第二部 干戚 第十七章 武备(一)
岚山太学、保利学院在教育上的不懈努力业开始见到回报。随着越来越多的流民被教育成合格的工商业者,各地的原材料也被成规模地运来岚山,整个岚山的工业基地建设越来越成规模。
其中,岚山的食品、机械工具、轻工制造,盐仓城的纺织、晒盐、渔业,驹山的钢铁重工、军工、造船,曲阳的商贸都有了长足的壮大发展。
到了洪武二年,甚至一些原先无法克服的精密铸造件,也都被一件件被攻破技术壁垒。阿掖山卧佛寺的大钟只是岚山精密制造发展历程中的前奏而已。
钢珠和轴承就是这个时代的另一个精密工艺的新起点。其实最初的钢珠制造还是相当困难的,先是制模倒入优质的钢水成胚,然后剪掉水口,再用锉刀修平。最后和一些圆润的小石子一起,放进轮式转锅中,密闭好后,全靠手摇震动转盘研磨,慢工出活了。
但是在第一批钢珠制成后,首要就是制作轴承。有了轴承,再配合稠化的油脂,一切动力系统的效率都会得到大幅进步。首先就是车辆加工技术的突飞猛进,考虑到这个时代的多数道路都是泥泞不堪,而且作战时要面对骑兵的机动性,战场上也经常需要穿越沟渠、田野。
作为农耕民族,之前在与蛮夷骑兵作战时,最大弊端不是面对面的接战,而是蛮夷骑兵利用机动性进行无休止的骚扰。一场仗打输了,步兵跑不掉,损失惨重。打赢了,步兵追不上,没有战果。
吕祖安既然把北蛮当成真正的对手,那么他就必须解决步兵的机动性问题。指望内燃机或者蒸汽机的成功,还需不少时日。那就先在车辆的轻便上做些文章,或者可行。
欧阳已经把之前炼焦时储存的副产物煤焦油分温都蒸馏,得到一些火油,和一些还没发利用的奇怪成分。但浓稠的润滑油的确出现了,尽管品质堪忧。
既然是穿货,就没必要再一件件苦等历史的发明奇迹。得益于轴承和润滑油的发明,使车轮、车轴的摩擦力大大减轻。而且转向车底盘也应运而生,可以设计新型四轮大车,或者非常轻便的脚踏三轮车。
一般的战车都是直接采用四轮宽大车箱。后面车轮巨大,负责载重的重心。前面两轮稍小,加了转向的底盘,使用牛马等牲畜拖拽。其载货量、行走转弯都甚是灵敏,必要时还有防甲护卫。
单兵追击、巡逻则是使用小的三轮自行车。正常状态下,后座的士兵完全可以采取作战模式前进。武器包含钢臂弩、手榴弹、长枪、短刀,应有尽有。反正车厢宽敞,便于携带。
二人一组轮换登踏前行。前面一人登踏脚轮,通过皮带轮带动后轮前行。后轮做的又大又宽,一般的小坑真心陷不住。再说即便陷住也无妨,车上人下来推出即可。
三轮车的出现,直接打破了骑兵在机动性上的垄断。更严重的是,养一个精锐骑兵的钱粮,几乎可以养活三个岚山三轮车兵。
一般来讲,马奔跑的速度大约一个时辰八十到一百里,冲刺的瞬间速度能超过一百八十里。而每次奔跑的距离大约是一百六十里,奔跑时间为两个时辰左右。
步兵的正常行军速度一个时辰约为十五到二十里,跑步冲击速度是三十到四十宋里,但时间不能持久。而三轮车的行驶速度一个时辰约五十到七十宋里,两人轮换登踏,可持续两个时辰。
三轮车速度虽然还是比马慢些,而且只能
在路况良好的路面上行驶。但目前岚山都护府已经修筑了环形三合混凝土的宽阔驰道,在内线作战时,只要走准方向,那速度就相差不是太大。
特别是较长时间的作战追击时,对方骑兵即便双马轮换,那空跑也是很累的好不?何况就岚山那驰道以外的地况?被董煟等人连续整改了几年的横向田垄,也是战马能够快意驰聘的地方吗?
