2.32 发展计划

    （本章开始连续五章写技术发展）

    多日未见到史冀的身影，李不伟正自纳闷，心想这史将军怎么突然不再追问火炮之事了。说来也巧，李不伟刚有了这个念头，今日一大早史冀便带着周伍与程风两人来到了皇家实验室。

    李不伟见到这几人也不太意外，他知道身负保家卫国之责的军人最关心的问题自然是兵器的制造了。正因为如此，李不伟这几日特意查阅了大量的资料，将中国以及世界兵器发展史全部看了一遍，心中已有了全面的计划。在此之前，李不伟也曾两次查找过关于火炮、火枪、弓弩、投石车的制作资料，但并没有象这次一样进行过系统的整理与总结。他第一次查看火炮的资料，原是为了准备与史冀的一月之赌，当时他只是匆匆翻了一下清朝的火炮图纸，又大概准备了一下粒状火yao的制作配方；第二次则是为了改善火炮的性能以及增加火炮的种类，这才查看了关于榴弹炮的资料。前两次的查阅都具是一定有针对性，所要解决的问题也极为单一，自然也不会有一个全面的计划了。但李不伟这次却是将整个兵器发展史详细地看了一遍，又将蒙古与金国的兵种、战术、兵源等等做了全面的分析，再结合目前大宋的兵器制造能力，同时又考虑了近两年大宋朝工业的发展前景，终于做出了一个极为详细的兵器发展计划，这几日正等着史冀一行人前来呢。

    周伍与程风自从加入火炮营后，便从李不伟的府上搬了出去。李不伟近日忙于车床与蒸汽机的设计，已有很长时间没见到二人，也是极为挂念。如今见到史冀将周伍与程风也带了过来，李不伟甚是欢喜，当下将几人请进屋聊了起来。经过一番交谈，李不伟这才得知火炮营中目前已拥有火炮二十一门，分为四个火炮班，周伍与程风分别负责一个火炮班，已算得上是火炮营中的长官了。李不伟听得惊喜连连，忙对史冀道：***史将军，当初我将周伍与程风交给你的时候，便知道一定不会有错。如今只过去了八九个月，这二人竟然已在军中担任要职，想必是史将军平日对他们的照顾有加了。***史冀笑道：***李大人言重了，周伍处事果断而不莽撞，为人忠厚却不迂腐，行事又多谨慎。而程风办事极为干练，又多与军中士兵交好。本将军还要感谢李大人送给我两名得力手下呢。***二人相视大笑。

    又聊得一会儿，史冀忽道：***李大人，目前我们只有二十一门火炮，显然是有些少了。至于炮弹却是数量众多，目前有实心弹一千多枚，散弹也有近一千枚，爆炸式炮弹却有两千多枚，只是平日的演习大都采用模拟训练，真正发炮的机会并不多。***李不伟点头道：***史将军说的是，早在两个月以前，火炮的制造便已暂停。我记得当时曾对史将军说过其中的缘由。目前火炮的设计极不完善，倘若按此继续制造下去的话，等到更新式的火炮设计出来之后，已有的那些旧式火炮恐怕还要重新回炉熔炼。如此一来，不仅浪费时间与精力，而且也不利于军中的训练。试想士兵们平日花费了大量气力去掌握旧式火炮的射击与维护技术，有朝一日这些火炮退役之后，恐怕这些士兵又要重新学习新火炮的相关知识了。***史冀点头道：***李大言之有理。我也正是考虑到了这个问题，因此在日常的训练中多以布阵、行军、掩护、撤退为主。另外，我又将士兵的分工详加说明，最终整理出了一些东西，李大人不妨看看，是否也适用于新式火炮。***说着，史冀稍一示意，周伍便从怀中拿出几张纸来。李不伟接过一看，只见上面密密麻麻地写了诸多文字，又配了一些图画加以说明。周伍早已知道李不伟不喜阅读毛笔写出来的字，忙道：***李大人，这是史将军所写的火炮战术以及cao作火炮所需的人员配给说明，不如由卑职做一讲解如何？***李不伟忙道：***如此甚好，就由小伍来给我讲一下吧。***

