第418章 銅鐵合金大炮(1)

但在這個冷兵器時代,進行冷兵器的技術改良卻是絕對可行的。這個時代的軍隊戰鬥力,主要是羣體上陣衝殺,並不取決於軍卒個體的戰鬥力,或者說,單兵作戰能力是最可以忽略不計的。

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。之前是對於火藥的試驗,經過了上百個配方的試驗,孔晟終於掌握了目前所能做到的極限——將傳統的黑火藥進行改進,大大增強了其爆炸力。

對於火器的使用,其實唐時就有了。但大多數停留在火箭等小型單兵使用武器方面,這種火器簡陋且發射週期很長,很難抵擋對方騎兵快速的衝擊,在戰爭中所能發揮的作用真的是有限的。

所謂火銃火槍之類,在孔晟看來,殺傷力實則有限。主要是沒法形成工業化規模製造生產,無法裝備全軍。他沒有本事將冷兵器時代徹底過渡爲熱兵器時代,當前的軍事戰爭還是要以冷兵器戰陣衝殺爲主。

於是他早就確定研發火炮的思路。

而對於火炮的研發,早在他進入長安獲封爲長安候以後就開始了。他名下諸多產業蓬勃興旺,而所得財富至少有半數被他秘密用在了火炮的研發上。

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,沒有人知道這是什麼所在。

哪怕是孔晟麾下的部將,也不知孔晟的真正意圖。

實際上,火炮在距今不遠的宋時就出現了,而再往後,元明時代,古代火炮的鑄造到達巔峰。孔晟甚至能想象得出,如果自己能提前數百年將大炮研發出來,其殺傷力絕對可以稱之爲大殺器,作爲他在這個時代安身立命的又一籌碼。

孔晟讓烏顯烏解兩人招徠了數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,進行試驗摸索。

孔晟借鑑後世加農炮和元明火炮的優點,確定了孔氏火炮的圖紙。

其難點在於炮管的鑄造。

火炮的炮管長,管壁很厚,而且是從炮口到炮尾逐漸加粗,符合火藥燃燒時膛壓由高到底的原理;在炮身的重心處兩側有圓柱型的炮耳,火炮以此爲軸可以調節射角,配合火藥用量改變射程;設有準星和照門,依照拋物線來計算彈道,精度很高。他要研發的大炮長在3米左右,口徑110-130毫米,重量在2噸以上。發熱時將彈丸裝進炮管,先點燃引信,後點燃炮管內*,彈丸達到目標後爆炸。

其作用原理是將*在管膛內燃燒的能量轉換爲彈丸的炮口動能以拋射彈丸,同時產生聲、光、熱等效應。

但一個搞不好,就會炸膛。

這對於炮管的材質提出了更高的要求。

以現在的冶煉功業水準來看,孔晟知道用鋼鐵鑄造炮管不太現實。最好還是用銅。

只是當前的銅爲稀缺金屬,開採量不高,多數用爲制錢,爲官府管控資源。

根據孔晟從戶部和工部得來的消息,當今中原地區有鐵礦104處,銅礦62處。銅的年收入量約26萬斤,這是官府稅收統計數字,實際產量可能大大超過。

唐代在武德四年開始鑄錢,到現在的乾元元年擁有鑄錢爐99座,都設在產銅地區。絳縣一地的鑄錢爐相當於全國的1\/3,表明中條山銅礦區開採極盛。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撥到自己所需的大量資源,只能通過民間渠道進行收購,所得材料只能勉強夠鑄造出一兩門火炮來。

孔晟思之再三,再三權衡,命令工匠先試驗銅鐵合金。孔晟雖然不是工藝機械師,但掌握科技常識,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。具有優良的導電性、導熱性、延展性和耐蝕性,結合了銅和鐵的優點,既有銅的韌性和質量,又有鐵的硬性和脆性,只要尋找到一個合適的結合點,熔鍊出來的銅鐵合金一定可以鑄造炮管。

一個月前,經過了數百次的試驗,工匠們終於熔鍊出最佳配方的銅鐵合金了。

因爲試驗完全是在孔晟的主導和監督下展開,所以配方確定之後被牢牢掌握在孔晟一人手裡。而孔晟對於參與試驗的工匠採取了分流程、分步驟作業的管理方法,每一個崗位和每一個環節上的工匠都只知自己所在的崗位工藝要求,嚴禁串通交流,沒有人掌握全局工藝。

