第三百二十九章 铸造火炮(一)
张白圭得知刘君韬准备开始铸炮,心中也是激动不已,毕竟铸炮这件事情已经拖延许久了,现在终于是准备开始施行了。 于是,张白圭急急忙忙的赶回了玉山兵仗局,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,作为铸造火炮的主要人手。 接着,张白圭便紧急调集优质生铁,特意在玉山镇兵仗局开辟出一块场地,专门作为火炮工坊,以及铸炮使用的仓库。 几天之后,张白圭已经做好了铸炮的准备工作,刘君韬便带着一队亲卫赶来了。 自从过完年,刘君韬还没休息过一天,就连和妻子郭沐英也是聚少离多,一直在忙着各方各面的事情。 这天赶到玉山镇兵仗局之后,刘君韬便在张白圭的引领下来到了新成立的火炮工坊。 “总镇,这些就是我挑选出来的工匠,都是兵仗局里的好手!” 刘君韬看了看那二十名工匠,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,张白圭便笑着说道:“总镇,咱们是不是开始铸炮?” 刘君韬眼见张白圭心急火燎的,也是笑着说道:“那张司丞就说说看,这铸炮的门道吧。” 张白圭眼见刘君韬想要考考自己,便笑了笑,之前自己可是已经做足了功课,便说道:“这铸炮最好是使用铜,这样火炮的寿命会比生铁铸炮长许多;如果是生铁铸炮的话,造价会低上不少,而且生铁含硫较少,很适合铸炮。所以我建议咱们使用生铁铸炮,” 刘君韬听着张白圭的话,脑海里也是回忆着一些资料来:在历史上,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铸炮都是在广东进行。 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铸炮。崇祯三年,他又自请赴广州铸炮,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铸炮二百门。 当然这些都是明末时期的情况,不过在此时景泰年间,大明南方的铸炮技艺和数量,已经开始超过北方各省了。 不过,此时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,在来玉山镇兵仗局之前,刘君韬就已经打定主意,对大明现有火炮的这些缺点进行改进。 毕竟刘君韬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,玉山镇兵仗局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,刘君韬还准备在玉山镇兵仗局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。 在来玉山镇兵仗局之前,刘君韬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。 刘君韬仿制的是后世19世纪早期法军的12磅加农炮,并且根据刘君韬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。 张白圭说完之后,刘君韬也从思绪之中回过神来,便将自己画好的图纸递了过去。 张白圭连忙双手接过来,仔细看了起来,旁边的二十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。 刘君韬笑着问道:“你们准备用什么方法铸炮?” 一名工匠当即说道:“回总镇,当然是先制造泥模了!” 张白圭和其余工匠也是纷纷附和着。 刘君韬却不是很满意,当即否决了众人的提议。 张白圭等人提出的铸炮办法也是此时中西方的主流方法。 对此,刘君韬便问道:“你们用泥模铸炮,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!” 刘君韬对于这个时代的铸炮技术很是了解,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刘君韬是行内人。 张白圭和众工匠闻言都是一怔,他们完全没想到身为总兵官的刘君韬竟然还懂这么专业的问题,互相看了一眼,还是张白圭回道:“总镇高见!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,一般情况下平均铸十门炮才有一门炮堪用。” “十分之一的成功率?” 听到这个概率,刘君韬也是眉头紧锁,显然是非常不满意的。 于是,刘君韬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!” 听到刘君韬的话,张白圭和众工匠都是傻了眼,他们在学徒的时候,就是用的泥模来铸造大炮,一直用师傅传下来的手艺做了多少年大炮了,却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,经过刘君韬的这么一点拨,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,此时张白圭也是想到了一个具体的问题,便笑着问道:“总镇的这个主意甚好,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?” 刘君韬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。” 刘君韬所说的这个办法其实都记录于明末赵士祯的《神器谱》之中,在穿越之前刘君韬也是详细阅读过,因此自然是顺手捏来。 听到刘君韬的话,张白圭与二十名工匠又一次陷入一片沉寂,他们默然思考着刘君韬刚才所说的方法。 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,这一点刘君韬还是记忆犹新的。