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1-16 科技树

小说:江山纵横 作者:金乌神将 更新时间:2018/4/12 12:09:05
这几日,“上课”时间并不多,加起来也就两个半天而已,比当初大四的课程还少,不过赵维却没有丝毫偷懒的时间,与大学的时光完全不同,那是一种前所未有的紧迫感。现在的赵维,真的处于传说中“学习使我快乐”的状态。 赵葵虽是严师,却也深知“张弛有度”的道理,《孙子兵法》的始计篇给赵维布置了那么大的一份作业,验收合格之后,自然要让他休息几天,毕竟太子殿下还是个13岁的孩子,第一次接触到了官场上的黑暗面,怕是要几天时间来缓一缓。赵葵自己呢,又官居丞相,日常政务也是繁忙的,当下就要准备月中早朝的工作,于是,赵维有了几天的假期可以自由安排。 趁着这个时间,赵维开始考虑带动一下大宋的科技的问题了,工欲善其事,必先利其器,从太宗赵光义开始,赵家的几十位前辈、几百年的时间,在地缘战略这一项上累计丢分实在太多了,几乎没有哪一任皇帝在战略计划上不犯二的。如果不大幅度提升宋朝的科技水平,仅凭赵维一个人,一代的时间就要把先祖们丢掉的分扳回来,呵呵,“向天再借五百年”还差不多,要知道,这时候的蒙古,武器科技一点都不落后于大宋。蒙古骑兵的几次西征,铁蹄踏遍东欧、巴尔干和阿拉伯,到处绑架各种工匠来提升自己的制造业水平,其制造业实力决不容小觑。 倒是大宋这些年,“暖风熏得游人醉,直把杭州作汴州”,连同军器监都开始玩忽懈怠了,贾似道担任监正期间尤为更甚,他本人对军器一窍不通,也根本没把心思放在军器武备上,上梁不正下梁歪,制造的刀剑甲具,残次品率越来越高。火炮作为威力巨大的新式武器,火炮本身的品质还有所保证,毕竟火药这东西弄不好会炸死自己,不管是工匠还是主管官员,涉及到自己小命,谁都不敢乱来,但是火炮的性能,最开始的时候,弹丸还能射出一百二三十步,现在射出一百步都不敢绝对保证了,这样下去,等蒙古人用回回炮砸毁襄阳城,那可就晚了! 赵维决心,无论如何也要尽快把军器监抓在手里,好好整治一番,干军工的,品质和技术是第一生命力。首先,他需要做的是,根据大宋目前的工业制造水平,列出大致的科技发展计划,也就是“科技树”,科技树的结构要跟着大宋的国防战略需求走,而不是一股脑地想到什么做什么。这个需求就是赵维在完成太傅吩咐的“作业”的时候,对大宋目前的形势所作的战略构想。 根据赵维自己的战略构想,海军将是大宋军事力量的顶梁柱,是为大宋争取战略主动的关键,海军装备的核心是军舰,军舰的核心是船,以目前的技术水平,可以立刻实现的是“三桅帆船”,三桅帆船实际上就是利用伯努利原理(飞机机翼升力的原理),能够利用更大角度范围的风向进行行驶,而且速度比传统帆装更快,这是船的技术。以大宋目前的水平,造足够大的船不成问题,只需要改变一下桅杆和帆装的结构就行。 军舰不只是船,而是要在航速和结构符合要求的船上加上武装。海上作战,最好用的武器自然是火炮,火炮技术又分两大块,火药技术和炮身相关技术,这两者相辅相成。火药技术目前只是黑火药的配方问题而已,也不难,改进硝石硫磺和木炭三者的比例、纯度,就能将黑火药的潜力挖掘干净,根据黑火药的发展历史,到19世纪末黑火药的潜力才挖尽,终极版黑火药的威力大约是现在大宋的5倍左右,可以在大宋现有火炮的基础上大幅度提升射程和威力。 