次日一早,黃岡縣的官府工坊。
沈樹人冒著烏煙瘴氣的燒炭味,親自巡視了這處原本負責為州府打造兵器的所在。
工坊的負責人名叫周鐵膽,是個五十歲光景的老匠作,世代匠戶。
劉希堯佔領黃州期間,他和手下管理的百十號工匠們,也曾被迫為流賊效力,官軍打回來後,他們一度惴惴不安,好在後來沈樹人也沒計較這些。
今天新任知府親自來視察,周鐵膽當然是誠惶誠恐,接待得非常小心,老遠看到就帶著徒弟們跪下迎接。也是怕知府清算他們從賊那一年半裡、幫流賊打造過哪些兵器。
沈樹人態度謙和,雖是第一次見這些人,卻也快步走上去,直接攙扶起周鐵膽:
“誒,不必拘禮,朝廷剿賊、驅除建奴,首仗堅甲厲兵。你們都是於國有大用的人,以後在本官手下繼續好好做事便是。工錢本官自會從優,除了朝廷定額之外,表現好的,本官私下還有獎勵。”
周鐵膽還不敢信,惴惴不安先掏出一個小冊子:
“好教府台大人得知,黃岡淪陷這一年半裡,劉賊一共逼著我們打造過這麽多軍器,我們都知道朝廷天兵總有光複的一日,所以留了帳目也不敢銷毀,請府台原宥。”
沈樹人拿過,直接豁達地說:“連劉希堯都知道重用你們,本官的見識難道還不如劉希堯不成?凶徒持刀殺人,罪在凶徒而不在刀,這事兒以後就別提了。”
輕描淡寫一句話,道理卻通俗易懂,讓周鐵膽等人都頗感暖心。
他們麻利地把沈樹人引入屋內,先簡單看了一下州府的鐵匠作坊部分。各色打造刀槍箭簇的工作台、鍛錘、熔爐,倒也井井有條。
旁邊還有幾間理論上是專門用於修理火銃的屋子,裡面有鍛造鐵棍和鏜孔的簡易夾具、設備。
院子門口的招牌寫得煞有介事,就是“修理”,而非“新造”,也算是對朝廷一貫潛規則的尊重。
明朝最初是允許地方州府自造火器的,靖難之後朱棣怕其他藩王也打造軍備,就把地方火器禁了。一直到明英宗土木堡之變後,明朝才放開了“允許地方自行修理朝廷下發的火器”的管制。
最初只是給九邊重鎮放開,到了萬歷後期,賊亂四起,內地州府也逐漸放開了。但“修理”二字始終咬得很死。
地方駐軍用壞多少之後,哪怕新造填補缺口,對外說起來也是修理,只要總數不超過朝廷配額就不犯禁。
好在如今都崇禎十三年底了,朝廷法度肯定愈發松弛。
沈樹人非常小心地看了歷年帳目,還問周鐵膽往屆知府都是怎麽應對上面核對配額的。得知如今根本沒人核查,全憑地方上自覺上報,他心裡最後一塊石頭也就落了地。
既然如此,明年開始就可以放心大膽敞開造火器了!
解決了政策層面的難點後,沈樹人繼續視察技術方面的情況。
他在作坊裡轉了一圈,看到了幾支半成品的鳥銃槍管,就是些圓滾滾的鐵棍,周鐵膽也給他演示了一下後續工藝——明末的火器,還在靠鍛造實心鐵棍、然後鏜深孔的辦法加工槍管。
沈樹人雖然理工科知識不算多,但看了這麽原始的操作,也是不由皺眉,這個工藝肯定效率太低了。
當然他也知道,軍工生產不能一味圖省事,否則質量就沒保障了。
比如最便宜的鑄造法肯定是不行的。鑄造的材料不夠致密,氣孔砂眼什麽的都有可能,
表面還會毛刺不平,氣密性不足。 如果是造大炮,管壁很厚,偶爾有砂眼還扛得住。火銃槍管太薄,一旦砂眼就直接炸膛了。
“你們造銃管時,就只能靠鑽孔麽?就沒想過直接用熟鐵片卷起來,然後重新加熱熔焊處理縫隙?實在覺得縫隙不牢固,也能在外面再多套幾個鐵圈鐵箍嘛。”
沈樹人想來想去,似乎前世看過的那些古代西方造槍技術,是有用鐵片彎卷焊接法造的。雖然有焊縫的槍管肯定比無縫鑽出來的耐膛壓差,但加工速度肯定要快得多。
可惜,周鐵膽聽了之後,也是一臉茫然。只能表示會想辦法琢磨嘗試一下,但造出來的管子強度實在不敢保障。
他實踐經驗還是挺豐富的,耐心地解釋:“府台大人,這銃管的強度不足,光靠加鐵箍肯定是不行的。
鐵箍如果太松,等需要鐵箍來約束火藥膨脹之力時,內管肯定已經炸裂,至少也是開縫了。最後只會導致內管和鐵箍被逐次崩裂。
鐵箍如果太緊,緊到能跟內管一起受力,最初加工時又根本套不進去。”
沈樹人聽了,仔細在腦子裡模擬了一下,也算是外行人千慮,偶有一得:
“你可以試試把加強鐵箍先燒熱、燒到孔洞稍稍變大一些,然後套到已經冷卻的內層卷管上嘛。等外圈鐵箍冷卻鎖緊,不就箍住了。”
歷史上法國人挺愛用這種工藝,但法國人是用在內外兩層炮管材料上,叫做“自緊身管工藝”。沈樹人沒法讓工匠做兩層一樣長的管壁,就只能是在幾個點上重點加強幾圈鐵箍,比18世紀後期的法國貨還是次了一大截。
周鐵膽聽了後,稍微琢磨了一下,頓時覺得知府大人實在是觸類旁通。
作為老鐵匠,他也是隱約能感受到“熱脹冷縮”效應的,但他沒學過物理,沒法系統總結這些經驗的用法。
沈樹人的科學總結,和他的實戰經驗一結合,一下子就起到了一加一大於二的效果。
沈樹人也沒為難他,就讓他回去後慢慢琢磨慢慢想,暫時不會新工藝也沒關系。
他全面視察後,又指出一個問題:“卷管法的事兒咱暫時可以不提,不過你這個鑽孔法,鑽得也確實不好,你看比如這兩根管子,內孔和外管的圓心根本沒有定在一起。
火銃能發揮多少威力,是由管壁最薄的一側決定的。鑽孔的偏心誤差這麽明顯,一邊薄一邊厚,厚的那側完全就浪費了。你這台鑽孔床,怎麽連《天工開物》的水平都達不到?”
