李不伟赶到铸剑厂时,杨万景已在等候。见到李不伟,杨万景忙迎了上来道:“李大人,您所吩咐之事卑职已准备妥当,请李大人过目。”说着,将李不伟让进了屋内,又从桌上拿出一本书卷。
李不伟接过一看,足足有十多页,前面几页详细记载了当前几种火yao的配方,有些是民间制作烟花所用的火yao,有些是民间杂技演出以及木偶戏中的烟火杂技所用,还有些是军中用于制作火箭之用,再后面的几页,便是李不伟所要求的应力测试报告了,里面共有五种铁质,都编了号,详细地记录了每种铁质在常温与高温下的接应力测试结果。
李不伟赞道:“杨大人办事果然细心,这份结果已是详细到家了,这几日杨大人想必也是劳累有加。不过放心,新武器一旦制造出来,皇上一定龙颜大悦,我们铸剑厂也必定会扩大规模,到时杨大人的事可就更多了。”杨万景听得眉开眼笑,连忙道:“全仗李大人了,卑职只是做些准备工作而已。”话虽如此说,但杨万景心中仍然有些怀疑,心想仅靠这些火yao又能造出什么新式武器呢?
李不伟又拿出两卷纸来,杨万景接过其中一卷,打开一看,见每张纸上都画了些图,每张图都标注了尺寸要求,并有些文字说明,只是这些文字甚是秀丽隽永,像是出自女子之手。李不伟解释道:“第一张图,是要铸造一个铜质的筒状物,一端封闭。第二张图,是做一个架子,将来要装有车轮,只不过现在时间紧迫就先不考虑了,但车架与地面接触的这个像锄一样的东西是一定要有的,用于防止这铜管后退。以后的几张图,是每个零件的工艺图。最后两张图,是要用铸铁造一个球,大小刚好放入前面所说的筒中,另外要造数百个小铁珠,然后用铁皮筒包了起来,其大小尺寸也已在上面标明。杨大人可看得明白?”
杨万景看了一会便已明白,又隐隐猜出李不伟的意思,说道:“大人的意思是,将火yao放入这筒之内,后端密封了,前面放一铁球,点燃火yao,这铁球便可射了出去?”李不伟笑道:“杨大人果然才思敏捷,正是如此,这武器叫做大炮,是我从一前辈异人处得来的图纸。但这次所画的图却是最为简单的一种,这上面几乎超过一半的零件都被省掉了。至于最后一张图所画,却是为了清理炮筒中火yao燃烧的残留物而设计的,必要时还需要用麻布等来清理。而且火炮的内壁要经过打磨,必须光滑无比才行”
杨万景又看了片刻,心中已完全明白,道:“大人尽管放心,铸剑厂有现成的打磨工具,要进行如此尺寸的内壁打磨自然不是问题,而且还能保证其不会因打磨而发生形状变化。”话虽如此,杨万景仍然对这种武器的威力有所怀疑。其实在北宋时,宋军中已有类似的火器装备,只是当时的炮身却非金属,多为竹筒,外包铁皮,而火yao因为配方在当时仍未确,因此威力十分有限。后来出现的蒺藜火球、毒药烟球却是爆炸威力比较小的火器,再到了北宋末年又有爆炸威力比较大的火器如霹雳炮、震天雷等,但这类火器主要是用于攻坚或守城,但用于两军对战,却仍不实用,况且其威力较李不伟所设计的火炮也远远不如。
李不伟看他表情,已知所以,笑道:“杨大人只管按这图上所画进行铸造,这里只画了一种规格,杨大人便按最好的青铜材进行铸造,先造出一门大炮,待试验过后再行改进。”
