1xdvl寓意深刻都市异能 1255再鑄鼎 ptt-第542章 授時讀書-ubxas

1255再鑄鼎
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1266年,10月27日,广东南部海域。
“修正航向角,南偏西67度20分;航行里程,12.450海里。”
巡航舰“暴雨”号的舰桥内部,实习军官石尔茂读出了仪器上的记录数据,另一名实习军官赵启明将它们记录了下来。他们先是把数值记录在本子上,然后两人各自趴到了桌子上,拿出尺笔,在各自的坐标纸上记录下这段航程。
虽说现代舰船已经有了一定的测量位置的手段,但这样的记录仍然是必要的,因为真当你迷航的时候,任何一点有助于确定位置的信息都是极为宝贵的。
“咚——咚——”
两人刚放下笔,就有一阵低沉的钟声从窗外传来。他们立刻紧张地抬起头来,望向了房间正中的三座钟表,上面的指针正齐刷刷地指在10:55的位置上。
这三座钟表本体并不算大,但却安装在三个庞大的行星轨道式的万向架上,万向架又通过几根皮带固定在天花板和地板上,实际上处于一个悬挂的状态。船身随着海浪不断产生摇摆,钟表看上去也在万向架中不断“摆动”着,实际上却处于一个相对稳定的状态,有助于保持走时的精确,使得舰船在海上可以定位自己的经度——呃,虽说如此,但实际上这三台钟表的精确度仍然不能让人满意,达不到航海钟的水平。
历史上,人类进入大航海时代之后,一个难题是与风浪搏斗,一个难题是在长期漂泊中保持船员的健康,还有一个难题就是在茫茫大海上确定自己的位置了。其中,通过观察太阳和星辰的角度,可以确定自己在地球上的纬度;但是,想确定经度,就非常困难了,因为地球24小时就会自转一次,是很难找出一个固定的参照物来定位的。但解决问题的关键同样就落在地球的自转上——因为有自转,所以有了日升日落昼夜变化,所以不同地方日升日落的时间会有不同,也就是产生了所谓的“时区”。因此,通过比较当地时间和一个已知经度地点时间的差异,就能计算出自己所处的经度来。
但问题又来了,如何知道另一个地点的时间呢?很简单,只要出发的时候带一台钟表就行了。当你行进了几万里的距离来到一个异国他乡,在这个地方,正午太阳走到头顶上的时候,你的表显示的时间仍然是上午六点,那么你就能计算出来,此地与你的家乡差了六个时区,也就是90度的经度。再加上六分仪测量出来的纬度,你便可以精确地知道自己的位置了。
但是说起来简单的事情做起来却不简单,海船如此颠簸,你如何保证行走了几个月之后,钟表仍然能保持以前的精度不产生误差?历史上,有很长一段时间海船都不能确定经度,只能确定纬度,航海时都是大致行驶到某个位置,再一路向东或向西找到目的地,费时费力又不安全。最后,是英国钟表匠约翰·哈里森用了四十年时间,以发条驱动的怀表为基础,发明了平衡圆摆、双金属温度补偿片、蚱蜢式擒纵机构、滚珠轴承等一系列保证精度的新结构,并且把加工工艺做到了极致,才生产出了每月误差不超过五秒的超精密航海钟。也成为了帮助英国帆船纵横四海、建立日不落帝国的重要助力。
