龙啸大明-第423章
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另外生产原料也是制约生产效率的另一个重要因素，没有铜、铁、钛、钠等金属，就算工人再多，也没有用。因为开矿冶铁的速度跟不上，在前几月的实际工作量都不满。好在是战胜了清军之后，缴获了大量的火炮，武器、盔甲，到是暂时解决了原料的问题。由其是火炮中有二十多门红夷火炮是釆用铜胎铁芯，铜含量高达七八成，一下子就收了四五万斤铜，也足够这几个月用了。
商毅听到这里的，突然心里一动，想起一件事情来。因为兵工厂刚刚建成，而在前一阶段又一直忙于战事，自己居然把这么重要的事情忘了。
无论是在那个时代，理想的火炮都应该是炮膛的内层最硬为好，但实际的铸造过程中，却是相反的，因为是外层包住内层，外层不冷里面的内层就冷不下来。因此在火炮的铸造过程中，基都是由外向内冷却，而这样一来，就使炮管密度的分布不理想，炮管寿命就大打折扣。
因为根居热胀冷缩的原理，先冷却的部份会先收缩。因此在外层冷却硬化后，内层还没冷却的话，将造成外层比内层更硬，内层的管壁就有可能会形变，或者在产生裂痕之类的坷题。这导致铸炮时的废品率提升，缩减身管寿命，有时候还会影响到火炮的发射性能。
而铜体铁蕊铸炮法，是这个时候中国发明的独有铸炮方法，它是巧妙地利用铜的熔点（1083℃）远低于铁的熔点（1538℃）的物理性质，将一门炮分为铜铁两层来铸造，在里层铁胎冷却之后，再在外并浇铸铜壁，这样一来，就可以通过外铜凝固时的收敛效用，而增加炮体的抗压强度。即不再需要以昂贵的铜来铸造整门炮，就可拥有铜炮耐用的优点。一门火炮可以接省二到三成的铜。并且还减轻炮体的重量。
这种铸炮方式，也被认为内模灌水冷却铸炮法的雏形，不过虽然这种方法比内模灌水冷却铸炮法提前了二百多年，当然和真正的内模灌水冷却铸炮法相比，还是相差甚远。
真正的内模灌水冷却铸炮法，是在十九世纪中期的美国南北战争期间，由美国军官托马斯·J·罗德曼发明，也就是采用中空的模芯铸炮时，在其中导入冷却水，此法即可使铁质炮管自内向外凝固，这样一来发射药的爆炸力就为炮膛四周的整个厚金属层所吸收，而不是层层向外膨胀。其耐用程度从理论上来说，可达到先前的五至十倍，甚致更大。而且不仅大幅度减少了废品率，减少了火炮的铸造成本。大幅度的增加了火炮的身管寿命，降低了使用成本。叧外坚固的炮管能够承受更多的火药爆炸，从而也提高了火炮的射程。因此使用内模灌水冷却铸炮法铸造重型火炮，是非常有用的。
对于火炮的射程，商毅到没有太多追求，因为商家军的火炮射程本来就比清军略胜一筹，而且黑火药的爆炸力也决定了在这方面提高的余地并不大。但如果能够大幅提高火炮的寿命，还是相当可观的，因此火炮的寿命增加了，不仅可以节约原材料，还可以抽调一部份工匠到制造火枪的工作上来。
而且从理论上来，现在巳经能够熟练掌握铁模铸炮法工艺的商家军兵工厂，再使用内模灌水冷却铸炮法，也是完全做得到的。虽然这项新技术在短期内还不能迅速普遍运用，但从长远来，还是十分有必要的，毕竟和清军的战斗，不会是一二年能够结束的。
听商毅说完了内模灌水冷却铸炮法的施工原理之后，孙和鼎还是似懂非懂，毕竟在这个时代还没有热胀泠缩学说出现，但孙和鼎到是明白，商毅的目地就是让炮管的内壁先冷，外层后冷。
虽然孙和鼎不明白，这样的做法真的有用吗，但对商毅提出来的方法，他可不敢轻视，因为在以前，商毅己经提出过好几个技术更新的方案，都被证明是有用的，还自行设计出几种新式的武器，因此孙和鼎也理所当然的认为，这一次自然也不例外，反正中国的工匠也是习惯性的不问原理，只管方法，有没有效，先按这种方珐铸几门炮出来试一试。
