第361章 ：通讯技术革新

　　就在曹昂于亲卫营校场上挥汗如雨，接受着肉体与意志的极限考验之时。

　　张显也没闲着。

　　将军府的公务交给了贾诩还有荀攸两人，他自己则带着诸葛亮在第二匠作营组建起了新的实验室。

　　实验室位于第二匠作营中心区域，四周是经过特殊加固的厚实围墙，主室采用全混凝土结构。

　　空气中弥漫着金属，桐油，橡胶以及一种淡淡的硫磺气味。

　　这里堆满了各种奇形怪状的器物，缠绕着密密麻麻铜线的巨大铁柱，成卷的包裹着黑色橡胶的导线，打磨光滑的铜质构件，大小不一的陶瓷容器，以及许多连诸葛亮都叫不出名字的专用工具。

　　张显换上了一身与工匠无异的粗布短打，袖口挽起，手上拿着一沓纸张。

　　他一张张的翻着，眉头微蹙，大学的专业课已经很久没碰了，如果不是收了诸葛亮做学生，想要教导一些不一样的东西给他，张显恐怕也要将这些知识给尘封记忆深处了。

　　好在这些年不断地回忆与教授，他也逐渐将自己的大学专业课程给逐渐提取复写了出来。

　　虽然不完整，但简单的应用是没有问题的。

　　他目光锐利地仔细审视着上面绘制的复杂图样，确认无误后这才点了点头。

　　诸葛亮侍立在一旁，同样穿着简便的衣物，眼中充满了求知若渴的光芒。

　　他手中拿着炭笔和笔记本，随时准备记录张显的每一句话和每一个实验步骤。

　　“亮儿，为师教导的电学粗通可有时常复习？”

　　诸葛亮点头，又有些沮丧：“老师所教亮自是不敢懈怠，但不瞒老师，老师教授的那些知识亮至今也未理解，一窍不通。”

　　“记得就行，那些东西没见过实物自然就是天书，但今天....”

　　他招了招手，诸葛亮紧跟其后。

　　两人来到实验室中央，那里放置着一个已经初具雏形的，结构复杂的装置。

　　“为师教你何为电力！”

　　“电？”

　　“是天上的那种电？”

　　张显摇头：“不，是人造的电！”

　　其实在他心里，电力体系他是不打算弄出来的，原因很简单，生产力不够，电力的使用起不到太大的作用。

　　之所以如今又开始准备，那是因为他想弄出另一种跟电搭得上的技术。

　　而且是极为有用的技术，无线电发报体系。

　　而想要弄出无线电发报机那就不可避免要先弄出电来。

　　好在简易的发电机并不算难，这对大学专业就是机电的张显来说很好解决。

　　而他现在要做的就是水轮发电机。

　　并州境内水系发达，水利应用广泛，技术基础较好。

　　“发电机之理，在于‘动磁生电’。”

　　张显走到一块黑板前拿起粉笔进行书写，他看向诸葛亮说道。

　　“当导线在磁场中切割磁力线运动时，导线中便会产生电流，反之，若磁场变化，穿过闭合导线的磁通量改变，亦会产生电流。”

　　放下粉笔，张显拿起一块形状不规则却散发着强烈吸力的强磁铁，这是他让人在阴雨天利用雷击特定缠线铁柱后，制作出来的，然后又拿起一根缠绕着厚厚绝缘铜线的铁芯，朝诸葛亮手动粗略演示了一下。

　　“当外力使这绕有线圈的转子在定子产生的磁场中旋转，不断切割磁力线，便能持续产生电流。”

