第200章 鉛筆素描與小豬蕙兒
昌國兵器總公司衢山兵工廠位於衢山島南側龍潭灣附近的大龍潭村，而昌國鐵器總公司衢山鋼鐵廠則位於龍潭灣附近的曙光村，兩個工廠相隔不過半裏，中間隻隔著一座十幾丈高的山梁。這兩個工廠地處險要之地，扼守著衢山東西兩島的唯一通道，以衢山兵工廠和衢山鋼鐵廠的安防措施，能夠在陸地上保證衢山島東側配套工業和三個造船廠的安全。
衢山兵工廠東側的山峰高約六十丈，在衢山東島海拔最高，山頂有一座幾年前由漁民籌建的龍泉寺，沈方決定將整個衢山開發為軍工產業的基地之後，便投入了大量的人力、物力在衢山島上修建了大量的水泥路麵，順便把龍泉寺也擴建了一番，讓衢山島的工人在閑暇之餘有個登高踏青的去處。
龍泉寺北側兩裏處的劉家村，已位於沈氏集團的設立的軍事禁區之內，原來的十幾戶居民已遷至島的西側，沈氏集團在劉家村基礎之上，平整土地，用鋼筋混凝土修築了一個大型的靶場，無論是島上駐軍練習槍法，還是測試新的槍械、火器，此處都是安全之處。
劉家村距離西北方向的海灣足有四裏多遠，呈喇叭口狀，這個喇叭口的兩側皆是高達幾十丈的山峰，絕無閑雜人等往來。從劉家村往西北方麵每隔三十丈便設置一排靶位，每排靶位之間由一人高的暗道相連。劉家村靶場自從建成以來，劈裏啪啦的槍擊聲便在山穀之間回蕩，經日不歇，隻是最近這半個月，劉家村靶場被衢山兵工廠征用，自此之後，轟隆隆的雷鳴之聲便響徹山穀，就連附近三個船廠的工人都知道這是二公子在測試他發明的新式火器——大炮。
沈方選擇在劉家村建設靶場自然有他的理由，從劉家村往西北方向一片坦途，沒有遮擋視野之物，而到了海灣再往西北方向則是三個無人海島，一名雙子山，一名黃澤山，一名小衢山，雙子山、黃澤山距離劉家村足有十六七裏，而小衢山距離劉家村遠達二十六裏。以衢山兵工廠現在的工藝水平還造不出射程如此遠的大炮，但通過鋼鐵材料、火藥材料的不斷改進，這隻有後世十幾公裏的距離也並非遙不可及。
大炮的研製早就在沈方的計劃之中，在三個月前，沈方便要求在劉家村靶場用鋼筋混凝土建設了五個炮位，炮位的側後方為鋼筋混凝土所製造的掩體，並設置了開炮的機關，隻要在掩體中拉動繩索，繩索便會便大炮撞針前端夾著的燧石飛快地彈回，擊中大炮的火門片，並將火門片擠開，產生的火星引燃前裝滑膛炮的火藥，將炮彈擊發出去。
正是因為有了掩體的保護，衢山兵工廠才可能放心大膽地測試不同鋼材材質的大炮，及裝填不同重量的火藥，以測試不同大炮的威力，而負責試驗大炮威力的工匠有了掩體的防護，便不用擔心炸膛的危險。
五個炮位之後二十餘丈乃是觀察位，通過望遠鏡可以查看大炮的打擊距離和破壞效果。此時，申孝忠、張金慶帶著手下的工匠在觀察位正神色緊張地盯著炮位。前三個炮位的大炮都已炸膛，大炮的碎片將炮位之間厚達兩尺的鋼筋混凝土的表麵砸得坑坑窪窪，這裏的鋼筋混凝土使用特製的水泥，強度遠超過一般建築物所用的鋼筋混凝土，如果沒有防護隻怕方麵幾丈之內便再無活物。負責前三個炮位的工匠各個麵如土色，後怕不已，同時也慶幸二公子的先見之明，難道他料事如神，早就知道可能會出現炸膛的情況，才設計建築出此等固若金湯的掩體？
大炮炸膛的原因很簡單，這次試射的一批火炮乃是根據沈方要求，加大炮管的口徑和長度，現在已經有四寸的口徑，炮管長達一丈，由於前麵幾個炮管的厚度僅有四到六分，沒有達到支撐膛壓的要求而炸了膛，後麵兩個火炮的炮管厚度高達一寸和一寸三分，相比前三門火炮而言，使用了更多的鋼材，應該不至於繼續炸膛。
申孝忠、張金慶等人研製的大炮已經是第三種類型的大炮，二十天前，沈方第一次來衢山指導申孝忠等人製造大炮時，首先製造的便是非常原始的銅炮和鐵芯銅體大炮。