不过商毅也清楚就算是兵工厂能够熟练运用了内模灌水冷却铸炮法，也不可大幅度提高生产效率，还是要另想别的技术革新办法才行，当然暂时只能先这样了，等找到解决的办法再说，而最后商毅还给孙和鼎一个新的研究课题，就是改进和研制后填弹式步枪。
后填弹式的火炮和步枪。是火器发展的必然趋势，由其是步枪，只有乐用后填弹式才能极大提高射速，不用再用什么三段连射了。而且后填弹式步枪的三个必须条件，雷汞、火帽、金属弹売，商毅已经解决了两个，而金属弹売虽然暂时还不能解决，也不是不能想别的办法代替的，因此也可以说，研制后填弹式步枪的条件巳经成熟了，可以试一试。
第190章 技术革新（二）
从兵工厂回自己的督师府之后，商毅连晚饭都没有吃，只对其他人说了一声自己有事，立刻把自己关在密室里，翻箱倒柜，找到一个大纸卷，打开之后，每一张纸都仔细看了一遍，然后又打开电脑，铺开纸张尺笔，开始画图。
也不知工作了多久，只见叶瑶瑱拎着一个大食盒进来，轻声道：“哥哥，先吃饭吧。”
商毅这才觉得确实有些饿了，因此放下手里的笔，抬头道：“谢谢你，瑶瑱。”说着把图纸移开，让出位置来。叶瑶瑱把食盒放下，将饭菜都拿出来，放在桌子上，然后给商毅盛饭。
虽然商毅对自己的妻妾和府里的下人们都比较宽松，但这间密室在督师府里，却是一个绝对的禁区，因为里面放置的是商毅来到这个时代之前的所有物品，还是一些从电脑里整理出来的资料。因此除了叶瑶瑱之外，其他任何人，包括陈圆圆和林凤舞都不许进入。
在商毅吃饭的时候，叶瑶瑱也在翻看桌子上的图纸，见画的是一个自己从未见过的东西，也觉得十分好奇，道：“哥哥，这是什么东西？”
商毅一面吃着饭，一边笑道：“这个叫做蒸气机。”
叶瑶瑱道：“蒸气机？是蒸什么用的？”
商毅笑道：“这可不是用来蒸什么东西吃的，这是一种机器。是用来干活的。”
叶瑶瑱更是好奇，道：“机器？干活？”
商毅点了点头，道：“这是一个好东西。弄得好的话了，它能干的活比一百匹马都多。”
原来商毅在回来的路上就想过了，就算是兵工厂能够熟练运用了内模灌水冷却铸炮法，也不可大幅提高生产效率，这是因为虽然现在兵工厂己经大规模配备了许多机械设配，但绝大多数的机械只能靠人力和畜力，只有一部份是使用水力，因此由于缺乏稳定的动力来源，依然还是手工生产，生产效率是难以得到大幅提高的，除非是能够找到一种稳定的动力来源，才能实现真正的机械化生产，也就是说，现在的兵工厂己经需要有蒸气机了。
其实在确定了自己在浙江地区的统治之后，商毅就己经考虑过制造蒸气机的事情，因为蒸气机的出现，是人类发展史上一件里程碑式的大事件，当然也是其他穿越前辈的必备杀器之一。而且在他的电脑里，也有关于蒸气机的详细资料和结构图纸。其中大部份都己经画出来了。现在只是补充一些细节图纸和注明大概的尺寸，并加上详细的说明，同时也要在复制一份。
一般在后世的历史教科书和科普读物中，都会说蒸气机是十八世纪中期的英国科学家瓦特发明的，有些资料还煞有其事的说，是瓦特在看到了瓶塞被蒸气顶起来，触发了他的灵感，因此才发明了蒸气机。
其实瓦特并不是蒸汽机的发明者，在十六、十七世纪，甚致更早的时候，就有许多科学家提出过蒸汽机概念，并制造出一些原始蒸汽机的模型，而且在十八世早期，另一位英国科学家托马斯·纽科门，就制造出了真正能用于生产低纽科门蒸汽机，这已经是一台比较成熟的蒸气机了。在瓦特之前，己经在英国运用了五十多年。
而瓦特的伟大之处就在于，他改进了纽科门蒸汽机耗煤量大、效率低的不足，并且完善了纽科门蒸汽机的结构，同时还加上了许多辅足的构件，使蒸汽机的效率提高到原来三倍以上，并且能够广泛的应用，最终成为居有现代意义上的蒸汽机。
