第六百八十九章 试制钢弩
让李孟羲很不解的一件事,他已经弄明白了,制作弓弩最耗时间的是等木料阴干的过程,他不解,问为何不能晒干,晒干岂不更快?
老匠人呵呵一笑,说若晒干的话,木头会开裂,就做不了弓了。
李孟羲再问,那为何不放火上烘干呢?
老匠人说,烘干也是裂开,一样。
看李孟羲实在不懂木料相关,老匠人便好心的认真给李孟羲讲解了木头处理的详细工艺。
从最开始伐木开始,拓树砍了之后,还不能直接阴干,得扒了皮放水里沤上一年半载,沤完,拓树就小了一圈了,然后一年后捞出来,放屋里阴放一年,一年后,这时木头就彻底干了,且一点裂缝没有,这时的木头才好做弓做弩。
又是得把木头里往水里沤,这让李孟羲想到造纸术相关了,尤其老匠人说,【木头放水里沤一年,小了一圈】,奇了怪了,木头泡水里还会收缩的吗?
这是咋了?不是应该越泡水越膨胀的吗。
然而此处有违反常理之处,新伐的树木含水量应该是很高的,结果水里泡了一段时间之后,树里的水竟然还泡出去了,泡着泡着,树缩了一圈。
李孟羲隐约觉得,这里边大有玄机,可能跟木料处理有关,他暗自记下了此事。
整个弓弩制作过程,弓弩制作材料的短板是筋角料的极度稀缺,而时间的短板是,木料需要阴干的时间太长,直接拖慢了弓弩的制作周期。
筋角材料除了大规模蓄养耕牛以外,暂时没办法解决,而如果能解决木料处理的问题,便可大幅度缩短制作弓弩的时间。
义军现在既缺乏材料,更缺乏时间,路已走不通的情况下,李孟羲开始想有无其他的制作远程武器的方法。
他想到后世网络上盛传的英国长弓,英国长弓的制作没用到筋角材料,只是单体木弓而已,制作技术简单的很,得益于制作长弓的木材,长弓通体用紫杉木制作,这种木材性能极佳,赋予了长弓强大的射程和杀伤力。
李孟羲寻思,单体木弓制作简单,容易大量生产,而英长弓的杀伤力确实还不错,那在中原有无可以替代紫衫木的材料以用来制作长弓?
想了又想,李孟羲觉得,中原弓弩技术足够先进,若是中原有足够优质的木料,那么长弓早做出来了。
而之所以没有做出来,说明以中原寻常的木料来做单体长弓的话,性能堪忧,所以便有了更高级的用筋角复合材料加强弓力的技术。
彷做英长弓这一条路,行不通。
而除了长弓以外,又有什么可以短时间大量制造弓弩武器的方法,想来想去,李孟羲隐约想起,据说,还有一种被称为【钢弩】的玩意儿。
钢弩,顾名思义,钢做的弩,再严格一点讲,是用钢片做弩臂的弩。
弩臂需要的是弹性和蓄力,而钢铁,钢铁的确也能有弹性,比如坊间传闻的弹黄钢什么的。
想到这里,觉得找到了出路的李孟羲立刻动身去了铁匠营。
到了铁匠营,这日,铁匠们依然还是忙碌着打造各自的工具。
李孟羲找到锻刀匠人,略做交代,“弓弩晓得吧?用钢条打造一长薄片,两头留出挂弦的空挡,做好便成。”
刀匠想了又想,一个薄的钢条,不就跟打造刀剑一样吗?
刀剑也是个条,钢弩需要的也是个条,这两个制作过程相同,甚至来说,钢条没锋没嵴,比刀剑更好打造。
半日后,刀匠依照要求,把一截手臂长尺子宽的钢条拿了过来,钢条明显是淬过火也回过火的,有一定的韧性。
李孟羲知道,钢弩的制作关键,便就在这里。
钢弩需要弹性,而锻造工艺中,淬火等热处理关乎钢铁的硬度和韧性,淬火不好,钢就太硬太脆了,掰一下就断,根本就做不了弩臂。
所以,钢弩的生产工艺,实则关键在淬火。
而淬火的话,李孟羲突然想起,之前交给匠人的尿淬油淬之法,也不知匠人研究的如何了。
李孟羲好奇问到此时,刀匠想了想,谨慎回答到,“某暗地试了,刀打好,先用尿淬,再放油里淬,这样比之水淬,不容易翘曲开裂。”
也就是,尿和油脂果然是有用的。
想来,尿和油脂,和水,这三种不同的东西,能有多少种淬火组合?
