带着这个疑问,钱惟昱看了这个时代的单人脚踏式提纵织机,才明白了其中道理——这个时代的单人织机,经线是依靠奇数根和偶数根分别用两块脚踏板开口提纵的,这一点暂时还不算落后。但是关键在于纬线的打纬操作上,正是打纬方式的不同,导致了唐宋时候布匹宽幅比较狭窄。
打纬的梭子,在单人织机上,居然还是靠织女左手交右手、右手交左手这样的往复拉线来完成的,经线每开口提纵一次,左手便先把纬线从左往右穿过所有经线、然后右手接住织布梭子,用压条把纬线往内压紧压实,再换脚踏板让所有经线反向开口提纵、把刚才穿过的那根纬线交错夹住。然后用右手反过来再把梭子传回来,反向重复刚才的步骤。
所以,这里面“一尺八寸”的布匹宽度,其实就是受了织女手臂长度的制约!一个人的两段前臂长度,加上梭子本身的长度,估计也就两尺多。把布匹宽度限制在一尺八寸,才能保证织女可以在经线下方完成把梭子左手交右手的操作,而不至于够不到。
解决了布宽问题的织机,这个时代不是没有——旁边那台号称织造效率比单人织机高了一半有余的双人织机,便是其中代表。双人织机当中,一个人还是和单人织机一样坐在那里,脚踩踏板,右手投梭。只不过在织机的左边,机械尺寸大大延长了,所以在左边接着梭子的,再也不是同一个织女的左手,而是另一个在左边候着的织女。左边的织女弯腰钻进提纵经线之间的开口,把坐姿织女投过来的梭子接住、拉过来,然后等压紧换线之后再伸回去。
这样的织机,可以织出的布匹宽度就很可观了——理论上,只要不超过一个女子上半身的身体长度,加上举起手臂的长度,就都可以顺利投梭。同样次数的人力动作,原本织一尺八寸宽的布,现在可以织四尺宽,而且投梭速度也有提升。
按说,这样的织机,在女性劳力人口多的农家,应该已经因为其生产效率的高速而普及了吧?实则非然,究其原因,钱惟昱原本想不通,但是看了织女实际干活之后,便明白了——用这种织机干活的时候,左侧负责收梭投梭的织女,需要每拉一根纬线便弯腰、挺腰一次。一天织布织下来,相当于是要鞠躬一万次,钱惟昱看着都觉得牙酸腰疼——这种劳动强度,能不腰肌劳损、椎间盘突出么?
让女人的肉体,来承受这种非人道的高度机械化重复的动作,实在是太不人道了嘛。这种简单往复的投梭运动,居然上千年来都靠妇人的双手和腰肢往复,而没有科学家想着改良一下,觉得这是理所当然的,实在不能不说是中国古代文化太不注重民生技术改良了。
“唉,一个用机括弹力驱动、导轨限位的飞梭,就能解决的问题。居然让数以亿计的女人,费事儿了这么多年,真是不应该。”
观察了半天各位织女投梭织布、劳作辛苦的钱惟昱,去过一张纸张,略略写了几句话语。并且画了一幅类似于扭力式弩炮蓄力机构的小器械图纸,眼中饱含悲天悯人地光环。
第283章 飞梭
1733年,英国钟表匠约翰凯伊发明“飞梭”的时候,这个钟表匠借用了诸如凹槽滑轮、金属导轨、扭力弹簧和机括锁钮等那个时代的钟表匠们所能弄到的好东西。所制成的飞梭可以在一条沿着织机纵向滑动的滑槽内往复沿线运动、牵引纬线织布。原本需要人力拉动的梭子,改用了弹簧和机括的力量引导发射,大大解放了织女的双手。
这一切的东西,别的都好说,唯有提供投梭动力源的弹簧,钱惟昱的时代还不存在。在冶金技术不足以造出弹簧钢之前,弹簧就是一种空谈。