真要大规模追击个二三个时辰,三轮车士兵不过感觉劳累。而骑兵别说大多数会被追上堵截杀死,即便侥幸逃生的马匹,也会累残废了。
因此,吕祖安在利用辖域地形时,也是走极端。便于行进的道路拼命地用混凝土硬化平整,不利于筑路行进的道路两边就拼命地横向挖渠、挖湖、挖坑、栽树,人为制造骑兵障碍。
军械方面,经过一次卫国战争中的战场洗礼后,岚山都护府开始着手第二代军事器材的研发、改良等工作。首先提上日程的,就是步兵火枪的研发装备了。
在欧阳、张从正、吕乔年,及皇甫坦等人的不懈努力下,军工部门很快找到枪管的铸造窍门。首先就是对材料的选择,枪管材料的要求不只是坚硬,抗压和耐温,其另一个必备特性要求是韧性,也就是说枪管还要具有一定的弹性。否则太硬会造成枪管金属脆裂炸膛的危险。
按照吕祖安的想法,根据历史发展进度看,青铜枪管应该是首选。但却遭到欧阳的耻笑。过去的人用青铜造枪管、炮管,那是因为当时条件下的钢铁铸造工艺落后,材料不过关的原因。
如今岚山的钢铁锻造技术,那是连弹簧钢都弄出来了。虽说成本贵的要死,毕竟东西摆那儿呢。更别说开发出适合的专用枪管材料,那就小菜一碟嘛。
再说,火枪前期都是滑膛枪,射程才六十步。难道岚山也要仿造一百年先?明知道线膛枪设计更准、更远?所以吕祖安就是越活越保守的代表!
你看人家王莽,连游标卡尺都能带进大汉时空呢!欧阳恨铁不成钢啊,昔日柔情早已化身暴力威胁:“信不信老娘今天就做了你!”
经过几次试验,选中了一种低碳高纯的熟铁做枪管材料。先浇筑出中空的枪胚,然后使用錾满细刺的圆形锥状长锉刀在动力钻床的作业下,把原本尺寸偏小,且因材料收缩造成尺寸不规范的枪胚内孔,以旋转方式钻磨到略小于标准孔径的平直枪孔。
然后将枪管回炉略作加热后固定,再用一个中段截面尺寸、形状与线膛内截面形状相同的无尖弹头形顶锥,以绞牙趁热旋转顶入内径比顶锥略小的枪管,使枪管在顶锥的强力顶压下通过枪膛。此时枪管的内径略有增加,达到设计的标准尺寸,同时刻出阴阳膛线。
顶锥外表凸出部挤过膛内壁形成变形,即为阴膛线。凹入部沿枪膛并紧贴内影挤过形成的变形就算阳膛线。因为枪管熟铁在塑形过程中因顶锥压力使膛内壁表面密度增加,硬度加大。完美铰除了枪管铸造过程中的些许疵点,使枪管内孔材质更加紧密、光滑。
这个工艺的要点在于材料选取,及顶出工艺的稳定措施,可使枪管寿命成倍延长。最后再用绿矾油钝化一下,一支标准的枪管就成型了。
早期枪管分为前后两部分,使用螺纹锁紧连接。前枪管长二尺一寸,长径比三十五。外径八分,口径六分,壁厚一分。枪口后端外径车削三寸长螺纹,与后枪管旋紧连接。
后枪身
长六寸,外径一寸二分,两端各二寸车削螺纹,分别与前枪管,后堵头螺栓连接。其中段火药仓长度二寸,内径五分,约可装药五钱,实际装药三钱五铢。其与前枪管交接位置做五六分的过度渐变弧,可使两端内孔尺寸以弧形无缝对接。
后枪身火药仓部分在外径车削出深度二分的散热槽,两端各长三寸,车出内螺纹,前端与前枪管锁紧连接,后端以螺栓旋入封堵枪管后段。
在螺栓前端位置,在后枪管身横向钻孔作为引药孔,引药孔口径一分,底径半分。底径与火药仓连接。为保证引药孔喷发的火药不会伤到操作的士兵,因此引药孔实际上是在枪身侧方,与前枪管夹角70°钻成的。
封堵后枪身的螺栓末端设计望山,可与枪口前段设计的准星连接一线,就可以瞄准射击了。
火药三钱五铢中,黑药三钱,硝化药五铢。这也是没办法,因为这个时候的绿矾油制取不易,基本两份绿矾一份绿矾油的得率,硝水更加不便宜,所以硝化棉的成本比黑药贵了不少,而且不易大规模生产。只能加一点聊胜于无了,貌似威力还真比纯黑药高了不少。
弹头最早选用铅弹。因为枪管有膛线,所以就要考虑密封问题。常规来说,就要铅弹直径略大于枪管内径,然后用力敲进去才行。但这明显是作死节奏,临阵打枪,人家骑兵冲过来时,你还要忙着敲敲打打?
