第十一節熱兵器變暖氣
蒸汽炮被架設在經常試驗拋石車的一條道路上,工匠們首先把炮彈裝填進去。
10厘米長的竹筒重約0.15公斤,第一個裡面裝上石彈后總重1公斤。另外幾個炮彈也仔細選擇了竹筒和石彈,讓它們的總重準確地保持在1、2、5公斤等標準值。
可是裝填炮彈時出現了一個沒有想到的麻煩:由於炮彈周圍的皮圈封住了炮管內的空氣,炮彈比較難推進去。那皮圈本就比炮管內徑大一兩毫米,而且在炮管內的氣壓作用下,皮圈張開,與炮管內壁貼得更緊密了。後來工匠們打開炮管後面的閥門,讓裡面的空氣可以排出,炮彈才順利推到炮管尾部。姜海濤隨後告訴工匠們:試驗結束后在炮管尾部的底面開一個圓台形的小孔,內大外小,放入一個圓錐形的銅塞;放炮彈時,從炮管外用細棍把銅塞頂開,讓空氣可以流出,這樣就容易裝填;然後落下銅塞,防止發射時蒸汽泄露。
炮彈裝填完畢后就是點火。不是像大炮、炸彈那樣的點火,而是給高壓鍋下的木柴點火。高壓鍋順利地開始升溫升壓,但一個多小時的燒水時間讓歸豹他們感到有點失望。
鍋內達到5個大氣壓后,姜海濤告訴大家都準備好,然後命人扳動槓桿,打開閥門。隨著「噗嗤」一聲巨響,炮口冒出一朵白色的蘑菇狀霧雲,很多人都看到一個黑影從蘑菇中躍出,飛向前方,又突然分成了前後兩個。後座力讓200多公斤的高壓鍋和炮管都晃動了一下。
炮彈順利射出了!
可是看著炮彈飛出的距離,大家都有點納悶:怎麼好象不遠啊?
對拋石車試驗接觸最多的井馬上告訴姜海濤,他估計射出的炮彈射程在50多米,和30人拉繩拋射的1公斤石彈差不多。姜海濤立刻皺起了眉頭,因為按照內外壓差計算,活塞下應該有314公斤推力,乘上1米的推動距離,這門蒸汽炮的輸入能量應該有3077焦耳;即使按照弓的效率,40%,1公斤射彈的射程也應該達到251米。現在怎麼只有五分之一呢?
前方的試驗人員很快就跑來報告了射程,60米。按照這算下來,這門蒸汽炮的效率只有10%,威力比拋石車差多了。姜海濤有點沮喪,想進行第二次試射,卻突然發現自己還忽略了一個更重要的問題——蒸汽用完了,高壓鍋需要重新加熱升壓。它還真是「一次」新武器!
歸豹等人一方面很驚訝,因為他們從沒想到過燒熱的水居然這麼有勁。另一方面,他們也對這「新式武器」感到有些失望。姜海濤正有點尷尬,不知道該如何向他們解釋,薳書和薳申突然急急忙忙地跑來,向歸豹他們報告了一個消息:魯國與鄭國結盟了。對於這個消息的意義,姜海濤剛開始不太明白,養敖解釋后他才了解了大概。
晉國現在可以算諸侯中的老大,因為它圍著周王,有點「挾天子以令諸侯」的味道。它和齊、楚等大國也有矛盾。比如7年前,晉國曾在召陵召集眾多諸侯國會盟,商討出兵伐楚的事情。當時沈國是楚國的小跟班,拒不參加,結果晉國唆使蔡國出兵滅了沈國,把沈子嘉押回蔡國殺了。沈子嘉的兒子逃到了楚國。去年,晉國又出兵圍困衛國,結果齊、衛、鄭三國結盟,共同對抗晉國。
這魯國本來和齊國有矛盾的,去年夏天兩國領導人曾在夾谷相會,齊公還想趁機劫持魯公。這時姜海濤突然聽到了一個如雷灌耳的名字——孔丘。
這老先生原來現在還健在,而且活得還挺滋潤,是魯國的大司寇,也就是魯國警察局總警司。在夾谷相會時,就是他嚇唬住了齊公,不僅保護了魯公,還逼迫齊國答應歸還以前侵佔的一些土地。孔丘也因此得到了魯公的更大信任,現在儼然是魯國的重臣。
