第319章 百里传讯终突破,电报雏形惊问世(1/2)
电学研究所封闭的第十五天。
实验室里弥漫着一股焦灼的气息。杨永信站在工作台前,双眼布满血丝,死死盯着桌上那个硕大的铅酸电池——这已经是他们制作的第七代原型了。
电池外壳是沉重的铅盒,里面浸泡着银片和酸性溶液。为了增强导电性和稳定性,杨永信不惜工本加入了大量白银,使得这个电池造价奇高。然而最让人头疼的不是造价,而是它的性能。
“还是不行......”杨永信声音沙哑,“半日,最多坚持半日就得重新充电。而且这体积......”
他用手比划着电池的大小——长一尺,宽半尺,高八寸,重量却超过六十斤。这样的电池需要两个成年男子合作才能快速搬运,更别提还有同样笨重的发报机和收报机。
刘邦站在一旁,看着憔悴的杨永信,心中不忍:“老杨,你已经三天没合眼了。要不先休息一下?”
“休息?”杨永信苦笑,“陛下给我们一个月时间,现在只剩五天了。若是连便携问题都解决不了,做实验都费劲!更谈何百里传讯?”
话虽如此,他还是疲惫地揉了揉太阳穴。这一个月来,肉眼可见地消瘦了一圈,原本合身的官袍如今显得空空荡荡。
问题的核心就在电池上。
原始的铅酸电池原理虽然简单——铅板做负极,二氧化铅板做正极,稀硫酸做电解液——但想要提高性能,减小体积,却难如登天。
杨永信带领团队尝试了各种改进方案:调整铅板厚度、改变电解液浓度、优化极板间距、尝试不同的隔离材料......每一次改进都要重新制作样品,反复测试。
然而进展缓慢。
“杨所,测试结果出来了。”一个学子拿着记录本走过来,“第七代电池,在同等体积下,储电量比第六代提升了三成,但......还是只能支撑发报机连续工作三个时辰。”
杨永信接过记录本,快速浏览着数据。三个时辰,比之前进步了,但远远不够。
“纯度呢?”他问道,“我让你们提高铅和银的纯度,结果如何?”
“已经用到最高纯度了。铅的纯度达到九成九,银的纯度更高。但成本......”学子欲言又止。
杨永信摆摆手:“成本先不管。只要能解决问题,再多钱也值。”
话虽如此,他也知道这样不行。这么高的造价,就算性能再好,也无法大规模推广。电报要实用化,必须降低成本,缩小体积。
接下来的几天,实验室里昼夜灯火通明。
杨永信决定另辟蹊径。既然短时间内无法从根本上提升电池性能,那就从其他方面想办法。
他召集团队重新设计方案:“我们分两步走。第一,继续优化电池,但不是盲目提高纯度,而是寻找最佳的配比方案。铅、银、酸的配比,极板的形状和排列,都要重新计算。”
“第二,改进发报机和收报机。现在的机器太笨重,很多部件可以精简,很多功能可以合并。我们要设计一套全新的、更高效的电路。”
新的方向确定后,团队分成两组。一组继续攻关电池,另一组开始重新设计电报机。
杨永信亲自带队设计电报机。他摊开图纸,用炭笔勾勒新的结构:“你们看,现在的发报机和收报机是分开的,各有一套电磁铁、一套发声装置。但如果我们将它们合并......”
他在图纸上画出一个新的框架:“收发一体机。用一个转换开关控制,发报时电流流向天线,收报时电流从天线流回,驱动电磁铁发声。这样至少可以节省一半的部件和空间。”
“可是杨所,这样设计会不会互相干扰?”有学子提出疑问。
“会,所以我们要设计隔离电路。”杨永信继续画图,“在这里加一个继电器,发报时自动切断收报电路,收报时自动切断发报电路。虽然复杂一些,但值得尝试。”
设计方案确定后,工匠们开始制作新部件。杨永信则转向电池组,继续攻关。
经过连续三天的实验,他们终于找到了一个相对平衡的方案:适当降低银的含量,改用多层极板设计,增加电解液浓度,优化隔离材料。
新的电池体积缩小了三分之一,重量减轻了四分之一,储电量却提升了五成。更重要的是,成本降低到了两金—虽然还是很贵,但已经是重大进步。
“可以了。”杨永信看着测试结果,疲惫的脸上终于露出一丝笑容,“一个人能背得动了。”
他亲自试了试——新电池加上改进后的收发一体机,总重量约三十斤,一个壮汉完全可以背负。
“通知蒙毅指挥使。”杨永信对刘邦说,“我们明天去郊外做实验。”
刘邦立即着手准备。他亲自检查了五块新电池,确保全部充满电;又让工匠制作了专门的背架,方便携带;还准备了备用零件和工具,以防万一。
第二天清晨,蒙毅亲自带着一支百人骑兵队来到皇家学院。
这支队伍是黑冰台直属的护卫力量,堪称精锐中的精锐,全员配发秦魂步枪。士兵们全部身着玄黑重甲,就连战马也披着金属甲胄,只露出眼睛和马腿。阳光照在甲胄上,反射出冷冽的光芒,一股肃杀之气扑面而来。
“杨大人,刘大人,蒙某前来护卫。”蒙毅下马行礼,“按照陛下旨意,此次实验列为最高机密。我已将沿途路线清理,确保不会有闲杂人等干扰。”
杨永信点点头:“有劳蒙指挥使。我们需要测试电报的极限传输距离,计划从五里开始,逐步增加。”
“明白。”蒙毅指向身后的两辆腾云车,“这是工部特制的车辆,一辆装载备用器材,一辆可以供四位在车上操作调试。咱们这就出发?”