這是爲了保密和知識產權保護了。

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,火炮研發製造的成本再一次大大降低。與銅相比,鐵的價格相對低廉,這種成本就在孔晟的承受範圍之內了。以孔晟現在的財力,支持火炮研發,弄出幾門成型的火炮成品來,根本沒有問題。

在後世這根本不算什麼,但在這個時代,孔晟卻深知,這堪稱一種重大的技術革命。

有了鑄造的原材料,孔晟就着手命人按照他親自繪製的圖紙進行火炮鑄造了。

鑄造法的第一步是制模。

用非常乾的楠木或杉木,按照炮體樣式,製成炮模。炮模的兩頭要長出一尺多,做成軸頭,軸頭上加鐵轉棍,然後將炮模安置於旋架之上,以便旋轉上泥。

炮模做成以後,再將炮耳、炮箍、花頭字樣的模子安裝上去,並且用細羅過了的碳灰把炮模均勻地塗刷一層,幹了以後再用上好的膠黃泥和篩過的細沙,二八相摻,調合成泥,並把羊毛抖開,摻到泥裡,和勻後作“經”。

泥調好以後,把它塗糊在炮模上,然後將轉棍轉動,用圓口木蕩板,蘸水蕩平候幹。待幹後,照前法再上泥。待上泥到一定厚度後,用粗條鐵線,從炮模的頭部密纏至尾部,纏完後照剛纔的辦法再上泥。等上到快達到要求的厚度後,就用指頭大的鐵條,比照炮模的長短,長的多用,短的少用,均勻地擺放在炮模上作骨架。

隨後用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。然後再上泥,上完蕩勻。等徹底乾透後,再將木芯取出,把炭火放進泥模內,一方面是爲了燒乾泥模,另一方面是爲了把炮耳、炮箍及花頭字樣等件燒化成灰。等冷卻後,掃出灰渣,把木模底安放好,再安尾珠。然後再上泥,幹了以後,取出木炮模底,再用炭火燒化尾珠,完全冷卻後,等着下窯鑄造。

與此同時,用鐵打製成模心,長短和火炮的內徑長度相等,大小是火炮內徑的一半,也同樣上好泥,幹了以後好用。

第二步是安放炮模和模心。要靠簡單機械的幫助,先放好炮模,然後再把模心安裝在炮模裡,將下口塞緊,四周用乾土墊好。

第三步是煉料配料。不管是用生鐵還是用銅,都要先進行提煉,然後澆鑄成三五斤一塊的薄片,等着澆入大爐內鑄造用。

第四步是澆注。將精煉的銅(鐵)放入預先用磚砌好的竈池形化銅澆注爐內,然後用大火將銅(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,便引出銅(鐵)汁,漸漸放入模內,等注滿木模,就算澆鑄完畢。

第五步是起心。待炮鑄成3天內,將模心搖鬆;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,掃乾淨,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,這是一項非常艱苦細緻的工作,數十名工匠輪番上陣晝夜不休也要數日才能完成。

第七步是齊口。炮鑄好後,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,把火炮內膛鏇得極爲光滑。

第九步是鑽火門。大炮的位置是否適當,關係到火炮的使用。所以要比照內膛尺寸,緊挨炮底,用粗鑽蘸油鑽好火門,火門必須與炮底平行,纔算合適。

火炮炮身全部加工完畢了,最後把安裝在炮車上,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炮被鑄造完成。莊園內,所有的工匠雖然興奮不已,但實際上卻不知道這火炮的真正威力。而沒有經過試驗發射,也不能斷定火炮是否鑄造成功了。

孔晟沒有輕易下令試射。他決定明日進山,去大山深處進行試射,一旦成功,對於孔晟來說,這將具有改變這個時代格局的驚人力量。

孔晟疲倦地返回長安侯府,這個時候,紀國公主就闖進府中來,直奔他的書房。

紀國公主常來常往是長安侯府的常客,所以下人們也不敢阻攔她。

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