任何一件事情、任何一個計劃,想要做成,其實在計劃之前都是有前置條件的。 所以,前幾天,在開始生產之前,王戰成立了一個皇曌計量司。 選了幾間偏僻安靜的宮室作為計量司辦公和生產的場所,選了一些工匠作為生產人員,緊急製作了一批尺子,一批大秤小秤,為所有將要參與生產的工匠統一度量衡。 長遠來說,以此為基礎,王戰要逐漸清理統一全大曌的度量衡。 在急需的尺秤生產完之後,王戰還安排了工匠對這幾間宮室進行地火龍、火墻改造,確保一年四季、哪怕是冬天室內都能保持現在的溫度,盡最大可能消除溫差引起的度量衡器的誤差。以後,這裡就是大曌基準母尺的存放地。 沒有溫度計也不要緊,暫時以室內穿衣多少、體感來確定,雖不精確,卻也比不采取任何措施要好得多。之所以不用恒溫性更好的地下室,是因為實際運用尺子的生產場所暫時還做不到與地下室相同的溫度條件,相去甚遠。 尺子,對於標準化通用化乃是根本,王戰選用了工匠中最善於微雕的匠人製作。 匠人名為陶核舟,能在米粒上雕刻出精美的山水人物,其所雕刻之白米,迎著光,從斜側方看去,山水人物線條清晰,栩栩如生,在匠人中頗為有名。據其自言,家中有一套祖傳的練習眼力的方法,平時經常用刻刀劈開頭發絲進行練習,故所雕刻之線條至少可以精確至半個發絲的程度。 至於尺子的標準模板,王戰沒有選用現在大曌的尺子。 之所以如此,是因為名義上大曌的度量衡是統一的,其實卻是不統一的。 在民間,尺有長短、鬥有大小。 最明顯的就是鬥,鄉間催糧、州縣管庫的小吏,糧店的奸商,大鬥入小鬥出,在量上首先就盤剝一道;賣布的奸商往往也有短尺用來一分一毫的占便宜;甚至張居正清丈田畝之時,也有極少數官員為了能多量出田畝數來增加政績,將丈量田畝的量田步弓改短,以減小每畝的麵積而增多田畝的畝數。如此下來,積年累月,度量衡逐漸混亂,標準難辨。 官方工匠雖未必個個如此,王戰卻不可不防,畢竟戚繼光和趙士禎都曾經記述過彈丸與銃管口徑不一的弊病。一個領兵良將,一個技術高手,都指出同樣的問題,顯非偶然。 而王戰一定要保證任何一人生產出來的銃彈、炮彈都能夠嚴絲合縫的裝填入任何一門銃、炮之中,堅決要實現標準化、通用化,盡可能的減少型號。五種炮車和車輛,隻有一大一小兩種車輪,就是這種目標的體現。所以,標準尺度必不可少。 在官方,大曌的尺子與彼世大明一樣分為三種:營造尺、亦即曲尺。寶源局銅尺、亦既量地尺。鈔尺、也就是裁衣尺。 營造尺,也被稱為魯班尺、曲尺,也就是最早的“矩”,相當於一長一短兩把尺子以直角連在一起。所有的營造工匠都用這種尺來量尺、定方。據說以此尺營造宅院宮殿最合乎風水吉兇之道,所以成為營造專用。 量地尺。大曌一丈為十量地尺,丈量田畝的量田步弓為五量地尺,此時的長度單位“一步”也是五量地尺,所以量田步弓才被稱為步弓。此時大曌田畝,一步寬、二百四十步長為一畝,百畝為一頃。 鈔尺,也即裁衣尺。這是王戰唯一能記住精確尺寸的尺子:三百四十毫米。 之所以能記住,是因為朱載堉的《律呂精義》記載,鈔尺的長度與寶鈔的外邊長度是相同的,而後世博物館測量數十張流傳下來的大明寶鈔,寶鈔平均長度為三百四十點一五毫米,互相之間的差別肉眼完全難以分辨,也就是說,寶鈔的製造精度極高,相互之間的差別極小。書籍與博物館中的寶鈔、考古成果互相映照,更形象一些,所以王戰才僥幸清楚記住了寶鈔的尺寸。 