西山,大夏科学院地下深处。
这里没有窗户,空气浑浊而燥热,弥漫着硫磺、硝石和木炭混合的刺鼻气味。
巨大的石砌实验室内,数十盏鲸油灯将室内照得通明,墙壁上密密麻麻挂满了各种尺寸的试管、天平、研钵,以及用黄铜打造、刻度精细的量具。
这里是科学院最危险的禁区——火药学部。
赵铁,这位曾经的军械司小吏,如今的科学院首席火器工程师,正满身油污地趴在一张长条石桌前。
他的眼睛熬得通红,死死盯着桌上那堆黑乎乎、颗粒不均的粉末——这是大夏军目前使用的标准火药,产自京营火药局。
“还是不行……”
赵铁喃喃自语,拿起一根玻璃管,舀起一勺粉末,对着灯光仔细观察,“颗粒粗细不一,杂质太多,燃烧速度无法控制……这就是为什么我们的火炮射程近、精度差,炸膛率高!”
在他身后,站着两个金发碧眼的西洋人——罗明坚神父的助手,汤若望和南怀仁。
这两位年轻的传教士,虽然对萧宸禁止传教的命令颇有微词,但对能够接触到如此庞大且专业的实验室,以及“研究上帝创造的自然奥秘”的机会,却兴奋得难以自持。
“尊敬的赵大师,”汤若望用带着浓重口音的官话说道,手里拿着一本手抄的笔记,“根据我们在欧洲学到的知识,黑火药的关键,在于‘硝’的纯度和‘混合’的比例。你们的硝石,含有太多杂质。”
南怀仁则指着桌上几份不同的粉末样本,补充道:“还有,颗粒的大小和形状,决定了燃烧的表面积。欧洲的粒状火药,通过特殊的工艺,让火药颗粒化、标准化,威力远超粉末状火药。”
赵铁猛地抬起头,眼中布满血丝,却闪烁着骇人的精光:“颗粒化?你们确定?”
“是的!我们用酒精和榆树皮胶,将粉末粘合,然后造粒、烘干……”汤若望比划着。
“光说没用!”
赵铁一拍桌子,声如洪钟,“给老子做出来!原料,管够!如果不行,你们这两个洋鬼子,就等着去诏狱喂老鼠!”
两位西洋教士吓得一哆嗦,但随即又投入到紧张的工作中。
他们知道,这位赵大师虽然粗鲁,但拥有惊人的动手能力和对机械的直觉。
与此同时,实验室的另一个角落,那位上海举人徐光启,正与一位须发皆白的江南老工匠——人称“硝石王”的冯老三,争论得面红耳赤。
“徐先生,道理我都懂!”
冯老三手里抓着一把刚提炼出的白色晶体,激动地抖着,“但这‘提纯’的法子,太麻烦了!以前咱们都是用水煮、用木炭吸,虽然不纯,但快啊!你这又是加牛油皂化,又是用白酒结晶,一道道工序下来,这得耽误多少功夫?”
徐光启耐心地解释:“冯老,就是因为以前的不纯,火药里含硫、含沙,所以燃烧不充分,残渣多,不仅威力小,还容易炸膛!陛下要的是能打穿铁甲的炮,不是放烟花!我们必须把硝的纯度,提高到九成五以上!”
“九成五……”冯老三咂舌,“这得耗费多少人工物力?”
“陛下说了,不惜代价!”
赵铁的大嗓门从那边传过来,“只要能造出好火药,就是把这西山挖空了,朕也给钱!”
就在这时,实验室沉重的铁门被推开。
萧宸一身便装,在墨七和韩烈的陪同下,走了进来。
他没有在意那刺鼻的气味,径直走到赵铁面前。
“怎么样?”萧宸问,目光扫过桌上那几份颜色、质地截然不同的粉末。
赵铁立刻汇报:“陛下,有眉目了!这两位洋教士,带来了泰西的‘造粒’之法。冯老和徐先生,也基本解决了硝石提纯的问题。但是……”
赵铁脸色凝重:“但是,造粒用的粘合剂,泰西用的是葡萄酒渣和榆树皮胶,成本高,而且受潮易坏。我们大夏,找不到合适的替代品。”
萧宸拿起一小撮泰西造粒火药,放在掌心观察。
那是一种均匀的、小米粒大小的黑色颗粒,手感干燥、坚硬。
而旁边大夏自产的粉末,则潮湿、细腻,夹杂着不少杂质。
“粘合剂……”
萧宸沉思片刻,忽然问道,“赵铁,咱们武库中,那些封存的老火药,为什么容易受潮板结?”
