到了中世紀,飛輪就開始在一些機械裝置中得到應用。
在一些手動操作的磨粉機中,人們會在磨盤的軸上安裝一個較重的木質或石質飛輪。
當人力驅動磨盤轉動時,飛輪會隨著一起轉動。
其慣性能夠使磨盤在人力短暫中斷或用力不均勻時,依然保持一定的轉速,從而使磨粉過程更加平穩。
17世紀,隨著機械工程的發展,飛輪在風車和水車等動力機械中的應用得到充分推廣。
荷蘭風車普遍安裝鑄鐵飛輪,用於儲存和調節能量。
當風車的動力輸出不穩定時,飛輪可以起到緩衝的作用。
在當時的歐洲,許多工廠和作坊利用水車作為動力源。
飛輪也被安裝在水車的傳動係統中,來穩定機械的輸出轉速,提高生產效率。
工業革命時期,隨著蒸汽動力的興起,飛輪的設計和應用更加科學化和精密化。
在蒸汽機中,巨大的飛輪被安裝在曲軸上,不僅能穩定蒸汽機的輸出轉速,還能儲存能量。
在火車蒸汽機中,飛輪幫助火車在蒸汽壓力波動時保持相對穩定的行駛速度。
隨著金屬加工技術的進步,飛輪的製造材料從鑄鐵發展到了鋼等更加優質的材料。
其尺寸和重量也可以根據不同的動力需求進行更精確的設計。
利用風車的動力將水抽到高處的蓄水池中,必要時可以利用水力穩定風車動力。
當風車動力過剩時,比如在風速較大的時候,將水抽到蓄水池儲存能量。
蓄水池可以建在附近的高地或者人工築起的土壩內。
當風車動力不足時,利用蓄水池中的水通過水車等裝置來補充動力。
這種方式就像一個能量的“緩衝器”,將不穩定的風車動力轉化為水的勢能儲存起來。
然後等需要的時候再轉換回穩定的機械能。
除了為風車儲能,蓄水池本身對棱堡也很重要。
在明末西法炮學著作《祝融佐理》中就詳細描述過棱堡中蓄水池的建造方法。
其中有一篇《衛地方角銃台法》全文約900字,三分之一篇幅就是在敘述台內蓄水池的造法。
道理再明白不過,想要憑借棱堡長期固守,糧食儲備還在其次,水源才是最重要的。
並不是在所有的要衝之地都可以通過鑿井,或者從泉水、溪流、河水中得到水源。
比如一些在山脊、山崗、山坡上的要衝之地就很難鑿井取水,也未必有泉水、溪流可用。
這種時候,儲量巨大的蓄水池對守軍來說就是至關重要的。
明末西學東漸之時,恰逢滿洲崛起,遼東戰事愈烈,刺激知識階層主動學習、引進歐洲軍事技術。
於是在天啟、崇禎年間,出現了幾種介紹西法炮學的編譯作品。
《祝融佐理》可謂是其中的代表作,內容涉及火炮形製、火藥配方、鐵炮製造、炮車製造、防禦工程技術等全方位的炮學知識,多為其他西法炮學著作所引用。
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