第八节 鹅毛笔
作者:法拉第      更新:2017-12-19 12:26      字数:7122

现在这个弧形弓绷得可紧了,不然确实会发生轸老头说的那种情况:卡住,带不动,弓弦和钻杆在那打滑。想想啊,自己设计的这种传动应该属于皮带传动,是靠弓弦与钻杆之间的摩擦力来传递力的。压力小、摩擦力小,就容易传动失败。唉,要是齿轮传动,好像就没这问题了。那考虑一下齿轮传动?

看看在木块上吱吱叫的钻头,他立刻否决了这个想法。在老爸车间里见过齿轮,那一个个齿的形状,据说很有学问,老爸好像说过是什么线来着。他还说,不同大小的齿轮,这个线都不一样,厂里只有一台计算机能算出来,用他没见过的数控机床才能加工出来。自己现在用齿轮,还是这种快速转动的地方,太难了!还是回到皮带传动上吧。

这时拉弓的那个工匠说了一句:“怕滑动,可以学滑车那样。不过这里钻杆太小了,恐怕不容易。”姜海涛立刻看着他:“滑车?什么东西?”“矿上经常用的,从井里往上提矿石。”“这里有吗?”“那就难说了。也许井口那能有。”姜海涛叫过一个奴隶,问他宫城里有没有滑车,结果附近还真有一个。姜海涛让另外一个工匠过来拉弓,然后和那名工匠、轸老头一起在奴隶的带领下来到工场北面。

这里有一口井,上面支了一个木架,中间吊着一个圆木头。走到井口前仔细一看,姜海涛感觉这东西更像滑轮,物理实验上经常见到的东西。它就是一个吊在支架上的圆木轮子,中间穿孔可以转动。圆木轮的外缘也是内凹的,一根绳索搭在里面,一头栓着木桶。但和滑轮不同,它外缘高出的部分不是光滑的,而是有很多木齿,让姜海涛想起了自行车上的齿轮盘。因此这个滑轮更像两片叠在一起的齿轮盘。绳索上也打了一些节,可以卡到两旁的齿中。[注020801]

姜海涛立刻明白,这样的绳索有点像链条了,和滑车之间不仅有摩擦力,还有绳结和木齿之间的咬合,不容易滑动。他随即也想到,虽然钻杆很小,上面不能作这种木齿,但可以把钻杆、飞轮表面弄出一些花纹,像汽车轮胎,弓弦也有粗有细,这样应该能达到防滑的效果。

不过这样还不够。姜海涛自言自语地说:“怎么能让弓弦尽量绷紧呢?要让它牢牢贴在飞轮、钻杆上,这样才不容易打滑。不然光有木齿、绳结也不行。”轸老头说:“公子,我们能不能像框锯那样,把弓弦拧上几圈,这样它就能绷紧了。”“嗯,有道理。不过,怎么让它不往回拧呢?”姜海涛发现还是没解决,于是说回去接着想吧。

刚进院门,姜海涛就想到了一个解决办法,立刻拉着俩人跑到弓形钻前:“你们看,上面的钻杆有两个轴承支着。”“轴承?”“就是这两个木孔。凡是圆圆的孔,中间要放个东西转的,都叫做轴承。中间转的那个东西,叫做轴。”轸老头问:“那公子,车轮中间的毂,是不是也叫轴承。”“对,也可以这样叫。它们在原理上,和这个轴承是一样的。降低轴承和轴之间的滑动阻力,就能让它们更容易转动。车轮的轴承中间放入油脂,可以降低滑动阻力。在这里放入油脂,也可以降低阻力。”

姜海涛看轸老头似懂非懂,于是先抛开这个话题:“先不管这个。你们看,这个钻杆有两个轴承支着,下面的飞轮,也会要一对轴承支着。如果我们在这两对轴承之间,不作成固定的,可以靠近、分开,不就能调整弓弦的松紧吗?对,用木楔。”他立刻在地上画出了一个大致的结构图,让轸老头他们俩看看,顺便还把脚踏板、连杆画了上去,讲解了一番。说明白自己的意思费了些功夫,但一讲清楚后,轸老头和工匠俩人立刻点头称好。

