第一卷 成才之路_1-16 科技樹
這幾日,「上課」時間並不多,加起來也就兩個半天而已,比當初大四的課程還少,不過趙維卻沒有絲毫偷懶的時間,與大學的時光完全不同,那是一種前所未有的緊迫感。現在的趙維,真的處於傳說中「學習使我快樂」的狀態。
趙葵雖是嚴師,卻也深知「張弛有度」的道理,《孫子兵法》的始計篇給趙維布置了那麼大的一份作業,驗收合格之後,自然要讓他休息幾天,畢竟太子殿下還是個13歲的孩子,第一次接觸到了官場上的黑暗面,怕是要幾天時間來緩一緩。趙葵自己呢,又官居丞相,日常政務也是繁忙的,當下就要準備月中早朝的工作,於是,趙維有了幾天的假期可以自由安排。
趁著這個時間,趙維開始考慮帶動一下大宋的科技的問題了,工欲善其事,必先利其器,從太宗趙光義開始,趙家的幾十位前輩、幾百年的時間,在地緣戰略這一項上累計丟分實在太多了,幾乎沒有哪一任皇帝在戰略計劃上不犯二的。如果不大幅度提升宋朝的科技水平,僅憑趙維一個人,一代的時間就要把先祖們丟掉的分扳回來,呵呵,「向天再借五百年」還差不多,要知道,這時候的蒙古,武器科技一點都不落後於大宋。蒙古騎兵的幾次西征,鐵蹄踏遍東歐、巴爾幹和阿拉伯,到處綁架各種工匠來提升自己的製造業水平,其製造業實力決不容小覷。
倒是大宋這些年,「暖風熏得遊人醉,直把杭州作汴州」,連同軍器監都開始玩忽懈怠了,賈似道擔任監正期間尤為更甚,他本人對軍器一竅不通,也根本沒把心思放在軍器武備上,上樑不正下樑歪,製造的刀劍甲具,殘次品率越來越高。火炮作為威力巨大的新式武器,火炮本身的品質還有所保證,畢竟火藥這東西弄不好會炸死自己,不管是工匠還是主管官員,涉及到自己小命,誰都不敢亂來,但是火炮的性能,最開始的時候,彈丸還能射出一百二三十步,現在射出一百步都不敢絕對保證了,這樣下去,等蒙古人用回回炮砸毀襄陽城,那可就晚了!
趙維決心,無論如何也要儘快把軍器監抓在手裡,好好整治一番,干軍工的,品質和技術是第一生命力。首先,他需要做的是,根據大宋目前的工業製造水平,列出大致的科技發展計劃,也就是「科技樹」,科技樹的結構要跟著大宋的國防戰略需求走,而不是一股腦地想到什麼做什麼。這個需求就是趙維在完成太傅吩咐的「作業」的時候,對大宋目前的形勢所作的戰略構想。
根據趙維自己的戰略構想,海軍將是大宋軍事力量的頂樑柱,是為大宋爭取戰略主動的關鍵,海軍裝備的核心是軍艦,軍艦的核心是船,以目前的技術水平,可以立刻實現的是「三桅帆船」,三桅帆船實際上就是利用伯努利原理(飛機機翼升力的原理),能夠利用更大角度範圍的風向進行行駛,而且速度比傳統帆裝更快,這是船的技術。以大宋目前的水平,造足夠大的船不成問題,只需要改變一下桅杆和帆裝的結構就行。
軍艦不只是船,而是要在航速和結構符合要求的船上加上武裝。海上作戰,最好用的武器自然是火炮,火炮技術又分兩大塊,火藥技術和炮身相關技術,這兩者相輔相成。火藥技術目前只是黑火藥的配方問題而已,也不難,改進比例、純度,將黑火藥的潛力挖掘乾淨,根據黑火藥的發展歷史,到19世紀末黑火藥才發展到極限,威力大約是現在大宋的5倍左右。.
在火藥技術上,黑火藥的潛力到頭之後,就要發展硝化物,也就是無煙火藥了(略xxxxxx字)。
火炮技術,基礎是冶金和金工技術,火炮身管需要耐高溫、高強度的鋼材,使用黑火藥作為發射葯的話,一般的碳鋼也滿足要求了,但是如果用上了無煙火藥,那就必須用合金鋼了,專業的炮鋼需要添加錳、鉻、鎳、鎢、鉬、釩等元素,而以大宋現在的情況,相對最容易獲得的合金鋼也就是錳鋼,然後再發展鎢合金鋼,鎢礦這時候被稱為「重石」,在江西、湖南一帶比較常見,鎢的熔點雖高,但是合金鋼只是要將它加入到鐵合金之中,並不需要熔化它,只要在鍊鋼的時候,往裡面加入三氧化鎢的粉末,生鐵裡面含量達到4%的碳自己就會和三氧化鎢里的氧結合,將鎢還原成金屬狀態,與碳含量大幅度減少的鐵水形成合金鋼。鎢鋼的耐熱性就比錳鋼要好得多,如果耐熱性還是不夠,那麼作為艦炮,大不了使用水冷的身管,射速完全可以保障。
