州衙工坊东北角新围起来的那片院子,寻常工匠不得靠近。门口有衙役值守,进出皆需核验腰牌。院子里时常传出沉闷的“砰砰”声,不似打铁,更似夏日遥远天际滚过的闷雷。偶尔,会有一股混合着硫磺、硝石和焦炭的刺鼻气味飘出来,又被塞北干燥的风迅速扯散。
这是林越主导的“火器试作坊”。起初,这里只是林越为了试验一些化工想法(比如改进火药、尝试制作安全火柴)而设的偏僻角落。当望远镜在北境发现敌踪、边军急报接踵而至后,宋濂便将更多的目光和资源投向了这里。能否将用于开山采石的“火药包”和“铸铁爆破筒”,改造成可以御敌于外的兵器,成了压在林越和几位核心工匠心头沉甸甸的课题。
院子里,一口新砌的化铁炉正冒着青烟,鼓风机呼哧作响。旁边地上,散乱放着几个形状奇特的铸铁管子。有的粗短如瓮,有的细长若杵,表面粗糙,还带着浇铸时留下的毛刺和沙眼。几个工匠围着其中一根长约五尺、碗口粗细的铁管,正用凿子和锉刀小心翼翼地清理内壁。
林越站在一旁,手里拿着一张炭笔绘制的草图,眉头紧锁。草图上是几种不同结构的“炮”的设想:有前装滑膛的,有后装带简单药室的,还有类似大型火铳的。旁边标注着尺寸、预估装药量和射程。然而,理想与现实之间的鸿沟,远比图纸上的线条更难以跨越。
“先生,还是不行。”负责铸造的王铁匠直起腰,抹了把黑乎乎的脸,指着地上那根清理了一半的铁管,“您看,这内壁,咋磨都不平,疙疙瘩瘩。砂眼也多,最深处,指甲都能抠进去。用这种管子,装药多了,十有八九得炸膛。”
张木匠也凑过来,他负责制作炮架和木质构件:“管子沉不说,形状还不规整,放不稳当。咱们试的那个木架,一放上去就歪,打出去的石弹,东一下西一下,没个准头。上次试射,差点砸到自家棚子。”
林越蹲下身,用手指触摸着冰冷的铁管内壁,粗糙的触感和细微的凹凸清晰传来。这个时代的冶铁和铸造技术,生产农具、锅釜尚可,但要铸造能承受膛压、内壁光滑、尺寸精准的炮管,实在力有未逮。没有镗床,内壁加工全凭手工,效率低下且精度难以保证。生铁材质脆,韧性不足,壁薄了易炸,壁厚了又笨重不堪。
“火药呢?新配的那批,试过了吗?”林越问。
旁边一个年轻些的、脸上有火烧疤痕的工匠(原是制作烟花的匠户,被林越招来负责火药改良)连忙回道:“回先生,按您说的‘一硝二磺三木炭’新配的,又用细筛过了三遍,拌匀了用蛋清揉了再晒干,颗粒是匀了,力道也似乎比老方子大些。可是……装进这种管子里,燃速还是不好控制,有时候‘噗’一声就完了,推不动弹子;有时候又‘轰’一下,管子都发红,吓死人。”
问题堆积如山:材料、工艺、火药、弹体、炮架、瞄准……每一个环节都是短板。林越感到一阵无力。他知道后世火炮的威力,但在这连合格钢管都难以制造的条件下,想要复制,简直是痴人说梦。
他站起身,走到院墙边,那里靠着几根之前试验失败、已扭曲变形甚至裂开的废铁管。这些“炮”的雏形,最远一次也不过将一枚拳头大的石弹抛射到百步开外,准头全无,威力也仅能砸碎土墙。比起训练有素的弓箭手,实在没什么优势,还笨重危险。
难道,此路不通?
林越的目光扫过院子角落,那里堆着一些工坊日常用的材料,包括用来制作水车轴、风箱连杆的熟铁棒,以及一些厚壁的竹筒。他的视线在竹筒上停留了片刻。
竹筒……内壁天然光滑,轻便,有一定的抗压能力,但显然承受不住火药爆燃的压力。熟铁棒呢?如果不用铸造,而是用锻造的方法,将烧红的熟铁反复捶打、卷制成管呢?就像打造刀剑、制作枪管(鸟铳)那样?或许可以解决内壁光滑和韧性不足的问题,但口径做不大,长度也有限……
他脑中各种念头飞速碰撞、组合、否定。忽然,一个大胆而简陋的想法跳了出来——既然一时造不出理想的“炮”,为什么不先造一种更简单、更易实现、能在特定场合发挥作用的“抛射器”?比如……大型的“突火枪”或者“火箭”?
这个想法让他精神一振。他快步走回桌边,重新铺开一张纸,炭笔飞快地勾画起来。不再执着于复杂的炮管和膛压,而是画出了一个更粗、更短、尾部封闭、只有单一喷口的厚壁铁筒(或坚固的复合竹木筒)。旁边标注:内装压实火药,火药前部放置一枚带有稳定尾翼(用硬纸或薄木片制作)的加重箭头(或小型爆破罐),筒身固定在简易支架或盾牌上,点燃引信后,利用火药燃气向后喷射的反作用力,将箭头向前推出……
这更像是一种大型的、一次性的、简易的“火箭”或“飞火枪”。射程不会太远,精度也差,但制造简单,成本低廉,可以短时间内大量制作。尤其适合守城时,从城头向下密集发射,攻击近距离的密集队形,或者点燃敌军的攻城器械、粮草。它的威力或许不足以直接摧毁坚固目标,但胜在突然、密集和纵火效果,足以打乱敌军阵脚,制造恐慌。
“先生,您这是……画了个大号的穿天猴(烟花)?”负责火药的疤脸工匠凑过来看,疑惑地问。
林越被他这比喻逗得差点笑出来,但仔细一想,原理还真有相似之处。“差不多,不过咱们这个‘穿天猴’,要能带着更重的东西,飞得更准、更远,还要能杀人毁物。”他指着草图解释,“不要复杂炮管,就用厚铁皮卷焊,或者选最厚实的老毛竹,多层加固。关键在于药柱的均匀燃烧和箭体的平衡。尾翼要能让它直着飞,箭头要重,要尖锐,或者……绑上火油罐。”
工匠们围拢过来,听着这迥异于之前思路的新想法,眼中重新燃起兴趣。比起那难以铸造的“炮”,这个“大号火箭”似乎……更靠谱些?
“王师傅,厚铁皮卷制,两头铆接封死,只留前部装弹、尾部一个喷火口,能做吗?要尽可能圆,尽可能结实。”林越问。