随后他们让其他工匠暂时放下手头的工作,一起过来讨论这个新工具,被姜海涛称为“磨床”的东西。

有了轸老头他们俩的帮助,这次讲解容易些了。特别是井和几个小工匠,刚一听讲解,就知道这是干什么的,还有个小家伙提出这东西应该能让钻头钻得更快,这样就可以用一些不那么硬的青铜材料作钻头,甚至是硬木,以速度代替硬度。这个点子让姜海涛大吃一惊,心说自己都没想到。可不是吗,后世有些抛光的磨床、磨具,用海绵都能把金属磨光溜,不就是靠高速吗?工匠们还提出了几个可能存在的问题,可以怎样解决。

结果讨论完后,大家纷纷希望能尽快造一台这样的磨床试试,方便今后的工作。可是弩机就这么暂停?商量过后,各小组都抽出一俩人,组成一个新的六人小组制造磨床。轸老头预计,这东西还是要费点时间,大概明天才能弄出来。而弩机也能在今天作出木制模型,明天准备铸造。商量完毕后,姜海涛拿起工具,和大家一起干起来。虽然他以前没干过木工活,但在轸老头的指导下干点简单的活还行,比如用凿子把木棍修整为粗略的木轴。

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一直干到下午三四点钟,一个奴隶跑到工场,告诉姜海涛鹅毛已经弄到了。姜海涛赶紧让他拿了一些过来,然后在工场里找了一把小铜刀,动手试造鹅毛笔。

其实他只在外国电影里见过那些欧洲贵族用鹅毛笔,具体结构怎样还真不知道。笔头似乎是尖的,跟自己见过的老式钢笔大概一样。老式钢笔,就是那种前头是个钢铁的笔尖,中间有道缝,好像还有一个小眼,后面有个管子装墨水。他上学时只用过铅笔、碳素笔、圆珠笔,都不像这种钢笔。那玩意还是在老爸的抽屉里见的,说是什么“英雄”牌的,再就是有钱的同学炫耀过什么“派克”钢笔。

姜海涛猜想,那种老式钢笔的笔尖,大概就是从鹅毛笔发展来的。于是他用小刀在鹅毛的根部斜切了一刀,弄出一个小尖。然后他用小刀小心地在笔尖中间划了一道缝,并且把缝的顶端钻成一个眼。这项工作还真不容易,他请一个金匠帮自己仔细磨了半天刀尖,才算完成,费了大半个小时。

全部完成后,姜海涛立刻准备墨。小学时他练过毛笔字,墨都是在砚台里用一个长条墨块,加水研磨出来的。现在这里根本没有长条形的墨,只有一块块又软又没形状的墨块,一捏就碎。因此砚台里都配有一个研石,圆柱状的,有点像捣蒜的小玩意。他在砚台里加了点水,捏起一点墨块放进去,然后用研石磨起来。轸老头和几个工匠都在旁边看着,对这个新的书写工具很好奇。井也在其中,他忍不住问:“公子,这样也能写字吗?它能吸蘸上墨水?”“能。这种小管子能把水、墨,自己吸上去。”“嗯?自己上去?”

姜海涛暂时没有回答他的问题,拿起鹅毛笔,把笔尖慢慢伸到墨水里,一些墨水果然向上跑进杆里。“这叫毛细管现象。这根鹅毛的杆很细,里面的孔也非常细,水这些液体能顺着细孔自己往上流。”随后他到竹简上写了几个字。笔画确实比毛笔细多了。井也发现了这种结果:“咦,这样好像更容易写出小字。”

不过写了几个字后,姜海涛就发现一些问题。首先是刚才切笔尖时没有注意角度。鹅毛杆不是笔直的,都有弯曲。他握笔写字时,需要把切口冲下,结果后面的鹅毛杆在手掌后向小臂弯曲,鹅毛尖经常会扫到小臂上,弄得痒痒的。看来下回得注意切口的方向。其次是,鹅毛杆中的墨水下流的速度不够均匀,有时候断了,有时候又突然流下一大滴,结果弄得笔画有断续,还偶尔有墨点。再多写一些后,他发现关键是要掌握好笔尖的压力。力量稍微大一点,笔尖上的缝就被压大,流下的墨水多。另外,鹅毛杆和他过去用的碳素笔相比,还是有点细,不太好握持。这倒是好办,可以通过在杆上缠点布来解决。

