阿吉从澳洲赶回京城后，立即投入传动系统研发。蒸汽机车的传动核心是将蒸汽机的旋转动力，高效传递至车轮，同时适应陆地行驶的颠簸。
阿吉最终设计出齿轮-曲轴传动系统：
1. 动力输出：蒸汽机曲轴连接主动齿轮（10齿）；
2. 减速增扭：主动齿轮啮合中间齿轮（50齿），将转速从300转/分降至60转/分；
3. 车轮驱动：中间齿轮同轴带动车轮轴齿轮（20齿），最终将转速降至30转/分，扭矩提升10倍，确保车轮有足够动力推动百吨载重。
为减少车轮与轨道的磨损，阿吉还创新采用铁轮包橡胶设计——在铸铁车轮外圈包裹一层南洋进口的橡胶，既降低行驶噪音，又减少轨道磨损。橡胶的弹性还能缓冲颠簸，让火车行驶更平稳。阿吉演示着橡胶轮的弹性，眼中满是得意。
测试中，传动系统在模拟颠簸轨道上运行2小时，齿轮啮合精准，无卡滞现象，橡胶轮对轨道的磨损量仅为纯铁轮的1/5。
制动系统：闸瓦制动，安全可控
蒸汽机车的制动系统直接关系到行驶安全。早期试验中，仅靠反向转动车轮制动，制动距离长达50丈，根本无法满足实际需求。
格致学院的青年学者郭守敬（之子）提出闸瓦制动方案：在每个车轮两侧安装弧形闸瓦（熟铁材质，内衬耐磨皮革），通过杠杆连接驾驶室，驾驶员拉动杠杆，闸瓦便会紧紧压紧车轮，利用摩擦力减速。
经过多次调试，闸瓦制动的制动距离从50丈缩至10丈，且制动过程平稳，无车轮抱死现象。即使在时速10里的情况下，遇到突发情况也能及时停下，安全有保障。郭守敬在制动测试成功后，兴奋地向宋应星汇报。
样机组装：铁龙号成型，静候驰骋
天启四十一年夏，京城格致学院的组装车间内，首台蒸汽机车铁龙号缓缓成型。这台凝聚着无数工匠心血的钢铁巨兽，有着鲜明的华夏特色：
- 尺寸参数：长5丈、宽1.5丈、高2丈，车体采用熟铁框架，外层包裹木质护板，既轻便又坚固；
- 动力配置：搭载一台立式双缸高压蒸汽机，配套一节煤水车（可装煤5吨、水10吨），满足100里续航需求；
- 车厢设计：车头后可挂4节货运车厢，每节载重25吨，总载重100吨，车厢底部装有缓冲弹簧，减少货物颠簸；
- 外观标识：车头正面镶嵌铁龙号三个黄铜大字，两侧绘制龙纹图案，彰显华夏气派。
铁龙号组装完成后，首先进行静态测试。在格致学院铺设的5里试验轨道上，蒸汽机启动，蒸汽呼啸而出，曲轴带动齿轮转动，车轮缓缓旋转。牵引力测试仪显示，机车最大牵引力达120吨，超设计值20%；时速表显示，轨道平直段时速可达12里，超过预期的10里。
动力充足，传动稳定，制动可靠！宋应星看着测试数据，激动得声音发颤。在场的工匠们纷纷围上前，抚摸着冰冷的铁壳，眼中满是自豪——这是华夏第一台蒸汽机车，是陆运革命的象征。
双突破定局，陆运革命启幕
轨道与机车的双重突破，让蒸汽火车从构想变为现实。消息传回京城，胤宸龙颜大悦，下旨嘉奖研发团队：宋应星、阿吉、托姆等有功之臣，各赏黄金百两，晋升三级；格致学院与工部各赏白银五十万两，用于后续研发。
此时，远在澳洲的试验铁路已铺设完成——50里长的熟铁轨道从墨尔本港口延伸至铁矿产地，枕木稳固，轨道平直，静静等待着铁龙号的到来。澳洲都护胤珩的奏疏连夜传回京城：澳洲试验铁路已就绪，恳请朝廷速派铁龙号赴澳试跑，验证矿运实效！
与此同时，工部启动中原机车制造厂建设——在洛阳城外选址，规划5条生产线，每条线月产1台蒸汽机车，计划年内量产10台，用于三大铁路干线的建设。邯郸冶铁工坊也扩大熟铁轨道产能，每月可生产轨道1000丈，满足铁路铺设需求。
宋应星站在铁龙号车头前，望着远方的天空，仿佛已看到钢铁车轮碾过铁轨的场景：中原的粮食经铁路快速运往西北，澳洲的铁矿日夜不停输送至港口，西域的皮毛顺着铁路涌入中原——华夏的陆地，即将因这钢铁巨兽的驰骋，迎来货畅其流的全新时代。
而这一切的起点，将是澳洲试验铁路上的首次试跑。下一节，便将聚焦铁龙号跨洋赴澳，在异国的土地上，奏响华夏蒸汽火车的第一声轰鸣。
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