“出发!”
队伍缓缓驶出皇家学院,向着咸阳城南郊而去。
腾云车上,杨永信和三名助手挤在一起。车厢经过改装,中间固定着一张工作台,台上摆放着电报机和电池。两侧有窗户,可以观察外界情况。
“老刘,你留在研究所。”杨永信对刘邦说,“我们约定好,你那边始终保持机器开机,随时准备收发。我这边每到一个测试点,会先发报,然后等待你的回电。收到回电后,我们再继续前进。”
刘邦握住杨永信的手:“放心。我就在研究所等着,你们一路小心。”
“好。”
车队向南行驶约一刻钟后,杨永信看了看里程表,示意停车。
“这里距离研究所大约五里。”他看了看四周环境——一片开阔的农田,远处有几个村庄,视野良好,“就在这里开始第一次测试。记录好环境信息、收发时间、距离等内容!”
士兵们迅速散开警戒,将测试区域围得水泄不通。蒙毅亲自守在杨永信身边,手按剑柄,目光锐利地扫视四周。
杨永信打开背架,取出电报机。新设计的机器果然小巧了许多——长一尺,宽半尺,高六寸,外壳是用轻质木材制成,表面刷了黑漆,看起来颇为精致。
他熟练地连接电池,架设天线——这是一根可以伸缩的铜杆,最长可以拉到一丈。今天测试距离不远,他只拉出了三尺。
“准备发报。”杨永信对助手说。
助手点点头,拿出密码本和记录簿,准备记录。
杨永信深吸一口气,手指按在发报键上。这是他近一个月来无数次练习的动作,已经形成肌肉记忆。
“滴答—滴答滴答—滴答—”
简短的三组信号,代表“五里测试点,准备发报”。
发完后,他切换到收报模式,屏息等待。
时间一分一秒过去。秋风吹过田野,带来泥土的气息。远处的村庄升起炊烟,一切都显得那么宁静。
然而在杨永信心底,却如同战鼓擂动。五里,这是他们在研究所内测试过的最大距离。如果成功,就意味着他们的改进方向是正确的;如果失败......
“滴答—滴答滴答—”
突然,电报机的电磁铁发出了清脆的敲击声!
杨永信眼睛一亮,迅速记录信号。助手在一旁同步记录,两人核对后,确认是刘邦发回的回电:“已收,信号清晰,请继续测试。”
“成功了!”杨永信激动得声音发颤,“五里,完全没问题!”
蒙毅虽然不懂技术,但看到杨永信的表情,也知道实验成功了,脸上露出笑容:“恭喜杨大人!”
“蒙大人,快,继续前进!”杨永信收拾设备,“下一个测试点,十里!”
车队再次启程。
接下来的测试进行得非常顺利。
十里,成功。
十五里,成功。
二十里,成功。
......
每到一个测试点,杨永信都重复同样的流程:架设设备,发报,收报,记录数据。
随着距离增加,信号开始出现衰减。到了四十里时,收报的声音开始变得不太清晰,需要仔细倾听才能分辨。
“调整天线高度。”杨永信吩咐助手,“把铜杆全部拉出来。”
一丈高的天线竖起后,信号明显增强。杨永信又调整了电池的输出电压,将电流调大一些。
五十里,成功。
六十里,成功。
七十里,成功。
当测试到八十里时,太阳已经西斜。田野上洒满金色的余晖,远处咸阳城的轮廓在暮色中若隐若现。
这一次的测试遇到了困难。
杨永信发了三次报,都没有收到回电。他皱起眉头,仔细检查设备:电池电压正常,线路连接完好,天线架设稳固......
“可能是距离太远,信号太弱了。”他分析道,“我们需要更长的天线。”
然而一丈已经是铜杆的极限。杨永信想了想,对蒙毅说:“蒙指挥使,能否找一些高的物体?比如大树,或者找个山坡?”
蒙毅环视四周,指向远处:“那边有个土丘,是附近最高的地方。”
“就去那里!”
队伍来到土丘上。杨永信将天线绑在一棵大树的顶端,铜线从树顶垂下,连接电报机。天线高度达到了三丈。
“再试一次。”
“滴答—滴答滴答—”
发报完毕,切换到收报模式。
这一次,等待的时间格外漫长。夕阳渐渐沉入地平线,天边泛起紫红色的晚霞。田野上吹起了凉风,士兵们点起了火把。
就在杨永信几乎要放弃的时候——
“滴答—滴答滴答—”
微弱但清晰的声音,从电报机中传来!
“收到了!”杨永信激动得几乎跳起来,“八十里,成功了!”
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