除了材料和冶金之外,火炮還需要加工,現在都是直接鑄造成型的身管,炮管壁中難免有鑄造缺陷,限制火炮威力,第一步改進應該是取消鑄模的型芯,身管不直接鑄造成型,而是鑄成一根實心鋼棒,將所有的鑄造缺陷集中於中間部分,然後用鑽頭鑽削形成內膛(這需要用到深孔鑽),再對內膛進行精加工(鉸孔或者鏜孔),最開始只造滑膛炮,配尾翼穩定的炮彈保證精度(像迫擊炮彈一樣);第二步改進是將前膛裝彈改為後膛裝彈,但依然還是滑膛炮,點火不再用火繩或者遂發,而是用擊發;第三步改進就是在第二步的基礎上拉削膛線,做出線膛炮;第四步改進就要看金工水平的發展了,炮管毛坯也不再用鑄造,而是用滾軋成型,再鑽孔、鏜孔、拉削膛線。然而,當第三步實現的時候,那麼冷兵器時代就算徹底結束了,第四步改進怕是已經進入后無畏艦時代和陣地戰時代了。
在火炮的基礎上,研發火槍,按照火槍的發展歷史,大宋目前可以跳過火繩槍,直接進入燧發槍和定裝槍彈(紙殼彈)的水平,轉輪式手槍也沒有壓力。哪怕是用黑火藥,「排隊槍斃」的殺傷力雖不如某些大型弩機,但是也比單兵弓弩強悍很多(哪怕是球形子彈)。最厚實的全身板甲都防不住,就更不用說蒙古軍現有的扎甲了。火槍進一步發展,必須等到無煙火藥出現。
那麼,在火槍、火炮大規模運用於陸地之前,還是有相當的一段時間必須依靠冷兵器打仗。海軍要能對蒙古的海岸線構成威脅,也是必須要有海軍陸戰隊的,陸戰隊的裝備,戰馬自不用說,以後世要有的。武器裝備,首先是鎧甲,全身板甲自然是冷兵器時代防護力的巔峰了,要造全身板甲就必須要有大型的鍛錘和模具,以模鍛的方式生產,如果靠人力來打,不是做不出來,只是效率太低了,大型鍛錘用水力驅動或者蒸汽驅動,還能順帶搞出蒸汽機……另外,模鍛還可以用於改進扎甲的生產效率,山文甲,算是扎甲的變種,依靠「山」字形甲片相互鎖緊實現大面積防護,不需要普通扎甲那樣用繩索連接甲片,只要有足夠的甲片,編織工作就非常簡單了。山文甲防箭矢能力相當好,僅次於重型板甲,而且相對於板甲輕巧靈活,只不過因為甲片形狀特殊,加工費時費力,所以成本居高不下,以往只能由將領穿著,但是這個問題在冷衝壓工藝和模具面前根本不是事兒,只要沒有內部空腔結構,管你什麼形狀,絲毫不影響生產效率。
除了甲胄之外,無論騎兵步兵都需要有長矛之類的兵器(刀劍只能作為輔助兵器,就像現代的手槍,正規戰場上不可能成為主要武器),穿刺類長兵器,最好的當然是槊了。長達80公分的槊鋒要保證強度和剛度,又要減少製造成本,就必須用錳合金鋼,要全面發揮合金鋼槊鋒的威力,槊桿也得用空心鋼棒來做。佩刀的形制,最好的還是唐朝直刃的大橫刀,可劈砍亦可直刺,材料當然還是以合金鋼為優了。
趙維將他能想到的陸軍、海軍的冷熱兵器幾乎都列出了,感覺缺了點什麼重要的東西,可就是想不明白,缺了什麼呢?
歇了一會兒,喝了口茶,拿起手機準備查漏的時候,終於想到他遺漏掉的很重要的東西——通訊!他拍了拍自己額頭,怎麼能把這麼重要的系統給漏了呢?光想著上戰場廝殺的裝備了,無線電通訊這可是軍令指揮、情報傳遞必備的神器啊!這要是大宋全面配備了無線電台,那等於是戰場對大宋單方面開掛了,蒙古軍傳個軍令要花兩三天的時間,宋軍只要幾分鐘就可以搞定,這樣一來,蒙軍的騎兵都跟不上宋軍步兵的反應速度。
趙維趕緊翻開百科全書里關於無線電技術的篇章,從基礎的電流、電壓,到電磁感應,電磁波原理整個技術發展過程統統記下來,單獨列出一條科技樹,在最後無線電台那裡,早期用電火花電台來普及無線電原理和基本技術,但並不投入實用化,實用化的電台還是要用電子三極體才行,火花式的電台太大太重,海軍軍艦無所謂,陸軍可就苦逼了。
記完了通訊的科技樹,還需要偵察裝備,這是獲取戰場情報,判斷敵我態勢的重要手段。對於海軍來說,最急需的就是望遠鏡,有了高倍率的望遠鏡,可以爬到桅杆頂部搜索方圓50公里內的一切目標,在海上,受鹽霧的影響,肉眼辨識敵方艦船目標和船型、狀態的距離不過十公里,這種單方面優勢也是相當重要的。望遠鏡只是光學器械的基礎,有了最簡單的望遠鏡之後,還要有顯微鏡、雙筒望遠鏡,進而發展出合像式測距儀,一艘艦上配備一具1米級的合像儀,就可以實現10公里範圍內精確測距,極大地提升艦炮命中率。
看著紙上滿滿當當的分支圖形,趙維滿意地伸了伸懶腰,天底下怕是再沒有比這更宏偉的計劃了。不過,他這一番折騰,只是按照技術路線來規劃,實際上有些科技的研發現在根本無從展開,比如三桅帆船,這需要工部下屬的造船坊配合,而且工程量比較大,需要的人手比較多,所以海軍專屬的這些科技現在根本無從起步,還需要找合適的機會才行。當下,科技樹裡面最容易實現的恐怕就是望遠鏡和改進黑火藥了,趙維慢慢在腦中盤算如何控制軍器監。