火炮研发成功(一)
941年,二月。
早在一年多之前,李继业就已经给军政部研发司下达了任务,那就是研制火炮。
李继业非常详细的描述了火炮这种火器的大致构造,以及发射的原理。不过因为研发司始终没有得到合格的铁料而没有研制成功。
这次刚刚过完年,李继业便准备在军政部研发司“久驻”了,这次要集中天策府的所有技术力量,定要一举攻克火炮的技术难关。
李魏得知李继业准备开始紧盯火炮研发的事情,心中也是激动不已,毕竟火炮研发这件事情已经拖延许久了,虽然研发司也积累了一些经验教训,可是铸造出来的成品全都是报废货,根本不能使用。现在有了李继业的亲自指导,李魏觉得此事一定能够有个结果了。
于是,李魏急急忙忙的赶回了军政部研发司,与果甘见面之后商议了一下,然后便一面指挥手下工匠抓紧时间打造兵备,同时又从手下人中精心挑选了二十名工匠,作为铸造火炮的“援兵”加入到火炮研发项目组来。
接着,李魏便紧急调集优质生铁,特意在军政部研发司开辟出一块场地,专门作为火炮工坊,以及火炮研发使用的仓库。这处火炮工坊立即开始建设,争取早入投产。
李魏管这叫做双管齐下,一面研制火炮,一面先将工坊建设起来,两不耽误。
几天之后,李魏已经做好了火炮研发的准备工作,李继业便带着一队亲卫赶来了。
自从过完年,李继业还没休息过一天,就连和妻子甄宁夕也是聚少离多,一直在忙着各方各面的事情。
这天赶到军政部研发司之后,李继业便在李魏的引领下来到了火炮研发项目部。
李魏和果甘行礼之后,果甘便自豪的介绍道:“主上,这些就是我挑选出来的工匠,都是研发司里的好手!”
李继业看了看那二、三十名工匠,只见众人都是脸色黑红,双手都满是老茧,一看就是在炉火前讨生计的汉子,不由点了点头,便对众人说了几句鼓励的话。
这时,李魏便笑着说道:“主上,咱们是不是开始火炮研发?”
李继业眼见果甘心急火燎的,也是笑着说道:“那果司丞就说说看,这火炮研发的门道吧。”
果甘眼见李继业想要考考自己,便笑了笑,之前自己可是已经做足了功课,这一年多以来,自己在火炮研发项目部的时间非常多,与一众工匠深入研究,已经积累了不少的心得体会。
于是果甘说道:“启禀主上,属下以为这火炮研发最好是使用铜,这样火炮的寿命会比生铁火炮研发长许多;如果是生铁火炮研发的话,造价会低上不少,而且生铁含硫较少,很适合火炮研发。所以我建议咱们使用生铁火炮研发。只是现在项目部制造出来的样品一共有八个,全都出现了各种各样的问题,都是报废品。”
李继业听着果甘的话,脑海里也是回忆着一些资料来:在历史上,后世明代的闽粤地区出产的生铁就是以质地优越著称,该地区的炼铁工场因为以木炭为燃料炼铁,含硫量比北方使用煤炭炼制出来的生铁要低得多。而硫正是使生铁变脆,品质下降的一个主要因素。明代人不能理解这个缘由,但是南方铸造的火炮要比北方坚固成了当时的一个共识,以至于到了明末朝廷大规模火炮研发都是在广东进行。
到了后来万历四十七年徐光启奉命练兵拱卫京城的时候,就建议朝廷在福建和广东招募匠人来京火炮研发。崇祯三年,他又自请赴广州火炮研发,其原因是:“工匠甚众,铁料尤精,价亦可省三分之一……”而在崇祯初年,两广总督王尊德一次性就火炮研发二百门。
当然这些都是明末时期的情况,不过在此时景泰年间,大明南方的火炮研发技艺和数量,已经开始超过北方各省了。
不过,那个时候的大明火炮都是有一些缺陷,那就是装药少,射程短,没有准星,无法进行精准的瞄准,火炮的炮膛外口宽,内部小,不能有效的聚集火药气体,炮膛内部也无法做到合格的圆形,炮膛没有镗光。炮弹尺寸乃至形状随心所欲。弹炮游隙过大。
此外火炮没有炮耳,而且有头重脚轻的毛病,如果装药太过密实,就会在开炮的时候颠倒自行炸裂。
所以,在来军政部研发司之前,李继业就已经打定主意,在后世大明火炮的基础上,对这些缺点进行改进,以此为基础铸造火炮。
毕竟李继业在穿越之前就是学理工科的,完全可以用自己的理论知识,对火炮的管壁加厚,加大火炮倍径,同时将炮身从前至后渐粗。