写完一些字后,他决定继续试,于是拿出了刮刀。现在春秋时期的文具除了毛笔,还有一把小刮刀也非常重要,是用来改错字的。姜海涛第一次接触到这个工具时,突然明白“捉刀”就是这么来的:替别人修改文字,就是要用刀。

可是刮掉竹简上的那些字后,他又发现了一个问题。由于刮后的竹片更粗糙了一点,鹅毛笔尖在上面滑动时摩擦变大。虽然这个变化很小,但也足以让笔尖分叉更开,明显加快了磨损。再多写一些字后他发现,即使在新竹片上写,这个磨损问题也比较明显,需要经常用刀切笔尖。切了几次,姜海涛突然发现自己忘了一个重要的工具——剪刀。

向轸老头描述了剪刀的功能后,对方告诉姜海涛有这种东西,不过很稀罕的,宫城里应该只有管衣服的高级官员才有,个头也不像他比划的那么小。姜海涛吩咐一个奴隶去找一把来,自己则继续制作鹅毛笔。

姜海涛首先把一些羽毛拿在手上仔细转动,寻找一个合适的切口角度。最后他发现其中一类羽毛用起来最好。它们握在手上,后面的羽毛杆能向斜上方弯曲,而且羽毛长的一侧在前方。另外一些,羽毛杆则会向身体方向弯曲,也还可以接受。另外,羽毛有长有短,自然是长的好用,一些很短的羽毛作起笔来就不方便了。再仔细看看这些羽毛,发现它们应该是长在不同位置的。问了问周围的工匠,有人告诉他这些长的应该是翅膀上的,至于弯曲方向不同,应该是左右翅膀的区别。左翅膀上的羽毛,弯曲方向最合适。

在用短羽毛制作笔的过程中,姜海涛得到了一个意外收获。他在切缝时,因为鹅毛杆很细,因此没敢太用力,结果造成一支笔的缝没有完全切开。后面试用时,他却发现这支笔不容易开叉。于是在后面的一支笔上,他不再切透,把缝变成沟。结果不仅笔尖不容易开叉,吸收墨水的能力似乎也强了一点。最后他干脆不切缝、切沟,简单地把鹅毛杆斜切一刀,书写效果也还不错。

随后他又制了十几支笔,摸到了一些经验。虽然还得经常用小刀修笔尖,偶尔也会有墨滴下来,但已经能写不少字了。他把一串新竹简像帘子那样竖起来,开始按照从左到右、从上到下的顺序写字,记录下制笔的试验经过。他用了简体字,这样免得老要想用春秋的字和话应该怎么说,打断自己的思路。

原本一条竹简比手指宽点,比手掌长一些。姜海涛在路上看过归丹他们写竹简,一条能写下三十个字左右。可是他自己的毛笔用得太差,只能写二十来个字。现在把软笔改成硬笔,他虽然还是只能写一行,但能写下三十多个字了。而且记录数字时,他能在一条竹简上写两行。他还制作了一张表,记下了切口方向、角度,以及使用评价。最后他在这卷竹简的第一条,用毛笔写上七个大字——鹅毛笔试制报告。

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在这第一份正规的“科研报告”即将完成时,奴隶取来了一把剪刀。姜海涛看了看天色,发现这家伙居然用了一个多钟头。本想问问为什么这么慢,但转念一想,这帮奴隶好像特别听话,不会磨洋工,于是让他把剪刀放下后继续去干活。写完报告,姜海涛拿起剪刀,发现它跟自己用过的很不一样。

它也有两个刀刃,但不是通过一个小轴连到一起,而是在后面通过一个U形铜条连着。或者说,这个剪刀是一个U字形的铜棍,然后把前面那两个端头变成刀刃。平常在U形条的作用下,剪刀是张开的。用的时候,手掌握住U形条的两边一捏,前面俩刀刃靠拢,就能剪切了。

姜海涛用了一下,发现它明显不如后世的剪刀好用。一个原因是材料,因为两个铜刀刃明显不如钢剪刀的刃锋利。但更主要的问题还是在结构上,不灵活,费力。它的个头也比较大,剪布还行,剪鹅毛笔尖就不方便了,还不如用小刀。姜海涛决定借鉴后世剪刀的样子改进它一下,于是把三个金匠叫过来,讲解了一下新剪刀的结构。

