第十一章蓬勃發展（三）

到了工業區，朱厚煒強調完保密條例之後，就把科學院設計的玻璃窯子圖紙展示給蔡懷水看。

除了主爐、儲熱室，還設計了一個退火通道。

所謂退火就是控制溫度變化讓高溫材料按適宜度逐步降溫，消除材料內部的殘餘應力。如果不消除殘餘應力，玻璃是會自己裂開的。

朱厚煒和蔡懷水說明：這個窯子的目的是把坩堝中的玻璃原材料加熱到比燒瓷還要高几分的溫度，讓材料完全融融變成玻璃液體，加入硝石去色，進入退火通道退火，最後用食鹽澄清去泡，灌入模壓器中模壓成型。按這個思路，朱厚煒讓蔡懷水設計玻璃窯子。

蔡懷水果然是個老瓷工，朱厚煒說的各種後世技術他一點就通，拍胸脯說能把這窯子做出來。

馮倫給了蔡懷水一千兩銀子支用，讓他採購各種材料。馮倫還在工業區東南劃了一塊土地給蔡懷水做廠房，又雇了五個雜役給蔡懷水做幫工和學徒，讓他們跟著蔡懷水建燒玻璃的窯子。

石英石是光學玻璃的原料，白水河的石英石是最好的優質礦石，朱厚煒打算用於生產望遠鏡、炮鏡、步槍瞄準鏡。需求量不大，不必建立礦山連續開採。另外派人就近尋找硅石、長石、石灰石，這些都是普通原料，用於製作普通玻璃。

蔡懷水的玻璃窯做好了。玻璃窖裡布置有六個坩堝——都是蔡懷水找專門的坩堝匠人用最好的瓷土燒的。朱厚煒和孫雲球來到工場，玻璃窯點火后，坩堝在窯里燒了兩天，燒得白熱，蔡懷水才把原材料放進坩堝里。

蔡懷水把第一爐作為試驗，在不同的坩堝里放置略有不同的原材料：有的坩堝里只有純鹼、石灰石和石英石，有的坩堝里這三種主要原材料配比不同，有的坩堝里加上一點硼砂，有的加上一點長石——看看哪種配方最後產的玻璃最好，說起來，燒制玻璃還挺麻煩的。

燒熱的玻璃水中，要加入硝石去色——玻璃因為含有微量的鐵元素所以呈綠色，其中尤以二價鐵為綠，三價鐵則不是顯著的綠色。加入硝石后，硝石將二價鐵氧化為三價鐵，玻璃就顯得無色透明。不但如此，玻璃燒制好后還需要澄清——要在玻璃熱液中加入澄清劑，比如食鹽。澄清劑遇熱揮發會形成大氣泡，這些大氣泡上升過程中帶出小氣泡，能讓玻璃中的氣泡減少，因此澄清。

蔡懷水的爐子設計得很成功，燒了一天把六鍋原材料全部燒成了玻璃熱液。玻璃液分別進入退火通道退火后，蔡懷水檢查玻璃試驗品的成色，發現第三個坩堝里加了硼砂的玻璃的透明度最好，算是找出了最優的配方。第二爐玻璃蔡懷水又微調第一爐找出的最優配方，直到找到較為完美的配方，這才作罷，開始製作成品。

第三爐玻璃，朱厚煒就開始用模壓器模壓玻璃用品了。用生鐵製造模壓器，模壓器上抹上一層用桐油調和的木炭粉末，防止鑄模和玻璃黏合。一個坩堝的玻璃液倒入退火通道降溫后，將一些玻璃液被倒入鑄模，工匠們壓下鑄模壓具，迫使玻璃液體在模壓器中成型。待模壓器中的玻璃冷卻后，一個圓形玻璃杯就做出來了。

