’,即刻起,与‘皇家第一钢铁厂’全力配合!”
“朕要你们,在一年之内,给朕……造出一座真正的、能让火车通行的‘万里黄河第一铁桥’!”
“朕要亲眼看着,我大宁的钢铁巨龙,从这座‘飞桥’之上,一跃而过!”
圣旨传下,举国振奋!