沈樹人說著,讓隨從拿來一本書,正是三年前出版的宋應星的《天工開物》。
明朝其實已經有記載不少在當時還算比較先進的加工機床了。
有從歐洲流傳來的車木杆的車床;
還可以把車刀換成鑽頭,用來鏜孔;
還可以換成磨砂輪,用來琢磨玉石、車珠子。
《天工開物》裡還配了圖,鑽床鏜床對應的圖名叫《衝砣圖》,車珠子的磨輪床對應的圖名叫《扎砣圖》。
沈樹人穿越前都沒詳細看過《天工開物》,畢竟作為現代人他也懶得看古人的工程技術書籍。
倒是回到明朝之後,去年他跟方以智、董小宛鼓搗飛梭織機和其他小發明時,為了集思廣益啟發,特地重金求取了《天工開物》和《農政全書》。後來發現這些書都有點東西,便一有時間就埋頭苦讀,還真發現了不少好東西。
很多技術,明末其實都有,只是普通百姓和文盲工匠不知道,士大夫又不屑於花代價去推廣。
周鐵膽看了沈樹人出示的書,稍微看了幾眼,眼睛都直了。連連驚呼書上這幾幅插圖,就解決了他多年的一些疑惑,讓他豁然開朗。
“原來這些東西我大明本來就有麽?不是佛郎機人和紅夷蠻子才會的麽?老朽這些年居然在用那些粗苯得多的鑽台,也沒想過改良……大人,此書是何人何時所著?要是老朽早幾年得到……唉。”
沈樹人也對這個時代的閉塞有了新的認識:
“這書在蘇州,崇禎十年就有了,也就是三年前,要不說你們黃州閉塞呢。罷了,以後本官會為你們留心的,外面有什麽好東西,就盡快跟你們互通有無。”
周鐵膽連連謝恩,表示好好鑽研,把鑽床磨床車床這些都改良一下,尤其是改良夾具定圓心精度的問題。
沈樹人也不逼迫太緊:“罷了,看來不管是鑽孔法還是卷管法, 你們都要好好研究幾個月,才能有眉目了。最近就別忙著造銃管了,磨刀不誤砍柴工,先把基礎打好,讓工匠們把原理搞搞透。
冬天這兩個月,你們學習之余,先給我軍打造一點冷兵器吧。我要一批這種新式的斧頭,還有一種底部帶鐵箍的刺槍頭,這些刀槍之類的東西,總能打好了吧?”
說著,他拿出兩幅讓董小宛幫他畫的草圖,直接鋪在面前的工作台上。
“這種帶鐵箍的刺槍頭,名叫刺刀。這個鐵箍必須跟鳥銃或者魯密銃的外管直徑一樣粗,到時候可以直接套在銃管頭部,讓火器手也能擁有一定對抗騎兵和列陣近戰的能力。
如果覺得不好固定,你可以試著用剛才說的‘卷管法加鐵箍’的模式,先打造幾根銃管,然後確保刺刀箍能和銃管外原有的鐵箍卡在一起。反正要盡量卡緊,具體用什麽機關你自己想,防止戳刺到敵人後,拔銃時刺刀頭留在敵人體內。”
歷史上最老式的火槍刺刀,甚至都不是箍在槍管外面,而是直接插到槍管裡面的,這一點沈樹人是前世玩世嘉的《帝國全面戰爭》這款RTS遊戲才知道的——
在帝國全戰系列裡,點出的第一個刺刀科技,就是“槍管內插式刺刀”,非常坑爹,戰鬥中一旦下達“上刺刀”的指令,整場戰鬥中剩余時間就不能再開槍了,上了刺刀就拔不下來。
沈樹人當然沒必要把18世紀早期歐洲人走過的彎路統統走一遍,所以他上來就尋求外箍式刺刀,確保上了刺刀後想開火依然能開火。