但是没有弹簧,不代表没有飞梭——钱惟昱完全可以用动物筋腱来完成弹簧的弹性势能蓄力效果。虽然动物筋腱肯定没有弹簧钢耐用,而且南方天容易受潮,不过这些都没有关系,大不了每年更换一次飞梭的弹簧机构好了。
于是,交给军器监的人试制之后,钱氏版本的飞梭,便变成了如下形态:一根笔直的木制空槽导轨两端,装上了了两把迷你的、弩矢刻槽正对投梭滑槽的弩弓。左边的机括按下去之后,飞梭便被弩弓射到了右边、恰好卡入右边十字弓的矢槽内。飞梭牵引的纬线也跟着拉了过去,然后压紧打纬之后再从右边射回来。
说起来容易,实际上执行的时候,每次弓弩发射自然是有不少势能损失的,没有额外的加力,也不可能让飞梭重新上紧弦。所以实际上还需要在织机两端安置一些适合捉住飞梭后往后拽着上弦的机括。这些东西,目前还没有解决,还需要反复地测试和研发。不过只要飞梭这个指导思想不错的话,按照钱惟昱的估算,布匹宽幅增加个四五倍、投梭频率翻倍还是很容易做到的,综合看来,也能让织布机的出布速度提升个十倍八倍的了。
……
纺织业革命是工业革命的开端,但是钱惟昱亲自花费大精力去办理纺织业的技术改良,以及让一群汉族黎族织女工匠们相互交流,可不是仅仅为了让吴越国赚取更多的钱财、充实国帑私库而已。
发展棉布织造业和棉麻混纺织造业,是软帆船的起点,是全帆装横帆船的必要技术支撑。
吴越国的航海业发展至今,在钱惟昱的干涉和指导下,已经有了八九年的积累了,近海航行已经发展出了雄浑的积淀。一千料以上的大海船,从战舰到民船,已有数百艘,四百料以上的船,总计数千艘;海上渔户、海商水手、海军水兵总计三十万众——对于一个总人口不到一千五百万的国家来说,那就相当于2%的人口都在跑海了。
东极日本,北至高丽,南达麻逸、西至占城。后世中国、日本、朝鲜、菲律宾、越南等国的领海,都已经成了钱惟昱的内湖。
钱惟昱当然不满足于此,他可是背负着改造汉民族眼界,改变黄土民族短视劣根性的伟大使命的。但是下一步,仅仅依靠最擅海陆季风航线的中式帆船,已经不能满足继续打造远洋蓝水海军的需求了。
所以,软帆船,确切地说是全帆装的横帆船,应该提上开发的日程了。棉麻混纺布料,便是一个契机。一艘英国东印度公司时期的茶叶贸易全帆装商船,以四根桅杆为例,便要用去数千平米的厚实布料。如果没有发达的纺织业,是没有办法支持的。
许多人错误地以为,中式帆船就是硬帆船,西式帆船就是软帆船,古代中国没有软帆——这是一个大错特错的理解。谁说古代中国就没有软帆了?“锦帆贼”甘宁,难道不就是软帆船水贼的代表么?只不过那时候只有绸缎,没有棉布,亚麻又太过漏风透气,所以要玩软帆,就只有“以西川蜀锦为帆”。是材料的昂贵,才导致了中式软帆船发展的缓慢。
当然,要制造大型全帆装软帆船,除了帆布的材料之外,还有一些别的技术门槛,比如随着船体吨位的加大、流线型船体结构长宽比的加长,对于桅杆材质、龙骨强度都会提出新的挑战。否则船只被拉长成瘦身细桅的麻杆,随便一阵横向涌浪就折断肋骨、一阵狂风扭矩便折断桅杆,那可不是闹着玩的。
幸好,海南岛的石碌铁矿已经开采出来了。那边的高品位铁矿可以直接提升锻冶成品的质量,富含镍、钛元素的原矿,更有可能达到使成品天然拥有初级镍钛合金钢的效果。把纺织业优化改良的任务安排下去之后,便该去统筹冶铁业的活儿了。
……
钱惟昱在蒋洁茹院子里厮混了两三天,一门心思解决改良纺车和织机的活儿