第章铁模铸炮技术的突破
许乐天走后，林海下令召回在桃园、新竹、苗栗一带清剿道卡斯人的尖兵局，以便出征之前能得到休整。
和道卡斯人的战争已经持续了近半年之久，尖兵局在成军之后只经过了一个月的集训，之后就直接开赴战场了。
这场战争其实不过是一种猫鼠游戏罢了，尖兵局以半步半骑的百人队为单位轮番出战，在无穷无尽的台地和丘陵中搜寻道卡斯人的踪迹，抓够一百名奴工就可以回淡水轮换。
这一带基本都是无人区，尖兵局的作战行动是很艰苦的，往往任务还没完成随身口粮就消耗完了，这时候他们就只能靠猎物和野果来充饥。
回到淡水的部队也只有短暂的休整期，之后就要投入日常训练：骑哨要训练半回旋战术的队形，步哨则要训练火绳枪射击、手榴弹投掷等科目，偶尔还要和陆军部一起合练。
半年下来，当然也有一些人打退堂鼓，尖兵局的战兵只要不是在作战任务中，随时都可以向上级打申请退出，退出后一律安排到陆军部的辅兵队伍中，月饷会瞬间骤降。
与此同时，除了奴工之外，金河国及其藩属铁之国的全体男性子民都可以报名加入尖兵局。但选拔标准十分严格，对体型、力量、速度、耐力以及汉语水平等都有较高要求。
除此之外，箭术和骑术必须有一项要过关。这里面骑术的要求是比较低的，主要是金河国的民间并无马匹，只要能骑着毛驴或骡子在校场上快速跑两圈的就算合格。
尖兵局已经步入正轨，陆军部的炮兵局却被撤销了。但一个多月前，林海又在陆军部成立了一个直属中军的炮兵哨，哨长由刚刚从爪哇归来的江雨担任，他本来就是个从辅兵队长提拔起来的试局长，一直享受哨长待遇，所以也不算是降职。
这炮兵哨的装备就是火器局最新研制的轻型臼炮，目前还只有两门试制阶段生产的样炮供他们训练，正式装备还没有交付使用。
下令召回尖兵局后，林海又马不停蹄地来到了火器局，视察这批臼炮的生产进度。
轻型臼炮的研制立项已经有八个多月了，样炮的设计和试制花了四个多月，一共试制了三种型号，每型生产出两门样炮，最终经过测试选择了其中一型装备部队。
这型炮口径接近四寸，大致等于海军用的十斤炮，但倍径却不到二，连同炮母总重大约一百五十明斤，健壮的骡子可以驮着日行百里。
不过这个炮母仅仅是方便驮炮的工装，实际用的时候还要安装在专用的底座上，那底座也不轻，需要另一头骡子来驮。
如今又是四个月过去了，算算时间正式装备也快出来了，主要还是泥模的制作周期实在太长，光是烘干就需要三到四个月时间。
“总座，十三门臼炮如今有两门正在铸铳台上浇铸，其余十一门还在排队，泥模都已经烘干了。”火器局局长向林海汇报道，炮兵哨只需要十门臼炮，但考虑到可能的报废，火器局一共制作了十三具泥模。
这主要还是因为该型臼炮口径小、倍径短，成品率还是比较高的。要是海军用的十斤炮，交付十门就得照着五十门去生产，这也意味着需要制作五十具泥模，实在是太费劲了。
“预计还要多久交付使用？”林海上次来火器局还是去倭国之前，当时泥模还在烘干。
“再有一个月应该够了。”火器局局长说着又道，“主要是我们只有两座铸铳台，下模安芯和浇铸也需要几天时间，机加和测试倒是还好一些，臼炮倍径短，钻膛不算费事，局里的镗床也比较多。”
“所以当前的瓶颈是在铸铳台？”林海闻言点了点头，火器局以前也曾申请过多建几座铸铳台，但由于泥模的生产效率跟不上，最后被驳回了，想不到如今反倒成了瓶颈。
主要是这批泥模是额外抽调人手并行制作的，林海给火器局的任务也是年底前交付这批臼炮，导致如今很可能赶不上与郑芝龙的决战。
