第四百一十八章 銅鐵合金大炮(1)
第四百一十八章銅鐵合金大炮(1)
但在這個(gè)冷兵器時(shí)代,進(jìn)行冷兵器的技術(shù)改良卻是絕對(duì)可行的。這個(gè)時(shí)代的軍隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力,主要是群體上陣沖殺,并不取決于軍卒個(gè)體的戰(zhàn)斗力,或者說,單兵作戰(zhàn)能力是最可以忽略不計(jì)的。
從很久之前,甚至是在夏邑練兵期間,孔晟就秘密開始了火器的研發(fā)。之前是對(duì)于火藥的試驗(yàn),經(jīng)過了上百個(gè)配方的試驗(yàn),孔晟終于掌握了目前所能做到的極限——將傳統(tǒng)的黑火藥進(jìn)行改進(jìn),大大增強(qiáng)了其爆炸力。
對(duì)于火器的使用,其實(shí)唐時(shí)就有了。但大多數(shù)停留在火箭等小型單兵使用武器方面,這種火器簡陋且發(fā)射周期很長,很難抵擋對(duì)方騎兵快速的沖擊,在戰(zhàn)爭(zhēng)中所能發(fā)揮的作用真的是有限的。
所謂火銃火槍之類,在孔晟看來,殺傷力實(shí)則有限。主要是沒法形成工業(yè)化規(guī)模制造生產(chǎn),無法裝備全軍。他沒有本事將冷兵器時(shí)代徹底過渡為熱兵器時(shí)代,當(dāng)前的軍事戰(zhàn)爭(zhēng)還是要以冷兵器戰(zhàn)陣沖殺為主。
于是他早就確定研發(fā)火炮的思路。
而對(duì)于火炮的研發(fā),早在他進(jìn)入長安獲封為長安候以后就開始了。他名下諸多產(chǎn)業(yè)蓬勃興旺,而所得財(cái)富至少有半數(shù)被他秘密用在了火炮的研發(fā)上。
長安侯府在城外山中有一座莊園,這座莊園就是孔晟的秘密火器作坊和火炮研發(fā)基地。如今這座莊園被禁軍士卒牢牢把守,沒有人知道這是什么所在。
哪怕是孔晟麾下的部將,也不知孔晟的真正意圖。
實(shí)際上,火炮在距今不遠(yuǎn)的宋時(shí)就出現(xiàn)了,而再往后,元明時(shí)代,古代火炮的鑄造到達(dá)巔峰。孔晟甚至能想象得出,如果自己能提前數(shù)百年將大炮研發(fā)出來,其殺傷力絕對(duì)可以稱之為大殺器,作為他在這個(gè)時(shí)代安身立命的又一籌碼。
孔晟讓烏顯烏解兩人招徠了數(shù)十名民間的各類能工巧匠,木匠、鐵匠、火藥師傅等等。這些工匠夜以繼日按照孔晟的思路要求,進(jìn)行試驗(yàn)摸索。
孔晟借鑒后世加農(nóng)炮和元明火炮的優(yōu)點(diǎn),確定了孔氏火炮的圖紙。
其難點(diǎn)在于炮管的鑄造。
火炮的炮管長,管壁很厚,而且是從炮口到炮尾逐漸加粗,符合火藥燃燒時(shí)膛壓由高到底的原理;在炮身的重心處兩側(cè)有圓柱型的炮耳,火炮以此為軸可以調(diào)節(jié)射角,配合火藥用量改變射程;設(shè)有準(zhǔn)星和照門,依照拋物線來計(jì)算彈道,精度很高。他要研發(fā)的大炮長在3米左右,口徑110-130毫米,重量在2噸以上。發(fā)熱時(shí)將彈丸裝進(jìn)炮管,先點(diǎn)燃引信,后點(diǎn)燃炮管內(nèi)******,彈丸達(dá)到目標(biāo)后爆炸。
其作用原理是將******在管膛內(nèi)燃燒的能量轉(zhuǎn)換為彈丸的炮口動(dòng)能以拋射彈丸,同時(shí)產(chǎn)生聲、光、熱等效應(yīng)。
