第160章 維特魯威大製造！
礦產測繪工作基本結束了，今天是第三天！
塞克圖斯站在鐵礦峽谷的邊緣，望著層層階梯般的礦坑，風中夾雜著木炭燃燒的煙味和金屬的腥氣。
他已經清楚了這座埃及深處的鐵礦雖儲量豐富，但要真正轉化為鐵製品，需要更先進的工程技術和系統規劃。
目前的塊煉法雖實用，卻是效率低下，產量難以滿足大規模需求！
更何況羅馬本土的冶金技術雖已成熟，但埃及的沙漠環境、水源稀缺、勞工習慣不同，都需要特別調整。
「不能再拖了，」塞克圖斯對馬破百夫長說，「我們需要真正的專家，立刻派人去找維特魯威，他對機械、水利、材料無所不通，他若肯來，這鐵礦就能真正運轉起來了。」
馬破當即連連點頭。
很快一支駱駝隊從礦場出發，穿越沙漠，終於將維特魯威帶到了峽谷。
維特魯威眼睛銳利，他披著簡樸的亞麻長袍，手持一卷羊皮紙，上面密密麻麻寫滿草圖和計算。
「塞克圖斯閣下！」維特魯威一見面就直奔主題：「本來我不願意分心的，可沒想到你的信中提到埃及鐵礦，聽說這座赤鐵礦的純度和伴生銅礦，我改變了主意！羅馬需要
鐵！更多更好的鐵，請您立刻帶我看現場。」
「好，跟我來！」
塞克圖斯立刻領著他巡視起了這座峽谷。
維特魯威蹲下身，撿起礦石，用小刀刮拭，嘗了嘗粉末的味道，又用帶來的水囊測試比重，他驚呼：「含鐵量不低於六成！」
他喃喃道：「但是爐子太小，鼓風不足，渣鐵分離不徹底，你們用的是傳統塊煉爐？」
「是的，」塞克圖斯答道：「日產鐵塊幾十公斤，鍛打後勉強夠做出劍和農具了，但若要供應軍團，甚至出口，我們需要十倍產量。」
維特魯威點點頭：「沒問題，那就改造，我已寫過水輪、起重機、排水裝置，埃及有尼羅河支流，我們引水過來，就能用機械鼓風和排水，提高效率，先從基礎開始。」
一行人又來到了鐵礦峽谷的邊緣，維特魯威展開了他的羊皮卷藍圖，炭筆在紙上沙沙作響。
塞克圖斯、馬破百夫長等人圍在他身邊，火把的火光映照著維特魯威專注的臉龐。
峽谷上游幾公里處就有一條尼羅河的古老支流一那是一條季節性河道，如今雖水量不大，但經測量後足以驅動機械。
更遠處，佩盧西昂河也蜿蜒流過了沙漠邊緣，維特魯威的目光越過沙丘，計算著水位落差和距離。
「水是力量的源泉。」維特魯威開口道：「我打算在我要創作的書籍中詳述水輪、水提裝置與起重機，比如眼下埃及的沙漠雖乾旱，但尼羅河的支脈和佩盧西昂河能為我們所用，我們將從這兩處引水，建一套完整的水力系統：引水渠、水輪驅動的鼓風與排水裝置，以及起重機輔助開採，如此，鐵礦產量可增三倍，勞工傷亡減半。」
塞克圖斯點頭：「好，你可以放心設計，我可以調來埃及勞工，羅馬士兵，木材、石料、繩索都充足。」
維特魯威指向藍圖：「那我們先論引水。」
「第一引水系統要從尼羅河支流與佩盧西昂河引流。」
維特魯威設計了兩條主引水渠。
「尼羅河支流引水渠，它的上游距峽谷約五公里，水位高於礦區約八米，渠寬三米，深兩米，用當地黏土夯實內壁，表面抹一層石灰防水，渠首建簡易攔河壩，用木樁和蘆葦綑紮成格柵，填充碎石和泥土，控制水量。渠身沿地勢向下傾斜，坡度約1：200，避免沖刷過猛。途中設沉澱池，也就是矩形石砌池，長二十米，沉積泥沙，水流最終抵達峽谷高處蓄水池，直徑三十米，深四米，用石塊砌成，內襯黏土。」
「第二就是佩盧西昂河引水渠，這條河道更遠，約十二公里，但水流較穩，我們採用分段引水，先用人力和驢車挖渠，上游築小型圍堰，用木樁圍成圓形，抽水後填充黏土夯