    周伍将这几张纸铺开放在桌上，逐一讲了起来。原来，火炮营中目前虽然只有二十一门火炮，但史冀在训练时却是按着五十门火炮进行排兵布阵的。在实地演练时，除了这二十一门火炮外，其余的便以载满石头的木制推车代替，至于瞄准、射击、维护，则还是在真正的火炮上进行训练。在实战时，每门火炮配有六人进行cao作，其职责分别为马夫、清理炮膛、填装火yao与加装炮弹、瞄准、降温、清膛等，分工极为明确。至于剩下的两千多人，则是在实战时负责火炮的安全，以防敌军冲入火炮阵中。同时，这两千多人还负责诱敌深入，将敌军引入火炮的射程之内，又要按着一定的线路使敌人进入最佳的射击范围，还要避免自己为火炮误射。

    李不伟听得暗叫惭愧，心情却又极为复杂。

    目前的火炮仍是李不伟最初设计的那种样式，杨万景已将炮管的厚度已尽可能地降到最薄，同时又将其它的零件也采用轻量化设计。尽管如此，每门火炮都有近两吨重，虽然火炮已由人工手推改为马车拖拉，但显然还是不利于长途行军。如果能将火炮的重量再减轮到一吨左右，则一匹马完全可以拖得动这个重量，而制造火炮所需的原材料也节省了许多。另外，现有的火炮还有一个最大的问题，就是发射时会产生极大的后坐力，虽然现在有一些基本的制退措施如后驻锄，但仍然不是解决问题的最佳办法，只有设计出炮口制退器或是液压式制退器，才能大幅提高火炮的射击频率与瞄准性。李不伟自然早就知道这些问题，不过他没有料到自己当时只是大概查阅了一下资料，又随意画出了极为简单的图纸，如此设计出的火炮竟然能让大宋朝的一位将军如此费心，他忽然又觉得有些过意不去，心想倘若再不设计出更为先进的兵器，恐怕再也无颜面对这些将士了。

    其实，李不伟压根就没有想到，自己这一年来的行为影响到的又何止军中的将士。大宋的众多学者早已将旧日奉为神明的一些理念远远抛开，取而代之的是全新的科技知识。理宗也已意识到科学技术的作用，对于皇家实验室自是大力支持。史弥远等一干朝中重臣也已改变了原先的想法，以前本来互有成见的一些大臣，对于李不伟的行为也一致赞成。就连周依依与香儿这两位原本极为普通的姑娘家，竟然也成了大宋朝第一批教材的编写者。李不伟自己也没有想到，他在不知不觉中已将原历史改变了许多。

    李不伟正自沉思间，又听史冀说道：“其实我所画出来的布阵图与炮手的分工，也只是最近训练时的一些心得而已。其实在以往的实战中，大宋的军队多为步兵，而金国、西夏、契丹、蒙古则多为骑兵，每人均配备两匹战马，有时甚至达到每人四匹马。如此一来，敌军的机动能力将远超我军。在两军对攻的时候，敌骑兵刚开始冲锋的时候，我军固然可以使用火炮予其极大的打击，但是敌军的骑兵万一冲到了近身，火炮将再也无法发挥其威力，反而需要配备大量人马进行保护，而这些人马又不能离开火炮左右。如此一来，火炮营中即使有近万名士兵，其中倒有八千人是在充当护卫的角色。李大人既然是这火炮的设计者，想必会另有高见，还请略为指点一二才是。”