李不伟几天前早已将宋朝的火器,以及火炮的发展史都全面地看了一遍,在宋朝时已有火炮炮弹,也叫霹雳炮弹,可以说是一种真正意义上的大炮,后来金人不但学会了此炮的制法,而且发展成外壳用铁皮包裹的震天雷,威力更强,曾用于抵抗元军的攻击。这种炮弹制法为:将晋州硫黄、窝黄、焰硝同捣碎成颗粒,再将砒黄、定粉、黄丹研磨成粉,干漆亦捶成粉状,竹茹麻茹用火炒成碎末,再将黄蜡、松脂、清油、桐油浓油用火熬成膏,然后加入前述药粉加以搅拌均匀做成丸形,外面以厚纸包裹,里外五层,再以麻绳捆绑,另将松脂烧融浇裹固定即可,以竹筒火炮发射之。还有火yao鞭箭,霹雳火球,烟球,毒药烟球,铁嘴火鹞,竹火鹞,火箭等等,都不属于李不伟所想的火炮范围。因为这些火yao的武器都要利用发射式武器协助加以发射出去,方能收伤敌之效。为达到此目的,宋代对相关发射器如各式火炮、炮车、弓弩、火筒火柜的研究与制作亦极为重视。如以发射炮弹为主的炮型就有单梢炮、双梢炮、五梢炮、七梢炮、火炮、旋风炮、独脚旋风炮、旋风五合炮、有车轮的炮车等十数种之多。但这些火炮都与李不伟所想的相差甚远。
李不伟这次所画的火炮,是参考清朝初年的神威无敌大将军铜炮,原设计中,炮身前细后粗,口径110毫米,全长248厘米,重一吨,装药两公斤,铁弹重三公斤,这门火炮李不伟准备安装两种炮弹,一种为原来的实心弹,一种为散弹,散弹里面装有近百小铁珠,专门用于对付骑兵。李不伟早已了解了一部分宋朝时的铸造工艺与铜合金技术,知道这种规格的铜质火炮是能铸造出来的,而且刚又看了杨万景的测试报告,便知道目前的铸造工艺与材质能够满足要求,但为了保险起见,李不伟仍将炮筒的壁厚加厚了近一半。
李不伟又拿起那卷火yao配方,翻到军器火yao那页,见上面写着:硫黄十四两、窝黄七两、焰硝二斤半、麻茹一两、干漆一两、定粉一两、竹筎一两、黄丹一两、黄蜡半两、清油一分、桐油半两、松脂一十四两、浓油一分。
李不伟当时看到这个配方时很是吃惊,心想这火yao配方原来如此复杂,幸亏自己有所准备,而且这些材料在现在的情况下准备起来也容易。其实,李不伟在《大百科全书》中查到了多种火yao的配方与制作方法,又直接交给周依依抄了出来,只是这最古老的火yao配方李不伟却没有细看,没想到竟然如此复杂。李不伟所看的多是明清时的火yao配方,又看了无烟火yao,zha药,甚至*都看了,只是后面这几样些制作起来却是十分困难,要么一些原料当时根本没有,要么所需要的试剂又配不到,显然是万万不可能造出来的。
由于当时火yao的质量不高,因此必然会影响火炮的性能,再加上火yao在运输过程中,比较重的*沉到了下面,而比较轻的炭则跑到了上面,装填前必须将火yao重新加以搅和方能使用。另外,在细小的粉末火yao颗粒之间缺少足够的空隙,爆炸也就不能充分地进行。由于黑火yao存在这些缺点,因此它的用量特别大。当火yao装好后,在炮管上面要放一木栓,最后装上弹丸。由于火yao燃烧得又慢又差,因此不得不在炮管内放上一些碎布片和粘土,让火yao有足够的燃烧空间,使炮膛内的压力逐渐增大。
在原历史上的元朝时,先是火yao的配比被重新调整,导致同样体积的火yao,其在相同空间内所引发的爆炸气流压强比原来的压强提高了约三倍,即是说,弹丸的加速度变为了原来的三倍,出膛速度变为了原来的1.732倍,也就是三的开方。十五世纪又有人发明了粒状火yao,从而解决了火yao爆炸所应达到的压力问题。由于构成粒状火yao的三种成份处于稳定不变的状态,加之火yao颗粒之间有均衡的空隙,因此粒状火yao的爆炸更加均匀,几乎做到了即时爆炸。