透明的玻璃杯做出來，放在桌子上十分美觀，散發著水晶般的皎潔光澤。蔡懷水大呼神奇，興奮地跟在朱厚煒後面左看右看。

玻璃、特別是制鏡，在這個時代絕對需要保密的。?玻璃的鑄造成型是採用浮法製造法，即玻璃溶液注入熔化的錫鉛溶液中成型，定型取出后豎立排放，入回火窯回火。玻璃坯料稍大於長二尺、寬12.36寸，然後切割成長一尺、寬6.18寸，這就是黃金分割。切割成小塊出售也是為了保密，給人以製造難度很高，無法製造大塊的錯覺，這也為以後升級產品，生產大塊玻璃留下伏筆。即便如此，一尺大的高質量玻璃，在當時已經是了不起的了。

不過朱厚煒拿起那玻璃杯仔細一看，卻發現了不足之處——玻璃杯杯壁里還有一些氣泡。這些氣泡不但有礙美觀，而且會讓玻璃杯變得脆弱，容易破裂。

朱厚煒想了想，覺得還是澄清的工作沒有做透。

朱厚煒決心要幹掉這些氣泡，於是在新一鍋玻璃熱液中加大了食鹽的投放量。食鹽放多以後氣泡倒是減少了，卻讓整個玻璃液乳化了，做出來的玻璃杯變得不再透明，變得像是後世的磨砂玻璃似的，讓朱厚煒大失所望。

朱厚煒想了好久，決定還是維持原來的食鹽投放量，增加攪拌的工序！他找鐵匠打造了幾十根鐵棍子，讓匠人們在玻璃液冷卻前不斷攪拌坩堝中玻璃熱液，把玻璃熱液中的泡沫盡量攪拌冒出，這才加入食鹽做澄清劑。

加入了攪拌程序后，朱厚煒指揮工匠們將這一鍋玻璃倒出模壓。新一個玻璃杯做好后，朱厚煒驚喜地發現氣泡基本沒有了。他得到了一個晶瑩剔透的圓底玻璃杯。

離開玻璃工廠后，朱厚煒帶著宋應

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星、方以智、萬戶、孫雲球等人來的白水河谷一個核心地段兵工廠，這裡由王府衛隊守衛。在兵工廠不遠，朱厚煒建立一個軍事基地用於新軍訓練。

等朱厚煒走到兵工廠的火炮作坊里，主管曹宇等著哪裡。發現熔爐已經建好，五個鐵匠正忙著製造鑄炮泥型。

看到朱厚煒過來，五個炮匠趕緊跪下：「見過蔚王殿下！」

朱厚煒說道：「免禮！你們的進展怎麼樣了？」

五個炮匠答道：「工具和熔爐已經打造好，正在製造泥型準備製造第一門銅炮。許久沒有造炮了，第一門炮準備鑄一門小的。」 ?朱厚煒想了想，問道：「你們用泥型鑄炮，那泥土裡的水氣怎麼辦？那麼高溫度的銅水一澆進去，泥型里只要有一絲水分就會立即蒸發在銅炮里形成氣泡。這氣泡可是火炮的大害，很容易導致炮壁脆弱導致炸鏜！」

五個炮匠沒想到朱厚煒還知道這麼專業的問題，互相看了一眼，由主管曹宇說道：「殿下高明！泥型確實容易藏水，所以我們做好泥型后都要風乾一個月才使用。不過即便是這樣，還是免不了有些微水氣使銅炮形成馬蜂窩，平均鑄十門炮才有一門炮堪用！」

「十門炮才有一門堪用？那要做多少無用功？」。

朱厚煒笑了笑，孫雲球接過話說，說道：「如果不用泥型，而是用鑄鐵做鑄模呢！鑄鐵裡面沒有水，不會形成氣泡，成品率會極大提高！而且鑄鐵做鑄模產出的銅炮內外壁都會比較光滑，可以減少表面清理，鏇銑內膛的工作量！」

