第49章 曲线

    1256年，腊月初四，城阳区。
    “汉朝初年，曾经对匈奴采取和亲政策。和亲嘛，就是把汉朝的公主嫁给匈奴的大汗，换得两国和平……这也不是说汉人打不过匈奴人，只是匈奴人都会骑马，汉军一过去，他们就往草原里一跑，汉军就没了办法。直到汉武帝时期，才决定一举解决匈奴问题。当初汉武帝麾下有两员大将，一曰霍去病，二曰卫青，两人皆是身高九尺的英雄好汉，手持……”
    这里是崂山以西的一处村子，工业部木工组的秦晋站在一个小台子上，唾沫横飞地讲着卫青霍去病北伐的故事。
    他旁边围坐着一群大小孩子，外围还站着不少凑热闹的村民，都兴致勃勃地听着，听到精彩处还喝起彩来。
    嗯，再放个破碗就能收打赏了。
    在第一舰队在南方摸爬滚打的同时，东海商社的其它成员也没闲着。不过由于北方进入了枯水期和结冰期，半岛区和阔马区的两个水力工坊不得不停工，工业部的很多工作陷入了停滞。秦晋等木工组的人一时也没活干，就被管委会分配到新占领的城阳区各个村子，暂时充当教师，拿着文化部编写的充斥着民族主义思想的教材，给孩子们上课。
    东海商社在管理区推行义务教育，一来可以通过提供教育服务，获得本地人的认可，体现东海商社统治的合法性；二来可以为未来的产业提前培养高素质的工人；三来可以潜移默化地推行东海价值观，或许能在未来可能发生的冲突中提升一点凝聚力。
    张正义曾经在七月全体大会的年度总结里说过：“我们东海商社所能依仗的武器，一是枪炮，二就是教育。有人说，我们现在财政状况这么紧张，真的有必要去给那些和我们几乎没关系的村民提供教育吗？但我要说的是，正是因为我们财政紧张、资源匮乏，我们才更应该重视教育，我从未听说过有哪个国家是因为办教育办穷了的，恰恰相反，教育是摆脱穷困的最佳手段！”
    在这种思想的指导下，东海商社拨出紧张的预算，在城阳区开工建设两所小学。不过现在还没完工，仍然只能派出教师团轮流到各个村子讲学。现在冬季富裕出不少人力，正好拿去扩充师资力量。
    各地村民们对教师团也非常尊敬，往往主动让出村里最好的屋子给东海教师上课，还会送上一些腊肉、山货、粗布等自产的商品。
    与此同时，文化部还考虑支持一下东海觅天台里王闻之等人开办的小课堂，或许可以扩充成一座真正的大学。
    秦晋讲了半天，突然村外响起一阵唢呐声，旁边围观的成年村民纷纷打招呼告辞，拿起旁边的锄头出村去了。
    村民走到村外的小河边，开始在东海商社建设部派过来的资深劳工带领下修建一条夯土路，这条路一直向东延伸到东海关之内。
    在中国古代，农民除了要以实物和货币的形式缴纳税负，还要出人力承担徭役。徭役的形式在不同时期经常发生变化，有时会成为农民的一种沉重负担，但纵观整个历史，不得不说徭役算得上是封建王朝相对有效地利用空闲人力的一种方式。它通常在农闲季节征发，用来修建道路、水利、城池等等。这些工作，如果不是官府征发，也没人会干，干完之后，收益的也是人民，总体来说还是建设性的。
    东海商社从即墨县取得了城阳区的管理权后，也继承了征发徭役的权力，自然不会轻易浪费。
    他们把城阳区和东海地区的人力组织起来，准备修建两条道路。
    一条是东西向的“崂山北路”，从东海关内的土寨河上流开始，向西延伸出去，一直穿过东海关，修到崂山西侧的惜福小学，最后在白沙河的一条支流处终止。这条路可以把土寨河和白沙河航路连接起来，打通东西商路。
    另一条是南北向的“城阳大道”，位于城阳区西侧，由北向南把墨水河和白沙河连接起来。这里原先是有官道的，不过年久失修，这次是重新休整一遍，工作量相对不大。
    现在水泥的制造成本仍然不低，没法用在修路上，这两条路大部分路段都只是夯土路，只有东海关附近的一小段铺了石板路。
    建设部请了崂山的石匠来做技术指导，就地开山取石，把大块的石板铺在路上。加工过程中产生的碎石也不浪费，拿去铺在了东海关至土寨河一段上，形成一条碎石路。
    ……
    东海关以东，崂山北麓。
    “哐！”
    随着一声巨响，一大片山石被炸下来。几个崂山工匠和临时工目瞪口呆地看着这副场景，吓得两股战战。
    旁边陆平看着他们震惊的样子，很是得意，不过脸上却做出装逼的表情，摇了摇头，说：“不行啊，这比硝铵差远了啊……”
    他们这些人负责修建东海关附近的石板路。刚开工的时候，工匠们都是用手动工具凿石，效率有点低。建设部看着发急，向统合部申请后，调用了一批火药来炸石头。
    陆平原先家里就是搞建筑的，在鳌山附近有采石基地，因此对这一片的石头很熟悉。在他指导下，建设部选了一处地点进行爆破，果然效果拔群，火药炸出了一批大大小小的石块出来。工匠们上去挑选一下，大块的加工一下就拿去铺石板路，小块碎石拿去铺石子路，效率大大提升了。
    说到火药，由于水力机械停工了，刚刚开头的火枪量产计划也被迫放缓。现在武备组只能安排一些铁匠和学徒拿熟铁练手，不求速度，只求增长熟练度。
    武备组的人很郁闷，只好开始研究起火药来。虽然现在只有黑火药可以用，但黑火药也是有很多讲究的，从原始黑火药到终极黑火药，威力可是差了不知道多少倍呢。
