“老宋啊，這齒輪，”朱由檢指著圖紙上兩個咬合的圓盤，“一大一小咬一起，大的轉一圈，小的能轉好幾圈對吧？這就是變速！你想想，如果在水輪主軸上裝個大齒輪，帶動一個軸上裝著小齒輪的副軸，副軸的轉速是不是就比主軸快多了？快，才能帶動鑽頭嗖嗖地轉！反過來，要是主軸上裝個小齒輪，帶動副軸上一個大齒輪，副軸轉速就慢了，但力氣就大了！這力氣大的慢軸，正好用來帶那些需要死力氣的鍛錘！這叫…嗯，‘齒輪變速傳動’！省力又高效！”
宋應星聽得兩眼放光，如同醍醐灌頂！王爺隨口幾句話，就把他之前感覺有些彆扭、效率不夠高的地方點透了！原來齒輪大小搭配，竟有如此妙用！他立刻提筆在圖紙上修改，將原本打算用單一傳動軸帶動所有設備的設計，改為多級齒輪變速傳動，不同的設備使用不同轉速和扭矩的輸出軸。
“王爺真乃神人也！此‘變速’之思，巧奪天工！”宋應星由衷讚歎。
朱由檢老臉一紅，擺擺手：“咳咳，瞎琢磨，瞎琢磨…”心裡暗爽，這波來自二十一世紀的降維打擊，感覺真不錯。
李若璉那邊也很快選好了地址。在距離工坊下遊約三裡地的一處河灣。這裡河道相對狹窄，水流湍急，河岸一邊是平緩的灘地，另一邊則是長滿灌木和矮樹的小土丘，天然形成了遮擋。最關鍵的是，附近沒有大的村落，隻有零星幾戶佃農，便於控製消息。
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地址一定，人手材料到位，工程立刻上馬。在朱由檢“低調、快速、實用”的指示下，沒有大張旗鼓的祭河神儀式，也沒有征發民夫。信王府彆院自己的工匠，加上李若璉“借調”來的幾十個絕對可靠的“家丁”實為秘密訓練中的護衛），組成了施工隊。
引水渠率先開挖。從上遊水流較急處，斜斜地挖出一條數丈寬、一人多深的溝渠，將河水引入選定的工坊位置。溝渠底部和兩側都用大石和夯土加固。在工坊位置，用巨大的條石和硬木打下堅固的基礎，架起粗壯的主梁。
最核心的立式大水輪開始製作。選用的是最上等的百年硬木，由魯大親自帶著最好的木匠操刀。巨大的輪輻被精心鑿出榫卯，緊密拚接。輪緣上，等距離地安裝著一塊塊承受水流的厚重擋水板。整個水輪的直徑接近兩丈約6米多），立起來絕對是個龐然大物。
與此同時，工坊的主體框架也在快速搭建。為了掩人耳目，也為了利用水力，這座新的工坊就建在引水渠的末端，水輪旁邊。結構比原來的工坊更寬敞、更高大，預留了安裝各種傳動軸和設備的空間。巨大的齒輪胚子由趙鐵錘帶著鐵匠們開始鍛造和初步打磨，那粗糙的鐵質齒輪雛形，看著就充滿力量感。偏心輪的凸輪、鍛錘的撥杆、鑽床的傳動杆…一件件關鍵部件也在不同的工匠手中逐漸成形。
工地上日夜趕工，叮叮當當的敲打聲、號子聲、水流聲混雜在一起，熱火朝天。朱由檢幾乎每天都要溜達過來看進度，看著那巨大的水輪雛形被一點點組裝起來，看著粗大的傳動主軸架設到位，看著巨大的木質齒輪被吊裝上去，心中的期待感越來越強。
這玩意兒，就是大明軍工騰飛的第一台發動機啊！
半個月後，主體工程終於接近尾聲。巨大的水輪被數十條漢子喊著號子，用粗大的繩索和木杠，小心翼翼地豎立起來，安裝在堅固的石砌水槽之中。湍急的河水順著引水渠奔湧而來，猛烈地衝擊在水輪底部的擋水板上！
“嘎吱…嘎吱吱…”
巨大的水輪先是發出一陣令人牙酸的呻吟，似乎有些不情不願。水流的力量推動著擋水板，巨大的輪體開始極其緩慢地、一點一點地轉動起來。輪軸隨之轉動，帶動著與之相連的主傳動軸也開始旋轉。
成了！所有人都屏住了呼吸，眼睛死死盯著那緩緩轉動的龐然大物。
朱由檢的心提到了嗓子眼，宋應星撚著胡子的手都在微微發抖，魯大和趙鐵錘更是緊張得額頭冒汗。
水輪越轉越順，呻吟聲逐漸被流暢的“嘩啦…嘩啦…”水流聲取代。沉重的輪體帶著沛然的力量，穩定地旋轉起來，帶動著粗大的主傳動軸越轉越快！一股沉悶而充滿力量感的“嗡…”聲開始在空氣中震顫。
“接上！快！把連杆接上風箱！”宋應星激動地聲音都變了調。
幾個工匠立刻上前，將早已準備好的、一端連著水輪主軸上偏心凸輪的硬木連杆，另一端接在了旁邊那座為水力工坊特製的、體積比原先大了數倍的巨型皮革風箱的拉杆上！
隨著水輪持續轉動，那凸輪有節奏地頂起、落下。
“嘎…嘎吱…哐當！哐當！”
連杆被頂起，風箱的巨大拉杆被猛地拉起，風箱進氣口打開，發出巨大的吸氣聲！緊接著，凸輪轉到最低點，連杆落下，拉杆在重力和連杆作用下被狠狠推回！