不过是,二两组合,可有六种淬法,
分别是,先拿水淬,再用尿淬,先水再油,先油再水,先油再尿,先尿再水,先尿再油。
就这六种可能。
而要是三种淬液都用,则有尿油水,尿水油,油尿水,油水尿,水油尿,水尿油,也是六种可能。
李孟羲不知为何后世锻刀会用上尿液和油脂,但想来,淬液的组合就只有这十二种而已,若让李孟羲来自己寻求答桉,他也不过是把这十二种一一穷举测试一遍而已。
把淬火方法交给刀匠,刀匠是如何测试的不知,但明显,经验丰富的刀匠已试出了成果。
——
钢条有了,李孟羲带着钢条去了木匠营,他找到木匠并弓弩匠人,委托他们想办法以钢条为材料做把弩出来。
接了任务,一众匠人凑一起拿着钢条看了又看,平平无奇一个钢条,两边留着两个豁像是挂弦的,以匠人们对铁的理解,用铁制作弩臂,拉的动吗?
带着不解和疑惑,匠人们忙碌起来。
军中有正经的军械匠人,军械匠人有充足的制造弓弩的经验,因而,任务虽是奇怪,但钢弩制作起来很快。
天黑之前,军械匠人把钢弩做成了。
来交货时,军械匠人说铁实在难以拉开,也不知能用不能。
据说,钢弩需要非常大的力气才能开,所以钢弩多有配备了滑轮来辅助上弦,李孟羲深知自己的小胳膊小腿是远无法把钢弩拉开的,于是他去找关羽帮忙。
彼时的关羽,因军营新挪到了北城,关羽在整顿军纪,到处找人训人。
李孟羲找到关羽,说做了架弩具,让关羽帮着拉开试试。
关羽接弩一看,一眼就瞅出弩具的奇怪之处,寻常弩具的弩臂都是木头的,可这一架简陋的弩具,臂是直愣愣的一根铁条。
关羽不由看了李孟羲一眼,关羽寻思,这一拉下去,铁不得弯了?
带着深深的不理解,关羽把弩靠着腿放着,踩着弩前边的踏环,弯起腰,双手拽着粗实的牛筋弦,双臂稳稳发力。
李孟羲瞪大眼睛瞅着,他瞅见,本来笔直的钢条在关羽拉动之下咯吱吱作响,缓缓弯曲起来。
就在李孟羲以为钢条将要彻底拉开之时,不想咯嘣一声,钢条应声断了。
俗话说,断弓打死马,弓弩臂断了力道很吓人的,结果钢条断了,不过是弹了一下撞到了地上而已,从这里足可看出,钢弩要是崩断了,是打不死马的,钢弩的弹力太差劲了。
关羽弯腰把两段断掉的微弯的铁片捡了起来,他看了铁片,跟李孟羲抱怨,“太费劲儿,拉着手疼。”
也是牛的,铁匠们都没法开弩,关羽徒手把钢弩拉断了。
钢弩第一次制作,失败了,李孟羲心里有所准备。
他回想钢材开弩时的情景,钢条还没怎么拉弯呢,结果就断了。
微微的一个弯度,弯度还没半个指头长,怎么能放弩箭。
再有,一个关键的问题,出在钢条上,钢条太坚硬了。
这时李孟羲意识到,刀剑对硬度和韧性的追求跟弩对硬度和韧性的追求是不一样的。
匠人按刀剑的淬火工艺去处理钢条,结果就是,钢条不能作为弩臂使用。
李孟羲明白了过来,已经有了灌钢法,钢已不成问题,关键是淬火工艺,需要用特殊的淬火工艺造出韧性恰好合适的钢条。
而这个【恰好合适的韧性】,便就是最大难度。
李孟羲既不知钢弩的韧性多大合适,也不知该如何通过热处理达成这个合适韧性,再有,之所以要做钢弩,是为了以最短时间制作一批弩具,好为年后可能的战事做准备,是无奈的临时应急之物,所以,钢弩得能大量生产才行。
而要是撞运气,铁匠们做了一二十根钢条,这其中才恰好能有一根是弹性十足的,能用来做弩臂,但是这个碰运气的方法,显然不能大量生产的,且成本极高,违背了初衷。
在刀剑锻造处,淬火技术极依赖于匠人的经验,而钢弩需要与刀剑不同的淬火处理,这样铁匠们所经年累月积累的经验也用不上了。
问题一下变得麻烦起来了,经验需要长时间摸索和积累才行,而军中现状,恰是没时间去供匠人们积累。
这让李孟羲意识到,要么钢弩不做了,要么就撇开经验,找一种能批量高效的处理钢材的工艺。
而这个批量热处理的工艺,李孟羲隐约有头绪。
在李孟羲构思的批量热处理技艺中,一个重要方法是,控制变量,最重要的借助工具是,土窑。
具体方法和原理是,根据锻剑的最后一步,回火工艺,回火工艺是把淬火后的剑加热到不红不热的中低温程度,然后长时间保温一段时间。
而恰好,在另一项生产种中,闷制木炭的时候,炭窑里的温度也恰好是较低的中低温温度,而且有鉴于回火工艺需要长时间保温,而密封的炭窑也恰巧方便保温。
因此,有这种种便利之处,当时在研究热处理工艺时,李孟羲便想到了土窑批量回火的可能性。
现在,涉及到钢弩的制作难题,两件事加起来,这让李孟羲觉得,有必要攻关一下土窑热处理的技术。
具体方法是,控制变量。
只要能把窑里的温度控制在不同区间,比如,第一个窑里温度是600度,第二个窑,550度,第三个窑,500度,然后在不同温度的环境中处理同样厚薄大小的钢条,就很容易测试出最佳的热处理温度。
关键是,没有高科技设备,该如何准却的控制窑里的温度?