吕祖安认为这不现实。好在这方面他前世看过一些原理,把铅弹底部掏个空心不就行了?实在不行,还可以加个锥形的小木塞进去。
在吕祖安的亲自指导下,姜无涯刻了不少形状的子弹模具,然后压进铅锡合金块,做出理想的子弹形状。子弹的口径比枪管内径略小半毫,解决了填弹困难问题。子弹使用铅锡合金,主要还是嫌纯铅太软,影响射程。稍微增加点材料硬度,对射程、准头都有不小的改善。
子弹底部设计一个圆锥形的小洞。发射时,火药燃气使弹丸尾部膨胀,嵌入膛线,随着膛线高速旋转出膛。本来还有几种加锥形塞的子弹结构,试射后发现差异不大,那就定型了。
引火线使用硝化宣纸裹些火药制成,也都裁剪出一个规格随身带着。弹药使用硝化宣纸定量包装。操作时先将引药捻子从引药孔插入药仓,再将准备好的油纸壳弹药从枪管推入药仓,装药后压入弹头,用包布的铁条捅压结实。
射击时将枪身前端架在支架上,瞄准目标,点燃引药,引燃药仓,子弹发射。射击完成后完了用包布的铁条清理枪管,继续上一步骤。由于铅弹直径小于枪管口径,使得装填弹药容易,射速接近临阵两发水平,仅比神臂弩射速稍慢一二。
但如果用三支枪轮射的话,就可以达到不间断发射的目的。这对严重缺熟练乏弩手的岚山来说,至关重要。毕竟,培养一名火枪手比培训一名弩手简单多了,对士兵的身体素质也没什么要求。
此外更是参考打火机模样设计了带帽子的细长铁管火媒子,后半截车螺牙,以螺栓旋人。前端装入一种特制耐燃的炭火,战前点然,封上火帽,用时打开即可。若是炭火燃得多了,就旋转一下后端螺栓,将炭火推出一些,用起来还是挺方便的。
雨天作战当然需要打伞了,但是为了防止风力对点火的影响,还是在引药口做了一个开口套环,平时转一下封住引药口,战时转动一下,露出引线,再点火发射。
(本章完)
其中,岚山的食品、机械工具、轻工制造,盐仓城的纺织、晒盐、渔业,驹山的钢铁重工、军工、造船,曲阳的商贸都有了长足的壮大发展。
到了洪武二年,甚至一些原先无法克服的精密铸造件,也都被一件件被攻破技术壁垒。阿掖山卧佛寺的大钟只是岚山精密制造发展历程中的前奏而已。
钢珠和轴承就是这个时代的另一个精密工艺的新起点。其实最初的钢珠制造还是相当困难的,先是制模倒入优质的钢水成胚,然后剪掉水口,再用锉刀修平。最后和一些圆润的小石子一起,放进轮式转锅中,密闭好后,全靠手摇震动转盘研磨,慢工出活了。
但是在第一批钢珠制成后,首要就是制作轴承。有了轴承,再配合稠化的油脂,一切动力系统的效率都会得到大幅进步。首先就是车辆加工技术的突飞猛进,考虑到这个时代的多数道路都是泥泞不堪,而且作战时要面对骑兵的机动性,战场上也经常需要穿越沟渠、田野。
作为农耕民族,之前在与蛮夷骑兵作战时,最大弊端不是面对面的接战,而是蛮夷骑兵利用机动性进行无休止的骚扰。一场仗打输了,步兵跑不掉,损失惨重。打赢了,步兵追不上,没有战果。
吕祖安既然把北蛮当成真正的对手,那么他就必须解决步兵的机动性问题。指望内燃机或者蒸汽机的成功,还需不少时日。那就先在车辆的轻便上做些文章,或者可行。
欧阳已经把之前炼焦时储存的副产物煤焦油分温都蒸馏,得到一些火油,和一些还没发利用的奇怪成分。但浓稠的润滑油的确出现了,尽管品质堪忧。