这样一来,军政部研发司铸造出来的火炮将会在射程、杀伤力和安全性等方面都有不少的优势。
同时,李继业还准备在军政部研发司铸造的新式火炮上增加准星和照门,以增加火炮的精度;在炮身上增设炮耳,便于将火炮架设在炮车上,以及调整射击角度和移动方便。
在来军政部研发司之前,李继业已经画好了新式火炮的草图,此番要制造的火炮是一种滑膛炮,大体也可以算是一种仿制的红夷大炮,不过蓝本要稍微先进一些。
李继业仿制的是后世19世纪早期法军的12磅加农炮,并且根据李继业所学的知识加以改良了一下,将火炮的炮身加长、炮筒加厚。
按照设计,这种炮有效射程为两里,最大射程为三里,炮身重量大概在一千两百斤左右。
李继业原本想着由研发司自行将火炮研制出来,这样的话在技术积累层面上,研发司的技术会更加扎实一些。可是现实总是与期望有些不同的。
果甘说完之后,李继业也从思绪之中回过神来,便将自己画好的图纸递了过去。
果甘连忙双手接过来,仔细看了起来,旁边的二、三十名工匠也是纷纷围了过来,众人不时小声指指点点,甚至还讨论了起来。
李继业笑着问道:“你们准备用什么方法火炮研发?”
一名工匠当即说道:“回主上,当然是先制造泥模了!”
李魏、果甘和其余工匠也是纷纷附和着。这种办法本就是李继业之前给众人提供的一个途径。
李继业却不是很满意,当即否决了众人的提议。
对此,李继业便问道:“你们用泥模火炮研发,那泥土遇到高温之后,里面的水气怎么办?那么高温度的铁水一倒进去,泥型里只要有一丝水分,就会立即蒸发在铁炮里形成气泡。这气泡可是火炮的大害,很容易导致炮壁脆弱进而导致炸膛的危险!”
李继业对于后世的火炮研发技术很是了解,所以问出来的问题也是非常专业和刁钻,那些工匠一听就知道李继业是行内人。
李魏、果甘和众工匠闻言都是一怔,他们完全没想到李继业竟然还懂这么专业的问题,互相看了一眼,不过众人一想也就释然了,毕竟这些图纸都是李继业提供的,人家还有什么是不知道的呢?
还是李魏回道:“主上高见!这泥模确实容易藏水,所以我们做好泥模之后都要风干一个月才会使用。不过即便是这样,还是免不了有些微水气使铜炮形成马蜂窝,这也是为什么成品总是不合格的原因。”
于是,李继业便直接推翻了众人的建议,说道:“如果不用泥型,而是用铸铁做铸模呢?铸铁里没有水气,也不会形成气泡,成品率将会极大的提高吧?而且铸铁做铸模产出的火炮内外壁都会比较光滑,这样也可以减少表面清理、选洗内堂的工作量!”
听到李继业的话,李魏和众工匠都是傻了眼,他们从没想过用铸铁来做铸模。
不过这些工匠毕竟也是有着丰富的经验,经过李继业的这么一点拨,立刻就是灵光一闪,都觉得用铸铁来做铸模确实是个好办法。
没有了铸造过程中的气泡,铸造的火炮岂不是每门都可以使用了?再也不会有这么多残次品!
不过,此时李魏也是想到了一个具体的问题,便笑着问道:“主上的这个主意甚好,不过如果用铸铁来做铸模,这铸模和火炮到时候如何分开呢?”
李继业其实早就猜到了会有人问到这个问题,便说道:“用铁模铸造火炮之时,先在模的内表面刷上用细稻壳灰与细沙泥加水合成的涂料,再涂刷极细煤粉调制的第二层涂料,然后箍紧铁模,趁着炮神还是红热之时,清楚毛刺,便可以得到成品。不过这个涂料的具体比例还需要诸位自行斟酌一下。”
李继业所说的这个办法其实都记录于后世明末赵士祯所著的《神器谱》之中,在穿越之前李继业也是详细阅读过,因此自然是顺手捏来。
听到李继业的话,李魏、果甘与那二、三十名工匠又一次陷入一片沉寂,他们默然思考着李继业刚才所说的方法。
其实中国也是世界上最早使用金属模型铸造器具的国家,早在战国时期,就开始使用铁范成批铸造生铁农具和工具了。其中提到的使用铁模铸造采用的双层涂料,其实也是对中国传统铸造技术的演进,甚至都并非赵士祯首创,这一点李继业还是记忆犹新的。
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