东海人以航海立国,对这样的利器自然也是极为渴求的。二百个股东里面虽然一个真正会制表的也没有,但还是有几个喜欢研究机械表的赵括的,再加上东海号里的航海书籍里有介绍航海钟结构,因此也摸索着做了起来。自从他们把钟表介绍到南宋,就有意无意地公开一些钟表和机械原理,专利费也不要了,鼓励民间手艺人投身钟表制造业。这行当一不需要什么先进合金材料,二不需要高精尖的机床,就是个讲究精细的手艺活,而江南又很有一些手艺高超到吓死人的首饰匠人,所以是有希望弯道超车的。
事实上,在高额利润的刺激下,临安一带的艺人们确实迅速山寨了一些不错的钟表出来,有些甚至比商社自产的还要好。但是,即使是手艺活,也是需要积累的。各部件虽然都是手工打造的,但是如何把它打造到极致、使用什么工具辅助,都是需要经年累月的摸索才能做得透彻的。而且,各齿轮、传动机构等等部件的设计及制造,也是需要有一定的机械、力学和数学知识才能做好的,不是一帮只有手上功夫的文盲工匠能做的。
所以,他们可以很好地山寨一些结构简明、外壳雕龙画凤装金饰银的钟表出来,摆在富贵人家里镇宅是完全够用了,但用于航海始终还是差了点……不,差了一大截。
最后,还是商社亲自出手,在京东商城设立了一个专业的钟表作坊,工业部派人来做专业的机械设计,并且运来了精密的手工小型机床和各式精良的工具,工程师设计各零件的规格尺寸,让本地匠人将其打造出来,再组装到一起。如此,经过几年的努力,终于……还是没有做出堪用的航海钟出来,只有一些模样到了,误差却高达每日五至十秒的次品。
这级别的误差作为民用钟表来说其实相当不错了,但在海上还是不够用,基本走一个月就有一度的误差了……呃,其实勉强也能用了,总比没有好。本来海洋部准备再等等,等有精度更好的版本再正式装备,但是去年发生了烈焰级“开石”号及多艘运输船失事的事故,他们痛定思痛,决定即使凑合,也先把钟上船,先把相关的体系培养出来再说。
虽说误差大,但也有变通的办法。舰队中的旗舰会配备精确的计时装置,也就是当年股东们带来的那些,每天每隔一段时间,旗舰会发出信号向外授时,各舰根据信号校正自己船上的时间。如此一来即使遇到事故失散,装备了自制钟表的船在短时间内仍然能有足够的精度进行定位,足以借此导航前往集结点。
现在是10:55,旗舰发出了第一声预备信号。按规定,在10:59还会有第二声预备,再之后就是正式的授时了。石尔茂和赵启明站了起来,走到钟边上,盯着它们的盘面。实际上两个小时前刚校过,虽说这些钟精度不达标,但也不至于在两个小时内就产生明显的误差,这只是例行公事的检查罢了。
“准备好了没?”
正当他们盯着盘面的时候,背后突然传来了大副周宏中尉的洪亮嗓音,让他们不禁打了个激灵。
周宏比他俩大不了几岁,也是黄岛海事学院的前辈,不过这已经是他第三次远洋了,在整个海军里也是老资历,他们可不敢造次。
两人立刻立正行礼道:“已经准备就绪,正在等待信号!”
周宏走了过来,拿起钟表架子附近的一份记录看了起来,见上面密密麻麻都记录好了批次、时间、校准对象和签名,无一遗漏,便点点头说道:“很好。即使没什么误差,你们也不要松懈,定时按授时信号校准。船要是迷了航,可全靠这些东西定位了!不管别的船一天校几次,我们的船可是每次都校的,朱舰长可是最看重这个了!”
