很多人因為紅夷大炮從西方傳來,都想當然認為到了明末,中國火炮技術落後。其實不然,明末中國落後於西方的是火炮設計技術,而在火炮鑄造技術上,因為中國先進的鑄鐵技術,反倒優於西方火炮鑄造技術。
當時西方社會除了英國具有鐵炮鑄造技術以外,其他歐洲各國均是青銅鑄炮。在這時期的中國銅便是錢。《大明會典》記載嘉靖年間,「通寶錢六百萬文,合用二火黃銅四萬七千二百七十二斤,水錫四千七百二十八兩。」
也就是說一斤黃銅差不多能鑄造一百二十七文左右通寶錢,類似於大口徑拿破崙青銅炮差不多接近明制一千斤左右,當合明代一十二萬七千錢。而按照明末鐵價,一斤熟鐵才零點一六錢銀子左右,換算成銅錢則合十來文左右。如果換作生鐵那就更低了,也不過幾文錢一斤。若是以這些鑄造火炮的黃銅換算為生鐵鑄炮,大約能鑄造四五十門左右的紅夷大炮,其中性價比可想而知。
張順問清了其中價差,選擇何種材料鑄炮便可想而知了。但是選用鐵料,亦有不同。明代常有鐵料分為荒鐵、生鐵、熟鐵(即精鐵)和鋼四種。
所謂荒鐵便是初步提煉出來的粗生鐵,再次熔煉便可作為生鐵使用。至於生鐵、熟鐵之別,卻和後世定義不同。明代的生鐵是未經「炒」過的鐵料叫生鐵;經「炒」過的謂之熟鐵。至於鋼材,傳統工匠則把雜質較少能夠淬火的中高碳鋼才稱之為「鋼」,只能生產極少數用於刀刃、槍尖等關鍵部位,暫時不予考慮。而低碳鋼和熟鐵則是更多的被籠統稱為「熟鐵」。
如果大家仔細琢磨這個定義就會發現一個問題,古代對生鐵熟鐵的定義以工序為準,而不是像後世那樣以含碳量為準,所以有時候就會出現後世非常不能理解的問題。比如明初的大炮經過後世金相分析,赫然發現屬於鑄鋼火炮。這些火炮大多數出自於山西地區,這足以說明山西高超的煉鐵技術和鑄造技術。
當然,我們的主角張順還不知道這些情況,只是粗略了解了鐵料的分類。按照張順所想那儘量用優質鐵料來鑄造火炮,於是便提出要用「精鐵」鑄炮。
這話卻把劉鋼給笑到了,說道:「大王有所不知,這精鐵只能打造,不能鑄造。若想鑄造,非得生鐵不可。」
「為何不能鑄造?」張順奇怪問道。
「難熔難化,即使勉強熬製成粥狀,也是無法澆築。」劉鋼解釋道。
得了,原來是溫度不夠。張順這些明白了,可是他自己也沒有辦法,只得退而求其次,準備鑄造生鐵炮。可是這鑄造成什麼樣子,張順也沒有辦法。他既沒有見過紅夷大炮,也沒有見過弗朗機,虎蹲炮之類的實物,有沒有實物可以模仿,便只好自己親自來設計。
剛開始,張順卻是把事情想簡單了,他根據後世粗略印象,畫出來一個前細後粗的中空圓柱體,口徑約莫拳頭大小,前端壁厚二指,後端壁厚三指,便讓劉鋼負責鑄造。
劉鋼問其長度,張順自己也不知道,根據後世影像資料,順口說了一個數據「五尺」。這差不多有六七百公斤,按照他們坩堝煉鐵的練法,差不多可以用盡慢慢一方爐產出的坩堝鐵,不過幸好距離這裡不遠的潤城到處都是煉鐵之處。
於是,張順乾脆向「紫金梁」申請立刻沁水縣竇莊,回到潤城附近鑄炮,「紫金梁」痛快的答應了。然後,張順便帶著隊伍回到潤城跟前,搜颳了幾千斤坩堝鐵塊,建起了爐子,開始融化鐵塊。
而火炮的模具由劉鋼挑選的幾個小伙子製作,本來張順還根據「鐵模鑄炮技術」提出用鐵模鑄炮來著,結果劉鋼給他拿出了一個鐵范來。這鐵范便是鐵製模具,劉鋼告訴他說道:「我們這鐵范在我們陽城這裡只能鑄造犁鏡,這樣鑄造出來的鐵器堅硬且脆,若是鑄造火炮恐怕一炮便碎成鐵渣了。」
張順聞言無語,他也不知後世歷史教科書是這麼坑人,便乾脆讓劉鋼自己想辦法。劉鋼依照自己多年煉鐵經驗,先用木頭削成圓柱狀,再以泥沙裹之,慢慢製作成炮膛范。
再以木頭做出實心大炮模樣,將其倒立放入挖好的坑洞之內,以泥沙裹著做出炮范。等外面炮范乾燥後,則取出裡面的木頭大炮,將做好的炮膛范插入其中。因為需要鑄造火炮的後壁需要空出來,無法支撐炮膛范,劉鋼想了了注意,將火炮後壁鍛造出來,直接放入火炮模具下端,再放入炮膛范,才算完畢。
等到鐵水熔化完畢,劉鋼便下令將鐵水注入范內,從炮口位置將火炮澆築完畢,然後在蓋上特製的泥質蓋板,防止火炮炮口變脆。然後,眾人又等了三四天,才將蓋板打開。
直接火炮炮口已經變成黑黝黝的鑄鐵了。張順便高興的令人將此炮從泥土裡刨了出來,只見那火炮幾乎到人下巴,黑黝黝、光溜溜。
張順一瞬間都有點發呆了:這特麼沒有一點把手,怎麼從坑裡吊上來?
不過幸好這個時代人力不值錢,張順讓工匠和士卒那繩子多纏繞幾遍,硬是將其從泥坑裡拽了出來。於是,張順興沖沖的讓人將準備好的火藥裝入炮中,在放入一枚鑄鐵而成的炮彈。
然後,大家你看我,我看你不知所措:這從哪裡開始點火?
沒有辦法,大家只好有齊心協力,將支好的大炮放倒,將炮膛裡面的火藥和炮彈倒了出來,再找工匠在火炮後端鑽出點火孔出來。
這次終於萬事俱備只欠東風了,大家裝好藥後,準備找人釋放一下看看結果。這時候張順自告奮勇的站了出來,倒是把工匠劉鋼等人和張順部下嚇一跳,紛紛阻止道:「這火炮最易炸膛,沒有點炮之前誰都不知道結果怎麼樣,主公豈可輕易犯險。」