姜海濤忍不住打聽有關孔子的事情,結果沒想到薳書、養敖、歸豹他們幾個人都對這位「名人」並不是很了解。什麼「聽說孔丘有很多學生」、「他是不是周遊列國」、「很有學問」之類的問題,全都得到了茫然的一種回答——「沒聽說過呀」、「不知道」。
最後姜海濤打聽出來的情況只有:第一,孔子現在歲數不小,大概都50歲了;第二,他似乎收了一些學生,但算不上什麼「教育家」,就是為了混口飯吃,因為他出生於一個沒落的魯國貴族家庭,不當官時就沒什麼經濟收入;第三,孔丘年青時曾在魯國當官,18年前魯國內亂時跑到了齊國,好像還曾經得到齊公的賞識,幾年前他從齊國回到魯國。
問起魯國內亂的原由,姜海濤才了解到魯國的權利鬥爭比胡國還複雜。
魯公其實沒有多大權利,說話還不如三個公卿士大夫管用,那三位就是季孫氏、孟孫氏、叔孫氏。小理早在幾十年前,他們三家就瓜分了魯國的權柄,甚至連魯國所有的軍隊都屬於他們。18年前的內亂,就是魯公想奪回權力,去打季孫氏,結果反被三家給打敗,逃到齊國,後來一直流浪,10年前客死他鄉。在晉國的調解下,魯公的弟弟被三家接受,回到魯國繼承了爵位,成了新的魯公,但有名無實。
再後來,這三家人說話也不靈了,權力居然被季孫氏的一個家臣,叫做陽虎的,給把持了。6年前,陽虎趁季孫氏的掌門人季平子死去,軟禁了接班人季孫斯,一個小孩。後來另外兩家也因為老人去世,留下小孩繼位,結果三家都被陽虎給控制住。這在歸豹他們看來一直不可思議,因為陽虎完全不是貴族,可以說「血統低賤」。
不過這個陽虎也很奇怪,居然「人品高尚」,不僅把魯國治理得很好,還打算把權力還給魯公。孔丘也是在他的邀請下重返魯國政壇。可孔丘這人卻不「厚道」,不知道「感恩」,認為陽虎和季孫氏、孟孫氏、叔孫氏三家一樣,都是侵佔魯公權力、違反禮數、作亂犯上的壞人,而且瞧不上陽虎的出身。
3年前,陽虎可能是打算徹底除掉漸漸長大的季孫斯,結果事情沒辦好,和三家人打起來了。陽虎的弟弟戰死,他自己也兵敗逃到了陽關。魯公沒得到什麼好處,三家又重新開始坐大。2年前,三家集結軍隊進攻陽關。陽虎感覺自己城小人少,於是乾脆燒了陽關城后逃到齊國。
現在魯國,魯公在孔丘的幫助下治理,說話還比較管用。不過季孫氏、孟孫氏、叔孫氏三家也正在逐漸恢復元氣。
回到現在的形勢。敵人的敵人就是朋友。魯國和齊國的矛盾由來已久,因此被齊國的敵人晉國視為幫手。18年前魯國內亂時,晉國還以周王、諸侯老大的身份去調解,魯公也曾流亡到晉國。晉魯兩國因此曾有盟約,共同對抗齊國集團。吳國也是受到晉國幫助和唆使,與楚國對抗的。現在魯國突然和齊國集團中的鄭國結盟,那和齊國的矛盾多半也有了緩解,齊、鄭等國對抗晉國的力度必然更大了。
說到這,姜海濤才算明白了:晉國在北方少了幫手,敵對勢力相對增強,對北方的力量要增加,對南方楚國的威懾就會減小;這樣楚國就可以從晉國方向抽出更多力量,來對付胡國、吳國。
我靠,這下可更危險了!楚國是不是有意等待這個時機,好出動更多兵力來進攻胡國?對於這個猜測,薳書他們吃不準。不過稍微讓歸豹他們寬心的是,蓼城附近的收割行動很迅速,鼓風脫粒機發揮了很大作用,收成正在往胡城運送。小理歸豹決定趕緊回去召集歸章、章通、欒元等人商議,因為現在少了晉國牽制,楚軍來襲的可能性將更大,而且有可能派出更多的兵力。
姜海濤對於如何調動胡國內部力量,可沒什麼太好的主意,也不想參與到這個討論中。他只想怎麼樣打敗楚軍,保住自己和歸豹的小命。歸豹也有意盡量不讓他和歸章、魚偃等人接觸,於是同意他留下來繼續琢磨這個蒸汽炮。