實。渠中每隔兩公里設溢流口，防止洪水。終點接入同一蓄水池。」
「兩條渠並用。」維特魯威解釋道：「尼羅支流主供動力，佩盧西昂河補給排水。蓄水池水頭約七米，足以驅動水輪。」
「好！那就按照閣下這個方案做！」
太科學了！
塞克圖斯都覺得毫無挑剔之處，他當即拍板。
當下，士兵們便在馬破百夫長的帶領下開始挖掘。
另一邊，維特魯威立刻開始了水輪的製造！
他先清點資源，峽谷附近有金合歡樹，木質堅硬耐腐，尼羅河支流邊可以採掘黏土和石灰，佩盧西昂河畔的蘆葦編繩。
還有他從羅馬帶來的工具包括鐵鋸、鑿子、錘子、量尺和水平儀。
他讓木工組負責去砍伐十棵成年金合歡樹，直徑約半米，士兵們用雙人鋸鋸成段，長五米用於軸，短段用於槳葉，維特魯威檢查每段木材：「無裂紋、無蟲蛀，軸需筆直，如弓弦般平衡，這些可以。」
下一步是讓木材浸泡在蓄水池中一天，軟化便於加工，同時防裂。
輔助材料也有很多，陶工組用黏土和石灰混合，燒制陶管，直徑十厘米，長兩米，作為鼓風導管。
繩索組用蘆葦和麻纖維編粗繩，直徑三厘米，長五十米，用於固定和絞盤。
鐵釘和楔子從鐵礦冶煉的首批鍛鐵中鍛造，數量百枚。
接下來是軸承與潤滑，維特魯威設計簡單軸承，用硬木雕成圓柱槽，內襯青銅片，龐培他們從羅馬帶來的少量青銅，潤滑用橄欖油，混合蜂蠟成膏，防沙漠乾燥。
準備耗時了足足兩天。
維特魯威巡視時，教導勞工：「材料如人體，需健康方能持久，比例失調，水輪必崩」
o
當這些工作做完，下一步就是製造輪軸與框架。
軸是水輪的核心！
維特魯威設計軸長五米，直徑三十厘米。
軸加工選最直的木材，用鑿子和銼刀修圓。
勞工兩人一組，一人轉動木材，一人刮削。
維特魯威用量尺測量直徑，確保均勻：「誤差不超過一指寬，否則轉動不穩。」
軸兩端鑽孔，直徑五厘米，插入鐵銷作為連接點，軸中部雕刻齒輪槽，用於下沖輪的鼓風傳動，槽深五厘米，齒數六十，用小鋸切出三角齒。
然後是框架建造，框架用四根粗木樁搭成A字形支架，高五米，底寬三米。
樁底埋入土中一米，用碎石夯實固定。
橫樑連接樁頂，用繩索和鐵釘加固。維特魯威用水平儀校準：「框架如骨骼，歪斜則輪毀。」
對於諾里亞輪，框架更簡單：圓形木架，直徑六米，用楔子連接。
這一步耗時一天半。馬破百夫長試轉軸，驚奇極了：「閣下，這軸轉起來如絲般順滑！」
第三步就是製造槳葉與提水組件了。
水輪類型不同，組件有異。
下沖式水輪槳葉輪徑四米，需要十六片槳葉。
每片用薄木板制，長兩米，寬六十厘米，前緣彎曲15度，提高水衝擊效率。
維特魯威示範：「槳如船槳，角度精確，水力轉化率增三成。」
勞工用鋸切形，用砂石打磨光滑。槳葉固定在輪緣，先在軸外圈釘木環，直徑四米，環上鑽孔，插入槳葉根部，用楔子和繩綁牢。
間距均勻，每片相隔22.5度。
然後是諾里亞提水輪組件，輪徑五米，無槳葉，而是十二個梯形木桶或陶罐。
桶用木板釘成，容積二十升，底寬四十厘米，高五十厘米，用瀝青密封防水。
維特魯威道：「桶如勺，舀水需密閉。」
桶固定在輪緣，輪外圈用木條編網狀，桶掛在上，間距三十厘米。
輪下部浸水時，桶也將會自動舀起！
組裝時，維特魯威親自檢查平衡，轉動輪體，若搖晃，則加配重木塊，平衡如天秤，不平則力散。
這一步耗時兩天，這些埃及匪寇士兵們都忍不住唱著尼羅河歌謠幹活。
終於，很快到了下一步。
組裝與安裝！
組裝在蓄水池邊進行。
