接下来几天,鲁锦一直在肥西铁厂,一来帮他们规划厂区建设,二来也从庐州迁来不少工匠,开始打造兵甲。
如今肥西铁厂每天能稳定产出四千多斤铁,这个产量虽然不多,但也足够开工了。
另外他还要帮忙指导铸造工艺。
离心铸造就是个圆柱形的空心模具,外壳可以用钢来做,暂时也能用木头来做,不过里面要填一层厚厚的耐火层,然后将模具横卧放置在滚轮上,使其快速旋转,从两端浇入铁水,铁水就会在离心力的作用下附着在筒壁上,形成一个管壁厚度均匀,内径十分圆润的空心无缝铁管。
这种离心铸造的无缝铁管现代也大量使用,不过通常是用来做小直径下水管道,里面一般还要喷涂一层水泥,作为防锈材料,或者用来铸造发动机缸套,反正别想用这种方法铸炮。
不过离心铸造有一点需要注意,那就是模具内部要提前预热,否则铁水灌进去,冷热相激,容易炸模。
鲁锦让人做了个风箱和小火炉,烧木炭从侧面往里吹火,再用人力转盘通过帆布皮带,带动模具旋转,总算是造了个实验品出来。
铁厂那边正好有经过炒制的熟铁水,当场浇铸了一根长一米,外径85毫米,厚10毫米的熟铁管,等这火红的铁管被从模具中掏出来的时候,一群工匠都惊呆了。
“竟然真能浇出空心铁管!”
沈安已经理解了鲁锦说的原理,当即比划道。
“这就是大帅说的离心力,你用手搅水缸里的水,水就会贴着缸壁旋转,这铁水也是水,只要转的快,一样能贴着模具转,等它冷下来就成空心管子了,大帅这法子真是奇了。”
鲁锦笑了笑没说话,这都是后世最常用的铸造技术,而且离心铸造虽然好,但目前也只能用来铸无缝管,并且技术还需要完善,比如预热装置,旋转装置,模具外壳等等。
他指了指逐渐降温变成暗红色的铁管,对沈安问道,“有了这铁管,下一次直接往里铸铁水,将其填实,就能做出实心铁辊了吧,剩下的三个辊子由你来铸造,有问题吗?”
“没问题,大帅尽管放心,剩下的由小人来做便可。”沈安当即信心满满的答应下来。
隋谷和薛冈这时却对视一眼,薛冈立刻向鲁锦问道。
“大帅,既然这法子能铸造铁管,那能不能用来铸造铳管?”
也不怪他们这么想,火铳那么薄的枪管,还是由铁板卷制锻接而成,这样制作的铳管终究是有一道缝隙的,如果能直接铸造出无缝铁管,就能大大降低从接缝处炸膛的风险。
“不行。”然而鲁锦却摇摇头,坚决否定道。
“为何?”薛冈还不死心,如果真能这么做,是可以减少很多工作量的。
鲁锦当然也想做无缝钢管,但他很清楚以目前的技术是做不到的,尤其是现在时间紧,没时间给他技术升级,于是只能给两人解释道。
“铸造铁管的强度不够,白口铁太脆,肯定炸膛,灰口铁退火变成可锻铁,质量稍微好点,但也好的有限。
“这种铁管别看没有缝隙,其实更容易炸膛,如果你们只是为了省事,或者不想铁管有接缝,那其实也可以用熟铁铸造一个稍厚一些的短粗管,然后锻打拉长,缩径,这样的质量才能用来做铳管。
“记住,铳管必须是锻造的!”
隋谷眼珠子乱转,想了想鲁锦说的那种方法,又问道。
“大帅,既然铁辊能轧制铁片,为什么不能轧制铁管呢?”
此言一出,众人都看向了他,这回连鲁锦都十分惊讶,轧制无缝铁管啊?这货居然会有这样的想法?!
见连鲁锦都这么惊讶的样子,隋谷这才抓了抓头解释道。
“我也是受了大帅的启发,大帅说擀面杖可以压面饼,铁辊能压铁片,还用带槽的磨盘磨铁球,于是我就想,那要是往两个铁辊上各自压出一个半圆的凹槽,不就能轧铁管了吗?”
他说着还激动的比划道,“我们可以在两根辊子上刻出不同深浅的凹槽,从大到小,一级一级的压细,就像拉铁丝那样,也是钻出不同的孔,逐级拉细的。”
鲁锦都被这货的想法惊呆了,看来古代的工匠也不笨吗,见到一种新的工艺出现后,立刻就开始举一反三了,薛冈提出用离心铸造做枪管,隋谷提出可以做轧管机,这两人的思路进步之快简直令人惊喜。
隋谷说完见鲁锦还那样直勾勾的看着他,顿时忐忑道,“我也是瞎说的,大帅若是觉得不行就算了。”
“不,为何不行,你又没试过,你怎么知道不行?”眼看着这货要打退堂鼓,鲁锦赶紧鼓励一句,不过还是说道。
“你们的想法都是很好的,都是为了提高生产效率,但别想一口吃成胖子,这些新法子可以慢慢尝试改进,但现在最紧要的是不能影响工期。
“如今铁料也有了,那这火铳现在就得造起来,先用手敲,等可以稳定产出了,你们再尝试铸造锻打拉长,等这一步同样完成了,再试轧管机。
“还有啊,轧管机的辊子不应该是你说的那样的。”
“额,那该是啥样的?”隋谷本来以为鲁锦会训斥他瞎出主意,没想到这位大帅居然跟他探讨起了应该用什么样的辊子......
