这种通过人为设计地形高差来获取动力的方式,被称为“无中生力”。
第二种方式为高转筒车,也可视作一种变形的龙骨水车。
与仅设一个大轮的大转轮筒车不同,高转筒车配备两个大型轮轴,分别安置于岸上和水中。
通常,置于水中的轮子略小于陆上的轮子,二者呈高低错落之势,中间以链条串联,并挂载若干小竹筒构成循环链带。
当借助水力或畜力驱动岸上大轮转动时,水下的小轮也随之运转,形成上下联动的闭环回转系统。
随着链带持续运转,其上的竹筒在经过水面时自动灌满河水,继而被链条提拉上升,直至抵达岸上高位的主轮位置。
到达顶端后,竹筒倾斜,所盛之水自然流入预设的接水槽中。
之后可根据田亩需求,将槽中之水引向各处用于灌溉。
相较于传统龙骨水车,高转筒车汲水高度显着提升,甚至可达十余丈乃至二十丈,特别适用于堤岸陡峭、缺乏自然水流推力之地。
然而太子扶苏认为,无论是龙骨车、大转轮筒车还是高转筒车,结构均较为庞大,普通百姓难以自行制造,使用也不够灵活便捷。
于是他联合相里季等墨家弟子,着手探索一种更为轻巧、便于操作的新式汲水工具。
此前在试制小型筒车时,为节省空间与方便搬运,常将细竹筒套入粗竹筒内存放。
某次因拿取不慎,粗筒出现裂隙,当抽出内筒时,竟发现周围的水被一同吸入筒腔之内——这一现象引起了太子扶苏的注意。
他随即展开试验:选取一段粗长竹管,削去一端的隔节,在另一端的竹节上钻出数个小孔。
另取一根比竹管稍长但直径略细的竹杆,在其一端裹紧麻布或其他填充物,使其恰好能严密封堵竹管内壁。
先将竹杆推至竹管底部,再将管口浸入水中,缓缓向外抽拉竹杆。
此时,外界的水便顺着负压作用被吸入管中,储存在竹管内部。
待蓄水完成,只需将管口对准需浇灌之处,再向前推送竹杆,管内的水即受挤压,由底端小孔喷射而出。
此装置后来被太子扶苏命名为“吸水筒”。
虽则此物轻巧简易,易于制作与携带,但每次所能汲取的水量极为有限。
为此,太子扶苏继续深入钻研,在原有基础上加以改良。
早前在探讨飞行之理时,他曾提出:天地之间充满一种无形之气,因其虚空无形,故称之为“空气”。
一旦空气因物体运动或相互撞击而流动,便化作风势,或微或烈。
如今结合吸水筒的运作过程,他又有了新的体悟。
其一,水中并无此类空气存留!
其二,当竹杆快速抽出之际,竹筒内的空气亦随之被带出,形成短暂真空,从而引发外部水流涌入填补。
第三,当竹管内的空气被完全排出后,竹竿底部封堵的位置与管腔内部便会形成一处真空般的空腔。
第四,这种真空状态会产生一定的负压牵引力。
倘若竹管壁上存在细小孔隙或裂缝,这股负压便会将外界的物质经由这些缝隙吸入管内。
无论是外头的空气、流水,还是混浊的泥水,都可能被这股力量拉入竹管之中。
基于这一原理,太子扶苏与相里季等墨家弟子打通了粗壮竹竿的节隔,再将多段竹竿首尾相连,弯折成曲管形状,并用麻线缠绕接口处,涂上生漆密封,确保不漏气。
随后,将一端插入水中约五尺深,另一端则依地形起伏,以木桩石块为支撑,横跨山岭沟壑,最终把出水口安置在田地边沿。
接着,用一根长度足够的细竹杆塞入管中,像操作提水器一样缓缓向外抽出,使竹管内的空气随之排尽。
此时管中形成局部真空,便能产生吸力,将水自水源一端吸入,顺着管道输送至另一端流出,实现引水灌田的目的。
除此之外,太子扶苏与相里季等人还发现,若在出水口一端填入松枝、桦叶或干燥茅草等易燃之物,点燃后再稍作冷却,竹管内部同样可形成近似真空的状态,从而引发吸水效应。
而这一现象,也让众人联想到火灾现场中那些未曾被火焰波及,却仍窒息身亡之人。
扶苏推测,烈火燃烧时会大量消耗周围氧气,导致局部空气稀薄甚至接近真空。
一旦空气中可供呼吸的成分被耗尽,人即便未被火烧,也会因缺氧而失去性命。
不过眼下众人事务繁忙,并无余力深入探究,只得先将此观察与推断详细记下,待日后得闲再行钻研。
至于这项能够翻越山岭、远程引水的装置,太子扶苏为其取名为“千里水筒”,但相里季等墨者更习惯称之为“过山龙”。
天幕之下,四方百姓目睹太子扶苏与影像中的“相里季”等墨家子弟先是造出飞天三角翼、飞天伞,初时无不震撼。
毕竟腾空翱翔之事,自古以来唯有神话传说中的仙人才能企及。
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