“还有没有办法加快进度？”林海接着又问道。
“有，何副司长那里还有个小型铸铳台，不过要用那个台子，只能是总座出面了。”火器局长接着又补了一句，“半个月前，伦司长来过一次火器局，要征用那个小台子，硬是没拗过何副司长。”
半个月前，也就是郑芝龙出兵不久后，伦第一这小子倒是挺机敏的。但那何良焘也着实是牛脾气，连顶头上司的账都不买。
从燧发枪机仿制开始，营造司成立了一个研究院，由副司长何良焘担任院长。那个小铸铳台是研究院的资产，不归火器局管，主要用于铁模铸炮项目，该项目是在四寸臼炮的样炮试制完成后上马的，截止到林海去倭国前还没有搞出什么名堂来。
营造司研究院当前的研究项目都是火器相关的，也在新店溪中游，林海于是又来到研究院所在地。
何良焘听说林海来了，连忙亲自迎了出来，自从铁模铸炮项目上马之后，他就住在了新店溪中游，连续好几个月都没有去过关渡。
“何副司长，铁模铸炮项目搞得怎么样了？”林海对这个项目非常关注，就算不为了那个小铸铳台，他这次本来也是要来研究院看看的。
“总座，我们正在铸造样炮，这回我觉得希望很大。”何良焘神情疲惫，但眉眼之间却满是兴奋。
“哦？为何这么有信心？”林海感到有些诧异，上次他到研究院来时，何良焘还是一筹莫展的样子。
当时用铁模铸出的臼炮又脆又硬，在测试中已经连炸了好几次，还有几次在机加环节就被干废了，大家提出了各种工艺改进设想，但最终却无一例外失败了。
“是这样的，总座。就在你去倭国后不久，火器局有个半年前入职的工匠找到属下，说是他有办法，我听了他的思路感觉豁然开朗，所以就把他调到了研究院来……”
“是什么思路？”林海打断了何良焘，他其实知道铁模铸炮的问题所在，也知道解决问题的方向。
“他说铁模铸出来的炮之所以又硬又脆，主要是冷却太快了，属下觉得很有道理……”何良焘这话一出口，林海就知道找到症结了，铁模和泥模的最大区别确实就在于散热。() ()
“此人是半年前入职的，是今年新来的移民吗？原来是做什么的？”林海听了很高兴，研究院自己解决了这事，不用他介入，这是个好消息。
“是的，他是崇明来的，老家据说是北直隶的，本来就是铁匠。”何良焘闻言回道。
“哦？是铁匠？这人叫什么名字，叫他过来我和他聊聊。”林海感到有些诧异，毕竟清朝搞出铁模铸炮之后就一直没有解决白口铁问题，说明这个问题对于当时的冶金领域来说是很有难度的。
“名字有点怪，叫左武卫。”何良焘说着就让人去请这个左武卫过来。
半盏茶功夫后，一个头发花白、胡子拉碴、发际线略高的汉子被请了过来，看样子起码有四五十岁了。看到林海后，这人略显拘谨地叉手道：“小人左武卫，见过总座。”
“不必多礼，你多大年纪了？”林海看到来人后略显失望，他向来都认为伟大的创新都是由年轻人做出的。
“回总座的话，小人今年二十五。”左武卫这句话差点没让林海口中的茶水喷出来，敢情这家伙是个少年白，而且这面向也确实显老了一些。
不过知道此人年纪不大后，林海倒是挺高兴的，接着又问道：“你为何说铁模铸炮的问题就在于冷却太快？”
“因为小人在年幼时曾见过我爹用铁模铸造犁铧之类的农具，当时铸成之后，要把铁农具放在窑炉里焖火，之后再慢慢冷却，这般才能让它不那么脆……”
林海闻言恍然大悟，左武卫所说的是一种退火工艺，或者具体点可以叫生铁柔化技术。
他在后世的一档军武节目里曾经看到过，抗日时期我军的兵工厂曾经饱受一个问题的困扰，具体来说就是白口铁的榴弹弹壳太过脆硬以致难以加工，最后的解决方法用到了德国黑心韧化技术与太行山焖火技术，堪称是土洋结合。