“呼——！！！”
一股猛烈、強勁、遠超人力的氣流，如同實質的白色氣柱，從風箱的出風口狂暴地噴湧而出，發出沉悶如牛吼般的咆哮，直衝旁邊特意架設起來測試的一個小型煉鐵爐膛！爐膛裡原本隻是暗紅的木炭，被這狂暴的風力一吹，“轟”地一聲，瞬間騰起熾白耀眼的烈焰！熱浪撲麵而來！
“嘶——！”全場響起一片倒吸冷氣的聲音。所有人都被這自然偉力驅動下的狂暴風壓震撼了！這風力，比十幾個壯漢玩命拉風箱還要強橫、還要穩定！
“成了！成了！”魯大激動地拍著大腿，老淚縱橫，他做了一輩子木匠，從沒想過自己參與造的東西能有如此神力！
“我的老天爺…”趙鐵錘看著那爐膛裡白熾的火焰，喃喃自語，“這火…這火能煉出多好的鋼啊！”
朱由檢長長地舒了一口氣，臉上終於露出了暢快的笑容。成了！這最關鍵的第一步，穩了！
“好！乾得漂亮！”朱由檢大聲喝彩，用力拍了拍宋應星的肩膀，“老宋，首功一件！給所有參與建造的工匠，每人多發一個月工錢！不，兩個月！今晚加肉！”
“謝王爺！”工地上一片歡騰。
“彆光顧著鼓風！”朱由檢目光灼灼地看向那還在穩定旋轉的主傳動軸，以及已經安裝在旁邊、暫時空轉的鍛錘傳動裝置和鑽床傳動裝置，“把鍛錘和鑽床的傳動都接上試試！讓本王看看，這‘水龍王’到底有多大能耐！”
工匠們立刻又忙碌起來。很快，鍛錘區的傳動裝置被連接上。巨大的旋轉輪盤上，等距安裝著三根粗壯的硬木撥杆。隨著輪盤轉動，撥杆依次將三柄固定在活動支架上的沉重鐵錘高高“帶”起，當撥杆轉到最高點脫離錘柄時，沉重的鐵錘便依靠重力轟然落下！
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“咚！！！”
“咚！！！”
“咚！！！”
沉重的鍛錘砸在下方巨大的鐵砧上，發出震耳欲聾、節奏分明的巨響！每一次錘擊都沉重無比，地麵都為之微微顫抖！三柄大錘此起彼伏，落錘聲連綿不絕，如同戰場上激昂的戰鼓！再也不用壯漢們汗流浹背地掄大錘了，旁邊隻需站一個工匠，專注地翻動、調整著砧座上燒紅的鐵料即可。
“好！好一個自動鍛錘！這力道，這節奏！”朱由檢看得心潮澎湃。
最後是鑽床區。這裡由主傳動軸通過一組大小齒輪變速後，帶動一根高速旋轉的水平鑽軸。工匠將一根硬木工件牢牢固定在鑽床夾具上，調整好位置。負責操作的工匠隻需搖動一個簡易的螺杆手柄，推動著高速旋轉的鑽頭緩緩靠近工件。
“滋滋滋——！”
尖銳的鑽孔聲響起，堅硬的木頭在高速旋轉的鐵鑽頭麵前，如同豆腐般被輕易鑽透！木屑像雪花一樣飛濺出來！鑽孔的速度和精度，遠非人力手搖鑽床可比！
“成了！全成了！”宋應星看著眼前這三處由同一條奔騰的河水驅動，各自高效運轉的“神器”，激動得胡子都在抖動，“水力鼓風！水力鍛錘！水力鑽孔！王爺！成了！吾等…吾等造出了‘水動工坊’！”
整個新建的水力工坊裡，充滿了水流奔騰的嘩啦聲、風箱沉悶有力的呼嘯聲、鍛錘節奏分明的轟擊聲、鑽頭高速旋轉的嘶鳴聲…各種聲音交織在一起，形成一曲充滿力量與效率的宏大交響樂！這聲音，在朱由檢聽來，簡直比宮廷雅樂還要悅耳百倍！這是工業力量的初啼！是大明軍工走向新生的號角！
“好！好一個‘水動工坊’！”朱由檢豪邁地一揮手，意氣風發，“傳令！立刻把煉鐵爐、鍛打區、核心零件鑽孔的活兒，全部搬過來！趁著這‘水龍王’有勁兒，給本王開足馬力生產！火藥！槍管！槍機！有多少，造多少！”
他目光掃過奔騰的河水、轟鳴的機械、忙碌而興奮的工匠，最後落在李若璉身上，聲音帶著一種沉甸甸的分量：
“李若璉，建奴在遼河套翻找的動靜，給本王盯死了！一根毛都彆放過！咱們這邊機器響了，槍炮快了，我倒要看看，皇太極那孫子，還能翻出什麼浪花來！他找得越歡…”朱由檢嘴角勾起一抹冷冽的弧度，眼中鋒芒畢露，“咱們這工坊裡的錘子，就得砸得越響！看誰，更快！”
工坊裡水流轟鳴、鐵錘震天，朱由檢望著這工業的脈搏，豪情萬丈。
“建奴翻得越歡，咱的錘子就得砸得更響！”他冷笑著下令，“所有生產線，開足馬力！”
李若璉匆匆領命而去，河套邊建奴的異常舉動像根刺紮在他心頭。
幾日後，一封沾著泥點的密報送到朱由檢案頭：“四貝勒皇太極）密遣心腹，重金招攬遼西流亡匠戶，尤善火器、冶鐵者……”
朱由檢捏著信紙的手猛地攥緊，指節發白——皇太極這孫子，果然在憋大招！
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