    此事李不伟早已考虑到了。目前这二十一门火炮仍然是沿用第一次的设计。当时李不伟为了应付与史冀赌约之事，就随便挑选了书中所说的一种火炮进行试制，又由于时间仓促，他也没再与其它火炮详加比较。这几日以来，李不伟已有了发展火炮的详细计划。在十九世纪之时，清朝每年可以铸造约三千门火炮，除了一些较为有名的重型火炮之外，其余的火炮并没有统一的规格，所造出来的火炮其口径、炮管长度、管壁厚度都各有不同，大都为各地的铸造厂自己铸造。如此一来，便会使得火炮的质量大受影响，铸造出来的炮管不仅厚度不一，更有些会出现砂眼现象，往往发射第一炮之后便会将炮管爆裂。李不伟自然也知道这是因为制造工艺没有标准化所引起的后果，正因为如此，他才不急着大量铸造火炮，而要等到新式材料出来之后，再经过极为精确的强度计算，还要参考后世的一些设计，才能设计出一系列的火炮。而这些火炮一旦设计出来，就可以制造出专用的模具与加工设备，然后再大批量生产，也只有如此，火炮才有可能在宋朝的军中才能大量装备。想到此处，李不伟道：***史将军，看来你的火炮营需要改组一下了。我近日准备与实验室众位学者开始详细的设计，再过些时日使可终将几种火炮的规格参数都确定下来，同时还有可能设计出另有一随身携带的武器，以备作为近身作战之用。由于制造这些武器的设备尚未研制出来，因此暂时只能试着造出一些试验样品，真正要大规模制作，估计也要过上一段时间。不过，一旦开始投入批量生产，便可马上装备到军中，而且这次的生产效率将远远高于上次。***

    史冀等着李不伟此话已有好长时间了，如果听他亲口承诺，顿时欣喜若狂，忙道：***既然如此，便有劳李大人了，不知道需要我等做些什么？***李不伟笑道：***新式火炮在设计与试制的过程中，最好由火炮营的士兵前来试用，毕竟在战场上都由他们掌握火炮的射击。火炮的各种cao作如何最为方便，都要考虑他们的意见。不如这样吧，请史将军派上十名士兵前来配合新火炮的试制。***史冀听得只有如此简单的要求，一时不由得愣住，忙又满口答应。

    眼看着史冀等人离开，李不伟又陷入了沉思。他最近忽然发现，如果想要在宋朝制作出一件后世的东西，哪怕这东西在后世看起来简单之极，例如只是一个不锈钢的口杯，在此时也是极为困难，更何况火炮这种极为复杂的大型装备了。虽然按原历史中记载，再过一百多年火炮就会问世，但李不伟并不满足于此，他既然已知道了其它更好的设计，又有可能掌握更为更为先进的制作技术与加工工艺，就不会想着再以最低标准来执行。正因为如此，李不伟时常感觉疲惫之极，有时甚至在想是不是自己太过追求完美。试想以目前的情况来看，即使大宋军中装备了最简单的火炮，要对抗金兵或是蒙古兵已是稳占上风，又何必追求更为先进的设计呢？但是搞技术出身的人都有这样一种通病，他们往往为了追求完美，会不惜一切代价地改进设计与工艺，这一点就不像从事商业经济出身的人了。

    李不伟还有另一个想法，便是要尽快将火枪制造出来。其实以目前的情况来看，要生产出有效射程近一百米的火枪也不困难，但李不伟并不满足于此。以现有的技术和材料制作出来的火枪，其实与明朝时期的火铳没什么区别，虽然使用了粒状火yao，又有各种机加工设备进行枪支的制造，但这种火yao爆炸之后会产生大量的残留物，使得下次射击时必须先将枪镗进行清理，然后才能将火yao再次装入，最后再塞上铅弹与其它填充物，并且射击时又离不开火绳，显然极为麻烦。甚至可以这样说，简单的火铳还不如普通的弓箭更为实用。因此李不伟经过再三考虑之后，决定要造出能够更换弹药的火枪，但又不同于后世那种可换弹匣式的枪，毕竟现在无烟火yao还未生产出来，况且制造子弹的技术也未成熟，火帽点火技术也未着手研究。尽管面对如此多的困难，李不伟的设计却能巧妙地绕开这些技术难点。按他的计划，如果工艺与精度能够保证的话，每分钟射击六到八发子弹应该不成问题。即使如此，李不伟仍然不准备将这种火枪大量生产，而是准备等到****试制成功之后，才考虑燧发式枪械的批量制作。