在此時沒有後世的天文學、同位素和光學成果的情況下,寶鈔自然可以作為尺度標準,以寶鈔的三百四十分之一來確定精確的一毫米。 其他兩種尺的一尺大約是多少毫米王戰就記不住了,但現場對照,與依據寶鈔劃分的毫米比起來,大曌量地尺大約三百二十六點五毫米,營造尺大約三百一十九毫米,總之是不一樣。不過照著這個量地尺的尺寸換算下來,王戰知道了,大曌一畝約相當於彼世六百四十平方米,比彼世的標準畝小了約二十七平方米。 關於來歷,王戰隻大略知道,這些尺子的長度是古時候流傳下來的。比如魯班營造尺,是千古以來營造所用。此外,大曌還有不常見的天文所用的量天尺,還有律尺,據說律尺其中的寸、分等細小的尺寸單位與黃鐘律管的長度有關,有著很深厚的歷史文化和音律數學底蘊。但王戰所知也就這些表麵的東西了,這背後的數學計算則完全不知曉。當然,王戰也不想花時間找樂律數算大家去深究,那根本不是當務之急。 不知道便罷,知道了,王戰自然怕這些尺不夠精準,更怕有人不小心混用。而根據腦海中看書和逛博物館的記憶,思來想去,還是決定忍痛割愛,放下某些對傳統文化的執念,不在去計較尺和寸,不再去計較其中的風水律呂,而是以寶鈔所確定的毫米為基礎單位,一切製造皆以此為基準來說話。 至於那三種尺子,乃至於丈量田畝的步弓,就交給手下的官員以毫米為單位去校準吧,校準之後統一推行民間,自己就不操心了。什麼時候能統一為一種,就交給時間和社會的自然發展。自己現在需要把握的就是一切以毫米為基準。 眼前,所有銃炮軍械的製造,皆以毫米為基準,所有的製造圖紙皆以毫米標注。 王戰讓陶核舟以宮中的一百張寶鈔為基本的尺寸模板,製作了一個一百毫米見方、一千毫米長的方形紫檀柱,柱上的最小刻度精確到了陶核舟的一道刀痕。 以此母本為模板,按照此時工匠的習慣,由陶核舟製作出九把一模一樣的紫檀營造尺,尺上的最小刻度與母本紫檀柱一樣精確,然後將母本收存於計量司恒溫室中作為永久的尺寸母本,再不得隨意動用、觸碰。再以這九把紫檀尺作為現時的模板,製作一大批紫檀木材質的工匠標準用尺,每把尺子上都有年月日、編號、工匠姓名、所屬部門。 製作完急需的尺子後,王戰抽查了十幾把與紫檀柱對比。放在一起,對齊,肉眼細細比對,完全看不出任何差別。王戰當時便在眾人麵前宣布陶核舟為計量司司長,位同從七品,賞現銀三十兩。 王戰的這一封賞,立時讓眾工匠眼紅不已,個個心下也暗暗卯上了勁。他們同時也很驚訝,為何把尺子造得精確就能得到如此賞賜? 事實上,王戰並不僅僅是為了千金買馬骨,給工匠們豎立精益求精的榜樣,也是真的覺得這精密的尺子值得這個賞賜: 就以新製的紫檀尺來製造銃炮,如果炮管和炮彈的精度能精確到尺子上的一兩道刀痕,也就是零點一、零點二毫米左右,王戰猜測,銃炮的威力可以至少提高一成。 王戰這是粗略的猜測,但確實是有依據的猜測。 據王戰所知,現在西洋和大曌的炮彈直徑普遍比炮管直徑小上百分之五左右,也就是一百毫米口徑的大炮,炮彈的直徑隻有九十五毫米,最多九十六毫米,如此一來,絕對不會因炮彈卡膛而導致炸膛,但是伴生的弊端就是火藥氣體大量的從炮彈四周泄露出去,開炮時看似炮口光焰耀眼、濃煙滾滾,實則是浪費了大量火藥的推動力。也因此,現在大炮在裝填火藥之後、裝填炮彈之前,往往要填進去一層略潮濕的泥土,搗實,然後再裝填炮彈,以圖增加對火藥氣體的密閉性。 新式大炮的製造,若工匠們能讓炮管和炮彈被精確地製造成正圓形,讓炮管前後粗細一致,使炮管和炮彈的間隙不必再留那麼大,而是縮小到零點幾毫米,那麼單純從間隙的橫截麵積來算,火藥氣體的泄露將會減少九成以上,火藥氣體將會被炮彈牢牢的封住,令火藥氣體幾乎完全起到推動彈丸的作用,沒有絲毫浪費。如此則必將令炮彈膛口初速大增,射程大增,沖擊破壞力大增。按原來五毫米的間隙與整個炮管的橫截麵積對比的話,王戰粗略估計,火藥推動力大約能高上一成。 膛口初速大增,彈丸的彈道就會更平直,彈丸到達目標的時間就必然相應變少,受風力影響也必然變小,精度、命中率就必然會提高。 所以王戰才直接把一個工匠變成從七品——製造精度提升一個大臺階,意義足夠重大,應得此待遇。 當時封賞之後,王戰又給了計量司試製以毫米和刻刀刀痕為基準的遊標卡尺和螺旋千分尺的任務。 彼世考古發現,最早的遊標卡尺出現於漢朝王莽時期。現在的大曌也有銅魚卡尺,工匠們在製作管狀、桿狀物體時也經常使用。 現在王戰將原理和要求交代清楚,相信這些能工巧匠很快就製作出來大批高精度卡尺,到時候,製造精度就有了更高的保障。而螺旋千分尺,完全憑手工進行極高精度的製作,隻能是少量精品,短期無法普及,需要時間。不過一旦達到一定數量,銃炮製造精度必然會再上一個臺階。 現在陶核舟他們除了製作卡尺,一半的時間用在鉆研螺旋千分尺上。 ...... 如今基本的善事利器——高精度紫檀尺已經具備,大生產將逐步展開,王戰當然要對種種細節進行一番改進指點,比如大炮的頂絲、準星照門、自己琢磨出來的半圓銃規等。 頂絲位於炮尾,通過舵盤似的旋轉手柄上下升降,如同無級變速一樣調節大炮的射角,比墊著固定厚度的木頭調節射角要靈活迅速得多。 此時的大炮無論能打多遠,都談不上什麼精度,最大的用途還是對結陣的敵軍進行大麵積轟擊,打散敵軍軍陣,震懾敵軍軍心士氣。勉強談得上精度的射擊還得是視距內直瞄,而直瞄實際上就是一把超大號火銃,所以王戰要求大炮設置準星和戰國勁弩上望山一樣的照門,提高方向精確度。 準星照門再配合王戰要設置的提高距離準確度的炮身銃規,對於直瞄和間瞄曲射射擊的精度都會有很大提高。 王戰在炮身設置的半圓形銃規位於炮膛的側麵,靈感來自於數學中常用的量角器,完全是自己想出來的。雖有銃規之名,實則與歷史上的銃規沒有關係,因為王戰並不知道歷史上炮隊的銃規、銃尺、矩度的技術細節,隻知其名、不知其實。 但是不知道歷史上西人傳教士一直對大明保密的銃規、銃尺、矩度的具體細節,並不能阻擋王戰依據係統思維、依據常見的量角器結合實彈射擊編製出大曌的大炮射表。 王戰的做法簡便易行:新式半圓形量角器式的銃規設在炮身側麵通過耳軸的一條直線上,半圓形的直邊與這條線完全重合,這條線與從炮口至炮尾的炮膛空腔的中軸線完全平行,與空腔中軸線組成一個水平麵。半圓形直邊的圓心位置有一個圓軸,作戰時在軸上懸掛一個長桿圓錐形鉛錘,鉛錘永遠隨著重力指向地心,鉛錘錘尖在半圓形上指示的刻度,就是精確地大炮仰角或者說射擊角度。 王戰將要裝備的子銃是定裝彈藥,擁有在工坊事先裝填好的固定的火藥裝藥量和彈丸。 眼前的情況,定裝彈藥,火藥量隻能是根據火炮能承受的上限裝填的,以擁有最大的射程和威力。