但一個(gè)搞不好,就會(huì)炸膛。
這對(duì)于炮管的材質(zhì)提出了更高的要求。
以現(xiàn)在的冶煉功業(yè)水準(zhǔn)來看,孔晟知道用鋼鐵鑄造炮管不太現(xiàn)實(shí)。最好還是用銅。
只是當(dāng)前的銅為稀缺金屬,開采量不高,多數(shù)用為制錢,為官府管控資源。
根據(jù)孔晟從戶部和工部得來的消息,當(dāng)今中原地區(qū)有鐵礦104處,銅礦62處。銅的年收入量約26萬斤,這是官府稅收統(tǒng)計(jì)數(shù)字,實(shí)際產(chǎn)量可能大大超過。
唐代在武德四年開始鑄錢,到現(xiàn)在的乾元元年擁有鑄錢爐99座,都設(shè)在產(chǎn)銅地區(qū)。絳縣一地的鑄錢爐相當(dāng)于全國的1/3,表明中條山銅礦區(qū)開采極盛。唐代鑄錢爐,每爐每年可鑄錢3300緡,需用銅21200斤,錫500斤。按99爐計(jì)算,每年用銅約210萬斤,錫5萬斤。
孔晟很難從戶部和工部乃至國庫中調(diào)撥到自己所需的大量資源,只能通過民間渠道進(jìn)行收購,所得材料只能勉強(qiáng)夠鑄造出一兩門火炮來。
孔晟思之再三,再三權(quán)衡,命令工匠先試驗(yàn)銅鐵合金??钻呻m然不是工藝機(jī)械師,但掌握科技常識(shí),知道銅和鐵的融化溫度相差不大,都在1200度左右,它們完全可以相容。具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性和耐蝕性,結(jié)合了銅和鐵的優(yōu)點(diǎn),既有銅的韌性和質(zhì)量,又有鐵的硬性和脆性,只要尋找到一個(gè)合適的結(jié)合點(diǎn),熔煉出來的銅鐵合金一定可以鑄造炮管。
一個(gè)月前,經(jīng)過了數(shù)百次的試驗(yàn),工匠們終于熔煉出最佳配方的銅鐵合金了。
因?yàn)樵囼?yàn)完全是在孔晟的主導(dǎo)和監(jiān)督下展開,所以配方確定之后被牢牢掌握在孔晟一人手里。而孔晟對(duì)于參與試驗(yàn)的工匠采取了分流程、分步驟作業(yè)的管理方法,每一個(gè)崗位和每一個(gè)環(huán)節(jié)上的工匠都只知自己所在的崗位工藝要求,嚴(yán)禁串通交流,沒有人掌握全局工藝。
這是為了保密和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)了。
孔府酒坊的工藝、配方至今都沒有泄露出去,與孔晟的這種保密管理密不可分。
這樣一來,火炮研發(fā)制造的成本再一次大大降低。與銅相比,鐵的價(jià)格相對(duì)低廉,這種成本就在孔晟的承受范圍之內(nèi)了。以孔晟現(xiàn)在的財(cái)力,支持火炮研發(fā),弄出幾門成型的火炮成品來,根本沒有問題。
在后世這根本不算什么,但在這個(gè)時(shí)代,孔晟卻深知,這堪稱一種重大的技術(shù)革命。
有了鑄造的原材料,孔晟就著手命人按照他親自繪制的圖紙進(jìn)行火炮鑄造了。
鑄造法的第一步是制模。
用非常干的楠木或杉木,按照炮體樣式,制成炮模。炮模的兩頭要長出一尺多,做成軸頭,軸頭上加鐵轉(zhuǎn)棍,然后將炮模安置于旋架之上,以便旋轉(zhuǎn)上泥。