發射一次,然後得等上一個鐘頭才能再發射一次。這麼個結果,就算是再「熱」的兵器,也不如冷兵器。
姜海濤看著戳在高壓鍋上的銅管子,皺起了眉頭。如果這一次性發射的威力非常大,比如一下子把幾十公斤的石頭射出去幾百米,哪怕上百米,也還罷了。可是現在石彈不重、射程不遠,那就實在是有點無用了。
這時井來到姜海濤的身後說:「公子,如果我們在炮管里加一個活塞,不讓蒸汽浪費了,是不是能很快地再發射一次?」姜海濤想了想然後說:「恐怕不行啊。首先,這個活塞肯定得用銅的,重量至少1公斤吧?那樣石彈的射程大概還得再減半,只有30米了。另外,活塞和炮管內壁的加工就更複雜了,相當於一米多長的閥門啊,得多長時間?能保證質量嗎?」軫老頭立刻回答說:「是啊!現在光這一個幾厘米長的閥門就得打磨三天,還造壞了兩個才成一個。一米長的炮管,太難了。我看造不出來。」
姜海濤心說,要真能造出那樣的炮管、活塞,就更像發動機了。現在的青銅鑄造工藝雖然已經很不錯,但要達到能夠比較好地密封蒸汽的地步,還是不夠。而他發明的磨床對付木料還不錯,對付銅就很費時間了。再說現在這門蒸汽炮的最大問題還不是「一次性」。
他轉過身看著井、軫老頭和豫說:「我覺得現在最大的問題還是效率太低,只有10%。最好還是先想法提高它,否則威力太小,比弩差遠了。」豫回答說:「嗯,公子您說得是。這60米確實太近了。可是這效率低,問題究竟在哪呢?」
四個人想不出什麼頭緒,於是決定再發射幾次看看。姜海濤還把幾名經常來工場參加試驗的甲士、炮弩手找來,讓他們一起幫助自己觀察分析。結果這個措施很有效,兩名甲士在仔細觀察過兩次發射後向姜海濤提出了一個問題。
「公子,您說這個炮管里推動石彈的力應該有300多公斤,射程應該能有200多米。可現在只有60米,是不是因為這炮管里的推力根本沒有300公斤,只有200,甚至100公斤?」
姜海濤正要反駁,突然覺得他們說的可能有道理。蒸汽經過閥門后,也許壓力會降低。不過自己按照40%的效率推測出射程250米,也算是考慮了這個因素了。
這時豫提出了另外一個問題:「公子,這個閥門如果只開一半,是不是放出的蒸汽會少一些,或者慢一些,炮管里的推力就小一些?」姜海濤皺了下眉頭,似乎有點頭緒:「是呀?怎麼,你覺得問題在這?」豫轉頭看了一眼那兩位甲士,然後對姜海濤說:「我也是聽了他們說的,才剛剛想到的。也許是因為閥門打開的速度還不夠快,所以射程太小。」
「嗯,有些道理。你詳細說說。」「公子,按照您說的,如果閥門全部打開,這個管子里推動石彈的力應該有300多公斤。可是閥門打開需要一段時間,所以管子里的推力是從0增加到300公斤,對不對?」姜海濤已經明白他的意思了,但還是點點頭,示意他繼續說下去。「現在這個閥門打開的速度,雖然在我們看來已經很快了,但是和石彈飛出去的時間相比,還是很長。井已經說過,這石彈飛出的速度大概有24米/秒,所以石彈從啟動到飛離炮口,時間應該不超過0.08秒。可是我們開啟閥門的時間呢,肯定要比這長多了。」
這時大多數人都明白了:閥門打開的速度不夠快,結果炮管里的壓力還沒提高到300公斤,石彈就已經飛出去了,蒸汽所作的功自然要比預先計劃的,314公斤1米,少了很多。