在這種情況下,王戰的炮兵不能像使用前膛裝填的紅夷大炮一樣,臨陣根據敵人遠近調整火藥裝填量。 對於近距離的敵人來說,定裝彈藥明顯是浪費了火藥,這是缺點;但用固定的裝藥、不同的射角進行射擊試驗,測量出不同射角時彈著點的射程,就可以迅速編製出精確地大炮射表,在戰時炮兵隻管裝填子銃、按射表調整射角,完全不需要調整用藥量,可以極大地提高戰場作戰效率,這是優點。這優點中其實還藏著另一個優點,那就是定裝彈藥中的火藥是在工坊中裝填的,用藥量極其精確——精確的火藥用量,確定的射表,結果就是炮彈落點的精確。 臨陣調整的用藥量,在戰場緊迫的時間、緊張的生死氛圍中,不夠精確,這種不精確必然導致射距不夠精確,可能正好命中,也可能夠不著敵陣,或者越過敵陣。而王戰的定裝彈藥做法顯然不存在這種缺點。 至於炮架左右方向的水平度調整,在沒有液壓機械的現在就不考慮了,王戰隻是把思路原理告訴了工匠,為未來提示一個方向。反正到現在為止,王戰沒想出左右方向水平度調整的更好辦法。 在實戰中,現在隻能盡可能預設陣地,用水平尺平整陣地。至於移動中的炮擊,王戰也想好了,一是隻要能打散敵人的陣型就可以,二是多用霰彈,增大覆蓋麵。 裝在偏廂車上的側射小炮,就是去掉了兩輪炮架的步軍沖陣炮,炮管長度為三十倍徑,比戚家軍車營的車載炮要長出大約三成,因此後坐力也要大一些。小炮側射時後坐力與車輪的輪體平麵是垂直的,王戰為避免後坐力損傷車輪車軸,讓工匠將小炮安置在類似此時海軍艦炮的四輪小車上,小車置於一個滑槽之內,在小車輪上方用順著滑槽的長條方木沿著滑槽蓋住小車輪子,如此即使偏廂車劇烈顛簸也不會讓小車從滑槽中脫出。小車在這長條方木之下沿著滑槽滑動,槽尾部有一個斜坡將後坐動能轉化為重力勢能,使小車復位。 ...... 王戰如同一個最耐心又循循善誘的老師,將這一切都為工匠們細細地講解,將這些改進或創新組合起來講解,找書苑 www.zhaoshuyuan.com 讓工匠們充分的體會其中的巨大提升——而且完全是在現有條件下。通過講解,讓工匠們明白,通過種種改進或微小的創新,可以實現產品主要性能的飛躍。 整體來說,就是讓工匠們初步領會係統性的思維:確定幾大主要目標,充分考慮現有能實現的條件,盡可能多的實現其中分解出的諸多小目標,有沖突的堅決舍棄,如此,在技術沒有巨大的跨越性突破的情況下,獲得主要性能的大幅度提升。 具體到銃炮,在這個過程中,主要目標比如保證最大射程、裝填速度、使射表簡便易懂等盡可能多實現,但某些與比較多的主要目標沖突的,比如節省火藥——就乾脆放棄掉。 具體到工匠,這種係統性思維本身就是一種極具開創性的東西,是讓思維從井裡上升到井口之上的提升,是思維廣度的開拓,對於以後的任何生產都是一種臺階式的提升。 之所以如此耐心講解,是因為王戰很清楚,自己隻是占了個知識和思想認識的便宜,自己並不比這些工匠更聰明。相反,這些工匠很多比自己更心靈手巧,隻不過他們出身貧寒,受到的教育太少了;地位低下,被生存壓得彎了腰,沒有力氣去想別的。 王戰相信,這些人一旦得到合理的對待,他們一定會迸發出無窮的智慧與熱情,他們為大曌帶來的助力會勝過自己萬倍。所以,不僅僅是技術創新,更重要的是現在就要引導他們的思維方式,在思維上提升到一個新的層麵,一個廣闊的、包容無數靈感火花的、創新的層麵——為了此世華夏的未來。