聽到孫雲球的話，五個炮匠都愣住了，他們用泥型做了十年的大炮，卻沒想過用鑄鐵來做鐵型。

不過他們畢竟是經驗豐富的鑄造師，孫雲球一點撥他們立即反應過來，都覺得用鑄鐵來做鑄模確實有很大的好處。

沒有了氣泡，鑄造的火炮豈不是每門都能用？再不會有那麼多廢品！

摸了摸後腦袋，曹宇笑著問道：「殿下，如果用鑄鐵做鑄模，這鑄模和銅炮到時候如何分開呢？」

孫雲球就知道這炮匠會問這個問題，孫雲球說道：「用鐵模鑄造炮時，先在模的內表面刷上用細稻殼灰與細砂泥加水和成的塗料，再塗刷極細煤粉調製的第二層塗料，然後箍緊鐵模，烘熱，澆入銅水。待凝固后，立即脫去鐵模，趁炮身還是紅熱時，清除毛刺，得到成品。」

聽到孫雲球的話，五個鑄炮匠都陷入了沉默，仔細思考著他的話。

中國是世界上最早使用金屬型鑄造的國家，早在戰國時代就用鐵范成批鑄造生鐵農具和工具。使用鐵模鑄造採用雙層塗料等，也是傳統鑄造的常規技藝，五個炮匠之前也聽說過。此時孫雲球一點撥，他們立即就想通了。

想了半分鐘，曹宇想明白了，說道：「大人高明！這鑄造方法實在是高！」

孫雲球笑著接受了炮匠的恭維，又給炮匠們詳細解釋道：「首先按銅炮大小，分五節作出泥炮。然後按泥炮節數分制鐵模泥型，每節泥型分成兩瓣，用車板旋制內面，使表面光潔形狀規整，然後烘乾備用。泥型內放入預製的把手，澆注時和鐵模鑄成一體。」

「用泥型翻鑄鐵模時，先將炮口那一節倒置在泥制平板上，用泥充填其中一瓣，烘乾后，蓋上泥制平板，將型箍緊，澆注后便得到第一節鐵模的一瓣。然後除去填泥，又可如法鑄得另一瓣鐵模。這樣逐節澆注，就可鑄成層層榫合的整套鐵模。」

聽了孫雲球的這段解釋，便是其他鐵匠也想明白了。他們對孫雲球的辦法驚為天人，看向孫雲球的目光除了敬畏，又帶上了一絲崇拜。

火炮作坊失敗了幾次，最後在孫雲球、宋應星的指導下，用了二十天時間摸索出了技術，成功使用鐵坯造出了銅炮。

這種新方法造出的銅炮炮身上沒有蜂窩氣孔，質量要遠遠好於泥坯鑄造的銅炮，不但提高了鑄炮的成功率，而且降低了成品炮的炸鏜概率。

而且用鐵坯鑄炮鐵坯可以重複使用，省卻了鑄模時間，鑄炮速度大大加快了，三天就能鑄造一門銅炮。

不過朱厚煒不滿足於此，朱厚煒又讓匠人們鑄造鐵芯銅體大炮。所謂鐵芯銅體大炮就是先用熟鐵鑄造炮芯，待炮芯冷卻後用鑄模包裹炮芯，在鑄模中炮芯外面澆鑄一層青銅。

這種造炮方法是明末中國的一項發明，可惜在原先的歷史上沒有得到廣泛推廣。明末中國的鑄造技術並不落後於西方。明廷和滿清長期的戰爭中

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產生了對先進武器的需求，鐵芯銅體大炮便應運而生。這種新式火炮能以較少的材料承受較高的膛壓，降低了火炮的重量。同時熟鐵熔點較高耐磨性較好，因此這種技術提高了火炮的壽命。不僅如此，因為青銅較為昂貴，鐵芯銅體炮節約了用銅，還降低了鑄炮成本這種火炮主要用於戰艦和城防大炮。

朱厚煒讓炮匠們按這種方法摸索、製造火炮。

朱厚煒選擇的第一種野戰火炮是這個年代（十六世紀）的米寧輕型長炮，這是一種84毫米口徑，使用六斤炮彈，炮身長兩米的前膛炮。這種火炮的直射距離是400米，最大拋射射程3200米，標準炮重900斤。不過朱厚煒使用鐵芯銅體技術鑄炮，炮重可能可以下降不少。為以後的全鋼直射炮，榴彈炮的製造做準備。