    此时，李不伟已将范东来等负责人召集起来，准备将自己的一些计划讲与众人。

    按目前的发展情况来看，实验室的数量已经足够，但一些带有研究性的制造车间却需要加紧建造，例如各种机加工车间、库房、以及其它准备建造在实验室附近的工厂。另外，实验室距离海边约三十里，因此需要在海边建造新的码头。现在虽然也已有了简单的码头，但根据近日的情况来看，这个码头显然太小，稍大一些的船已无法靠岸。再说，由于火炮厂距海边也不算太远，因此火炮的运送便可以通过货船进行，同时也方便一些其它生产原料运往实验室或工厂。至于在实验室范围建造的工厂，则主要负责钢铁的精加工例如车、铣、磨、锻造等，又或是一些化学品如硝酸、硫酸、****、火碱，以及其它的各种化学原料的制造。另外，新合金的研制、火炮与火枪等关键部件的制造、各种加工制造类机械的生产也都将在这里进行。至于所用到的原材料，如果是铁锭的话必须是已经过锻造的熟铁，如果是球墨铸铁的话必须按预定的规格制成毛坯件，毕竟实验室中还没有锻造或铸造的大型设备。

    李不伟还有一个更大胆的设想，这个想法在他心中盘旋已久，只是他从来没敢认真思考过，这就是石油的炼制了。宋朝时已有简单的石油开采方法，并且能够实现一定深度的钻井，因此李不伟准备比原历史提前几百年，将石油这一工业的血液先应用起来。其实要产出低标号的汽油与柴油并不困难。将原油在一定温度范围内进行简单蒸馏便能得到汽油与柴油，后世的一些土炼油就是采用这种蒸馏方法。具体的做法是：先是用钢板焊制一个简单的钢罐，再将罐的顶部密封，并在最上面装有一个收集管，然后将原油加热，并将温度控制在一定范围之内，这时候，一些轻质油便会先被蒸发，气体状的汽油通过收集管，又经过简单的换热器进行冷却，便成了液体状的汽油了，如果再提高蒸馏温度，就又能产出柴油。不过，这种土法炼制的汽油与柴油，其质量与稳定性极差，炼制出来的汽油放置一段时间便会发黑，汽油发动机使用之后会造成气缸积炭，甚至损坏发动机。但柴油却又有所不同，因为拖拉机等机械的发动机维护简单，不像汽油发动机那般娇嫩，因此可以使用土法炼制的柴油。至于润滑油，却是属于窄馏份的产品，而且润滑油的炼制还要经过重油裂化、催化剂反应、蒸馏、添加剂调和等多道工序，显然又不是近期能够实现的目标了。

    众人听了李不伟的计划之后均是兴奋异常。范东来道：“如果要在皇家实验室所属范围之内建造如此之多的生产厂房，其工程量恐怕不小，但好在厂房的建造倒也容易，况且以最近这三台车床的工作情况来看，要生产新一代的机床也不是什么难事。如果大型码头再建造起来的话，整个实验室范围之内的物品运送必将更为快捷方便。“李不伟点头笑道：“范大人所言甚是。我之所以如此安排，全是为了下一步更为长远的计划。这个计划就是：首先要造出一批蒸汽机，这些蒸汽机将为车床提供动力，使得车床的加工精度再提高一些，又可以加工出精度更高的齿轮、连杆、轴、轴承、汽缸、活塞等零件。如此一来，下一代机床的精度将再次提高，又可以制造出缸径更大的蒸汽机。有了充足数量的蒸汽机之后，再将这些蒸汽机用于大型的动力鼓风炉，便可提高冶金的效率，同时也可以制造出更多的焦炭。当然蒸汽机的作用不止限于此，还可以用于矿山的开采、矿石的粉碎等等。”