不过从社会发展的角度来说，瓦特制造新的蒸汽机，也是一种发展必然，因为瓦特所处的英国，当时正值工业生产技术发展到了一个瓶颈时期，社会劳动力己经出现不足，根不上生产发展的需要，因此整个社会迫切的需要一种，能够提供稳定而且不受太多限制的动力机器，而瓦特的蒸气机出现，正好适应了当时工业生产的需要，才能够速度的推广普及，并引发了第一次工业革命。
因此有人说：如果瓦特早出生五十年，他和他的发明一定都会同时死亡。因为在那个时代并不需要瓦特的蒸气机。这并不是夸张的说法，在十八世纪未期到十九世纪初期，机器的大量运用，造成大量工人失业，在这一段时期的欧州就多次发生工人砸毁机器的暴动。
尽管现在提前了一百多年，但在有了图纸，和掌握了蒸气机的原理之后，想要制造出蒸气机在技术上并不难，就算暂时还达不到瓦特的蒸气机水平，但山寨出一台纽科门蒸汽机，是完全有可能的。而且随着以后不断改进技术，达到瓦特蒸气机的水平，也不是不可能。
只是现在的中国社会发展，也远远没有到需要大量应用蒸气机的时候，因为目前中国的劳动力绝对过盛，而且在未来相当长的时间，也不会出现劳动力紧张的情况。就是想提高兵器的生产制造效率，也不一定非要用蒸气机，比如再建一个规模相似的兵工厂也能解决，研制蒸气机的周期，和再建一个兵工厂的周期相比，也相差不了多宀。而且现在商毅也不缺资金。
但商毅经过仔细的思考之后，还是决定釆用制造蒸气机来解决生产问题。虽然再建一个兵工厂虽然不难，但再培养数千名技术熟练的工匠，可不是一件容易的事情，同时两座兵工厂，也意味着技术扩散、流失的可能性增加一部。尖端技术上的优势，是自己在这个时候称雄的基础，绝对不能让满清获得这些技术。因此在现阶段，兵工厂的规模还不易扩大，只能在现有的基础上挖掘潜力。
而在另一方面，蒸气机毕竟是社会发展的必然趋势，既使在这个时候的中国不能得到广范的运用，但在小范围内，由其是在一些强度大的生产工作：如开矿、造船、冶金等行业中，还是十分有用的。同时蒸气机的运用，还会带动一大批其他相关的产业发展和技术革新，推动社会生产力的前进也用起到一定的作用。
听商毅简单的解释了蒸气机的工作原理之后，叶瑶瑱也不禁大为惊讫，虽然她对商毅所说的蒸气机能够改变历史还半信不疑，但也清楚一但这台机器真的制造出来，确实能够节省大量的人力物力，但商毅是怎么懂得这项技术的，确实令她百思不解。不过这并不是她所关心的事情，现在只是尽心尽力的帮助商毅，就行了。
到了第二天，商毅立刻找来宋应星，把自己准备了一夜所画的十余张图纸让他看，并且又仔细的加以说眀。
商毅请宋应星到杭州来，本意是想请他担任科学院的院长。但现在科学院的成立还在构想当中，一方面是因为缺少专业人材，另一方面也是因为这一段时间的战争不断，顾不上。但宋应星对此也十分理解，毕竟这是在非常时期，自己也不能要求太多。因此现在宋应星的主要工作是教授学生，并且在各个工厂里蹲点研究技术，和其他工匠交流经验，进行生产研究。
不过自从宋应星投靠到商毅之后，确实使自己的才智得以完全发挥，同时也大开眼界，学到了不少新东西。前一段时间他先是在丝绸厂里，对织机提出了一些修改意见，使织布效率得到了一定的提高，后来又在木工厂里主持四轮马车的制造工作，在宋应星和几名欧州工匠的一起努力下，经过了大量的反复工作之后，终于在江淮战役开始之前，制造出了实用的四轮马车，也被一下子订购二百辆，使运输效率大大提高，节约了人力物力，为保证了这次战役的后勤供应，发挥了很大的作用。
同时在商毅取得江淮战役的胜利之后，宋应星对商毅的敬重又加深了一层，也十分庆幸自己当初的决定没有错。因此在商毅的手下干活，不仅可以做自己欢喜做的事情，而且也能为抗击清军的入侵，尽了自己的一份力量。因此宋应星对目地的生活也颇觉得满足。
而这一次看完了商毅画出来的蒸气机图纸，又详细听完商毅说明的蒸气机的结构和工作原理，也确实让宋应星大为震惊，因为在这个时代，社会分工才刚刚开始，各门学科的分�
