看完了通州炮廠新近鑄成的六門青銅紅衣大炮和金屬型鑄造槍管的工藝做法之後,崇祯皇帝就在新近落成的武備院二堂之中,專門召集孫承宗、李邦華、畢懋康、孫元化,以及孫和鼎、劉漢,開了一個關于火器研發與生産的禦前會議。
如今經過在通州炮廠半年多的努力試驗,湯若望、熊三拔等西洋人,已經将青銅火炮的鑄造工藝,傳授給了大明的工匠技師們。
而且,他們利用泥範一次性澆鑄青銅火炮的技藝,與大明傳統的泥範鑄造技藝差别不大,又經過先後十數次的反複試鑄,可以說已經成功地培養出了一批掌握了制範技藝的火炮工匠。
今後湯若望、熊三拔,自然是要繼續在通州炮廠服務,由孫和鼎帶着,沿着目前的技術思路,繼續爲大明軍隊鑄造各種型号的青銅或者黃銅火炮,比如大号的青銅紅衣大炮,自然需要繼續鑄造,将來作爲守城利器使用。
但是對于他們來說,通州炮廠今後努力的方向,主要是鑄造目前更爲需要的中小型青銅火炮,也就是可以安裝在帶有輪子的炮架上,在野外随軍轉戰的野戰炮。
青銅火炮鑄造的技藝,目前已經比較成熟,下一步主要就是在青銅紅夷大炮的輕型化、便攜化和騾馬化上下功夫,多鑄造中小型号的野戰青銅火炮。
與此同時,崇祯皇帝也再次下旨,讓畢懋康、孫元化等人,挑選通州炮廠技術娴熟的大明鑄炮工匠,前往遵化白冶城,在白冶城的鐵廠區,另開一座秘密炮廠,專門研究鑄鐵火炮乃至鑄鋼火炮的鑄造工藝。
如今的白冶城,每月五萬斤左右的精鐵、八千斤的低碳鋼産量,除了生産刀槍箭镞盔甲等冷兵器裝備以外,完全有餘力用來鑄造鐵炮,一旦鑄造鐵炮的工藝有突破,那麽就近鑄造,肯定要比運到通州再來煉化、澆鑄省時省力。
就在這個會議上,崇祯皇帝對着李邦華、畢懋康和孫元化,說出了鐵範鑄炮這個概念,讓他們在白冶城炮廠,進行試驗,同時也叮囑他們兩個,務必保守鐵範鑄炮的秘密,不管是試鑄成功之前,還是試鑄成功之後,本人及麾下工匠,都不得向西洋槍炮技師,以及任何外人透露鐵範鑄炮的思路和技術。
見識過泥範鑄炮、熔芯槍管制作的畢懋康和孫元化,自從聽到鐵範鑄炮這四個字,眼前就頓時一亮,突然有種茅塞頓開的感覺。
因爲泥範所具有的那些缺陷,是由泥範本身的黏土泥質所決定的,若是轉換成了統一規格的鐵範,會不會克服泥範的缺陷呢?!這是孫元化聽到皇帝提出鐵範鑄炮四個字之後,很快就想到了的問題。
事實上,不管是用泥範鑄造青銅炮,還是用泥範鑄造鑄鐵炮,這些技術在大明,并不是稀罕事。
因爲鑄造銅炮的成本比較高,所以大明朝的很多火炮,都是用鐵鑄就的,比如說霹靂炮、虎蹲炮、大将軍炮,不少都是鐵炮。
泥範鑄炮本身,根本難不倒大明的工匠,畢竟連永樂大鍾那樣高難度的頂級的東西,大明的工匠都能夠鑄成。
難的是紅夷大炮泥範的制作,若是不知道紅夷大炮的長度與口徑的關系,即倍徑問題,那麽稀裏糊塗鑄造出來的火炮多半會炸膛。
正因爲如此,大明的火炮鑄造走了很多的彎路,早在十四世紀晚期的時候,大明的火槍火炮鑄造,還走在世界的前列,但是到了十七世紀初期的時候,就已經落在了後面。
特别是明成祖朱棣遷都北京之後,明朝的鐵炮鑄造工藝,因爲各種因素開始停滞不前,到了明朝中後期,大明工匠鑄造的火炮,很多都不是一體鑄造或者一次性澆鑄成功的,多數都是拼接而成的。
比如說大明九邊廣泛裝備的虎蹲炮,其鑄造方法,完全就是像箍桶匠箍桶一樣,由好幾塊鑄鐵鍛造拼接而成,氣密性很差,不僅打不遠,而且動不動就炸膛。
其中也有泥範的問題,因爲采取泥範鑄炮工藝,一體澆鑄而成的火炮,炮膛的内壁不平,而且有很多蜂窩狀的氣孔,火藥用少了打不遠,一旦用多了又炸膛,完全就是個雞肋一樣的存在。
所以,大明中晚期的工匠,放棄了一體澆鑄的鑄炮工藝。而一旦将來采取了鐵範鑄炮技術,那麽泥範所具有的那些弊端和缺陷,比如成本高、耗時長、蜂窩孔以及不能規模化、批量化等問題,一下子就能全部解決掉了。
崇祯皇帝對李邦華、畢懋康、孫元化等人,說了鐵範鑄炮的原理,然後又跟他們講了鑄造火槍的原理。
也是分成兩撥,一撥是以葡萄牙人槍炮技師羅德裏格斯爲主,繼續在通州炮廠爲大明軍隊鑄造火槍,另一撥則全部都是大明工匠,以鐵範鑄炮法,研究鑄造西洋前裝燧發滑膛槍。
