沈惊鸿站在军器监的锻造坊里,指尖划过一根泛着冷光的铁管。这是刚从库房翻出来的旧鸟铳枪管,管壁薄厚不均,用手指敲上去,声音发飘,带着一股劣质铁料特有的闷响。
“沈大人,这就是您要的旧铳?”旁边的老匠头张师傅搓着手,脸上带着几分不安,“您真要改这枪管?这卷制的法子都用了百十年了,换成钻制……怕是费劲得很。”
沈惊鸿没回头,指尖从枪管的接缝处抚过——卷制的枪管是将铁皮卷成圆筒再焊接,接缝处总藏着细微的缝隙,填装火药时稍不留神就会炸膛。前几日看军报,边关又有士兵因为鸟铳炸膛伤了手,他心里像堵了块石头。
“卷制的隐患太大。”沈惊鸿的声音带着不容置疑的坚定,“必须换成钻制,从整块铁料里直接钻出枪管,没有接缝,才能稳当。”
张师傅叹了口气:“话是这么说,可钻制太费工时了。一块二十斤的铁料,想钻出一根三尺长的枪管,靠人工凿,得耗上三个匠人一整天,还未必能钻得笔直。军器监的活儿本来就堆成山,哪有功夫耗在这上面?”
沈惊鸿弯腰从工具箱里拿出一根细钢钎,抵在枪管的铁料上,用锤子轻轻敲打。钢钎在铁料上留下细密的凹痕,他忽然抬头看向窗外——工坊后院的那条溪流,水流湍急,常年不息。
“人工凿不动,就用水力。”沈惊鸿的目光亮了起来,“把水流引到工坊,做个水力驱动的钻床,让水流带着钻头转,速度总比人手快。”
张师傅眼睛一瞪:“水力钻床?那玩意儿听着就玄乎,能成吗?”
“不试试怎么知道。”沈惊鸿当即画了张草图,在纸上勾勒出水流驱动的齿轮组,“水流冲击叶轮,叶轮带动齿轮,齿轮再传动力矩到钻杆,只要齿轮比例调得合适,钻头的转速能稳得住。”
说干就干。沈惊鸿带着几个老匠人在后院搭起架子,从溪流上游引了条水渠,渠尾接了个木质叶轮。叶轮轴上套着大齿轮,旁边立着根铁架,架上固定着垂直的钻杆,钻杆顶端安着小齿轮,正好与叶轮的大齿轮咬合。
第一次试车时,围观的匠人都捏着把汗。沈惊鸿打开水渠闸门,水流奔涌而下,叶轮“哗啦啦”转起来,大齿轮带着小齿轮飞速转动,钻杆随之高速旋转,顶端的钻头在阳光下闪着寒光。
“快!上铁料!”沈惊鸿喊着,两个匠人抬来一块规整的铁坯,固定在钻床下方的夹具上。随着沈惊鸿松开制动杆,高速旋转的钻头猛地扎进铁坯,火星瞬间四溅,铁屑像碎雪一样簌簌落下。
“成了!”匠人们爆发出一阵欢呼。可没高兴多久,问题就来了——钻头是用普通钢料做的,钻了不到半个时辰就磨秃了尖,铁坯上只留下个浅坑。
沈惊鸿皱起眉,拿着秃掉的钻头翻看:“得换更硬的料,用百炼钢做钻头,再淬火处理。”他让人从库房里翻出几块百炼钢料,亲自守在熔炉边,盯着铁匠反复锻打,直到钢料呈现出暗紫色的光泽,才让人做成细长的钻头。
新钻头装上钻床,效率果然高了不少。可另一个麻烦接踵而至:铁坯在高速钻孔时会发热,温度太高不仅会让铁料变形,还会让钻头粘在孔里。沈惊鸿看着冒烟的铁坯,忽然想起夏天用井水降温的法子,让人在钻床旁装了个竹筒,竹筒里引了凉水,钻杆转动时,凉水顺着竹筒滴在钻孔处,瞬间化作白雾,及时带走了热量。
“沈大人,您这法子真神!”张师傅擦着汗,看着钻杆平稳地往铁坯里钻,铁屑均匀地排出,管壁光滑得像镜面,“这钻出来的枪管,怕是连发丝粗细的误差都没有!”
沈惊鸿却没放松,他让人量了量钻出的枪管内径——之前卷制的枪管内径误差能有半分,而钻制的枪管,从头到尾误差不过半厘。他又让人往枪管里填装火药,扣动扳机试射,铅弹稳稳地落在百步外的靶心,枪管只是微微发烫,没有丝毫炸膛的迹象。
可新的问题又摆在眼前:水力钻床虽然比人工快,但一天下来也只能钻出三根枪管。军器监每月要供应边关五百杆鸟铳,照这个速度,就算再加十台钻床也赶不及。
“得改齿轮传动比。”沈惊鸿蹲在钻床旁,拿着算盘计算,“现在是大齿轮带小齿轮,转速够了,但扭矩不足。换成多级齿轮,先减速增扭,再加速钻孔,既能保证钻头有力,又能提高效率。”他在草图上重新画了齿轮组,增加了两个中间齿轮,调整了齿数比例。
改完的钻床试运行时,钻头的转速虽然比之前稍慢,力道却大了不少,钻透一块铁坯的时间从两个时辰缩短到一个半时辰。沈惊鸿又让人多开了几条水渠,一口气造了五台钻床,并排立在后院,水流驱动着叶轮转动,齿轮咬合的“咔嗒”声与钻头钻孔的“滋滋”声交织在一起,像一首独特的工匠之歌。
半个月后,第一批钻制的鸟铳送往前线。没过多久,边关就传回消息:新铳精度极高,连续射击十次都没出现炸膛,士兵们用着踏实,连命中率都提高了三成。
沈惊鸿站在钻床旁,看着匠人们熟练地操作着设备,铁屑在阳光下划出金色的弧线。他拿起一根刚钻好的枪管,对着光看,内壁光滑如镜,没有一丝接缝。虽然钻制的法子确实费工时,但他知道,这每一根枪管都连着边关士兵的性命,慢一点,稳一点,才是对他们最好的交代。
夕阳透过工坊的窗户,把他的影子拉得很长。他摸了摸腰间的令牌,上面“军器监”三个字被磨得发亮——比起那些花哨的改良,他更信这样扎实的改变,能在战场上救下更多人。远处的号角声传来,沈惊鸿抬头望向边关的方向,眼神坚定如钻床的钻头,稳而有力。