金匠们立刻发现,这个剪刀的两半基本是同一个形状,因此可以先铸造出两个一样的刀片,尾部是细长杆,然后把尾部弯成把手。刀片后部有孔,两个靠上后用铆钉穿上,就可以上下开合了。和现在这把剪刀相比,它剪东西时不用克服铜条的弹力,更加省力。而且它的两个刀片可以张开很大角度,方便磨刀。这下他们有事干了,立刻开始用泥制作模、范。本想生火熔铜、马上铸造,可是轸老头拦住他们,说快吃饭了,明天再生火,和弩机一起铸。四个人恋恋不舍地同意了。[注020802]

大家又继续干了一会,就命令奴隶们准备晚饭。工场旁的几个土房,已经被收拾成了13名工匠的宿舍。大家吃过饭后,各自回去休息。姜海涛也带着鹅毛笔和试验报告,和轸老头、井一起回到了自己的房间。一路上他本来琢磨着,是不是让养敖把自己搬到工场旁边。后来一想,今后工场里还要生炉子冶炼,没准挺闹的。每天走个来回也不远,空气清新,还是先别搬了。

回到自己的小院,看见养敖、黑子已经等在院子里。听说他在工场吃过饭后,养敖告诉他以后可以回来吃,这个小院里的伙食会更好点。姜海涛心说再好,能跟肯德基、麦当劳比吗?不过他嘴上还是答应了。

看到井在后面握着一大把羽毛,养敖很奇怪。知道这是笔后,他感到很惊奇,进到正厅里后也试用了一下。虽然他最后对这东西的喜爱不如姜海涛那么高,但提出姜海涛可以用这种笔参加六艺考核,因为他发现姜海涛用这种笔写出的字,比用毛笔写的好看多了。不过在看到《鹅毛笔试制报告》后,他感到很别扭。方向不一样,很多字他也不认识。于是养敖最后又否定了自己刚才的提议。

轸老头和井随后提到的磨床、剪刀,引起了养敖的更大兴趣。特别是在井的大力吹嘘、轸老头的反复赞叹后,养敖也知道到这两种新工具能大大提高很多工匠的工作效率,就像以前的框锯和刨。他随后说磨床眼下就有一个好处,就是磨制玉器,提高加工玉器的速度。可惜胡国玉石很少,特别是好玉石,否则加上这种磨床,他们能成为玉器出口大国。养敖最后说,这东西还能磨制扳指。装备一个好弓手,除了弓箭,扳指也是很重要的,特别是用强弓时。

这时井插话说,过几天弩机造好了,随便哪个人就能成为神射手,用不着扳指。姜海涛立刻告诉他,弩即使再好,也不能完全代替弓,因为它毕竟要比弓复杂。其实这个结论,他也是从历史上得来的。虽然汉唐宋时期,弩都要比弓厉害,但只有弓一直沿用到了清末,这肯定有它一定的原因。再简单的一把弩,也会比弓重上四五倍。

养敖听他这么说后,点点头,然后稍微询问了一下工场的情况。姜海涛提出尽快把宫城外的那些工匠也安排进来,现在这里只有一个小组,十几个人,可能会不够用。养敖说他正在想办法,让他别太着急。如果只是工匠们进来还好说,但他们还有家眷,这就麻烦点了。最后他让轸老头一家出去,和姜海涛说起了悄悄话。

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[注020801]:带齿的木滑车,在春秋战国时期,甚至早在西周时期,就已经很普遍了。这种滑轮结构,在提水、矿井上都非常多,比如湖北铜绿山铜矿遗址中就出土过九齿木滑车。而且从某些资料上看,春秋人不仅知道滑轮可以改变力的方向,还知道如何控制它单向转动。

[注020802]:我们现在常见的剪刀结构,是唐代才出现的。在这之前的汉唐之间,铁剪主要是“8”字形,前端是开口的两片刀刃,捏住后面那个圆,也就是“8”字的底部,就能让刀刃张开,然后松手,利用弹力恢复来剪切。也可能是平常刀刃张开,捏住刀刃背部、尾部完成剪切。而在汉之前,青铜剪刀都比较少,早期就是“U”字形,还不如“8”字形的方便。