    此时众人早已听得呆了。前几日在设计蒸汽机时，众学者还尚在想着这种机器到底能有多大的输出功率，如今听李不伟如此一说，显然他对这种机器早已成竹在胸，丝毫没有准备失败的想法。

    其实，李不伟的想法不止如此，他还准备制造出锻压机。有了锻压机之后，便可大大改善铁质中的碳含量，从而锻造出更好的钢材。有了强度与韧性更好的钢材，就可以实现轻型枪械的制作，又可以用于火炮，使得火炮的重量大大减轻。对于钢铁加工业来说，还有另外两种设备也需要尽快制造出来，这便是轧制机与冲压机。有了这两种机器，各种金属零件已不再由铁匠一锤一锤地锻造，而只需轧辊直接轧制，或是由冲模直接冲制即可，这必然是一个极大的突破。如此一来，不仅各种火炮与枪械零件的生产速度得以百倍的提高，更为重要的是，随着这种技术的出现与推广，又有一批新的生产工具将会出现，到了那个时候，现在的许多旧机器也要全面换代了。正因为如此，李不伟才暂停了火炮的生产。因为万一有了新的火炮制造技术，则目前已铸造好的火炮又要重新回炉，显然是不必要的浪费。

    等到时机成熟之后，李不伟还准备制造出简单的汽轮机，但他也知道汽轮机的设计并不容易。要制造汽轮机，必须解决高精度铸造或高精度机加工的难题，而且高速推力轴承也要研制成功。当然，这其中还要涉及到流体力学、气动力学、工程热力学、弹性力学等多种学科，只是其中的一些学科李不伟也不是很清楚，他以前在大学中仅仅学了简单的流体力学与弹性力学，例如液体在管道中流动时所产生的冲力，又或是管道走向与与横截面形状对于流速与流量的影响。尽管如此，李不伟仍然确信汽轮机的制造并不是什么难事。他之所以有如此强烈的想法，主要是因为汽轮机的蒸汽动力是连续输出的，而且转速也比蒸汽机要快上许多。有了汽轮机，便可以造出更为高效的鼓风炉，同时还可以用于发电机、船用动力等等。但这个目标显然还很遥远，虽说理论都已成熟，但还缺少一些关键性的技术，而且现在的的人力与物力都极为有限。不过李不伟并不着急，因为在他看来，这些新技术的出现都是以指数方式增长的。其实李不伟的估计还是太过乐观，后来等他制造出发电机，甚有线通讯设备之时，也没有批量生产大型汽轮机的能力，当然这又是后话了。

    机械工业中还有一个重要的领域，便是轴承工业的发展。任何机械的运转都离不开轴承，而轴承中最重要的无非有三，一是材质、二是工艺、三是润滑。李不伟并不担心材质的问题，因为目前的铁件经过车床或镗床加工之后再进行淬火，低温回火，或进行表面淬火，都可以满足轴与轴瓦的强度及刚度要求。至于加工工艺，随着各种机加工设备的换代，制造出来的工件精度也会大大提高，因此剩下的看起来就只有润滑问题了。植物油经过硫化处理之后虽然也可以当作润滑油，但毕竟其耐高温性与抗氧化性上要差上许多，如果轴承的转速过高的话会引起发热，润滑油也会变质。

    几人从上午就开始商议，连午饭也是在实验室中随便吃了些，又一直到了下午时分仍是意犹未尽。其实，自从辩理院搬到皇家实验室之后，李不伟与众学者已养成了在实验室吃午饭的习惯。范东来见此情形，又在实验室中配备了厨师与厨房，因此众人倒也不觉得有多辛苦。

    此时，李不伟已将自己的计划全部讲完，范东来等人听得热血沸腾，只觉得方才所说的用不了多久便会成为现实。王思维早已将李不伟所说的全部记录成册，又加入了其它几位学者的建议，看来今晚回去便要整理出一个详细的计划，而这个计划也将成为皇家实验室的近期目标了。