李孟羲想到的办法是,间接控制,温度高低取决于燃烧时间的长短,燃烧时间越长,加热越长,温度就升的越高,而燃烧又需要氧气,氧气越多,烧的越久。
依照如此,也就是,只要控制氧气的多少,就能控制最终的窑温是多少。
而控制氧气的方法是,控制空间。
推到这一步,具体的方法有了。
可以建一百个土窑,第一个,里边空间一百立方米,可以容纳一百里方米的氧气,第二个窑,九十九立方,第三个,九十八立方。
依次类推。
然后,每个窑里,都放上足够燃烧的木炭,这样,因每个窑里氧气多少的不同,炭烧的时间也不同,窑里的温度也各不相同,从一百方的窑到十方的窑,从高到低,必定是一个连续的温度梯度。
就这样,可以把土窑里的温度精确的控制在十度甚至数度以内。
然后,批量的热处理工艺在一系列复杂的测试中就研发成功了。
当有办法大批量制作合适性能的钢材之后,然后便就有了大量制作钢弩的可能。
而能大批量制作,这才将钢弩的生产优势发挥出来。
不仅如此,当有了精确的高质量的批量热处理工艺之后,可以省下大量人力,可以大量替代人工进行刀剑兵器乃至铠甲和农具的生产,这将是生产能力的质的飞升。
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老匠人呵呵一笑,说若晒干的话,木头会开裂,就做不了弓了。
李孟羲再问,那为何不放火上烘干呢?
老匠人说,烘干也是裂开,一样。
看李孟羲实在不懂木料相关,老匠人便好心的认真给李孟羲讲解了木头处理的详细工艺。
从最开始伐木开始,拓树砍了之后,还不能直接阴干,得扒了皮放水里沤上一年半载,沤完,拓树就小了一圈了,然后一年后捞出来,放屋里阴放一年,一年后,这时木头就彻底干了,且一点裂缝没有,这时的木头才好做弓做弩。
又是得把木头里往水里沤,这让李孟羲想到造纸术相关了,尤其老匠人说,【木头放水里沤一年,小了一圈】,奇了怪了,木头泡水里还会收缩的吗?
这是咋了?不是应该越泡水越膨胀的吗。
然而此处有违反常理之处,新伐的树木含水量应该是很高的,结果水里泡了一段时间之后,树里的水竟然还泡出去了,泡着泡着,树缩了一圈。
李孟羲隐约觉得,这里边大有玄机,可能跟木料处理有关,他暗自记下了此事。
整个弓弩制作过程,弓弩制作材料的短板是筋角料的极度稀缺,而时间的短板是,木料需要阴干的时间太长,直接拖慢了弓弩的制作周期。
筋角材料除了大规模蓄养耕牛以外,暂时没办法解决,而如果能解决木料处理的问题,便可大幅度缩短制作弓弩的时间。
义军现在既缺乏材料,更缺乏时间,路已走不通的情况下,李孟羲开始想有无其他的制作远程武器的方法。
他想到后世网络上盛传的英国长弓,英国长弓的制作没用到筋角材料,只是单体木弓而已,制作技术简单的很,得益于制作长弓的木材,长弓通体用紫杉木制作,这种木材性能极佳,赋予了长弓强大的射程和杀伤力。
李孟羲寻思,单体木弓制作简单,容易大量生产,而英长弓的杀伤力确实还不错,那在中原有无可以替代紫衫木的材料以用来制作长弓?
