张睿的目光随着徐光启的指点在图纸上游走，眼中的光芒越来越亮。李铁柱也凑过来，只看了一会儿，便激动得一拍大腿，震得工具架上的扳手叮当作响：“妙啊！妙极了！原来如此！让蒸汽像人爬楼梯一样，一步步把力气使出来，一点都不浪费！将军，若是依此图改造，咱们只需在现有锅炉基础上，加造这两个副气缸，再重新设计传动齿轮组，动力必能大增！”
“机不可失！”张睿当即立断，声音斩钉截铁，“传我命令：船坞所有工匠，即日起取消一切休假，分为三班，昼夜不停！广州钢铁工坊，所有优质坩埚钢优先供应此处，确保气缸铸造万无一失！调水师精锐一百人，严密守卫船坞，尤其是动力舱，未有我的手令，任何人不得靠近！”
命令一下，整个船坞如同一个上紧发条的精密钟表，以前所未有的效率运转起来。拆解工作当夜便开始了。工匠们使用特制的加长钢钎和巨型扳手，小心翼翼地拧开固定那巨大单缸体的基础螺栓。当最后一个螺栓卸下，巨大的缸体被龙门吊缓缓吊起，移出动力舱时，所有人都为之震撼——这庞然大物重达五千余斤，需要八匹健壮的马匹才能勉强拖动。
接下来的核心挑战是铸造新的三级气缸。最大的难题在于缸体的内壁光滑度与尺寸精度。多级膨胀要求蒸汽在气缸间流动时阻力最小，且密封必须极其严密，任何微小的泄漏都会导致动力严重损失和效率下降。李铁柱亲自督造，选用最上乘的坩埚钢，熔化成炽热的钢水后，小心翼翼地浇注入预先用极细河沙和特殊黏土制成的、经过长时间阴干焙烧的精密砂型之中。
铸件毛坯冷却后，更繁重精细的工序开始了——内壁打磨。二十名手艺最精湛的老工匠，分成两班，轮流使用由金刚石颗粒镶嵌的砂轮，蘸着特制的冷却油，对着气缸内壁进行反复、细致的打磨。汗水浸透了他们的衣衫，手掌磨出了血泡，又结成厚茧。整整三天三夜，伴随着刺耳的打磨声，三个内壁最终光滑如镜、尺寸分毫不差的气缸终于制作完成。
安装过程更是对耐心和技术的极致考验。气缸之间的连接管道全部采用延展性好的黄铜精心锻造，每一个法兰接口处，都垫上了浸透松香与石墨混合物的厚实石棉垫片，再以巨大的力道均匀紧固，确保高温高压下绝不漏汽。传动齿轮的啮合要求更是苛刻，误差不能超过半分，徐光启亲自拿着精密的罗盘、卡尺和千分表，与工匠们一起反复测量、调整，每一个齿轮的安装，都必须得到他的首肯。
第七日黎明，当最后一根粗壮的蒸汽管道被螺栓牢牢固定，李铁柱拖着几乎散架的身体，走到一直守在船坞的张睿面前，深深一揖，嗓音沙哑却充满希望：“大人，新式三级膨胀蒸汽机，安装完毕，请准试车！”
试车这天，船坞内外人头攒动，广州知府及一众地方官员悉数到场，空气中弥漫着紧张与期待。张睿登上“大明号”舰桥，俯瞰下方。
“生火！加压！”
命令传下，动力舱内，铲煤工将优质的无烟煤投入炉膛，巨大的、由岸基水力驱动的辅助风箱开始“呼哧呼哧”地向炉内鼓入强风，炉火瞬间变得炽白。锅炉上的压力表指针，开始稳健地向上爬升。
“启动传动！”李铁柱在动力舱内高喊。
随着主蒸汽阀门的缓缓开启，高压蒸汽涌入崭新的三级气缸系统。这一次，传动轴的启动平稳而有力，不再是之前那种挣扎般的顿挫。转速均匀提升，越来越快，通过长长的传动轴，将强大的扭矩传递至舰尾。巨大的青铜螺旋桨在水中开始疯狂旋转，搅起巨大的涡流和白色的水花，溅起的高度超过了一丈（约3.3米）！
“测速！”张睿的声音带着一丝不易察觉的颤抖。
岸边的水兵将特制的测速木筏推入水中，木筏后方系着长长的绳索，上面按照精确的距离，等间隔地系着数十个小铜铃。
“大明号”拉响汽笛，缓缓驶出船坞，进入珠江主航道。它开始加速，舰首劈开平静的江面，留下长长的尾流。岸上的计时官紧盯着沙漏和那根被拉直的系有铜铃的绳索。
“叮当！叮当！叮当……！”
铜铃清脆而急促地接连响起。计时官根据铃响的间隔和沙漏计时，快速计算，随即高声禀报，声音穿透江风：“禀大人！航速已达每时辰三十里（约8.1节）！比旧机快了整整五成！”
“成功了！”
船坞内外，江岸上下，瞬间爆发出海啸般的欢呼声！工匠们相互拥抱，水兵们兴奋地挥舞着帽子，广州知府也捻须微笑，向张睿投去钦佩的目光。张睿紧绷了数日的神经，终于稍稍放松，脸上露出了如释重负的笑容。
紧接着是火炮试射。“大明号”驶至珠江口一处早已废弃的旧炮台前，舰身打横，侧舷的三十门百斤穿甲炮炮口齐齐扬起，对准了残破的堡垒。
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