在火药技术上,黑火药的潜力到头之后,就要发展硝化甘油和硝化纤维了硝化甘油需要的甘油可以从动植物油脂中获取,硝化纤维需要的原料更容易,纸浆、棉花都行;提纯和钝化硝化纤维、硝化甘油所需要的乙醚,用酒精加浓硫酸可得,高浓度的酒精,用蒸馏酒加生石灰,再进一步蒸馏即可;浓硫酸也不难,初期可以用硫酸盐晶体焙烧、水化、浓缩而得,后面工业化生产需要用到的黄铁矿不难获得,催化剂五氧化二钒比较麻烦,需要从钒钛磁铁矿和钒磁铁矿中获取;硝酸在初期也可以用硫酸硝石制得,要大规模生产,要解决的主要是合成氨和氨氧化两个过程的催化剂(合成氨需要的高温高压相对都还算好),合成氨用的铁触媒比较容易,氨氧化制硝酸是肯定用不起铂催化剂的,非铂催化剂容易点,也就是铁、钴、镍的氧化物为主体。至于说硝化甘油和硝化纤维之后,更先进的火药、炸药,就只能往后推了,TNT虽然综合性能最好,硝酸和硫酸不是特别困难,但是另一种原料——甲苯的制取和提纯太复杂了,需要石化工业达到相当的水平才行,煤炭干馏当然也能获得一些甲苯,但是纯度和产量都不高,就算拿来制造TNT,其稳定性恐怕也和硝化甘油没什么两样。 火炮技术,基础是冶金和金工技术,火炮身管需要耐高温、高强度的钢材,使用黑火药作为发射药的话,一般的碳钢也满足要求了,但是如果用上了无烟火药,那就必须用合金钢了,专业的炮钢需要添加锰、铬、镍、钨、钼、钒等元素,而以大宋现在的情况,相对最容易获得的合金钢也就是锰钢,然后再发展钨合金钢,钨矿这时候被称为“重石”,在江西、湖南一带比较常见,钨的熔点虽高,但是合金钢只是要将它加入到铁合金之中,并不需要熔化它,只要在炼钢的时候,往里面加入三氧化钨的粉末,生铁里面含量达到4%的碳自己就会和三氧化钨里的氧结合,将钨还原成金属状态,与碳含量大幅度减少的铁水形成合金钢。钨钢的耐热性就比锰钢要好得多,如果耐热性还是不够,那么作为舰炮,大不了使用水冷的身管,射速完全可以保障。 除了材料和冶金之外,火炮还需要加工,现在都是直接铸造成型的身管,炮管壁中难免有铸造缺陷,限制火炮威力,第一步改进应该是取消铸模的型芯,身管不直接铸造成型,而是铸成一根实心钢棒,将所有的铸造缺陷集中于中间部分,然后用钻头钻削形成内膛(这需要用到深孔钻),再对内膛进行精加工(铰孔或者镗孔),最开始只造滑膛炮,配尾翼稳定的炮弹保证精度(像迫击炮弹一样);第二步改进是将前膛装弹改为后膛装弹,但依然还是滑膛炮,点火不再用火绳或者遂发,而是用击发;第三步改进就是在第二步的基础上拉削膛线,做出线膛炮;第四步改进就要看金工水平的发展了,炮管毛坯也不再用铸造,而是用滚轧成型,再钻孔、镗孔、拉削膛线。然而,当第三步实现的时候,那么冷兵器时代就算彻底结束了,第四步改进怕是已经进入后无畏舰时代和阵地战时代了。 在火炮的基础上,研发火枪,按照火枪的发展历史,大宋目前可以跳过火绳枪,直接进入燧发枪和定装枪弹(纸壳弹)的水平,转轮式手枪也没有压力。哪怕是用黑火药,“排队枪毙”的杀伤力虽不如某些大型弩机,但是也比单兵弓弩强悍很多(哪怕是球形子弹)。最厚实的全身板甲都防不住,就更不用说蒙古军现有的扎甲了。火枪进一步发展,必须等到无烟火药出现,以硝化甘油做底火,钝化的无烟火药做发射药,使用击发式枪药,那时候就可以开发线膛枪和金属弹壳了,有了金属弹壳,才能考虑弹仓式步枪甚至是机枪。 那么,在火枪、火炮大规模运用于陆地之前,还是有相当的一段时间必须依靠冷兵器打仗。