乱清化学家 (暮看云)

　　刘磊是个化学天才，但在物理和机械方面他接触有限，许多方面了解只是泛泛，这也是他只能用自己的理论知识教授学生们，却没法如化学般搞出任何实际产品的原因。
　　在这些方面，刘磊唯一的优势便是他的眼界。他是个现代人，虽然不了解其中细节，但他至少知道火车、汽车、轮船的基本结构，蒸汽机、内燃机和涡轮机的工作原理，知道步枪可以连射可以有定装弹药，知道机械的基础是轴承、螺栓、齿轮和连杆，知道还有种生产工具叫做机床，有种生产方式叫做流水线，有种工业规则叫做标准化。
　　这些内容都很浅显，甚至不具备任何实际操作性，但它毕竟是发展的方向。科学研究最痛苦的是什么？不是某一项具体的技术，而是如何找准发展方向，有刘磊这本册子做引导，研究的人便可以省去大量摸索时间，研究的进度将快上许多了。


第109章 铸炮难题
　　刘磊一口气将自己所知道的现代化设备，按照从易到难排序写了出来，许多难以理解的地方还画了草图。等到完成之后，刘磊才发现自己写得有些太过超前了，例如那些航天和电子知识，交给方中德恐怕会被他以为自己在写神话，反而不会太相信其中内容的。
　　为了避免麻烦，刘磊将这个册子分成了上中下三册，并定名为《科学发展纲要》。刘磊打算先把上册交给方中德慢慢试验，另外两册自己存起来，等适当的时候再拿出来应该比较好。
　　刘磊这样废寝忘食的工作，黄宗羲等人都看在眼里，尤其是方以智颇是欣慰，感觉自己没有选错人。三人都是同样的想法，有这样才华横溢的青年才俊执掌，复明大业终于有望了。
　　复明大业有望，也需要一步一个脚印的实行，刚刚过了正月初五，刘磊便再次出门了。这次他要去的不是猛虎寨更不是工匠村，而是距离漳州府城最远的狮头寨。
　　虽然三个村子初五后也都开始工作了，但猛虎寨的水泥窑产量还很低，不可能完成铺设两个寨子之间连接的道路，所以刘磊仍旧只能忍受着两轮马车的颠簸，在碎石子铺就的官道上前进。
　　狮头寨距离漳州府城差不多有三十里路，等到了那里刘磊感觉自己的屁股都快颠烂了。他心中不禁暗暗腹诽，这物流运输果然很重要，若总是这样颠簸，谁承受得了长途跋涉的辛苦啊，若是没人长途跋涉运输商品，工业生产就会受到极大限制了，刘磊已经在心里谋划遍及全府的水泥路了。
　　听说刘磊来了，方中履自然是亲自迎接：“副总舵主亲自前来，有什么大事发生吗？”
　　“大事没有，不过我想搞点事情。”刘磊笑着打趣道。
　　“搞点事情？”方中履哑然失笑，他没想到刘磊也会开玩笑。
　　刘磊点头道：“没错，我是打算过来试试能否铸炮。”
　　“铸炮？此事尚未成功。”方中履听得脸上一红，当即摇头道。他当初从毕懋康那里所学的就是造鸟铳，铸炮属于另一个范畴，这个连他的老师也不擅长。当初毕懋康就曾经在他面前叹息，火铳不如火炮的威力大。大明最好的铸炮大师乃是孙元化，只可惜这位大师不会做人，后来被首辅温体仁陷害遭冤杀，结果令大明火炮铸造再无寸进。
　　当初毕懋康就非常惋惜，认为如果孙元化不是死得那么早，大明火炮必定更加犀利，说不定能挡住清军的进攻。只可惜自孙元化之后，铸炮变成了工匠们的重复作业，没有了进化和改良。即便是如此，铸炮工艺所会的人也不多，逃到南方的更是一个也无，可以说大明的铸炮手艺早就流失了。
　　方中履将过往秘辛坦言相告，也惹得刘磊一阵唏嘘，不过作为一个后来者，他可不认为自己研究不出如何铸炮。火炮是什么？火炮就是放大后的火铳，只不过要承受更高的膛压，就必须更精湛的工艺罢了。
　　火铳的枪管可以用熟铁皮卷打而成，火炮却只能用生铁铸造，同时还要尽量减少气泡和杂质，以承受更大的膛压避免炸膛。刘磊思考着从历史书上看来的清末火炮，在地上用树枝画了个图形道：“你们是铸造这样大炮吗？”
　　“这……”方中履看了片刻摇头道：“我们从未铸造过，如今我们是按照副总舵主从洋人那里买来的几门炮铸造的，只不过是做大了些罢了。”
　　刘磊让布鲁诺买来的那些火炮只不过是比较老式的小炮罢了，甚至还比不上改良后的佛郎机炮。更大的问题是火炮铸造的越大，需要承受的膛压越大，对砂眼气孔膛内光滑度之类的缺陷就越敏感，这可不是一味按照比例增大就行的。
　　虽然不会铸炮，刘磊却会利用简单的物理知识进行计算，以评估火炮的质量。在看了方中履铸造的三门火炮之后，他便知道其中问题了。方中履是按照那些老式火炮进行放大铸造的这三门火炮，但因为不了解其中原理，所以这些火炮非常脆弱，全都在试炮的时候炸膛了，甚至为此还牺牲了一个人。
　　刘磊看了看那些残炮问道：“你现在能不能浇筑一门生铁炮，让我看看工艺流程。”
　　“啊，当然可以。”方中履立刻指挥几个工匠做了起来。从猛虎寨送来的生铁块被重新化为铁水，另一群工人则开始翻砂做模。等到炮模做出来之后，生铁也已经融化为铁水了。工匠们以一条陶瓷管道为引，将铁水灌入了浇筑口内，直到铁水从浇筑口满溢出来这才罢休。
　　剩下的工作就是等待了，直到两个时辰以后，火炮才算完全冷却，工匠们打破沙模将那门火炮拖了出来。刘磊上前查看顿时大摇其头，这门火炮制造得极为粗糙，不但炮膛内存在大量砂眼，表面也是坑坑洼洼的。砂眼是因为浇筑过快，造成空气难以排净所致，表面的不平坦则是因为砂模在浇筑的过程中被高温铁水融化了部分，造成砂砾杂质溶解混入铁水，这等于平白给生铁炮增加了杂质，若能承受高膛压才怪了。
　　见到刘磊连连摇头，方中履说道：“我虽然没有铸过炮，但还是听过老师教授铸炮流程。虽然他也不没有亲自动手做过，但这个铸炮的流程不会有错的，就算是当初的大明工匠也是如此铸炮的。”
　　“当年大明工匠肯定还有其他提高质量的方法，不过那需要长期的摸索才行，我们没有那么多时间，最好的办法就是改善工艺。”刘磊深知古代工匠们凡事留一手的不良风气，如果只凭理论猴年马月也铸不出合用的大炮来。
　　“该如何改进？”方中履问道。
　　“我有办法，不过之前要弄一些蜡来。”刘磊说道。
　　“蜡？要多少？”方中履听得奇怪，铸炮怎么用到蜡了。
　　“和大炮一样多。”刘磊指了指那门明显报废的大炮说道。
　　“这么多？”方中履惊讶的张大了嘴巴：“这么多蜡恐怕要在整个漳州府搜寻才行，否则根本凑不齐的。”