既然是穿货,就没必要再一件件苦等历史的发明奇迹。得益于轴承和润滑油的发明,使车轮、车轴的摩擦力大大减轻。而且转向车底盘也应运而生,可以设计新型四轮大车,或者非常轻便的脚踏三轮车。
一般的战车都是直接采用四轮宽大车箱。后面车轮巨大,负责载重的重心。前面两轮稍小,加了转向的底盘,使用牛马等牲畜拖拽。其载货量、行走转弯都甚是灵敏,必要时还有防甲护卫。
单兵追击、巡逻则是使用小的三轮自行车。正常状态下,后座的士兵完全可以采取作战模式前进。武器包含钢臂弩、手榴弹、长枪、短刀,应有尽有。反正车厢宽敞,便于携带。
二人一组轮换登踏前行。前面一人登踏脚轮,通过皮带轮带动后轮前行。后轮做的又大又宽,一般的小坑真心陷不住。再说即便陷住也无妨,车上人下来推出即可。
三轮车的出现,直接打破了骑兵在机动性上的垄断。更严重的是,养一个精锐骑兵的钱粮,几乎可以养活三个岚山三轮车兵。
一般来讲,马奔跑的速度大约一个时辰八十到一百里,冲刺的瞬间速度能超过一百八十里。而每次奔跑的距离大约是一百六十里,奔跑时间为两个时辰左右。
步兵的正常行军速度一个时辰约为十五到二十里,跑步冲击速度是三十到四十宋里,但时间不能持久。而三轮车的行驶速度一个时辰约五十到七十宋里,两人轮换登踏,可持续两个时辰。
三轮车速度虽然还是比马慢些,而且只能
在路况良好的路面上行驶。但目前岚山都护府已经修筑了环形三合混凝土的宽阔驰道,在内线作战时,只要走准方向,那速度就相差不是太大。
特别是较长时间的作战追击时,对方骑兵即便双马轮换,那空跑也是很累的好不?何况就岚山那驰道以外的地况?被董煟等人连续整改了几年的横向田垄,也是战马能够快意驰聘的地方吗?
真要大规模追击个二三个时辰,三轮车士兵不过感觉劳累。而骑兵别说大多数会被追上堵截杀死,即便侥幸逃生的马匹,也会累残废了。
因此,吕祖安在利用辖域地形时,也是走极端。便于行进的道路拼命地用混凝土硬化平整,不利于筑路行进的道路两边就拼命地横向挖渠、挖湖、挖坑、栽树,人为制造骑兵障碍。
军械方面,经过一次卫国战争中的战场洗礼后,岚山都护府开始着手第二代军事器材的研发、改良等工作。首先提上日程的,就是步兵火枪的研发装备了。
在欧阳、张从正、吕乔年,及皇甫坦等人的不懈努力下,军工部门很快找到枪管的铸造窍门。首先就是对材料的选择,枪管材料的要求不只是坚硬,抗压和耐温,其另一个必备特性要求是韧性,也就是说枪管还要具有一定的弹性。否则太硬会造成枪管金属脆裂炸膛的危险。
按照吕祖安的想法,根据历史发展进度看,青铜枪管应该是首选。但却遭到欧阳的耻笑。过去的人用青铜造枪管、炮管,那是因为当时条件下的钢铁铸造工艺落后,材料不过关的原因。
如今岚山的钢铁锻造技术,那是连弹簧钢都弄出来了。虽说成本贵的要死,毕竟东西摆那儿呢。更别说开发出适合的专用枪管材料,那就小菜一碟嘛。
再说,火枪前期都是滑膛枪,射程才六十步。难道岚山也要仿造一百年先?明知道线膛枪设计更准、更远?所以吕祖安就是越活越保守的代表!
你看人家王莽,连游标卡尺都能带进大汉时空呢!欧阳恨铁不成钢啊,昔日柔情早已化身暴力威胁:“信不信老娘今天就做了你!”