    想到目前仅有的三台车床，李不伟感觉道路还很漫长。第一代车床足足用了近四个月时间才完成制作，而制造第二代的三台车床却只用了一个月，并且精度又要比第一台高出许多，显然生产效率有了极大的提高，李不伟突然觉得如果一切顺利的话，过不了多久，机加工车间将会有几十台机床日夜运转，他一时又觉得前景一片光明。想到此处，李不伟又补充道：“既然车床的生产已步入正轨，接下来便是刀具的标准化了。我这几日会找到杨万景与胡永谦两位大人，要他们务必保证原有刀具的供给。同时，实验室中也要成立专门的刀具厂，而且刀具的精加工与调质处理也将在这里完成，并且各种生产设备的标准也要远远高于火炮厂。”众人又是连连点头。

    王思维忽道：“李大人高瞻远瞩，所想甚远，我等自叹不如。只是朝庭第一次拔给的费用已所剩无几，如果要将实验室的规模再行扩大，恐怕有些困难。”王思维目前全面负责着建造实验室的费用预算，李不伟听他如此一说，也觉得这是一个问题，但此时又不能打击了众人的积极性，便笑道：“王大人请放心，钱的问题终究会有解决办法，等这里的事情处理完毕后，我自会去向皇上禀明此事。”其实，李不伟也知道修建皇家实验室与临时大学的确花费了不少钱，但理宗与史弥远却从未怀疑过李不伟的做法。至于扩建实验室或是制造新设备到底有何用处，他们也从来不管，总之只要李不伟决定的事，都是全力支持。尽管如此，李不伟也隐隐觉得经费的问题还须得尽快想办法解决才是，虽然实验室目前所做的都是为了大宋的发展，但在众人眼中，此时尚未有所成绩。如果始终伸手向朝庭要钱的话，恐怕时间长了之后难免会有人说三道四，李不伟可压根就不想听到任何闲言闲语。

    ……

    此时桌上已铺开了几张简单的地图，上面还标出着一些地名，又听李不伟道：“范大人，这里是潭州……这里是洪州……”

    李不伟所画的正是湖南、浙江、福建与江西的地图，他按照《大百科全书》中的矿产分布图，分别找到了对应的古代地名之后，又用不同的记号标出了这几个省的铜、铁等矿的所在地，其中还有两处是钨铁矿。钨钢属于硬质合金，硬度仅次于钻石。正因如此，钨钢具有不易被磨损的特性，也是制作车刀的极好材料。当然李不伟此时并不指望着能冶炼出钨钢，他只是想着先将这些矿产资源探清楚了，然后再找回一些样品试着冶炼，最多也只是碰碰运气而已。在剩下的几张地图中，李不伟又画出了煤、石油、以及其它有色金属的资源分布图，并且都标上了详细的地名。范东来看着这几张图，笑问道：“李大人，这些地图与文字，可又是出自周姑娘之手？”李不伟一怔，也笑道：“正是。这些地图原是我从一位前辈异人处所得，后来我也曾去过图中所说的一些地方，显然所述无误，这才让依依画了出来。”随即又正色道：“范大人，此事干系重大，你先详细计划一下，看需要多少人力与物力。我会尽快禀明皇上，争取早日在这些地点开始采矿。目前大宋的铁产量虽然不少，可仍然满足不了以后的发展需求。”范东来看他说得郑重，忙道：“李大人请放心，下官一定尽快拿出方案。”

    在历史上，南宋虽然退守到江南，却仍是世界上最富遮的国家。当时宋朝的铁产量每年可达五千吨，占全世界总产量的80%。尽管如此，李不伟仍然觉得产量太低。因为他计算了一下，如果要造火车轨道的话，即使每米按一百公斤计算，大宋每年的铁产量也只能造五十公里的铁路。对于李不伟来说，这种铁产量实在是太低了，因此原材料供应的问题必须要解决！