炮模做成以后,再將炮耳、炮箍、花頭字樣的模子安裝上去,并且用細(xì)羅過了的碳灰把炮模均勻地涂刷一層,干了以后再用上好的膠黃泥和篩過的細(xì)沙,二八相摻,調(diào)合成泥,并把羊毛抖開,摻到泥里,和勻后作“經(jīng)”。
泥調(diào)好以后,把它涂糊在炮模上,然后將轉(zhuǎn)棍轉(zhuǎn)動(dòng),用圓口木蕩板,蘸水蕩平候干。待干后,照前法再上泥。待上泥到一定厚度后,用粗條鐵線,從炮模的頭部密纏至尾部,纏完后照剛才的辦法再上泥。等上到快達(dá)到要求的厚度后,就用指頭大的鐵條,比照炮模的長短,長的多用,短的少用,均勻地?cái)[放在炮模上作骨架。
隨后用1寸寬、5分厚的鐵箍,從炮模頭部至尾部,均勻地箍在鐵條之外。然后再上泥,上完蕩勻。等徹底干透后,再將木芯取出,把炭火放進(jìn)泥模內(nèi),一方面是為了燒干泥模,另一方面是為了把炮耳、炮箍及花頭字樣等件燒化成灰。等冷卻后,掃出灰渣,把木模底安放好,再安尾珠。然后再上泥,干了以后,取出木炮模底,再用炭火燒化尾珠,完全冷卻后,等著下窯鑄造。
與此同時(shí),用鐵打制成模心,長短和火炮的內(nèi)徑長度相等,大小是火炮內(nèi)徑的一半,也同樣上好泥,干了以后好用。
第二步是安放炮模和模心。要靠簡單機(jī)械的幫助,先放好炮模,然后再把模心安裝在炮模里,將下口塞緊,四周用干土墊好。
第三步是煉料配料。不管是用生鐵還是用銅,都要先進(jìn)行提煉,然后澆鑄成三五斤一塊的薄片,等著澆入大爐內(nèi)鑄造用。
第四步是澆注。將精煉的銅(鐵)放入預(yù)先用磚砌好的灶池形化銅澆注爐內(nèi),然后用大火將銅(鐵)催化成汁,再逐漸添銅(鐵)。等到銅(鐵)汁全部化清,如油如水,上面冒起金花綠焰之時(shí),便引出銅(鐵)汁,漸漸放入模內(nèi),等注滿木模,就算澆鑄完畢。
第五步是起心。待炮鑄成3天內(nèi),將模心搖松;到第5天,把模心取出;第8天將土挖開,把炮放倒,兩頭墊起2尺來高,把模子上的泥打去,掃干凈,炮身就鑄好了。
第六步是看膛。就是用一定的方法,將炮膛打磨光滑,這是一項(xiàng)非常艱苦細(xì)致的工作,數(shù)十名工匠輪番上陣晝夜不休也要數(shù)日才能完成。
第七步是齊口。炮鑄好后,炮口凹凸不平,必須齊口,使炮口齊整光滑。
第八步是鋐膛。將鏇刀扦入炮口,把火炮內(nèi)膛鏇得極為光滑。
第九步是鉆火門。大炮的位置是否適當(dāng),關(guān)系到火炮的使用。所以要比照內(nèi)膛尺寸,緊挨炮底,用粗鉆蘸油鉆好火門,火門必須與炮底平行,才算合適。
火炮炮身全部加工完畢了,最后把安裝在炮車上,就鑄造出一門成品火炮。
就在今日,一門清幽幽的銅鐵合金加農(nóng)炮被鑄造完成。莊園內(nèi),所有的工匠雖然興奮不已,但實(shí)際上卻不知道這火炮的真正威力。而沒有經(jīng)過試驗(yàn)發(fā)射,也不能斷定火炮是否鑄造成功了。
孔晟沒有輕易下令試射。他決定明日進(jìn)山,去大山深處進(jìn)行試射,一旦成功,對(duì)于孔晟來說,這將具有改變這個(gè)時(shí)代格局的驚人力量。
孔晟疲倦地返回長安侯府,這個(gè)時(shí)候,紀(jì)國公主就闖進(jìn)府中來,直奔他的書房。
紀(jì)國公主常來常往是長安侯府的???,所以下人們也不敢阻攔她。</dd>
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