经过几次试验,选中了一种低碳高纯的熟铁做枪管材料。先浇筑出中空的枪胚,然后使用錾满细刺的圆形锥状长锉刀在动力钻床的作业下,把原本尺寸偏小,且因材料收缩造成尺寸不规范的枪胚内孔,以旋转方式钻磨到略小于标准孔径的平直枪孔。
然后将枪管回炉略作加热后固定,再用一个中段截面尺寸、形状与线膛内截面形状相同的无尖弹头形顶锥,以绞牙趁热旋转顶入内径比顶锥略小的枪管,使枪管在顶锥的强力顶压下通过枪膛。此时枪管的内径略有增加,达到设计的标准尺寸,同时刻出阴阳膛线。
顶锥外表凸出部挤过膛内壁形成变形,即为阴膛线。凹入部沿枪膛并紧贴内影挤过形成的变形就算阳膛线。因为枪管熟铁在塑形过程中因顶锥压力使膛内壁表面密度增加,硬度加大。完美铰除了枪管铸造过程中的些许疵点,使枪管内孔材质更加紧密、光滑。
这个工艺的要点在于材料选取,及顶出工艺的稳定措施,可使枪管寿命成倍延长。最后再用绿矾油钝化一下,一支标准的枪管就成型了。
早期枪管分为前后两部分,使用螺纹锁紧连接。前枪管长二尺一寸,长径比三十五。外径八分,口径六分,壁厚一分。枪口后端外径车削三寸长螺纹,与后枪管旋紧连接。
后枪身
长六寸,外径一寸二分,两端各二寸车削螺纹,分别与前枪管,后堵头螺栓连接。其中段火药仓长度二寸,内径五分,约可装药五钱,实际装药三钱五铢。其与前枪管交接位置做五六分的过度渐变弧,可使两端内孔尺寸以弧形无缝对接。
后枪身火药仓部分在外径车削出深度二分的散热槽,两端各长三寸,车出内螺纹,前端与前枪管锁紧连接,后端以螺栓旋入封堵枪管后段。
在螺栓前端位置,在后枪管身横向钻孔作为引药孔,引药孔口径一分,底径半分。底径与火药仓连接。为保证引药孔喷发的火药不会伤到操作的士兵,因此引药孔实际上是在枪身侧方,与前枪管夹角70°钻成的。
封堵后枪身的螺栓末端设计望山,可与枪口前段设计的准星连接一线,就可以瞄准射击了。
火药三钱五铢中,黑药三钱,硝化药五铢。这也是没办法,因为这个时候的绿矾油制取不易,基本两份绿矾一份绿矾油的得率,硝水更加不便宜,所以硝化棉的成本比黑药贵了不少,而且不易大规模生产。只能加一点聊胜于无了,貌似威力还真比纯黑药高了不少。
弹头最早选用铅弹。因为枪管有膛线,所以就要考虑密封问题。常规来说,就要铅弹直径略大于枪管内径,然后用力敲进去才行。但这明显是作死节奏,临阵打枪,人家骑兵冲过来时,你还要忙着敲敲打打?
吕祖安认为这不现实。好在这方面他前世看过一些原理,把铅弹底部掏个空心不就行了?实在不行,还可以加个锥形的小木塞进去。
在吕祖安的亲自指导下,姜无涯刻了不少形状的子弹模具,然后压进铅锡合金块,做出理想的子弹形状。子弹的口径比枪管内径略小半毫,解决了填弹困难问题。子弹使用铅锡合金,主要还是嫌纯铅太软,影响射程。稍微增加点材料硬度,对射程、准头都有不小的改善。
子弹底部设计一个圆锥形的小洞。发射时,火药燃气使弹丸尾部膨胀,嵌入膛线,随着膛线高速旋转出膛。本来还有几种加锥形塞的子弹结构,试射后发现差异不大,那就定型了。
引火线使用硝化宣纸裹些火药制成,也都裁剪出一个规格随身带着。弹药使用硝化宣纸定量包装。操作时先将引药捻子从引药孔插入药仓,再将准备好的油纸壳弹药从枪管推入药仓,装药后压入弹头,用包布的铁条捅压结实。
射击时将枪身前端架在支架上,瞄准目标,点燃引药,引燃药仓,子弹发射。射击完成后完了用包布的铁条清理枪管,继续上一步骤。由于铅弹直径小于枪管口径,使得装填弹药容易,射速接近临阵两发水平,仅比神臂弩射速稍慢一二。
但如果用三支枪轮射的话,就可以达到不间断发射的目的。这对严重缺熟练乏弩手的岚山来说,至关重要。毕竟,培养一名火枪手比培训一名弩手简单多了,对士兵的身体素质也没什么要求。
此外更是参考打火机模样设计了带帽子的细长铁管火媒子,后半截车螺牙,以螺栓旋人。前端装入一种特制耐燃的炭火,战前点然,封上火帽,用时打开即可。若是炭火燃得多了,就旋转一下后端螺栓,将炭火推出一些,用起来还是挺方便的。
雨天作战当然需要打伞了,但是为了防止风力对点火的影响,还是在引药口做了一个开口套环,平时转一下封住引药口,战时转动一下,露出引线,再点火发射。
(本章完)