用下沖輪組裝，軸置於框架軸承中，塗抹油膏。輪緣固定槳葉後，整體吊起，用臨時絞盤，軸插入軸承。
連接齒輪鼓，軸端鐵銷固定齒輪盤，直徑兩米，與水平齒輪嚙合。
齒輪用硬木雕，齒形三角，嚙合時無間隙。鼓風連接，齒輪驅動連杆，拉動風箱活塞。
諾里亞輪組裝類似，但無齒輪。
輪置於礦坑積水池上，框架固定在岩壁。排水槽用木板制，長十米，斜置45度，接住頂部傾水。
輪軸一端加手柄，便於人力啟動。
安裝時，維特魯威指揮道：「緩慢放置，用水平儀校準軸線與水流垂直。」
水從蓄水池泄口測試衝擊槳葉，輪轉速控制在每分鐘十轉。
這一步耗時一天。組裝完畢，眾人都忍不住跑來圍觀。
最後終於是測試了！
維特魯威強調測試：「理論如紙，實踐如火。」
第一次初試，開閘放水，沖輪轉動，槳葉濺起水花，軸吱吱作響。
風箱鼓風，送入試驗爐，火焰猛烈。
諾里亞輪舀水，桶傾倒聲嘩嘩。
當轉速過快，則要加阻力閘門控制水量；若軸承發熱，多塗油膏，若桶漏水，重刷瀝青，維特魯威測量轉速，用沙漏計時：「理想轉速，每分八至十二轉。」
調整槳葉角度，優化效率。測試兩天，修復三次小問題，如繩索鬆動和齒輪卡滯。
最終，水輪運轉順暢！
維特魯威忍不住喊出聲來道：「水輪成矣！它將驅動鐵礦，如尼羅河滋養埃及。」
接下來，他又帶領眾人開始製造起重機！
第一步木材準備，木工組砍伐十五棵成年金合歡樹，直徑半米以上。
士兵們用雙人鋸鋸成段，長八米用於三腳架腿，短段用於橫樑和絞盤。
維特魯威逐一檢查：「木材須乾燥、無節疤，如人體骨骼般堅實。」
這些木材在蓄水池邊浸泡半天，軟化加工，同時防沙漠裂紋。
額外備二十根細木桿，用於滑輪軸和配重。
然後是繩索與滑輪材料，繩索組用蘆葦和埃及麻纖維編粗繩，直徑三厘米，長百米。
維特魯威示範編法：「三股合一股，浸油防磨損。」
滑輪用硬木雕成圓盤，直徑五十厘米，厚十厘米，邊緣刻槽防繩滑脫。每個滑輪中心鑽孔，插入鐵軸，這些可以從鐵礦鍛造。
然後是金屬件與潤滑，鐵工組用冶煉爐鍛造鐵釘、銷軸和鉤子，數量兩百枚。
鉤子彎曲成S形，尖端淬火硬化。
潤滑膏用橄欖油混蜂蠟製成，防沙漠乾燥。
維特魯威吩咐道：「材料齊備，方能建機。比例失調，起重必崩。」
準備耗時一天半。
馬破百夫長扛著木材，忍不住笑道：「閣下，這樹比高盧的橡木硬，適合埃及的沙塵。」
接下來是製造框架與絞盤。
框架是起重機的骨架，維特魯威設計三腳架式聚繩起重機，高十五米，底寬五米，絞盤起重機更簡單，高十米，用於輔助。
接下來是三腳架框架，選三根最長木材作為腿，每腿長十二米。
木工組用鑿子修平端頭，在頂端鑽孔，用粗繩和鐵銷連接成A字形頂點。
底端埋入岩石基座一米深，用碎石和黏土夯實固定。
橫樑橫跨腿間，用楔子和繩綁牢。維特魯威用水平儀校準：「腿間角度六十度，如埃及金字塔般穩固。」
框架的頂部固定主滑輪支架，一個木製平台用於掛鉤。
絞盤是動力源，用圓木製成滾筒，直徑一米，長兩米。
表面纏繞繩槽，軸兩端插入軸承，硬木槽襯青銅，手柄用兩根曲木釘成，長度一米五，便於四人操作。
維特魯威雕刻齒輪減速器，在絞盤軸端固定齒輪盤，直徑八十厘米，齒數四十，與小齒輪，齒數二十嚙合，放大扭矩。
「齒輪如鏈條，減速增力。」他面向這群跟著他幹活的匪寇士兵們解釋道。
這一步耗時兩天。
埃及匪寇士兵們在維特魯威指導下敲擊楔子。
而後是製造滑輪組與繩索系統。
滑輪是起重機的關鍵，維特魯威設計五輪聚繩系統，能將人力放大五倍！