　　诸葛亮聚精会神地听着，努力消化这些听不懂的理论。

　　他虽聪慧，但“磁力线”，“电流”这些概念，不是那么好理解的，他只能先死记。

　　张显也不急，耐心讲解，并用简单的实验如用小磁铁和线圈产生微弱电流使指南针偏转进行演示。

　　接下来的一段日子，师徒二人几乎泡在了这间实验室里。

　　哪怕张显有完整的理论，但制作发电机的过程，也堪称一场与材料和工艺的艰苦斗争。

　　首先是磁铁。

　　天然磁铁磁性不足且不稳定，哪怕是雷击后的强磁铁同样如此。

　　所以张显尝试制作电磁铁，他用那几块最强的雷击磁铁作为核心，外面用浸过桐油晾干的丝包线紧密缠绕了上千匝，形成一个巨大的线圈。

　　当尝试接通由多个初级化学电池串联提供的电流时，电磁铁产生了强大的吸力，甚至能轻易吸起了十斤左右的铁块！

　　这成功让诸葛亮惊叹不已。

　　至于什么是化学电池，这个张显也教导给了诸葛亮。

　　以铜，以及从黄铜合金中分离出来的锌为正负极材料裁剪成一小块一小块的金属片。

　　然后再用醋作为电解液，麻布作为电解液浸透物进行排列横向堆叠。

　　排列的顺序为铜→布→锌→铜→布→锌…如此循环。

　　不能让铜和锌直接接触，必须用浸液的布隔开。

　　堆叠的层数越多，产生的电压就越高，一个10层的堆就能产生明显的效果。

　　化学电池的优点是制造简单，缺点则是电小的可怜，想要达到合适的电流，化学电池的空间占用极大。

　　不过前期凑活着用还行，等弄出了水轮发电机后再制作更稳定的强磁铁就行了。

　　解决完磁铁后就是转子和定子的制作。

　　转子需要轻便而坚固，他选用硬木制作骨架，在上面开出精细的凹槽，然后将用橡胶绝缘的铜线仔细地缠绕上去。

　　这个过程极其耗费眼力和耐心，稍有疏忽，线圈松动或绝缘破损，便前功尽弃。

　　张显跟诸葛亮两人都在小心翼翼地操作。

　　而定子部分，张显最初计划使用永磁体阵列，但磁性强度和稳定性始终不理想。

　　最终，他还是决定采用电磁铁作为定子，这意味着需要制造多个电磁铁，并精确固定其位置，形成稳定的磁场空间。

　　这无疑大大增加了结构的复杂度和对绝缘的要求。

　　幸运的是，并州的橡胶产业已初具规模。

　　经过硫化处理后，制成薄片或管状，用于包裹导线，隔离部件。

　　虽然工艺性能不及后世，但还是那句话，能凑活用。

　　张显还让第二匠作营的匠人制作了用浸渍桐油的厚纸以及陶瓷隔片等多种材料作为辅助绝缘。

　　解决完定子转子，就轮到了传动机构。

　　这个就不需要张显亲自动手了，他直接让匠作营的大匠们制作。

　　每一个齿轮大匠们都是手工打磨，啮合精准，摩擦最小，这技术不比后世的钳工差多少，他们吃的就是这碗饭。

　　与此同时，铅板蓄电池的研制也在同步进行。

　　张显凭借记忆，画出了铅酸蓄电池的基本结构图。

　　铅合金制成的格栅状极板，分别涂覆正极和负极，浸泡在稀硫酸中。

　　至于说稀硫酸哪来的？

　　作为工业三母，张显早就在晋阳进行了制作流程。

　　制作的流程很复杂，耗费了晋阳匠作营几年的时间，差不多是在蒸汽机项目成立的时候这个项目就也立项了，前后经历了数年时间，还搭进去了几条人命。

　　简单的概论就是利用点燃硫磺得到了的气体与硝石加热的气体还有水蒸气混合在密闭空间内反应凝结出来的产物。

　　这项技术如今已经算是成熟了，就是产能还无法跟上。

　　不知经历了多少个不眠之夜，失败了多少次，消耗了多少珍贵的材料。

　　工作台上更是铺满了演算的草稿，地上散落着各种废弃的零件。

　　张显的脸上带着疲惫，但眼神却愈发的明亮，随着不断的动手实操，他对自己的专业知识也愈发的深刻。

　　诸葛亮更是以惊人的学习能力吸收着这些知识，从最初的懵懂，到逐渐的理解，如今甚至能独立完成部分线圈的绕制和电路的连接。

　　终于，在一个午后，所有的部件准备就绪。

　　一台凝聚了张显无数心血的原始水轮发电机被师徒俩安装在了实验室一角，通过一根临时架设的传动轴，与室外一条引入室内的，可控水流大小的水渠连接。

　　发电机输出的两根粗壮的橡胶绝缘导线，连接到了几个串联在一起的，已经灌注了电解液的铅酸蓄电池上。

　　实验室内的气氛稍稍有些紧张。

　　张显，诸葛亮两人都屏住了呼吸。

　　“亮儿，鼓励鼓励为师。”

　　“额.......老师出马，一个顶俩！”

　　“算了，以后你也学学溜须拍马吧。”