暴雨号的舰长朱泾少校可是东海海军中的传奇人物。当年远洋舰队第一次下西洋的时候,他便作为星火级霜降号的舰长随行,结果在返程时遭遇风暴,与舰队失散,流落到了琼州临高县。海洋部本以为他们已经为国捐躯了,于是返回本土后给他连升两级,追授为了少校。结果没想到,朱泾带领霜降号的船员们在临高县艰苦奋斗,不但站稳了脚跟,建立了一个据点,甚至还设法搞到了一批船只,航行到了广东宝安镇,与第二次远洋舰队在这里派驻的留守人员取得了联系,最终成功得以返回了本土,甚至还把当年的相当一部分货物带了回去。呃,这下子可就全国轰动了,上上下下表彰不说,还写成了戏文,朱泾等人也证明了自己确实配得上这连升两级的军衔,算是功成名就了。
本来这样的传奇人物应该作为活英雄养在本土发挥宣传价值,不过朱泾似乎闲不住,坚决请求再度出海,于是韩松就让他做了这艘烈焰二型(800t级)暴雨号的舰长,还配了一批优秀的见习军官和水手,编入第二舰队,作为暴雨-冰封这一双舰分队的领队南下执行任务。可想而知,朱泾作为遭遇过一次海难的人,自然对各项安全工作和导航技术抓得极为严格,就拿这授时来说,是必须每次都重新校准,要比其他船上一天校准一次的规矩频繁多了。
两人不敢怠慢,立刻行礼称是,然后分工动作了起来。
石尔茂走到二号钟前,将旋钮拨到了空位上,又将指针转到了11:00:00整,放在那边待命了起来。船上之所以配备三台钟,除了增加冗余防止故障,也是出于一台调整时另两台可以继续工作的考虑。
而赵启明则走到了一旁,摆弄起了另一台仪器。呃,这台仪器看上去没什么起眼的,不过就是一个仪表盘上有一个指针而已,还有几根电线沿着墙角连到了后面的桅杆上。他摆弄完了之后就让了开来,让石尔茂可以清晰地看到指针。
不久后,时间来到了10:59,窗外也适时传来了钟声。石尔茂咽了一下口水,把手抬了起来往衣服上蹭了蹭,又放回了旋钮上,眼睛不去看旁边的钟表,而是死死盯着那个指针,以免受到既有计时器的误导。
随着时间一分一秒地过去,眼看着就要到11:00了,然而钟声却没有再次响起。
这支舰队包括第一舰队的逐日、追云、乘风、破浪、荧惑,以及第二舰队的望月、摘星、暴雨、冰封,还有独立编制的自由贸易、关税同盟,总共11艘巡航舰,此外还有不计其数的顺风级和其它辅助船只。这么大一支船团散布在数千米的海面上,声音传播所需要的时间本身也会对授时造成误差,钟声只能在预备提醒时使用,真正授时的时候必须用更迅捷的手段来传播信号才行。
舰队的中央位置,侧舷有着十四个炮窗的旗舰“荧惑”号上,当舰长符凯伟看到放在屏蔽金属笼中的石英表的秒针到达10:59:58的一刻,早已就位的手指立刻按下了眼前的一个开关。
一个小型电路被接通,紧接着带动一个电磁继电器将一处Y型开关从一端拨到了另一端。然后一个连接了十二块铅酸电池的电路被接通,一个巨大的线圈瞬间产生了庞大的磁通量,带动相邻的一个线圈产生了感应电动势,而这个巨大的电动势连接到本电路中一个小玻璃管的两端,玻璃管内的两个距离很近的小铜球在其激发下产生了电火花导通了电路,与此同时产生了强烈的电磁振荡。
这道电磁振荡产生了频谱极宽的电磁波,从短波到长波,堪称全频率阻塞干扰。但它却并未立刻传播出去,而是先与临近的一套电容-电感线圈(LC振荡电路)接触,经后者调谐为10MHz左右的高频电磁波。当然调谐很不完全,其余杂波被外围的屏蔽罩吸收,而调谐后的高频电磁波通过邻近的另一个参数相同的电感线圈传播到与之相连的导行线上,双股导行线沿着桅杆升到半空,又分为两个7.5m长的天线振子折向上下两端,将这束电磁波向四面八方扩散了出去。
几乎就在同时,暴雨号桅杆上的天线接收到了这束电磁波。导线另一头的氧化亚铜检波块展现出了它的半导体特性,电阻骤降,使得它所连接的另一组小型电池电路电流大增,与之相连的电流表指针瞬间发生了更大幅度的偏转。这个偏转被石尔茂看在眼里,手上即刻转动旋钮,二号钟表的动力再次接驳到表盘上,秒针继续行走了起来。
正好是11:00:00。