只见鲁锦掏出纸笔,随手画了两个一头大一头小的锥台式碾子,大小头对向交错,斜着碾压,让几人看的一愣。
鲁锦这时又道,“这是我想的,不过也不一定对,轧管机不可能只有一种碾子,等你们有时间都可以试试。
“胶泥的硬度很高,回来你们可以用泥料模拟铁料,用木辊子做模型,先用木制轧机轧泥料,要是觉得没问题再将各部件换成铁的,这样可以节省研发成本。”
几人闻言都不住点头,他们之前都在元帅府听过课,鲁锦专门给他们讲过机械研发的方法,材料替换,大小缩放原理。
比如造手表,里面的零件太小了,不好加工,那就可以先做一个脸盆大的木制模型,等里面的零件都弄明白了,再按比例缩小到真手表的大小。
若是大尺寸机械,就先做小模型,搞个原理样机,试验成功再换大的。
大机器做小模型,微型精密机械做大模型,这是没有工业设计软件的时代,机械工程师最可靠,最经济的研发手段。
“是,我们知道了。”几人立刻答应下来。
既然说到了机械模型,鲁锦随手又画了一种弹簧动力锻锤出来,这是模仿冲压机的结构,将冲压头改成自由锤和铁砧,上面装一个偏心轮来控制锤头升降。
这种锻锤可以由水力驱动,效果和现代的空气锻锤差不多,但又比空气锻锤的结构简单,相比于西方那种水碓式的锻锤先进一些。
整台锻锤最难加工的零件就一个弹簧,其他都用木头就可以。
鲁锦把这玩意拿出来,对几人说道,“这是一种锻锤,等铁再稍微多一点,你们可以试着把它造出来,有了这个可以省很多力气,就不用人力抡锤了。”
隋谷和薛冈都来了兴趣,这位大帅不愧是公输家出身,各种奇思妙想层出不穷。
都说人生有三苦,撑船、打铁、磨豆腐,再这么让鲁锦改下去,怕是铁匠很快就是最轻松的那个了......
接下来几日,随着迁来的工匠越来越多,铁厂的工作也逐渐步入正轨,工匠们开始分成三组,分别打造兵器,甲胄,火铳,至于大炮吗,铁料还是太少,且先再等等吧。
这年代想要提高兵甲产量,只能靠堆人,工匠越多产量越大,但合格的工匠不多,有本事的工匠很多又不愿传授技术,于是鲁锦又提出了奖励制度。
他直接把现代那套等级制度搬了过来,把所有工匠分成学徒工,初级工,中级工,高级工,技师,高级技师,工程师一共七个等级,不同等级对应不同的福利待遇,从工资到住房,逐级增高。
学徒工住大通铺,管吃住,没工资,初级工分地皮,有工资,自己攒钱盖房,中级工分砖瓦房,高级工分单进四合院,技师分二进院,高级技师三进院,工程师三进院带二层楼,厂里出钱给建房子,不用花自己一分钱!
这奖励政策一出,工匠们都牟足了劲干活,不仅要干的快,还要干得好。
另外提出改进意见有加分奖励,想拿到技师以上的职称,不仅要自己干的好,还必须教出十个中级工的徒弟,同理,高级技师也需要带高级工,否则何以为‘师’?
想拿到工程师的职称,还必须有重量级的技术工艺改进。
总之,奖励很诱人,但想拿职称也不是那么容易的,首先你得舍得把自己的技术教给别人,不光得教,还得教会!
到时评级考核不考师傅,只考徒弟,徒弟不达标,你这师傅就别想升级。
什么师傅领进门,修行靠个人,在鲁锦这是说不通的,你教不会就是你没本事。
“大帅,这是改的铠甲样品,请大帅查验。”隋谷花了三天时间改出一副新的铠甲,如果没问题的话,以后就当作样板,定为圣武军制式铠甲了。
鲁锦选的制式甲胄样式,那当然是......布面甲了,布面甲又叫暗甲,就是将甲片藏在衣服里面的意思,与之相对的是明甲,就是鱼鳞甲和扎甲那种铁片在外的传统甲胄。
布面甲的优点很多,首先是夜里不反光,白天暴晒不容易发烫,冬天用舌头舔铁片不容易粘上......
