對於西洋炮的技術,湯若望是這方麵的頂級專家,他二十年前就為大明的京城火炮廠工作,還和孫元化一起去過遼東前線,熟悉一線將士的需求。朱慈烺提出改進大明火炮技術的時候,湯若望就讓大明的炮匠建好了一個火炮的作坊。
那天,湯若望帶朱慈烺等人走到火炮作坊裏考察。朱慈烺發現這裏的熔爐已經建好,鐵匠們正忙著製造鑄炮泥型。
看到朱慈烺走過來,炮匠們都停下手中的活,跪下行禮。朱慈烺揮揮手,道:“諸位匠人們辛苦了,請起吧!你們忙自己的活吧。”
在鑄造炮管的廠房裏,朱慈烺問身邊一個炮匠:“聽說你們最近都很積極工作,一個有用的新點子獎勵十兩銀子,一件新武器獎勵白銀一百兩。現在造新火炮進展怎麼樣了?”
這位年老的炮匠眼睛紅紅的,最近他花了很多心思在造炮上,提出了一個新點子,得到了炮廠的十兩銀子獎勵,他答道:“工具和熔爐已經打造好,準備泥型製造第一門銅芯火炮。我們許久沒有造炮了,第一門炮準備隻鑄一門小的,再加以改進。”
朱慈烺知道大明已經有了銅芯鐵體的火炮技術,問道:“你們用泥型鑄炮,那泥裏的水泡怎麼辦?高溫的銅水一澆進去,泥型裏隻要有一絲水分就會立即蒸發成水蒸氣,在銅炮裏形成氣泡。裏麵的氣泡多了,很容易導致炸鏜!”
湯若望沒想到朱慈烺也懂得火炮的鑄造,回答道:“泥型鑄炮確實產生氣泡,我們做好泥型後,都要風幹後才使用。不過即便是這樣,還是免不了有一些氣泡,形成馬蜂窩,我們正在研究這個問題的解決方法,現在平均鑄十門炮才有兩三門炮堪用,效率太低!”
“十門炮才有兩三門堪用?”那段時間朱慈烺惡補了許多西洋鑄炮的書籍,像現代考試前的臨時抱佛腳,不過在書中他看到過一種方法可以解決這個問題,便道:“如果不用泥型,而是用鑄鐵做鑄模呢!鑄鐵裏麵沒有水,不會形成氣泡,這樣炮管的成品率會極大提高,銅炮內外壁都會比較光滑,可以減少表麵清理,鏇銑內膛的工作量!”
聽到朱慈烺的話,炮廠的老炮匠都愣住了,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,湯若望的畢竟是鑄炮經驗豐富的西洋火炮專家,貨真價實的,朱慈烺一點撥,他立即想起來了,湯若望覺得用鑄鐵來做鑄模確實有很大的好處,說:“你們快試試。”
領頭的老匠人摸了摸後腦袋,問道:“大人,小人有一事不明,如果用鑄鐵做鑄模,這鑄模和銅炮到時候如何分開呢?”
湯若望回答道:“這個應該好辦,用鐵模鑄造炮時,先在模的內表麵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。待凝固後立即脫去鐵模,趁炮身還紅熱時,清除毛刺,就可以得到成品了。”
其實,中國的鑄造技術長時間領先世界,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範成批鑄造生鐵農具和工具,湯若望說的使用鐵模鑄造采用雙層塗料等,也是傳統鑄造的技藝,大明的炮匠之前也聽說過。明太祖朱元璋在和陳友諒等人奪取皇權時,網羅了很多火藥火器製造的專家和工匠,采用新式火器武裝自己的部隊,從而促進了火器發展。但皇權一旦到手,相對穩定的政局建立之後,全國火器的製造和使用又令朱元璋寢食不安,擔心火器流失和私製成為威脅自身統治的因素,朱元璋設立軍器局後,要求嚴格控製全國火器,各地不得擅自製造,違者重罪治之,加上匠戶都是世襲製,所以,大明火炮廠的技術人才是全國頂尖的。此時湯若望一點撥,他們立即就想通了,覺得這方法是可行的的。
“你們幾個記下來吧。”湯若望怕炮匠們還不明白,用中國話詳細解釋道:“首先按銅炮大小,分五節作出泥炮。然後按泥炮節數分製鐵模泥型,每節泥型分成兩瓣,用車板旋製內麵,使表麵光潔形狀規整,然後烘幹備用。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製平板上,用泥充填其中一瓣,烘幹後,再蓋上泥製平板,將型箍緊,澆注後便得到第一節鐵模的一瓣。接著除去填泥,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。”
“我們記下了。”炮匠們點點頭。
朱慈烺心想,這就是專業人員的優勢,大家溝通起來沒啥障礙,不會出現雞同鴨講的尷尬,笑道:“湯先生,其實我們以後就隻造鐵芯銅體大炮了。鐵芯銅體的大炮更堅固,更輕便,滿清的神威大將軍炮現在就是鐵芯銅體的大炮,我們可不能落後呀。”
湯若望點點頭,道:“確實是這樣,沒想到大人還懂得製造鐵芯銅體火炮,我們以後就造這種大炮了,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,在鑄模中炮芯外麵澆鑄一層青銅。”
火炮作坊失敗了幾次,最後在湯若望的指導下,花了半個月時間摸索出了鐵坯造銅炮技術。這種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的概率。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。