牛人,进行大规模的山寨仿制,不但将西方的火绳枪完全吃透了,而且连生产流程中需要用到的机器也全部山寨成功。
不断引进国内没有的技术和文化,这是任何一个国家崛起过程中必然的步骤。西班牙、法国、英国、美国、俄国、rì本。世界上哪一个工业国家的崛起,不靠山寨,不靠引进吸收外部的技术来获得进步?
汉唐时期文明的优越,也不仅仅是华文明自身的发展。其中,吸收印度、中东、欧洲等等文明的成果,也有巨大的关系。哪怕成为世界最技术最先进的国家,也必须时刻海纳百川,将别国最新出现的优势技术和产业给吸收模仿过来。保证,别人有的我全都有,别人没有人我也有。
而后世的中国落后的根源,是因为逐渐自高自傲,认为自己什么都有了,也需要学习别人的长处。
这么一来,中国有的文化、技术,别国都在山寨。而别国独有的文化和技术,中国却不屑山寨,如何能不落后?
后世的新中国,也经过了百多年落后挨打之后。终于醒悟这个真理,高举山寨主义,不断的进行补课。如此一来终于形成了一波大国复兴和崛起之路。
明朝从未放弃过山寨,与外界文明的交流还未停止。至少,在火枪、火炮技术上,明朝中期之后,一直与欧洲主流的国家处于同步跟随式发展。
现在的问题是,加工枪管不但是明朝的老大难问题,也是欧洲国家的老大难问题。在工业革命之前,兵工厂都是依靠熟练的工匠进行手工业制造。
17世纪整个欧洲,一年生产的火枪也不到10万只,大多数的士兵仅仅经过几十发子弹的练习,便被送入战场上。
火枪生产效率低下,最根本原因在于枪管加工的难度。谁率先解决了批量生产枪管,谁就能够成为世界最强的军工业强国。
“也就是说,限制鸟铳生产的最大阻碍,枪管的制造过程?”肖图白问道。
王思宇连连点头说道:“这枪管不是谁都能够加工的,必须要非常熟练的老工匠。年轻一点的工匠,加工出来的枪管,多半会出现瑕疵,通不过验收的。哪怕再熟练的工匠,也需要1个月左右,才能够制造一根合格的枪管。”
肖图白皱眉,半晌后说道:“这个枪管加工的方式效率太低,也太浪费劳动力。必须要改进!要采用更先进,更有效率的方式,批量生产枪管!”
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第一八六章改进工具一)
明朝制造的鸟铳,一般是用熟铁制造34根短铁管,再将短铁管焊接成一根长铁管。尽管,焊接之处外层再裹上一层熟铁、铜之类的金属进行加固。
而枪管焊接成完成之后,还要“镗钻”对枪管内部进行不断的加工。镗钻是一种简单的手工机床,以木头做框架,圆形石盘做惯xìng轮,系上皮条后用人力拉动,使石盘带动钻头旋转。
由于工具的简陋,枪管内部的加工速度是很慢的,一名熟练的技术工人,需要大约200300个小时,才能对枪管内部的加工。
具备使用镗钻机床加工枪管内壁的工匠,整个大明不超过五千人。普通的工匠没有镗钻cāo作经验之前,根本排不上用场。
肖图白说道:“也就是三个技术难题,第一个是制管,三四根枪管焊接为一根,效率比较低,质量也不可靠。第二个问题是刀具,没有良好的刀具,镗钻效率低。第三个问题,人力作为动力,每天只能钻一寸?”