火槍的生産,最大的問題是合格的槍管,有的槍管是直接用鐵水直接就着提前制作好的泥範澆鑄的,比如大明自己就能生産的霹靂炮,這種槍管粗而短,射程也短,而且比較沉重,一個人都操作不了,看着挺吓人,但實際上威力并不大,即使裝備再多,也沒什麽戰鬥力。
有的槍管是鍛造的,就是用熟鐵片卷成槍管的形狀,然後套在工具鋼制造的砧子上,反複不斷地鍛打而成。
還有一種,就像制造虎蹲炮那樣,是采用箍桶匠的技術制造的槍管。這些槍管,要麽粗短,像個小炮,射程太短,沒威力;要麽就是夠長,也夠細,但是氣密性不好,而且不耐高溫,打幾槍,就不行了,再打就要炸膛,不安全。
當然,這些制作方法制作出來的火槍槍管,都不能與後世直接在各種直徑的圓鋼上面利用車床鑽孔制造出來的槍管相比。
但是總的來說,羅德裏格斯所演示的金屬範熔芯鑄造法,稍加改良即可成爲規模化生産的辦法。
因爲火炮的炮筒本身也是管狀物,因此鑄造炮筒與鑄造槍管的原理是一樣的,所不一樣的地方,主要在于鑄炮的管芯鐵模規格要粗大一些,管壁要厚重一些,而鑄造槍管的相應鐵模,就要細小的多了。
而且用鐵模鑄造槍管,不需要像羅德裏格斯等人演示的那樣,最後還要通過加熱,熔掉槍管中間的青銅管芯。
而隻需在管芯鐵模之上刷上一層或者兩層耐高溫的精細黏土漿料,澆鑄冷卻之後,浸水軟化,然後敲碎管芯與管身之前那一層薄薄的黏土漿衣,抽出管芯鐵模即可。
雖然質量上肯定沒有熔芯鑄造的好,但勝在鐵範可以反複使用,可以大規模快速制造鑄鐵槍管,而槍管的問題一旦解決掉,那麽隻要鋼鐵供應沒有問題,大規模的火槍制造也就不成問題了。
如今一旦鋼鐵供應已經上來了,一旦探索形成一套成熟的鐵範鑄造工藝,那麽大規模制造鑄鐵跑、鑄鋼炮就有了可能,而且鑄造堪用的槍管也有了可能。
鐵範鑄炮的難點,當然也是難在制範,首先要倒模法和失蠟法,鑄造出統一标準的鐵範。
接下來的工藝,與泥範鑄炮法一樣,不過是在膛芯鐵範和炮筒外殼鐵範上,刷上一層或者兩層能耐高溫的精細泥漿,幹燥後,即可将熔化的鐵水或者鋼水,一次性澆鑄在膛芯和外殼之間的空隙中,如此即可鑄成一尊鐵炮。
與泥範相比,鐵範鑄炮法,最大的優勢,則在于鐵範可以反複使用,一套鐵範,可以使用千次萬次,所制造出來的火炮口徑、倍徑,便于火炮藥包和彈丸的統一化、規範化和标準化。
除此之外,兩者在鑄炮工藝和程序上并沒有太大的差别。
當然了,鐵範與泥範的差别,如果說對于鑄造火炮來說還不算太大的話,那麽對于鑄造一體的槍管來說,那個差别可就大了。
泥範自然做不到正常槍管所需要的那種口徑大小,而鐵範卻可以輕易做到這一點,而且不會折斷,可以反複使用,從此制造各種口徑的槍管,将不會成爲難題。
一口氣說完了這些,崇祯皇帝看着一臉震驚表情的孫承宗、李邦華等人,繼續說道:“除了嘗試利用鐵範,鑄造火槍火炮,其他火器物資的生産,也不能落下。朕這裏還有一個想法,就是各種口徑火槍火炮所用的火藥和彈丸,也要統一重量和大小,火藥最好事前制成統一分量的藥包,裝填的時候直接拆開倒入即可,彈丸的大小也要統一,藥包可以用防水的油紙制作,也可以用易燃的絲綢制作,總之,不管是未來的火炮,還是火槍,每次火藥的用量,要統一規格、分量和标準,提前制成藥包備用。”
孫承宗、李邦華、畢懋康、孫元化等人,自然是連忙領旨應諾。
十七世紀的時候,火槍火炮的用藥量,在西方諸國,已經開始逐步走向定量化和标準化了,但在大明軍隊之中,标準化還是個稀罕物,一個成熟的炮手或者火槍手,其最大的本事,就是能夠按照火炮的口徑、長度,來推算膛内的壓力,然後選擇性地使用火藥和彈丸。
這在當時的西方,已經是一個正在規範的東西了,而在當時的大明,卻是槍炮技師們的不傳之秘。
崇祯皇帝一個上午的時間,幾乎全部都花在了武備院及其槍炮廠,與李邦華、畢懋康、孫元化等人密談之後,崇祯皇帝又出來接見了湯若望、熊三拔,以及羅德裏格斯等西洋人,也接見了在鑄炮過程中表現突出的大明工匠技師,人人都給予了獎勵。
所有這些該做的事情做完,崇祯皇帝先是起駕回到講武堂,在講武堂與學員們再一次共進午餐之後,起駕離開通州,結束了這一次的通州之行,帶着衆多的随扈人員,沿着來路回了北京城。手機用戶請浏覽閱讀,更優質的閱讀體驗。