不过林海却不知道，其实老祖宗在战国时期就有生铁柔化技术了，到了汉朝已经可以用退火工艺处理薄壁的铸铁件，得到黑心可锻铸铁。
当时的农具都是用这种工艺制造的，不过由于后来炼钢技术的发展，生铁柔化技术在农具制造领域基本被淘汰了，只在偏远山区还有流传，以致于与之类似的铁模铸炮白口铁问题在清朝没能得到解决。
“所以你的解决思路是把铸好的臼炮放到窑炉里焖火？”林海接着又问道。
“不，不，那样不行。”左武卫闻言连连摆手，“火炮的管子太厚了，用那个法子不行，但如果在浇铸前把铁模烤热，浇铸后不让它那么快冷下来，我想是可行的。因为有泥模铸炮的例子在，泥模的好处就是散热慢。”
“很好，希望你这个法子能行得通。”林海勉励了左武卫一句，此人虽然是从幼时的经验得到启发，但后面这番话还是体现了他的思维能力。
“总座，我还有个想法，不知当讲不当讲。”左武卫受到林海鼓舞，接着又说道。
“有什么想法直言无妨，研究院不怕异想天开。”林海继续勉励。
“是这样的，小人在火器局这半年来发现一个现象，就是铸铁炮的缺陷大多出现在内壁附近。虽然不清楚为什么会这样，但既然知晓了这个现象，那我们何不干脆先铸实心炮，然后钻出空心的炮管来，这样一来不就可以把有缺陷的部分都去除掉吗？铸铁炮的成品率将会提高很多。”
左武卫接着又说道：“这样做还有个好处，可以不用制作型芯了，而且安芯的时候总是会存在偏差，用钻床和镗床来加工会好得多。”
此言一出，林海算是彻底震惊了。左武卫说的实际就是一百多年后欧洲的实心钻膛技术，这是火炮制造史上一项划时代的技术变革，其意义还不仅仅是左武卫所说的成品率以及精确性这两点。
铸造缺陷是一个老大难的问题，即使是现代技术也难以避免，但在火炮制造领域，这个问题其实是有办法规避的。
因为铸造缺陷往往会出现在铸件的中心区域，这是由热胀冷缩原理决定的。在自然冷却的情况下，外表面由于面积大容易先冷却，内里最后冷却，而冷却需要收缩，外面已经定型了，最后就需要空气或者疏松结构来补偿总体积，这就导致左武卫所言铸铁炮的缺陷往往在内壁附近。
这个问题有两种解决方法，一种是所谓的内模水冷技术，让炮管由内向外冷却，这样内层密实外层疏松，其实就有点类似内锻外铸的复合炮了。大名鼎鼎的罗德曼铸炮法就是用的这种技术，但以当前的技术基础，要想搞出来就是有生之年系列了。
另一种就是左武卫所说的实心钻膛技术，这个比罗德曼铸炮法要早得多，简而言之就是用机加工的手段绕开了铸造缺陷的问题，降低铸造的要求，但却提高了机加的要求。
实心钻膛技术加上透气性更好的砂型铸造技术，最终带来的效果就是世纪欧洲的铸造火炮实现了轻量化，磅野战重炮差不多比过去轻了小一半，这也直接导致了骑炮兵的问世。
“何副司长，你怎么看？”
“想法很好，但要实现起来有难度。”
“你不就喜欢干有难度的事吗？我看实心钻膛技术可以作为一项长期课题，还有砂模铸炮……”
砂模铸炮的事林海很早就跟何良焘提过，会友公司如今蒸蒸日上，这两件事他觉得都可以提到日程上来了。只要突破了这两项技术，陆军的野战重炮就能基本达到拿战时期的水平了，这也意味着炮兵战术的巨大变革。
当然眼下有了铁模铸炮技术，海军舰炮上量的问题也能得到初步解决了，毕竟海军对火炮重量没那么敏感，眼下的问题主要是产能太低。
“何副司长，若是左工的法子真的解决了铁模铸炮问题，我想应该破格晋升为大匠，后面可以继续研究实心钻膛和砂模铸炮……”