在场的技术人员,纷纷点头。
王思宇更是说道:“只要其中任何一个问题获得解决,火铳的生产效率,就会大增。”
肖图白点头道:“好,带我工厂。”
出了府邸后,一行人乘坐马车,赶往天津军械厂。
天津军械厂虽然位于咸水沽,但是不在咸水沽镇zhèngfǔ位于同一座棱堡城内内,而是在另外一座正在不断大兴土木的新城区。
事实上。作为咸水沽最大的工厂,天津军械厂区完全是一座5平方公里的城市。外层正在修筑棱堡式城墙防御,内部驻扎500名军队专门用于守卫兵工厂。
除此之外,工人也定期进行军事cāo练,遇到攻城战役,工厂里面拥有充沛的弹药、粮食,生产兵器的工人。也能够拿起兵器进行防御。
进入了天津军械厂内部,肖图白也不仅赞叹厂区规模之辉煌。
整个厂内的工人和其家属的人口加起来,达到万人规模。工厂内部有学校、有医院、有jǐng察局、有商店、有娱乐服务场所。总而言之。工人的绝大多数的需求,都能够通过工厂内部获得满足。
天津军械厂的规模可以称得上17世纪的巨无霸工厂。
在17世纪的欧洲,几百人规模的厂子。已经是大型工厂。天津军械厂已经达到了万人规模,已经处于世界领先层次。
整个天津军械厂,包含了石油加工厂和军器厂两大部分,石油加工业的比重甚至比军器厂规模更大。
而军械器加工,也分为多个分厂——炮厂、火铳厂、弹药厂等等多个部分。
炮厂有600多名工匠,当然目前以制造虎蹲炮这种技术含量最低的小型火炮为主,每月能够提供100多门虎蹲炮。
火铳厂,拥有工匠3000多人,主要生产崇祯八型的鸟铳,月产量目前只有300多只。显然是由于机器还未配备齐全,以及工匠在新环境还需要磨合。
弹药厂,月生产20吨火药、10吨弹片,还不够皇家新军和预备役部队的训练所需。要知道,按照皇家新军的训练标准。一天shè击50发子弹,每发子弹所需的火药是15克,人均一天训练所需的火药将近一斤。再加上炮兵的训练所耗费的弹药,皇家新军一天便需要消耗的火药两三吨以上,月消耗火药达到60吨以上。
60吨火药市场上采购的价格,大约达到10万两银子以上。而天津军械厂的生产成本。只需要3万多两银子,哪怕是出厂价为5万两,每月也节约了一半的火药采购经费。
像皇家新军这般恐怖的黑火药消费需求,比之大明全国其他军队加起来还要庞大的多。因为,明军大多数的火器部队,平时都很少训练的。临战之前,实弹shè击几发子弹便送上了战场。
哪像皇家新军,一天训练所需的弹药,几乎和打一场激烈的战斗差不多。
此时,全世界的军队所有的火药皆是黑火药。不外乎是硝酸钾、硫磺、木炭。
硫磺、木炭皆是很容易获得,但是中国罕见大型的硝土矿,所以只能以土法练硝的方式获得硝酸钾。
好在中国古代制造黑火药已经有千年以上的历史,早就发明了“土法练硝”获得硝酸钾的方式,技术储备上不存在任何问题。
制造硝酸钾之前,首要收集硝土原料。根据据“夏盐、终落花流水硝”的原理,盐土地chūn季扫硝土是最好的时节。经过一冬时间,盐土上层出现一层黄sè土质浮于地面。chūn雨来临前,便可以厕所等等场地收集硝土。
好在咸水沽等地早就推行了公共厕所制度,使得硝土收集非常容易。而为了充分收集硝土,军工厂还模仿欧洲国家,设立“集硝官”这个职位,具体的工厂,就是派人到城市的厕所、茅坑等等场地,专门收集恶臭难闻的硝土。
到了火铳的生产车间,肖图白看到。最核心的枪管制造过程中,已经分为多个步骤。每一步骤皆是采取分工合作。
专门有人制造40厘米长的短铁管、也专门有人将多段段铁管焊接为一根长枪管。最后,是用镗钻机床加工枪管内壁的步骤。