海军要能对蒙古的海岸线构成威胁,也是必须要有海军陆战队的,陆战队的装备,战马自不用说,以后世要有的。武器装备,首先是铠甲,全身板甲自然是冷兵器时代防护力的巅峰了,要造全身板甲就必须要有大型的锻锤和模具,以模锻的方式生产,如果靠人力来打,不是做不出来,只是效率太低了,大型锻锤用水力驱动或者蒸汽驱动,还能顺带搞出蒸汽机……另外,模锻还可以用于改进扎甲的生产效率,山文甲,算是扎甲的变种,依靠“山”字形甲片相互锁紧实现大面积防护,不需要普通扎甲那样用绳索连接甲片,只要有足够的甲片,编织工作就非常简单了。山文甲防箭矢能力相当好,仅次于重型板甲,而且相对于板甲轻巧灵活,只不过因为甲片形状特殊,加工费时费力,所以成本居高不下,以往只能由将领穿着,但是这个问题在冷冲压工艺和模具面前根本不是事儿,只要没有内部空腔结构,管你什么形状,丝毫不影响生产效率。 除了甲胄之外,无论骑兵步兵都需要有长矛之类的兵器(刀剑只能作为辅助兵器,就像现代的手枪,正规战场上不可能成为主要武器),穿刺类长兵器,最好的当然是槊了。长达80公分的槊锋要保证强度和刚度,又要减少制造成本,就必须用锰合金钢,要全面发挥合金钢槊锋的威力,槊杆也得用空心钢棒来做。佩刀的形制,最好的还是唐朝直刃的大横刀,可劈砍亦可直刺,材料当然还是以合金钢为优了。 …… 赵维将他能想到的陆军、海军的冷热兵器几乎都列出了,感觉缺了点什么重要的东西,可就是想不明白,缺了什么呢? 歇了一会儿,喝了口茶,拿起手机准备查漏的时候,终于想到他遗漏掉的很重要的东西——通讯!他拍了拍自己额头,怎么能把这么重要的系统给漏了呢?光想着上战场厮杀的装备了,无线电通讯这可是军令指挥、情报传递必备的神器啊!这要是大宋全面配备了无线电台,那等于是战场对大宋单方面开挂了,蒙古军传个军令要花两三天的时间,宋军只要几分钟就可以搞定,这样一来,蒙军的骑兵都跟不上宋军步兵的反应速度。 赵维赶紧翻开百科全书里关于无线电技术的篇章,从基础的电流、电压,到电磁感应,电磁波原理整个技术发展过程统统记下来,单独列出一条科技树,在最后无线电台那里,早期用电火花电台来普及无线电原理和基本技术,但并不投入实用化,实用化的电台还是要用电子三极管才行,火花式的电台太大太重,海军军舰无所谓,陆军可就苦逼了。 记完了通讯的科技树,还需要侦察装备,这是获取战场情报,判断敌我态势的重要手段。对于海军来说,最急需的就是望远镜,有了高倍率的望远镜,可以爬到桅杆顶部搜索方圆50公里内的一切目标,在海上,受盐雾的影响,肉眼辨识敌方舰船目标和船型、状态的距离不过十公里,这种单方面优势也是相当重要的。望远镜只是光学器械的基础,有了最简单的望远镜之后,还要有显微镜、双筒望远镜,进而发展出合像式测距仪,一艘舰上配备一具1米级的合像仪,就可以实现10公里范围内精确测距,极大地提升舰炮命中率。 看着纸上满满当当的分支图形,赵维满意地伸了伸懒腰,天底下怕是再没有比这更宏伟的计划了。不过,他这一番折腾,只是按照技术路线来规划,实际上有些科技的研发现在根本无从展开,比如三桅帆船,这需要工部下属的造船坊配合,而且工程量比较大,需要的人手比较多,所以海军专属的这些科技现在根本无从起步,还需要找合适的机会才行。当下,科技树里面最容易实现的恐怕就是望远镜和改进黑火药了,赵维慢慢在脑中盘算如何控制军器监。
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