想了又想,李孟羲觉得,中原弓弩技术足够先进,若是中原有足够优质的木料,那么长弓早做出来了。
而之所以没有做出来,说明以中原寻常的木料来做单体长弓的话,性能堪忧,所以便有了更高级的用筋角复合材料加强弓力的技术。
彷做英长弓这一条路,行不通。
而除了长弓以外,又有什么可以短时间大量制造弓弩武器的方法,想来想去,李孟羲隐约想起,据说,还有一种被称为【钢弩】的玩意儿。
钢弩,顾名思义,钢做的弩,再严格一点讲,是用钢片做弩臂的弩。
弩臂需要的是弹性和蓄力,而钢铁,钢铁的确也能有弹性,比如坊间传闻的弹黄钢什么的。
想到这里,觉得找到了出路的李孟羲立刻动身去了铁匠营。
到了铁匠营,这日,铁匠们依然还是忙碌着打造各自的工具。
李孟羲找到锻刀匠人,略做交代,“弓弩晓得吧?用钢条打造一长薄片,两头留出挂弦的空挡,做好便成。”
刀匠想了又想,一个薄的钢条,不就跟打造刀剑一样吗?
刀剑也是个条,钢弩需要的也是个条,这两个制作过程相同,甚至来说,钢条没锋没嵴,比刀剑更好打造。
半日后,刀匠依照要求,把一截手臂长尺子宽的钢条拿了过来,钢条明显是淬过火也回过火的,有一定的韧性。
李孟羲知道,钢弩的制作关键,便就在这里。
钢弩需要弹性,而锻造工艺中,淬火等热处理关乎钢铁的硬度和韧性,淬火不好,钢就太硬太脆了,掰一下就断,根本就做不了弩臂。
所以,钢弩的生产工艺,实则关键在淬火。
而淬火的话,李孟羲突然想起,之前交给匠人的尿淬油淬之法,也不知匠人研究的如何了。
李孟羲好奇问到此时,刀匠想了想,谨慎回答到,“某暗地试了,刀打好,先用尿淬,再放油里淬,这样比之水淬,不容易翘曲开裂。”
也就是,尿和油脂果然是有用的。
想来,尿和油脂,和水,这三种不同的东西,能有多少种淬火组合?
不过是,二两组合,可有六种淬法,
分别是,先拿水淬,再用尿淬,先水再油,先油再水,先油再尿,先尿再水,先尿再油。
就这六种可能。
而要是三种淬液都用,则有尿油水,尿水油,油尿水,油水尿,水油尿,水尿油,也是六种可能。
李孟羲不知为何后世锻刀会用上尿液和油脂,但想来,淬液的组合就只有这十二种而已,若让李孟羲来自己寻求答桉,他也不过是把这十二种一一穷举测试一遍而已。
把淬火方法交给刀匠,刀匠是如何测试的不知,但明显,经验丰富的刀匠已试出了成果。
——
钢条有了,李孟羲带着钢条去了木匠营,他找到木匠并弓弩匠人,委托他们想办法以钢条为材料做把弩出来。
接了任务,一众匠人凑一起拿着钢条看了又看,平平无奇一个钢条,两边留着两个豁像是挂弦的,以匠人们对铁的理解,用铁制作弩臂,拉的动吗?
带着不解和疑惑,匠人们忙碌起来。
军中有正经的军械匠人,军械匠人有充足的制造弓弩的经验,因而,任务虽是奇怪,但钢弩制作起来很快。
天黑之前,军械匠人把钢弩做成了。
来交货时,军械匠人说铁实在难以拉开,也不知能用不能。
据说,钢弩需要非常大的力气才能开,所以钢弩多有配备了滑轮来辅助上弦,李孟羲深知自己的小胳膊小腿是远无法把钢弩拉开的,于是他去找关羽帮忙。
彼时的关羽,因军营新挪到了北城,关羽在整顿军纪,到处找人训人。
李孟羲找到关羽,说做了架弩具,让关羽帮着拉开试试。
关羽接弩一看,一眼就瞅出弩具的奇怪之处,寻常弩具的弩臂都是木头的,可这一架简陋的弩具,臂是直愣愣的一根铁条。
关羽不由看了李孟羲一眼,关羽寻思,这一拉下去,铁不得弯了?