銅炮的製作方法是，用鑄鐵做鑄模，先在鑄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，趁炮身還是紅熱時，清除毛刺，得到成品。
大周此時的物價，一斤銅賣250文，而一斤鐵賣30文。沈方安排澆築的第一門炮，口徑二寸七分，炮長六尺四寸，炮長口徑比達到了24，用銅約500斤，僅炮管一項成本便高達125貫，加上炮架，整座銅炮重達800餘斤。第一門銅炮由於采用了鐵模鑄炮技術，炮管質量比較好，經過水車車機用鑽頭對炮管內壁打磨之後，便被拉到了炮位之上。
點火之後，隨著一聲轟鳴，整片土地仿佛都在顫抖，包括王壽光、申孝忠、張金慶等人在內所有的工匠、護衛都被這巨炮的轟響而震驚。幾秒過後，一顆重達四斤的鐵球重重地砸在兩裏外的土地之上，蕩起一片塵土。
所有人都被大炮的威力所折服，沈方卻解釋道，“這種口徑的大炮殺傷距離隻有三百步，最遠射程雖然可以達到五、六裏地，但威力便變小了，如果想要增加威力，還需要增加大炮的口徑。口徑越大，威力越大，但同時造炮所需材料就越多。這炮管越長，射程就越長，現在這個炮長口徑比是二十四，你們可以試下不同的炮徑比，在成本和威力之間尋找一個平衡點。”
“另外，還有一點，需要你們來改善。現在的射擊純屬無目標試射，你們需要在大炮上麵安裝一個瞄準裝置，通過調整大炮的角度，便可以改變大炮的射程，雖然大炮不同於步槍，並不需要多高的精度，但也不能漫無目的亂轟一氣。順便提醒一下，四十五度角時，大炮的射程最遠，所以，你們調整大炮的角度便在零度至四十五度之間進行調整即可。”
“這種實心炮彈的威力在於其貫穿性，可以對敵人的密集衝鋒、城門、城牆、海船的船體造成極大的損害，但若論殺傷力還是不如子母彈，所謂子母彈，便是在炮彈中安裝鐵丸、鐵釘並裝滿火藥，發射炮彈後，通過延時藥引，數秒之後爆炸，便成片地殺傷敵人。”
沈方的話語之中沒有一絲感情，工匠及護衛們想象到那成百上千的鐵丸、鐵釘漫天飛舞，便不寒而栗。雖然打仗免不了死人，但是這一邊倒的屠殺，讓這些受儒家傳統文化熏陶的普通百姓無法接受。
沈方覺察到這種詭異的氣氛，“這子母彈不到萬不得已之時，不必使用；但若是敵人勢大，華夏文明危在旦夕，在這不是你死，就是我亡的關鍵時刻，這子母彈便可發揮奇效。所以，申匠首，子母彈用或不用，在於人，但將其研造出來，卻看你的本事了。”
“遵命。”申孝忠硬著頭皮答道。
“方兒，這銅炮若大量生產，隻怕以我昌國之實力，也無法取得如此多的銅。而且，造一個大炮要幾百貫，還需要配套的馬車和牲口來拉運，便是以大周的財力也養不了多少個大炮。”王壽光想到不久之後要提供給西軍的五百門大炮，有些犯難。
“嶽丈大人，如果昌國沈氏沒有前些年煉鋼的材料技術積累，這銅炮就是再貴，也隻能硬著頭皮去鑄造，別人不能用鐵鑄炮，是擔心鐵質不純，導致容易炸膛，但李申他們研製的精鋼，已經經過了幾萬支步槍、火槍的檢驗，足以滿足火炮的製造。”
“那為何還製造銅炮？用鋼鐵製造鋼炮豈不省錢？”
“一方麵是銅炮堅韌，易延展，熔點低，便於鑄造，用來造炮成功率高，另一方麵則是需要通過造銅炮培養出第一批鑄炮工匠。還有，火炮一旦出現在戰場，難免會泄露出去，以大周的技術，隻能製造出銅炮，所以鐵模鑄炮工藝還不得不詳細記載下來，並有足夠的成品。”
“為了節省銅炮的成本，可以在銅炮的基礎之上進行改進，鑄造一種鐵芯銅體大炮。所謂鐵芯銅體大炮，是指先用生鐵鑄造炮芯，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。鐵芯銅體大炮能以較少的材料承受較高的膛壓，降低了火炮的重量。同時生鐵熔點較高耐磨性較好，因此這種技術提高了火炮的壽命。”