選擇這種火炮的原因是火炮的重量和口徑都比較適合。以後面對敵戰鬥大多數都是和步兵騎兵混合的敵人進行野戰。無論是東北的后金還是西北的小王子都擅長野戰，較少在堅城中死守。朱厚煒現在不需要能夠摧毀敵人要塞的重炮，而是需要能夠配合步槍兵野戰的輕型火炮。

這樣的需求下，這種火炮就比較適合了。

九百斤的火炮還能用鐵芯銅體技術改造得更輕一些，這樣可以用馬車拖拉，運輸也比較方便。

炮匠們要進行各種試驗製造，到造出符合要求的成品估計還要一段時間。

鏜床是用來給有孔工件的孔洞進行加工的機床，早在十五世紀就出現了，是用來加工火炮的。 近代較為成熟的鏜床是一七七四年由英國人威爾金森發明的，最初也是用來加工炮筒，後來改進了用來加工蒸汽機汽缸。

工業區如今已經作出了軸承，做出鏜床是水到渠成的事情。現在做的是人力鏜床。鑄造了幾個齒輪做傳動裝置后，將人力轉動的旋轉力傳到了鏜桿上。在軸承中轉動的鏜桿十分穩定，鏜桿高速旋轉中逐漸向前運動，就能逐漸擴大加工物的孔洞。

用鏜床來加工工件上的孔洞，比用鑽頭來鑽孔精確的多，能鏜出精度更高的孔。

做出的鏜床是用來加工步槍槍管的，鏜桿使用的是工業區鋼廠生產高碳鋼。雖然沒有合金鋼，但淬火再回火后的高碳鋼切削熟鐵是沒有問題的。

宋應星、方以智、孫雲球帶著十個工匠在槍廠主管李夢的帶領下忙了十五天，做出了大明的第一台鏜床。

做好了鏜床，李夢在鏜床上為槍管做好了專門的固定槽，讓槍匠用鏜床鏜槍管。槍匠們先用細鏜桿鏜，再用粗鏜桿鏜，用了一天時間就鏜好了一根槍管。

槍管鏜出來了，看上去挺好，但李夢心裡沒底。他讓槍匠用尋常用藥量四倍的火藥檢驗鏜出來的槍管，發現火藥炸過後槍筒沒有裂紋，沒有問題。現在生產的是01式虎式遂發前膛槍直接生產遂發槍不用火繩槍使用紙殼定裝子彈。

試驗成功后槍匠們圍著鏜床左看右看，為製造出這麼精巧的機械讚嘆不已。

以前沒有鏜床，只能靠雇傭更多匠人來製造步槍。

這種思路的操作性和成本都十分不理想。但有了鏜床，加工槍管就快多了，也暫時不需要繼續擴大槍匠隊伍了。

做出了鏜床，朱厚煒彷彿已經看到幾千幾萬把虎式步槍堆積在倉庫。

1500年（弘治十三年）朱厚煒在成都組建了蜀都新軍開辦了軍校和蓉城大學。蓉城大學的老師由科學院和道學院選派吳敬為校長，石一道長為副校長蜀都軍校由朱厚煒自任校長。

有了更多的步槍，士兵們就能組織更多的打靶訓練，不怕打靶太多報廢槍支。因為經常打靶訓練，如今蜀中新軍四千老兵的虎式步槍都快接近使用壽命了，需要裝備新槍。再加上即將成立的朱厚燳的大同新兵也需要大量的打靶訓練，訓練需要的槍支數量是很大的。

報廢的槍支用料是可以拆開來回收的，槍支的各個部件可以分別回爐重鑄，等於報廢的槍支重新製造不需要多少材料費，只需要人工費。而鏜床讓造槍的人工費大大降低了。所以槍支報廢重造就不需要多少銀子。

朱厚煒立即讓槍械廠五百個工匠全部停止了虎式步槍的製作，全部組織起來製造鏜床，要在一個月內造出一百台鏜床。只要有了一百台鏜床，五百工匠們輪流使用鏜床，就能在一個月內生產兩千多把虎式步槍，滿足八千士兵的訓練需求。

（本章完）