李不伟此次提供的正在粒状火yao的配方与制作方法,在当时的火yao基础上又加入了新的配方,从而使得新火yao的爆炸威力较原先提高了近十倍,因此这种火yao自然可以用于火炮,并且他早已了解到这些配方目前都能找到。但杨万景却并不知道这些配方是否能找齐,当下只好揣在怀里,心想既然你能写出这些,想必是一定能找得齐的。
李不伟看得都交待清楚了,又补充道:“这次的火炮设计,为了赶时间,有些零件都省略了,例如护盾,瞄准器,止退器等都不在这次设计之列,待先制出了样本,测得其射程,再行详细设计。”当下李不伟又大概讲了这种炮需要的操作人数,炮长一名、瞄准手一名、装填手二名、清膛手二名,只是因为仍然在试验阶段,因此上只安排了四个人暂时操作,也不加以详细分工。
……
离开铸剑厂后,李不伟心情颇为沉重,自己原本想着利用现有条件,一个月应能造出火炮,只是以前看的资料甚是不全,而且有许多东西都没有考虑进去,光是这火yao配方,虽说在宋时也能找到,但要在几天内找齐并配成火yao,李不伟心里也觉得没把握。另外,火炮的图纸这两天找周依依画了后,觉得这东西一旦画成了图,又与自己以前在脑子里构思的大不一样,而今日再讲与杨万景,他又有了更深的理解。虽说如此,但这一月之赌还是要比的,眼下已过去了六七天,竟然连个炮影子也没见到半个,李不伟不免有些急躁起来。
其实也难怪,一个看惯了现代大炮导弹的人,突然要对面如此简陋的设备,来造出一门相对现代科技来说早已过时的火炮,心中固然会想得太多,因此上也更想要精益求精,却不知即使如此设计,也早已领先当时数百年了。
周依依看李不伟这几天闷闷不乐,一有时间便陪着李不伟,给他讲些奇闻轨事,李不伟看周依依如此体贴,心中更是感激,他虽然心中有事,也只好强装欢颜。尽管如此,李不伟仍是不敢稍有放松,他一有时间便一个人锁在屋内,或翻开那书本,或打开电脑将那套百科全书翻了个遍,却找不出任何当时可用的技术来提高火炮的威力,但这一番查看,竟然也另有收获,李不伟便一一记了下来。
然而没过多久,笔记本的电池已用完了,李不伟此时才想起来自己答应史红袖关于水稻种植的小册子一事,只好又取出那本《大百科全书》,找到农业部分认真翻看起来。谁知道在百科全书中一查,李不伟却大吃一惊。
袁隆平在培育杂交水稻种子前,所做的工作其量之大,不下于抄写一本大百科全书,袁教授从构成植物体的最小单位——细胞的构造开始,到根、茎、叶、花、果的外部形态,植物的生物学特性,及其遗传特性等等,进行系统的学习研究。为了在显微镜下观察细胞壁、细胞质、细胞核的微观构造,他刻苦磨练徒手切片技术。几百次,上千次,一直到能在显微镜下得到满意的观察结果为止,并且还阅读过大量外文杂志,欧美的孟德尔、摩尔根创立的染色体、基因遗传学说,对良种繁育有重大指导作用。一直到后来受到天然杂交稻株启示后,在育种方法上他由采用系统选育法,转变到水稻雄性不育研究课题上来,再后来才在大田中发现天然雄性不育株。
当然,李不伟现在却是捡了现成的,他手中正好有现成的稻种。
接下来,李不伟便让周依依停下正在抄写的数学课本,将自己整理出来的水稻种子培育原理、方法、注意事项一一讲给周依依,然后由她抄了下来。这一写,竟然又是近十页。
李不伟看着眼前这十页写满了字的纸,心想这稻种的培育方法其实并不复杂,只是在没有研究之前,又有谁会想到这么做呢?正如自行车,做起来简单,但谁会想出这个创意呢?