有了鐵模製造技術的鋪墊，鐵芯銅體大炮的鑄造一帆風順，不到一天，申孝忠便率領衢山兵工廠的工匠澆鑄出第一門鐵芯銅體大炮。
試炮過程一切順利，王壽光見兩種大炮皆以定型，便要求申孝忠在此基礎上用衢山鋼鐵廠生產的槍管用鋼來鑄造鋼炮。同樣的尺寸規格，用鋼鐵造出來的大炮連同炮架，僅重200餘斤，材料成本不足十貫，而鋼炮達到的效果與銅炮、鐵芯銅體大炮無異。
王壽光等人大喜，大炮雖然製造工藝簡單，但是因為所需材料甚多，所以沈方和王壽光將這種昌國火炮定價二百貫，一門銅炮算下來隻能賺十幾貫錢；如今威力與昌國火炮相同，更加輕便的鋼炮麵世，如果仍然以二百貫結算，那麽一門鋼炮可以賺到一百五十貫以上，實在是一本萬利的生意。以昌國火炮的威力，不要說二百貫，就是五百貫，想要購買的人也大有人在，隻不過除了自用以外，沈氏集團隻會將昌國火炮賣給大周，以免惹來不必要的麻煩。
第一門按保守方法鑄造的鋼炮麵世後，王壽光對衢山兵工廠及衢山鋼鐵廠部分相關人員進行了重獎，極大地激發了衢山兵工廠工匠的積極性，他們按沈方的要求，對昌國鋼炮進行持續改進，加固其炮架，並增加了帶軸承的滑動裝置，在炮擊之時，因後座力大炮的整體後移，而後又會因重力緩慢地恢複到原來的位置；增加了瞄準鏡，申孝忠借鑒出六分儀中使用的技術，使得隻需要轉動輪子便可以調整到合適的角度，這個輪子和一個標尺相連，上麵標記著從一百丈到一千丈十個刻度。
至於角度與刻度的關係便需要通過不斷地試驗才能取得較為精確的關係。而通過目鏡確定目標物的遠近，則是炮兵必修科目，後世的炮兵在沒有目鏡的情況下，將手臂伸展，豎起大拇指，通過目標各種參照物的大小比例來確定大致距離；昌國的工匠們在這段時間的培養和熏陶下，習慣了使用儀器來完成測量和定位工作，他們的解決方法也很簡單，就是根據望遠鏡的放大倍數，在目鏡上做出不同的標高，以大周百姓五尺五寸的標準身高作為參照物，可以迅速讀出目標物的距離。使用方法很簡單，例如，目鏡中遠處人影的高度與目鏡中300丈的標線重合，此人影便距離300丈，與500丈的標線重合，便距離500丈，若是與標線相近，則需要估計一個相近的距離。
隨著衢山兵工廠各項工作步入正軌，沈方、王壽光、王可兒等人便回到了昌國準備遠行。臨走之前，沈方給申孝忠、張金慶下的任務有四個，一是在昌國鋼炮不斷優化定型，子母彈研製成功之後，測試各種鋼材在鑄造時的應用，包括添加了少量鋁、錳、鋅、鉛、錫、銅等金屬後的鋼材的材質有何變化；二是，測試不同口徑、炮長、炮管厚度對大炮炮體及射程的影響；三是測試發射炮彈所裝火藥與射程之間的關係，最終確定火藥裝填極限數量、安全數量，從而為今後的定裝火藥積累數據；四是改進點火方式，將點火藥放入一竹管中，插入火門後，拉動火繩，燧石發出的火星擊打到火藥管，便可以直接開炮。
這半個月間，申孝忠、張金慶已經在昌國鋼炮基礎之上進行了大量的試驗，取得了許多寶貴的數據和經驗，終於可以進行材質、口徑、火藥量的各種嚐試，於是就發生了前麵連續三門大炮炸膛的情況。
為了本章，查詢各種炮的資料不說，還專門進行了英製與公製、大周製的轉換，同時用EXCEL做了一個計算器，輸入口徑、炮長、炮厚，便可以直接算出炮管的重量。
以下是三種主要的火炮。
名稱內徑（寸）長度（寸）厚度（寸）重量(宋斤)炮彈重量(宋斤)
昌國一型2.7 64 0.5 129 4.1
昌國二型4 100 1 632 13.3
昌國三型2 40 0.3 35 1.7