许乐天走后，林海下令召回在桃园、新竹、苗栗一带清剿道卡斯人的尖兵局，以便出征之前能得到休整。
和道卡斯人的战争已经持续了近半年之久，尖兵局在成军之后只经过了一个月的集训，之后就直接开赴战场了。
这场战争其实不过是一种猫鼠游戏罢了，尖兵局以半步半骑的百人队为单位轮番出战，在无穷无尽的台地和丘陵中搜寻道卡斯人的踪迹，抓够一百名奴工就可以回淡水轮换。
这一带基本都是无人区，尖兵局的作战行动是很艰苦的，往往任务还没完成随身口粮就消耗完了，这时候他们就只能靠猎物和野果来充饥。
回到淡水的部队也只有短暂的休整期，之后就要投入日常训练：骑哨要训练半回旋战术的队形，步哨则要训练火绳枪射击、手榴弹投掷等科目，偶尔还要和陆军部一起合练。
半年下来，当然也有一些人打退堂鼓，尖兵局的战兵只要不是在作战任务中，随时都可以向上级打申请退出，退出后一律安排到陆军部的辅兵队伍中，月饷会瞬间骤降。
与此同时，除了奴工之外，金河国及其藩属铁之国的全体男性子民都可以报名加入尖兵局。但选拔标准十分严格，对体型、力量、速度、耐力以及汉语水平等都有较高要求。
除此之外，箭术和骑术必须有一项要过关。这里面骑术的要求是比较低的，主要是金河国的民间并无马匹，只要能骑着毛驴或骡子在校场上快速跑两圈的就算合格。
尖兵局已经步入正轨，陆军部的炮兵局却被撤销了。但一个多月前，林海又在陆军部成立了一个直属中军的炮兵哨，哨长由刚刚从爪哇归来的江雨担任，他本来就是个从辅兵队长提拔起来的试局长，一直享受哨长待遇，所以也不算是降职。
这炮兵哨的装备就是火器局最新研制的轻型臼炮，目前还只有两门试制阶段生产的样炮供他们训练，正式装备还没有交付使用。
下令召回尖兵局后，林海又马不停蹄地来到了火器局，视察这批臼炮的生产进度。
轻型臼炮的研制立项已经有八个多月了，样炮的设计和试制花了四个多月，一共试制了三种型号，每型生产出两门样炮，最终经过测试选择了其中一型装备部队。
这型炮口径接近四寸，大致等于海军用的十斤炮，但倍径却不到二，连同炮母总重大约一百五十明斤，健壮的骡子可以驮着日行百里。
不过这个炮母仅仅是方便驮炮的工装，实际用的时候还要安装在专用的底座上，那底座也不轻，需要另一头骡子来驮。
如今又是四个月过去了，算算时间正式装备也快出来了，主要还是泥模的制作周期实在太长，光是烘干就需要三到四个月时间。
“总座，十三门臼炮如今有两门正在铸铳台上浇铸，其余十一门还在排队，泥模都已经烘干了。”火器局局长向林海汇报道，炮兵哨只需要十门臼炮，但考虑到可能的报废，火器局一共制作了十三具泥模。
这主要还是因为该型臼炮口径小、倍径短，成品率还是比较高的。要是海军用的十斤炮，交付十门就得照着五十门去生产，这也意味着需要制作五十具泥模，实在是太费劲了。
“预计还要多久交付使用？”林海上次来火器局还是去倭国之前，当时泥模还在烘干。
“再有一个月应该够了。”火器局局长说着又道，“主要是我们只有两座铸铳台，下模安芯和浇铸也需要几天时间，机加和测试倒是还好一些，臼炮倍径短，钻膛不算费事，局里的镗床也比较多。”
“所以当前的瓶颈是在铸铳台？”林海闻言点了点头，火器局以前也曾申请过多建几座铸铳台，但由于泥模的生产效率跟不上，最后被驳回了，想不到如今反倒成了瓶颈。
主要是这批泥模是额外抽调人手并行制作的，林海给火器局的任务也是年底前交付这批臼炮，导致如今很可能赶不上与郑芝龙的决战。