　　张显摇了摇头，拉响了一根连接了室外铃铛的绳索。

　　随着叮铃几声响起。

　　室外，水闸被张显的亲卫阿山缓缓提起。

　　清澈的水流从水渠流淌而来，冲击起水轮叶片，水轮开始转动，越来越快。

　　实验室内的发电机转子也开始旋转起来，发出低沉的嗡鸣声。

　　师徒俩的目光都紧紧盯着连接在电路中的一个简易检流计上，这是基于电流磁效应使小磁针偏转的简易装置。

　　起初，磁针纹丝不动。

　　一秒，两秒……师徒俩的目光也纹丝不动。

　　就在俩人心中开始下沉之际，那根细小的磁针，极其轻微地，但确实无疑地……抖动了一下！

　　然后，开始持续而稳定地偏转了一个角度！

　　“成了！”

　　诸葛亮忍不住的挥舞了一下拳头，脸上露出了孩童般的兴奋。

　　张显长长地舒了一口气，脸上露出了如释重负而又无比欣慰的笑容。

　　“还好专业知识没有全部还给老师。”

　　这电流虽然还十分微弱，这台发电机效率也低不算大，但还是那句话，凑活能用。

　　有了一，后面的二三就简单多了。

　　一口浊气吐完，张显拍了诸葛亮后脑勺一下：“实验记录整理好，这都是以后的电学教材。”

　　“没问题老师，下一步咱们做什么？”

　　“等蓄电池蓄电，我们的实验只是完成了第一阶段而已。”

　　“那第二阶段是？”

　　张显拿起粉笔在发电机嗡鸣下于黑板上写下几个大字。

　　发射，接收。

　　“亮儿，先教你几个理论。”

　　张显开口，诸葛亮立刻进入秘书状态，拿起一旁桌子上的纸笔开始记录。

　　“第一，变化的磁场会产生电场这个是定律。

　　第二，变化的电场也会产生磁场这个也是定律。

　　此二者便是无线电的基石了。”

　　张显停顿了一下，诸葛亮迅速记好，然后在两个定律后面写下自己老师的名字以做定律名称。

　　停笔。

　　张显点了点头，继续说道：“当线圈电感与电容组成电路，便能发出特定频率的电磁振荡。”

　　“而当振荡电路的频率足够高时，并且通过开放形式呈现时，就能有效地向空间辐射电磁波。”

　　“这就是无线电的发射。”

　　张显说完，诸葛亮那边的记录也停笔。

　　“所以老师，我们现在要做的就是发射机？”

　　诸葛亮问道。

　　张显点头：“对，现在我们有了发电机提供电力，蓄电池存储电力，接下来就是解决电磁的发射问题。”

　　他的思路很简单就是利用蓄电池提供能量让感应线圈升压，然后让火花隙放电产生振荡最后利用天线进行辐射发射。

　　不过最近一段时间师徒俩都累的厉害，所以当张显说完自己的设计思路后便让诸葛亮收拾东西准备离开了。

　　“先歇几天，这段时间陪谦儿乐儿他们都少了，亮儿，你记住啊，事情是做不完的，要合理分配工作与休息才行。”

　　从诸葛亮手中接过收拾起来的实验数据与记录，师徒俩便走出了实验室。

　　“主公。”一直守在门外的许褚阿山等亲卫拱手行礼。

　　张显摆了摆手：“让人守好这里，除了我跟亮儿，谁都不能进入，把水闸也关了。”

　　“诺！”

　　回到将军府，府内安宁祥和的气氛与实验室的紧张截然不同。

　　张显先去跟邹婉和张宁温存了一番，略叙了几句闲话，告知她们近期不会再忙于公务，打算多陪陪孩子们。

　　两位夫人自是欢喜。

　　随后洗了个澡，换了身衣物便径直去了后院的演武场。

　　八岁的张谦还有十三伴读正在童渊的指导下一丝不苟地练习着基础招式。

　　小家伙们的汗水浸湿了额发，小脸也因用力而涨得通红，但眼神专注，每一个劈，刺，撩，扫都力求标准，隐隐已有了些架势。

　　看到张显的到来，张谦眼中闪过一丝惊喜，但并未立刻停下，而是坚持将一套动作做完，才收戟行礼：“父亲！”

　　十三伴读也都是行礼问候：“将军！”

　　张显走上前，拿起旁边兵器架上的一根白蜡杆，摆手笑道。

　　“来，让我看看你们这几日的长进。”

　　说罢，便杀入一众孩童之中顿时惊起一阵呼啸。

　　面对张显的杀入，张谦等人没有丝毫的陌生，这情况也不是第一次出现了。

　　当即，张谦便大喝一声“结阵”，随后十四人便形成了一个并州军的标准战斗小队。

　　童渊抚须乐呵呵的往一旁走，嘴里不时的嘟囔：“多大人了，还天天欺负孩子玩。”