……
过了七八天,杨万景一大早派人来报,其中一门火炮已铸造完毕,李不伟吃了一惊,没想到这杨万景效率竟然如此之高,便急匆匆地赶了过去,见一门铜炮已准备好,与电脑上所显示的图片完全一样,只是少了马车,护板等,但怎么看都是一门火炮了。李不伟心中惊讶之极,本来按他的想法,光是做模具也要五六天,铸造再用上四五天,然后是安装调试,算下来也要半月有余,况且这已算是乐观的估计了。没想到杨万景竟然在七天之内就已造好,他不禁对宋朝的冶金铸造工艺又有了新的认识。
杨万景又准备了几十个炮弹,每个约五、六斤重,圆溜溜的黑铸铁,放了整整一框在炮边,杨万景又指着远处分散开来的十几只木桶说道:“远处那些木桶中所装的,便是按大人配方所制造的火yao,这次共制了二百多斤,分散开来装在小桶中,另外还有一些旧式火yao。”
李不伟见了,暗赞这杨万景思维缜密,办事又如此迅速,由不住夸道:“杨大人果然厉害,这等复杂的火炮也只需五六天便铸造完成了。”
杨万景笑道:“大人有所不知,铸剑厂每月都会接到不同规格的剑,每接到一把新剑的规格图,只需两天做好剑范,并完成铸造,第三天打便可完工了。李大人所设计的火炮,模具并不是很难,主要是精度不好控制,但好在各位工匠长期铸铜,对铜的各种性能已了如指掌,又加上日夜不停赶工,才能在六天内完成。不过大人放心,模具一旦完成,以后的制作便会加快进程了。”
李不伟闻言喜道:“如此却辛苦了众位师傅了,杨大人,咱们便马上开始试炮吧。”杨万景笑道:“全听大人吩咐,铸剑厂西边正好一片空地,方圆几十里都无人烟,正好用来试炮。”
杨万景叫人将火炮又拖到了马车上,因为火炮极重,众工匠费了九牛二虎之者才将火炮又重新移到了那片空地,然后又抬下来固定好。这里早按李不伟所说,挖好了掩体,并用挖出来的土又堆了厚厚一堵墙,然后按规格装了火yao与弹丸,便等李不伟发话了。
只听李不伟问道:“杨大人,这炮弹一发射出去,如何知道落在哪里?”杨万景一时愣住,这炮弹只有拳手大小,一发出去,又如何知道射向何处?李不伟见杨万景也一时没有主意,便道:“既然如此,不如先试试这炮的威力再说,反正比试的时候咱们也是拿出来吓吓旁人,又不会真正对着人发射。”
于是二人商议一番,便叫人在前方约30米外,每隔10米便立一块高两米,宽一米,厚约一寸的硬木板,埋入土中二尺。因为要试炮,众工匠早都停了手中的活在一旁观看,杨万景便叫众人分头出去,从城外买了几十块木板,一时间火炮正前方远远铺开了一片木板。
李不伟先将炮放平,略为上向抬了抬炮口,心里也没把握,杨万景看李不伟在一旁将炮口移来移去,一时也没主意。二人又一起捣鼓了一会,终于将火炮正对着前方一排木板,李不伟看着差不多了,便叫所有人都跳进了掩体,外面只留下一人,李不伟大吼一声:“点火!”
这次李不伟只装了一半多点的火yao,毕竟第一次试射,他自己心里也没底。外面的那位工匠点了火后,跳进掩体后面刚过了片刻,只听“轰~”的一声巨响,李不伟忙随众人走出掩体,再看火炮仍然是完好无损,只是移了位置,他心里一块石总算落了地。忽然听到一名工匠惊道:“快看,木板被打了个大洞!”李不伟转头一看,远处第一块木板已被打了一个洞,连忙跑过去再一看,果然是一弹洞穿,突然又听到有人惊呼:“快看!第二块、第三块木板也被打穿了!”李不伟闻言又连忙跑到第二块木板处,却发现果然第二块木板也被打穿了,只是这洞要比第一块大许多,而且位置略低,第三块木板的洞则更大一些,待再看第四块木板时,却发现只是在最底部被轻微地砸了一个小坑,炮弹正落在木板前几米处,圆溜溜的躺在那里,竟然是完好无损。
李不伟心中只有一个声音在大喊:“成功了!”他激动难奈,原地呆了一阵,竟然泪水夺眶而出,忽然又哈哈大笑。杨万景见状,也早已惊得目瞪口呆,他万万没想到这火炮竟然如此威力,装药量只有一半,竟然接连洞穿三块一寸厚的木板。再看众人,表情也几乎一样,均不敢相信眼前所见。
倒是李不伟先清醒过来,马上叫杨万景回去查看火炮的情况,杨万景马上过去从头到尾检查了一遍,笑道:“大人,火炮完好无损,只是炮筒内火yao残留物太多,需要清理一下,另外,火炮位置已移了不少,被炮弹向后推了三四尺。”李不伟喜道:“既是如此,马上清洗,然后重新将火炮固定好,再试一发散弹!”