“还有没有办法加快进度？”林海接着又问道。
“有，何副司长那里还有个小型铸铳台，不过要用那个台子，只能是总座出面了。”火器局长接着又补了一句，“半个月前，伦司长来过一次火器局，要征用那个小台子，硬是没拗过何副司长。”
半个月前，也就是郑芝龙出兵不久后，伦第一这小子倒是挺机敏的。但那何良焘也着实是牛脾气，连顶头上司的账都不买。
从燧发枪机仿制开始，营造司成立了一个研究院，由副司长何良焘担任院长。那个小铸铳台是研究院的资产，不归火器局管，主要用于铁模铸炮项目，该项目是在四寸臼炮的样炮试制完成后上马的，截止到林海去倭国前还没有搞出什么名堂来。
营造司研究院当前的研究项目都是火器相关的，也在新店溪中游，林海于是又来到研究院所在地。
何良焘听说林海来了，连忙亲自迎了出来，自从铁模铸炮项目上马之后，他就住在了新店溪中游，连续好几个月都没有去过关渡。
“何副司长，铁模铸炮项目搞得怎么样了？”林海对这个项目非常关注，就算不为了那个小铸铳台，他这次本来也是要来研究院看看的。
“总座，我们正在铸造样炮，这回我觉得希望很大。”何良焘神情疲惫，但眉眼之间却满是兴奋。
“哦？为何这么有信心？”林海感到有些诧异，上次他到研究院来时，何良焘还是一筹莫展的样子。
当时用铁模铸出的臼炮又脆又硬，在测试中已经连炸了好几次，还有几次在机加环节就被干废了，大家提出了各种工艺改进设想，但最终却无一例外失败了。
“是这样的，总座。就在你去倭国后不久，火器局有个半年前入职的工匠找到属下，说是他有办法，我听了他的思路感觉豁然开朗，所以就把他调到了研究院来……”
“是什么思路？”林海打断了何良焘，他其实知道铁模铸炮的问题所在，也知道解决问题的方向。
“他说铁模铸出来的炮之所以又硬又脆，主要是冷却太快了，属下觉得很有道理……”何良焘这话一出口，林海就知道找到症结了，铁模和泥模的最大区别确实就在于散热。() ()
“此人是半年前入职的，是今年新来的移民吗？原来是做什么的？”林海听了很高兴，研究院自己解决了这事，不用他介入，这是个好消息。
“是的，他是崇明来的，老家据说是北直隶的，本来就是铁匠。”何良焘闻言回道。
“哦？是铁匠？这人叫什么名字，叫他过来我和他聊聊。”林海感到有些诧异，毕竟清朝搞出铁模铸炮之后就一直没有解决白口铁问题，说明这个问题对于当时的冶金领域来说是很有难度的。
“名字有点怪，叫左武卫。”何良焘说着就让人去请这个左武卫过来。
半盏茶功夫后，一个头发花白、胡子拉碴、发际线略高的汉子被请了过来，看样子起码有四五十岁了。看到林海后，这人略显拘谨地叉手道：“小人左武卫，见过总座。”
“不必多礼，你多大年纪了？”林海看到来人后略显失望，他向来都认为伟大的创新都是由年轻人做出的。
“回总座的话，小人今年二十五。”左武卫这句话差点没让林海口中的茶水喷出来，敢情这家伙是个少年白，而且这面向也确实显老了一些。
不过知道此人年纪不大后，林海倒是挺高兴的，接着又问道：“你为何说铁模铸炮的问题就在于冷却太快？”
“因为小人在年幼时曾见过我爹用铁模铸造犁铧之类的农具，当时铸成之后，要把铁农具放在窑炉里焖火，之后再慢慢冷却，这般才能让它不那么脆……”
林海闻言恍然大悟，左武卫所说的是一种退火工艺，或者具体点可以叫生铁柔化技术。
他在后世的一档军武节目里曾经看到过，抗日时期我军的兵工厂曾经饱受一个问题的困扰，具体来说就是白口铁的榴弹弹壳太过脆硬以致难以加工，最后的解决方法用到了德国黑心韧化技术与太行山焖火技术，堪称是土洋结合。