另外就是穿脱方便,尤其是对襟直身甲,穿甲就像穿衣服一样简单,不需要别人辅助。
第三,重量轻,由于甲片面积大,和扎甲相比,省去了大量的皮绳和皮边,固定甲片只需要几个铆钉,整套的布面甲和宋金时的重型扎甲相比,普遍要轻上十到二十斤。
明朝时的布面甲普遍在三十斤左右,鲁锦打算稍微做重一点,按每套四十斤下料。
最后,其实布面甲还有个优势,只是很少有人注意到,那就是辨识度高,战场上容易区分敌我。
不要觉得这很扯淡,战场上如何有效区分敌我,是个从古到今一直都存在的问题。
欧洲的中世纪骑士就不说了,形成职业军队后,从绿夹克到龙虾兵,再到现代全世界都穿迷彩服,普遍难以区分敌我的情况下,只能往身上缠蓝绿胶带了......
古代如果双方都穿铁扎甲,距离远一点,其实是很难区分敌我的,朱棣就有那么个实战案例,敌军骑兵穿着铁扎甲靠近,结果骑哨以为是己方友军,没当回事,然后等敌人靠近加速突袭的时候,再想反应已经来不及了,朱棣也吃过小败仗。
从那以后,朱棣就下令造红色勇字盔,配黑色甲胄,用以区分敌我,大明赫赫有名朱漆勇字盔就这么来的。
历史上的明军布面甲也有很多颜色,一般按五行五方色来制作,左青龙右白虎,前朱雀后玄武,中黄龙,左右前后中军,分别用五种颜色的布面,列阵时很容易区分。
但是鲁锦用的不是这种阵法,所以颜色就得改改,他准备按照兵种来区分颜色。
圣武军步战战兵用红甲,辅兵用靛蓝色甲,骑兵用白甲,近战陷阵兵用黑甲。
鲁锦亲领的禁卫军用黄色甲,炮兵穿红衣和黄色铁甲背心,各地驻防的内卫军统一穿青色布面甲。
另外也会少量制作一些高档甲胄,作为对将领的赏赐。
当然布面甲也并非全是优点,缺点也很明显,那就是里面甲片坏了,外面也看不出来,容易糊弄人,戚继光的绩效新书里就说过这种情况。
这个,鲁锦只能期望用制度解决,比如甲胄不许私造,必须统一制造,然后定期更换,给士兵减少负担和保养成本。
历史上明朝初期也是这么干的,后来就把统一制造武器甲胄的任务,下放到各地卫所了,由卫所自己打造兵器甲胄,这就给了各地武官可趁之机,导致武官克扣制造经费,甲胄难以补充,士兵又没法保养,然后越来越烂。
不过鲁锦并不是特别担心,等他把工厂搞出来,提高生产效率,那统一集中制造的成本会比分散制造低,如果火器的技术水平再提高一些,直接淘汰甲胄也不是不可能的事,以后也就不用为甲胄担心了。
鲁锦拿着这套刚做好的红色对襟直身甲,还有两条铁臂铠,套在身上比划了一下,他自己觉得是没什么问题,于是又把朱寿和叶升叫来试试。
朱寿倒是没啥意见,穿上之后拿起长枪比划了一阵,又抄起刀牌耍了耍,当即回来说道。
“大帅,这甲挺好的,穿脱方便,一个人就能自己穿,也不影响活动,我觉得可以。”
“那再给叶升试试。”
“好。”
于是他又脱下来给叶升试穿,叶升当即对布面甲的穿脱方便赞不绝口,然后翻身上马,做了一些战术动作,等回来就皱眉提出一个意见。
“大帅,这甲不适合骑兵用。”
“哦?怎么说?”鲁锦有些惊讶地问道。
叶升当即道,“这直身甲确实防护面积大,还容易穿脱,但是太长了,上下一体,坐在马背上转身很别扭,扭腰都不方便,我觉得应该做成上下分体的。”
鲁锦闻言挑了挑眉,让他脱下来,自己穿上骑马试了试,结果果然和叶升的说的一样。
他这时才突然理解一直以来的一个问题,为什么明中晚期到清朝,布面甲逐渐从上下一体的直身甲,变成了上下分体的布面甲,原来是骑兵的原因。
不过想想也是,穿着一套直身甲,浑身上下箍的跟铁桶一样,能在马背上灵活转身就怪了。
而且明代行军图里的骑兵布面甲,穿的也是上下分体式的,说明从明朝开始,明军骑兵就意识到了这个问题,清朝只不过在分体式布面甲上又发展了一步而已。
既然找到了问题那就改,鲁锦立刻让工匠进行改进,以后步兵仍然用直身甲,骑兵用分体甲。
就在鲁锦督促着打造兵甲的时候,庐州那边终于传来了捷报。
“大帅,来安大捷,东北两路大军合力把来安打下来了!”冯国用亲自从城里跑来报信。
“什么时候的事?”鲁锦一边问着一边接过战报。
冯国用当即答道,“就在大帅回来之后没几天,这个月二十四那日。”
鲁锦闻言点点头,他是十二月二十日回来的,俞通源二十四攻克的来安,送信路上再跑几天,差不多也就这时候了。
鲁锦算算日子,他在铁厂待了差不多十天,今天应该是初三,一转眼就到了至正十二年。