除了枪管之外,还有许多火铳需要的零件,也皆是在不同的车间被加工完成。最后汇总道一起,由普通的工匠,将之组装加工成为成品的鸟铳。
肖图白感觉到,明朝的军工厂虽然是手工业为主,但是也初步拥有了分工合作、标准化生产的影子。
后世人惊叹大秦帝国的军工厂,采用标准化生产零件和分工合作的办法。使得大秦帝国能够批量生产先进的武器,从而横扫六国,统一了天下。很多人以为,标准化生产零件和流水线分工合作,到了后世就失传了。
其实,这是一个错误的印象。
大秦帝国的军工生产模式,一直深远影响中国后世的兵器制造业。比如。中国古代的唐宋元明等等历朝,兵器制造业的规模都是极其庞大。几千人的兵工厂非常常见,这种大型的工厂。采取分工合作、标准化生产零件、流水线式生产,也是必然的结果。
同一时代的欧洲,领先大明的根本不是生产技术。而是在数学、物理、化学等等领域的自然科学的基础理论探索上。
17世纪的明朝与欧洲最大的区别,恐怕是在于上层知识分子的态度方面。欧洲文艺复兴之后,高端的知识分子开始放下了身段,开始研究自然科学。所以,欧洲不断的涌现出各种科学理论,用以指导工业生产的实践。
而明朝的主流知识分子,更迷恋科举、当官,只有当官才被认为有出息。虽然明末也有徐光启、宋应星之类的科技牛人,但却是整个大明知识分子中的非主流。
正是由于中国的主流知识分子,并不喜欢研究自然科学。造成了中国的工业制造。长期得不到科学界的理论指导。工匠们能够获得知识分子一星半点的高级理论指导,往往也会欣喜若狂。
天津军械厂就是因为许多自然科学基础理论的缺乏,造成了生产力发展的瓶颈。肖图白也不得不亲自担任,理论指导实践,引导生产力发展。
“镗钻的刀具问题。第一堕子钢不够硬,第二刀具设计的不合理。”经过一番考虑,肖图白决定先对刀具进行改进,这也是非常重要的工具,与此同时也是最容易立竿见影的获得改进的工具。
鸟铳的枪管内部加工速度慢,除了由于工匠体力不济之外。更是因为镗钻上所用的刀具不够坚硬。而刀具的硬度直接影响了镗钻机床加工的质量和效率问题。
这年代的刀具用的是钢。硬度自是由含碳量决定。这里面肖图白不得不给工匠们上课,普及一些钢铁的知识。
“众所周知,钢铁中一般分为生铁、熟铁、钢。一般来说含碳量在0。02%以下,又叫锻铁、纯铁,熟铁质地很软,塑xìng好,延展xìng好,可以拉成丝,强度和硬度均较低,容易锻造和焊接。”
“含碳量在0。02%至2。04%之间的叫做钢。钢又分低碳钢、中碳钢、高碳钢。含碳量碳低与0。25%的是低碳钢。大于0。25%低于0。6%是中碳钢,高于0。6%的是高碳钢。”
“而碳含量高于2。04%的一般被称为生铁。生铁坚硬、耐磨、铸造xìng好,但生铁脆,不能锻压。”
“生铁经过高温煅烧,可以降低含碳量,变成钢。”
“熟铁也能淬火、加碳也能够变成钢。”
“一般来说,熟铁、低碳钢、中碳钢、高碳钢、生铁,皆是由含碳量不同,而决定了其xìng质不同。含碳量越低,越软越容易锻造。含碳量越高,则越硬越不容易锻造。”
“一般来说,高碳钢就是我们需要的工具钢。高碳钢的强度、硬度,皆远远超过堕子钢。因为,这堕子钢是低碳钢,也仅仅比熟铁稍微硬一些。。。。。。。。”
经过肖图白的讲解后,众多工匠纷纷觉得恍然大悟,感觉眼前似乎展现出全新的一片天地。
当然,众人也惊喜的发现,解决刀具的硬度也有了明确的方向。
“国师大人的意思是,如果能做出高碳钢,就能让刀具变的坚硬?”
“对!一般来说,高碳钢才是工具钢,用于机床相关的刀具。”
“什么是机床?”