不过林海却不知道，其实老祖宗在战国时期就有生铁柔化技术了，到了汉朝已经可以用退火工艺处理薄壁的铸铁件，得到黑心可锻铸铁。
当时的农具都是用这种工艺制造的，不过由于后来炼钢技术的发展，生铁柔化技术在农具制造领域基本被淘汰了，只在偏远山区还有流传，以致于与之类似的铁模铸炮白口铁问题在清朝没能得到解决。
“所以你的解决思路是把铸好的臼炮放到窑炉里焖火？”林海接着又问道。
“不，不，那样不行。”左武卫闻言连连摆手，“火炮的管子太厚了，用那个法子不行，但如果在浇铸前把铁模烤热，浇铸后不让它那么快冷下来，我想是可行的。因为有泥模铸炮的例子在，泥模的好处就是散热慢。”
“很好，希望你这个法子能行得通。”林海勉励了左武卫一句，此人虽然是从幼时的经验得到启发，但后面这番话还是体现了他的思维能力。
“总座，我还有个想法，不知当讲不当讲。”左武卫受到林海鼓舞，接着又说道。
“有什么想法直言无妨，研究院不怕异想天开。”林海继续勉励。
“是这样的，小人在火器局这半年来发现一个现象，就是铸铁炮的缺陷大多出现在内壁附近。虽然不清楚为什么会这样，但既然知晓了这个现象，那我们何不干脆先铸实心炮，然后钻出空心的炮管来，这样一来不就可以把有缺陷的部分都去除掉吗？铸铁炮的成品率将会提高很多。”
左武卫接着又说道：“这样做还有个好处，可以不用制作型芯了，而且安芯的时候总是会存在偏差，用钻床和镗床来加工会好得多。”
此言一出，林海算是彻底震惊了。左武卫说的实际就是一百多年后欧洲的实心钻膛技术，这是火炮制造史上一项划时代的技术变革，其意义还不仅仅是左武卫所说的成品率以及精确性这两点。
铸造缺陷是一个老大难的问题，即使是现代技术也难以避免，但在火炮制造领域，这个问题其实是有办法规避的。
因为铸造缺陷往往会出现在铸件的中心区域，这是由热胀冷缩原理决定的。在自然冷却的情况下，外表面由于面积大容易先冷却，内里最后冷却，而冷却需要收缩，外面已经定型了，最后就需要空气或者疏松结构来补偿总体积，这就导致左武卫所言铸铁炮的缺陷往往在内壁附近。
这个问题有两种解决方法，一种是所谓的内模水冷技术，让炮管由内向外冷却，这样内层密实外层疏松，其实就有点类似内锻外铸的复合炮了。大名鼎鼎的罗德曼铸炮法就是用的这种技术，但以当前的技术基础，要想搞出来就是有生之年系列了。
另一种就是左武卫所说的实心钻膛技术，这个比罗德曼铸炮法要早得多，简而言之就是用机加工的手段绕开了铸造缺陷的问题，降低铸造的要求，但却提高了机加的要求。
实心钻膛技术加上透气性更好的砂型铸造技术，最终带来的效果就是世纪欧洲的铸造火炮实现了轻量化，磅野战重炮差不多比过去轻了小一半，这也直接导致了骑炮兵的问世。
“何副司长，你怎么看？”
“想法很好，但要实现起来有难度。”
“你不就喜欢干有难度的事吗？我看实心钻膛技术可以作为一项长期课题，还有砂模铸炮……”
砂模铸炮的事林海很早就跟何良焘提过，会友公司如今蒸蒸日上，这两件事他觉得都可以提到日程上来了。只要突破了这两项技术，陆军的野战重炮就能基本达到拿战时期的水平了，这也意味着炮兵战术的巨大变革。
当然眼下有了铁模铸炮技术，海军舰炮上量的问题也能得到初步解决了，毕竟海军对火炮重量没那么敏感，眼下的问题主要是产能太低。
“何副司长，若是左工的法子真的解决了铁模铸炮问题，我想应该破格晋升为大匠，后面可以继续研究实心钻膛和砂模铸炮……”