带着深深的不理解,关羽把弩靠着腿放着,踩着弩前边的踏环,弯起腰,双手拽着粗实的牛筋弦,双臂稳稳发力。
李孟羲瞪大眼睛瞅着,他瞅见,本来笔直的钢条在关羽拉动之下咯吱吱作响,缓缓弯曲起来。
就在李孟羲以为钢条将要彻底拉开之时,不想咯嘣一声,钢条应声断了。
俗话说,断弓打死马,弓弩臂断了力道很吓人的,结果钢条断了,不过是弹了一下撞到了地上而已,从这里足可看出,钢弩要是崩断了,是打不死马的,钢弩的弹力太差劲了。
关羽弯腰把两段断掉的微弯的铁片捡了起来,他看了铁片,跟李孟羲抱怨,“太费劲儿,拉着手疼。”
也是牛的,铁匠们都没法开弩,关羽徒手把钢弩拉断了。
钢弩第一次制作,失败了,李孟羲心里有所准备。
他回想钢材开弩时的情景,钢条还没怎么拉弯呢,结果就断了。
微微的一个弯度,弯度还没半个指头长,怎么能放弩箭。
再有,一个关键的问题,出在钢条上,钢条太坚硬了。
这时李孟羲意识到,刀剑对硬度和韧性的追求跟弩对硬度和韧性的追求是不一样的。
匠人按刀剑的淬火工艺去处理钢条,结果就是,钢条不能作为弩臂使用。
李孟羲明白了过来,已经有了灌钢法,钢已不成问题,关键是淬火工艺,需要用特殊的淬火工艺造出韧性恰好合适的钢条。
而这个【恰好合适的韧性】,便就是最大难度。
李孟羲既不知钢弩的韧性多大合适,也不知该如何通过热处理达成这个合适韧性,再有,之所以要做钢弩,是为了以最短时间制作一批弩具,好为年后可能的战事做准备,是无奈的临时应急之物,所以,钢弩得能大量生产才行。
而要是撞运气,铁匠们做了一二十根钢条,这其中才恰好能有一根是弹性十足的,能用来做弩臂,但是这个碰运气的方法,显然不能大量生产的,且成本极高,违背了初衷。
在刀剑锻造处,淬火技术极依赖于匠人的经验,而钢弩需要与刀剑不同的淬火处理,这样铁匠们所经年累月积累的经验也用不上了。
问题一下变得麻烦起来了,经验需要长时间摸索和积累才行,而军中现状,恰是没时间去供匠人们积累。
这让李孟羲意识到,要么钢弩不做了,要么就撇开经验,找一种能批量高效的处理钢材的工艺。
而这个批量热处理的工艺,李孟羲隐约有头绪。
在李孟羲构思的批量热处理技艺中,一个重要方法是,控制变量,最重要的借助工具是,土窑。
具体方法和原理是,根据锻剑的最后一步,回火工艺,回火工艺是把淬火后的剑加热到不红不热的中低温程度,然后长时间保温一段时间。
而恰好,在另一项生产种中,闷制木炭的时候,炭窑里的温度也恰好是较低的中低温温度,而且有鉴于回火工艺需要长时间保温,而密封的炭窑也恰巧方便保温。
因此,有这种种便利之处,当时在研究热处理工艺时,李孟羲便想到了土窑批量回火的可能性。
现在,涉及到钢弩的制作难题,两件事加起来,这让李孟羲觉得,有必要攻关一下土窑热处理的技术。
具体方法是,控制变量。
只要能把窑里的温度控制在不同区间,比如,第一个窑里温度是600度,第二个窑,550度,第三个窑,500度,然后在不同温度的环境中处理同样厚薄大小的钢条,就很容易测试出最佳的热处理温度。
关键是,没有高科技设备,该如何准却的控制窑里的温度?
李孟羲想到的办法是,间接控制,温度高低取决于燃烧时间的长短,燃烧时间越长,加热越长,温度就升的越高,而燃烧又需要氧气,氧气越多,烧的越久。
依照如此,也就是,只要控制氧气的多少,就能控制最终的窑温是多少。
而控制氧气的方法是,控制空间。
推到这一步,具体的方法有了。
可以建一百个土窑,第一个,里边空间一百立方米,可以容纳一百里方米的氧气,第二个窑,九十九立方,第三个,九十八立方。
依次类推。
然后,每个窑里,都放上足够燃烧的木炭,这样,因每个窑里氧气多少的不同,炭烧的时间也不同,窑里的温度也各不相同,从一百方的窑到十方的窑,从高到低,必定是一个连续的温度梯度。
就这样,可以把土窑里的温度精确的控制在十度甚至数度以内。
然后,批量的热处理工艺在一系列复杂的测试中就研发成功了。
当有办法大批量制作合适性能的钢材之后,然后便就有了大量制作钢弩的可能。
而能大批量制作,这才将钢弩的生产优势发挥出来。
不仅如此,当有了精确的高质量的批量热处理工艺之后,可以省下大量人力,可以大量替代人工进行刀剑兵器乃至铠甲和农具的生产,这将是生产能力的质的飞升。
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