第110章 粒状火药
　　“这么夸张？”刘磊此话一出口，这才想到在石油工业发展起来之前，蜡烛都是依靠脂肪、蜂蜡等物生产出来的，成本相当高，也只有石油化工提炼出石蜡以后，蜡烛的价格才会降下来。
　　刘磊想了想道：“我看用木头好了，削出一门大炮来。”
　　“这个没问题，咱们狮头寨木匠可不少。”方中履当即答应下来。刘磊重新设计了火炮的内壁厚度，在炮身上增加了炮耳和炮钮，此外身管上多增加了三条加强筋，以增加炮管强度，并给后面的炮室额外增加了厚度。将这份图样交给木匠们去制作，同时命令翻砂工准备上好的陶泥。
　　狮头寨的木匠们也真了得，虽然没有这么大颗的木料，他们硬是依靠隼牟结构拼装出了一门木头大炮，看上去还真像那么回事。刘磊用尺子量了一遍，数据竟然是分毫不差，可见古代华夏木匠是如何的巧手。
　　“果然是好手艺啊，帮我做件东西如何？”看着那门大炮刘磊不禁发出赞叹。
　　几个木工哈哈笑道：“大人说哪里话，要什么尽管说，小的们必定尽力。”
　　“那就好，等我先画个图纸，再将尺寸给你们。”刘磊想到了一个好东西。
　　木制大炮令刘磊看得相当满意，他随后命人将木头大炮通体涂上油脂，再用揉好的陶泥包裹住。众多工匠虽然不知刘磊想要做什么，却还是照做了，为了加强炮管内陶泥的强度，方中履甚至在其中加入了三根铁条。
　　等到大炮完全被至少十厘米厚的陶泥包裹住，刘磊问道：“能否把陶泥分成三个部分，以便于分拆，同时还不能破坏了形状。”
　　“没有问题。”方中履已经大致了解刘磊的想法了，狮头寨里什么匠人都有，他立刻让几个瓦匠将大炮外面的陶泥分切成三块，其中一块从炮口处圆切，其主体为炮膛内的泥柱，另两快则将炮身外部一分为二了。
　　等到陶匠做完了切割，刘磊说道：“把这个模具放入陶窑煅烧，记得小心些要尽量烧透不要烧破了。”陶匠遵命去烧制了，不过烧陶的过程至少需要两天时间，刘磊只有慢慢等了。
　　闲着也是闲着，刘磊便趁着这段时间一一参观狮头寨的各个作坊。这里有生产火绳夹、刺刀和其他配件的铁匠工坊，有制作火枪护木的木匠工坊，也有制作发射药的火药工坊。只不过因为火药危险，所以单独占据了寨子一角，与其他各个工坊并不相邻。