找到這個原因后,解決的方向自然也就有了。要想讓閥門快速開啟,比較現成的方法就是用弓弦拉動。
姜海濤和井則想到另外一個方法:從高壓鍋上引出一個小蒸汽管道,裡面有活塞推動閥門開關;小蒸汽管道有一個小閥門,人工開關;這樣在打開小閥門后,利用蒸汽快速推動活塞來打開大閥門,可以大大縮短大閥門的開啟時間。這個辦法和弓弦拉動大閥門相比,結構當然要複雜多了,製造加工起來也更麻煩,速度卻未必能快很多。但是姜海濤有點看好這辦法,因為它有兩個潛在的優點:一是開啟速度提高的潛力要比弓弦拉動高;二是有可能實現快速開啟后立刻快速關閉,從而解決「一次性發射」問題。
不過真要實現這兩個優點,具體設計、製造加工上有很大工作量,姜海濤只能暫時擱下,先用弓弦試一試。
當天下午,他們就在閥門的轉動槓桿上加裝了一根絲繩,連到一把弩上。第二天的試驗證明了這一改進措施的效果:1公斤射彈的最大射程提高到125米,相當於蒸汽炮的效率提高到了20%。不過他們隨後再怎麼努力,也無法再提高閥門的開啟速度了。隨後幾天中,姜海濤琢磨著怎麼讓閥門再快速關閉,結果發現自己除非在金屬加工能力上提高一大截,否則就沒戲。
比如他設想了一個能夠快速開關的閥門:一個銅盒兩側有開口,中間塞了一個滑塊;滑塊的中間有開口,最開始放在銅盒內一側,滑塊的開口與銅盒兩側的開口錯開;當把滑塊向另一側快速推動時,就能讓三個開口重合,蒸汽可以流過;然後隨著滑塊繼續移動,開口又錯開了,截斷蒸汽。
可是這種閥門裡的金屬接觸面很多,既要保證密封,又要很光滑,否則根本推不動。工匠們一聽說這結構,也連連搖頭,紛紛表示自己根本沒辦法磨出那麼大一塊光滑的金屬表面。即使磨製銅鏡的工匠也告訴姜海濤,讓他們在一個敞開的表面上磨出一塊光滑平面,還得要十天半個月,現在要在一個盒子里磨出來,那就根本沒戲。
姜海濤正在琢磨自己是不是應該造一台機床,結果在試驗中發生了一次事故,暫時終結了他對蒸汽炮的期望。不過「福兮禍所倚,禍兮福所倚」,他和大家也發現自己可以製造另外一種武器,在現在的工藝條件下更容易,也更適合現在的戰場環境。
為了改進這新武器,並給自己在蒸汽炮上的失敗挽回點面子,姜海濤給歸豹造了一個新玩意——暖氣。
他讓工匠們鑄造了一個薄薄的青銅盒子,豎放到一個房間里。它的下面有一個小小的排水口,上面則有一個介面,連著一段長長的竹管。竹管外被糊了保溫泥,通到工場的一角,連到一個高壓鍋頂的閥門上。在他打開閥門后,蒸汽通過竹管湧入了青銅盒子,立刻讓它燙了起來,房間里變得更熱。姜海濤告訴歸豹,這東西如果鋪設在宮殿里,那樣即使到冬天,也可以通過一個或者幾個高壓鍋讓房間里全都暖和起來。他還著力強調了蒸汽攜帶的熱量比熱風多,不會有難聞的氣味,不會引起煤氣中毒等優點,隱瞞了自己還無法向高壓鍋補水的重大問題。反正離冬天還有些時候,可以慢慢想辦法解決。實在不行,就兩個高壓鍋輪流上,隔段時間往裡加水。
歸豹看到表演后非常高興,讓姜海濤在打敗楚軍后立刻造一套放到姬妃的宮殿里。姜海濤順便了解到,楚軍至今還沒有動靜。
「怎麼回事,都九月了,楚軍是不是不會來了?」他疑惑地自言自語道。「九月?現在是八月啊?」歸豹奇怪地問。「八月?上個月不是八月嗎?我們在8月24試驗的蒸汽炮,我應該沒記錯呀?」「哈哈!你不知道今年閏八月嗎?」
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