“。。。。。。。。。”
一连串的解释,令众多工匠觉得,鲁班、墨子在世,也未必能比得上国师爷博学多智。
由于肖图白的启发,工匠们意识到。“堕子钢”是灌钢,既是以生铁、熟铁混合加热,制作出来的低碳钢。
古代一些优秀的工匠,甚至不屑的说“灌钢是伪钢,百炼钢才的真钢”。百炼钢的质量,不同的铁匠经验心得不同,质量也不同。
总而言之,古代的钢铁冶炼知识,虽然积累了一堆的实践经验,但是理论体系比较混乱。肖图白直接提出,钢铁是按照含碳量多少进行分类,明确的确立了科学的标准。也为钢铁技术的研究和发展,指明了一条明路。
按照肖图白的提示,工匠们很快醒悟了——很快便将堕子钢的锉刀、钻头,表面涂上碳,通过淬火加工成为高碳钢。
高碳钢比之低碳钢自是如同神兵利器一般,加工熟铁枪管简直是削铁如泥了。肖图白在这些工匠们心目中的形象,再次升华成为权威的活神仙。
而弄出高碳钢,仅仅是改进刀具的第一步,还可以通过改进刀具的几何形状,来增加xìng能。明朝用的刀具,皆是普通的扁形的刀具,切、削、镗、钻的xìng能还是不够的,肖图白改进刀具——发明了经典的“麻花钻”!
在后世,麻花钻是各类手工、电动钻孔工具,以及钻床、铣床、车床上最常用的钻孔和旋转切削的工具。
当然了,肖图白记得中国普通的机械工人倪志福在1953年发明的三尖七刃麻花钻头,也就是震动全世界的倪志福钻头——这是超级麻花钻,比普通的麻花钻效率要高的多,成为了刀具世界中的传奇。
那时候,新中国刚刚成立,为了争取世界各国在政治上的认同,免费向全世界公布这种钻头的技术,虽然迎来全世界的褒奖,但是却失去了太多的利益。
遗憾的是,肖图白虽然知道倪志福钻头大名鼎鼎,但是他根本不知道如何制造这种钻头。所以,暂时弄出最普通的麻花钻。当然了,哪怕是最普通的麻花钻,也比明朝时期的简陋刀具要科学先进的多。
按照肖图白绘制的麻花钻图纸,并且指点麻花钻磨制口诀“刃口摆平轮面靠,钻轴斜放出锋角。由刃向背磨后面,上下摆动尾别翘。”
这句口诀出来后,效果就不同了。肖图白发现,众多的工匠目光中露出了狂热,拼命的记录肖图白的口诀,并且争相提问。
事实上,古代的工匠们,大多数的关键技术,都需要留一手,专门传给自己少数的关门弟子。而像肖图白这么无私的传授这么多高级的先进技术,恐怕只有chūn秋战国时期的鲁班、墨子等等早期的技术大牛。
在儒家思想未大一统之前,诸子百家争鸣,争相改进和传播自己的技术和思想,所以chūn秋战国时期的思想和技术的发展和进步,实乃中国最快的时期。儒家学说一统天下之后坏事了——儒家子弟直接货物帝王家,专门钻营如何在官场上往上爬。在思想争鸣领域,逐渐变得死水一潭。
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第一八七章改进工具二)求订阅
改进了刀具的硬度,以及设计麻花钻头,这些不过是最容易改进的技术。按照中国古代的金属冶炼水平,chūn秋战国时期的技术储备,加上一名穿越者指明方向,足以制作出工具钢和麻花钻头。
在后世,自然科学知识不值钱,能够被到处传播。能够赚钱盈利的具体技术,才会被人以专利,或者保密的方式进行保护。
而在古代恰恰是缺乏最基础的自然科学知识。光是肖图白指点了工匠们一星半点的知识,已经令明朝工匠对于刀具的研究,处于世界领先水平。欧洲人大约是到了19世纪中期以后,才拥有差不多的技术。
这种简单的改进之后,能够将枪管加工进度从30天缩短为20天时间,但是这杨的效率,依然不能让肖图白满意。
人均一个月时间制造一根鸟铳,与人均20天左右生产一杆鸟铳,本质上效率都是低下的可怕。问题是工匠们并不觉得自己效率低下,反而还为加工进度能够从30天缩短为20天而沾沾自喜。
“刀具方面改进余地不大,下个目标应该是改进镗钻机床。。。。。