“回陛下,主要是因为含硫量高,且颗粒太细,吸湿性强。”赵铁不假思索地回答。
“不对。”
萧宸摇头,“朕记得,小时候在宫里,曾见过宫女用一种东西来防潮,那东西,本身就有粘性,而且极其干燥。”
他抬起头,目光看向徐光启:“徐卿,你可知道,有一种东西,名为‘桃胶’?或者是……‘石菖蒲’的根茎研磨成的粉?”
徐光启一怔,随即眼中爆发出惊人的光彩:“陛下圣明!桃胶!江南一带,桃树极多,取其树脂,干燥后研磨成粉,既有粘性,又能吸水防潮!而且,无毒无味,燃烧后几乎无残渣!”
“还有!”
赵铁也反应过来,“咱们北方多产高粱,用高粱酒剩下的酒糟,提取其中的淀粉胶质,岂不更好?成本低,来源广!”
“试!”
萧宸一锤定音,“两种方案,同时进行!赵铁,你负责统筹。墨七,从锦衣卫调拨人手,封锁整个西山,任何未经许可的人,不得靠近此地百步!违者,杀!”
“遵旨!”
接下来的半个月,整个火药学部如同疯了一样运转。
冯老三带着一帮老工匠,建立了庞大的硝石提纯流水线,利用“碱法脱磺”和“重结晶”技术,将原本纯度不足七成的硝石,硬生生提纯到了九成八!
徐光启和汤若望、南怀仁则日夜攻关造粒工艺。
他们尝试了无数种配比,最终确定了最佳方案:高纯度硝石75%,硫磺10%,柳木炭15%,再以桃胶水溶液或高粱酒糟提取物作为粘合剂,混合均匀后,通过特制的铜筛挤压成颗粒,最后在低温下缓慢烘干。
第一批试验品出炉了。
这是一个寒冷的清晨,科学院的露天试验场上,鸦雀无声。
所有人都屏住呼吸,看着场中央摆放的三个木靶。
第一个靶子,距离五十步,是用来测试威力的;第二个靶子,距离一百步,测试射程;第三个,则是一块半寸厚的铁甲,测试穿透力。
韩烈亲自操炮。他首先装填了一发旧式的粉末火药。
“轰!”
一声闷响,炮弹出膛,拖着黑烟,歪歪斜斜地飞出,击中五十步外的木靶,将其击碎,但威力有限。
接着,换上新研制的颗粒化火药。
韩烈小心翼翼地装填,赵铁在一旁紧张地盯着。
连萧宸,也放下了手中的望远镜,目光专注。
“放!”
“轰——!!!”
这一次的巨响,完全不同!声音清脆、猛烈,仿佛平地惊雷!炮口几乎没有后坐力,一颗乌黑的铁球,如同流星般激射而出!
“咻——”
肉眼可见的,弹丸划破空气,以惊人的速度掠过五十步、一百步……最终,狠狠地撞在三百步外的铁甲靶上!
“哐当!”
一声巨响,那半寸厚的铁甲,竟被直接击穿!弹孔周围,木头炸裂,碎片四溅!
全场死寂。
片刻后,爆发出的欢呼声几乎要掀翻屋顶!
“中了!三百步!穿甲了!”
“我的天!这威力……”
“成功了!我们成功了!”
赵铁激动得一把抱住身边的汤若望,两个语言不通的人,此刻却相拥狂跳。
徐光启热泪盈眶,对着萧宸的方向,重重拜倒。
萧宸放下望远镜,脸上露出了久违的、真正的笑容。
他走到那门还在冒烟的火炮前,用手摸了摸炮身——这次,它没有炸膛,甚至连过热现象都不明显。
“威力,提升了多少?”萧宸问。
赵铁冲到测量板前,对照数据,声音颤抖:“陛下!保守估计,同等重量下,射程提升了至少两倍!穿透力……提升了三倍不止!而且,燃烧速度更稳定,炮管寿命也能延长!”
萧宸点了点头,目光扫过那些激动得不能自已的科学家们。
“这只是开始。”
萧宸的声音,平静却充满力量,“从今天起,大夏所有军队,换装新火药。旧火药,全部销毁。”
“赵铁,朕给你三个月,我要看到第一批装备了新火药的‘迅雷铳’和‘大将军炮’出厂!”
“徐卿,你和两位神父,立刻着手编写《火药学新编》,将此法,标准化,推广至全国!”
“墨七,派锦衣卫中最精锐的‘火器队’,专门学习使用这批新武器。朕要他们,成为大夏的第一支‘近代化步兵’!”
“臣等,遵旨!”
西山之巅,新一轮的机器轰鸣声,比以往任何时候,都更加震撼人心。
黑火药的秘密,终于被揭开。而这,仅仅是帝国军事科技大爆炸的第一声春雷。