李不伟的散弹是按五百年后英军的方案设计的,散弹的弹体外观呈圆筒状,外壳是一层薄铁皮,底部是一个木质的膛片,弹体内装有铁质小弹丸,在开火后,木质膛片推动弹身前进,在弹体离开炮膛的瞬间,火炮内外压差巨大,弹体外壳无法承受,随即破裂,内装弹丸势必逬出,在空间中形成圆饼状弹幕。这一弹幕会逐渐散开,划过一个由炮口为定点的圆锥形空间,击中目标。
听到李不伟的命令,马上有两名工匠前来清洗完毕,上来十几人又将火炮向前推到原位,杨万景又叫人装了火yao,绒布,以及一个散弹,这次却是装了刚好足量的火yao,待弹药填装完毕,又在火炮前约30米处放了一排木板,然后正对着一块木板又开了一炮。
再一声巨响过去,李不伟过去看时,只见那块木板已被打了几十个小洞,有些竟已洞穿,还有些打到旁边的几块木板上。李不伟叫人数了一下弹孔数量,共有56粒射中木板,其余的不是钻在土里,便是从木板上飞了过去。
李不伟正自兴奋,却听到杨万景远处叫苦连天,他连忙跑过去一看,原来大炮的前端竟然已经开裂,而且有的部分已被爆飞了出去,这次炮身后退现象更为严重,竟然后退了五六尺,那个简易驻锄将地上划了深深一道沟。看到杨万景一脸苦像,李不伟忙安慰道:“这次装了足量的火yao,而且火炮又装了散弹,可能产生的爆炸力的释放方法与单发炮单有所不同,再说火炮刚发过一炮,炮管温度还没降下来,因此上炮口才会开裂,但这一百发散弹打出去,十丈外能覆盖约两宽的范围,也算不错了,炮口开裂倒不是问题,最多将炮口再加厚便是了。”
虽然只打了第二炮便遇到炮管开裂的问题,但李不伟却并不心急,心里想要么是宋朝的工艺与技术跟不上,要么是所用材质仍然太差,但解决起来却是容易之极,只须加厚炮筒的壁厚、内壁再磨光滑些就行了,再说自己在设计时没有考虑炮口的受力情况,总以为炮口只是起到校准的功能,没想到竟然想会承受爆炸力。
其实这已比李不伟事先预计的要好上许多了,这也得益于李不伟是直接搬来现成的设计。至于火炮反冲后退,一时倒也不着急解决这个问题,大不了在后面再强化固定件便是。只是火炮反冲后退的问题,最终仍是要解决的,记得当时法国军队之所以战败,其中一个原因就是火炮后退太厉害,每射一炮都需要将炮重新移到原来的位置,士兵到了最后都没有力气再将火炮重新定位进行瞄准了。
杨万景闻言肃然道:“是啊,如此神器,倘若摆上几百门,纵是千军万火,也休想近身半步!”话虽如此,可他仍被刚才所见的景象所震惊。
李不伟本来还想用普通火yao再射几炮试试,可这里大炮已然开裂,也无法再试,又想普通火yao威力又如何能与新配方的相比,不试也罢。
二人回到屋内,李不伟与杨万景查看了整个设计图,重新设计了壁厚,又补充了一些部件,加上了护盾。另外,刚才调整火炮的发射角时,是采用手工调整到一定角度,木楔固定的方法,因此李不伟又加上了高低机,但目前的条件没法采用齿轮齿条式装置,而且渐开线齿轮也无法制造,因此李不伟只是用几个销来固定位置,至于再复杂的高低机,这将是李不伟的下一个改进目标。
但对于火炮发热的问题,李不伟一时也想不出解决问题。按目前这种设计,火炮在一小时之内大约能发射十发炮弹,否则炮管便发烫得厉害,就连火yao填装也危险之极,更别说发射后炮管强度的问题了,但不管怎样,这一试总算是成功了。
……
晚上,周依依见李不伟有说有笑,问道:“不伟哥哥,这几天难得见你如此高兴,可是你所说的大炮成功了?”李不伟笑道:“是啊,基本成功了,但我又给他们安排了新的任务,这几天又有他们忙的了,不过这多亏依依画得好,他们才能造得出来。”周依依笑道:“论起画画,我又哪比得上你画得又快又好。”
李不伟心中一动,轻轻搂往周依依,在她耳边说道:“依依,总有一天,我要告诉你我画画的秘密!”
(注:粒状火yao的确是明清时的东西,威力比宋朝的火yao大了近十倍,文中的粒状火yao属YY出来的。至于铜炮的铸造,宋朝有此工艺)