读书翁南宋之工业革命免费阅读2.8 初试火炮
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）