    此时，西山试验场。
    试验场边上盖了一件小屋，武备组和安全部的十几个成员挤在里面，季国风站在最前面的黑板旁边，一边画着一边讲着什么。
    他先在黑板上画了两条垂直的坐标轴，给x轴标了个“t”，给y轴标了个“f”，然后从原点开始，画了一条曲线。
    这条曲线先是陡峭上升，然后迅速下降，降到一半，又开始平缓下降，一直延伸出一道长尾。
    “如图所示，这就是火药在枪管中爆炸的全过程，一开始爆炸时力道最大，后来逐渐减小。”
    季国风点了点曲线的最高点，接着说：“这个最高点，就是爆炸时的冲击力，决定枪管能不能撑得住和人能不能受得了后坐力的关键。很好理解，火药威力越大、装药越多，这个冲击力就越大，如果超过了枪管能承受的限度，就会炸膛。”
    “但是呢，推动子弹加速的却并非这个冲击力，而是……”季国风用斜线把曲线与x轴之间的部分涂黑，接着说，“而是这个面积，也就是火药爆炸时产生的总冲量。”
    台下的听众们纷纷点头表示赞同，这一点学过高中物理就很好理解。
    “所以，同样很好理解的是，如果我们能在保证总冲量不变的前提下，让这个曲线更平缓，就能降低击发时的冲击力，同时子弹威力不减。这样的好处不用我多说，可以降低枪管壁厚，或者增加装药量。”
    “嗯，没错。”听众们很配合，“但是如何让曲线平缓呢？”
    季国风点点头，说：“最直接的办法就是降低火药的燃烧速度，速度越慢冲击越低。当然也不能太慢，否则就没法爆炸了。至于如何降低燃烧速度，现代方法是改变火药成分和造粒形态，不过那需要化学工业，跟现在的我们没关系。而近代有个经典方法，那就是颗粒化火药。”
    “颗粒火药？”堂下坐着的林小雅奇怪地问，“我们不是已经在用了吗？”
    颗粒火药是黑火药时代的一条著名先进经验。
    最初的黑火药，是硫磺、硝石、木炭三种粉末简单混合而成，由于是物理混合而非化合物，所以在运输过程中随着不断的颠簸三组分会不断分离，导致运上战场的火药失去最佳配比，威力大大降低。
    而颗粒火药，就是把黑火药加水混合，搅成面团一样，然后铺开晾干研细，就形成了一个个的小颗粒，组分不易分离，威力要比粉末火药强得多。
    这么一条著名而又简单的经验，自然一开始就被东海商社用上了。
    不过事情似乎没那么简单，季国风微微一笑，接着说：“没错，颗粒火药我们已经在用了。但是颗粒火药为什么比粉末火药强，真的只是组分不易分离那么简单吗？”
    众人伸长了脖子，季国风见吊起了胃口，感觉很满意：“当然不是。我们知道，一个物体的面积与他的尺寸成二次方关系，而体积与尺寸成三次方关系。所以尺寸越大，它的面积与体积的比值就越小。颗粒火药也是这个道理，从粉末变成颗粒，总表面积就大大减少了，因此点燃后燃烧速度就会大大降低，在冲击力相同的条件下，全冲量大幅增大，所以颗粒火药即使比新鲜制成的粉末火药，也要强得多。”
    “哦……”听众们一副恍然大悟的样子。
    “所以，这就是我们现在能做的事。”季国风总结说，“虽然都是黑火药，但通过调节颗粒大小，也就能调节燃烧速度，进而调整爆炸时的冲击力，从而做出远远优于原始火药的颗粒火药。”
    这总算说清楚课题了。于是一群人开始设计起实验流程来，不过很快又遇到了一个问题：他们现在没有力学仪器，该如何测量最大冲击力呢？
    这么一个简单的问题就难住了这帮人，一群臭皮匠抓耳挠腮开始思索替代方法，最后想出了一个不是办法的办法：制作一批小木筒，少量装药爆破，根据破坏程度估算冲击力。
    此后这些人分工合作，有的人制作木筒，有的人运来材料，有的人制作颗粒火药，有的人拿筛子筛选出不同的粒度，有的人进行测试……
    经过一个多月的实验，他们得出了结论。颗粒越大燃烧越慢，但也并不是越大越好，过大之后燃烧太慢，反而会影响威力。最终，他们筛选出两种等级的颗粒火药，一种小颗粒，用于枪药，而另一种颗粒更大，用于炮药。
    这过程中，还有一些意外收获。他们一开始尝试着把颗粒尽可能做大，但是黑火药之间的粘结力无法制成过大的颗粒，稍一晃动就碎了。于是就有人试着用浆糊做黏合剂，没想到这样子做出的火药居然大大降低了燃速！
    这下子他们可就产生了兴趣，分析一下应该是淀粉的作用，于是在此基础上多次进行改进实验。先是根据化学反应式，适量减少了木炭的用量，果然效果要好一些。后是嫌现在的浆糊杂质太多，又做不出纯淀粉，就试着用白糖替代一下，结果效果大大好于预期。
    多番折腾之后，他们得到了一种相当优秀的炮用火药。可惜白糖太贵，用在现在的小炮上效果也不太明显，于是就暂时搁置下来，只做个技术储备。
    改进后的枪药相对于现在使用的颗粒火药略有提升，但不显著，在冲击力相当的情况下，可以多装1015%的火药。武备组经过讨论，决定暂时不改变火枪的设计和标准装药量，新枪药的应用相当于提升了火枪的耐久度。
    而炮药的改进则明显得多，膛压明显降低，差不多可以多装3050%的火药。不过装药量的提升直接的效果是提升了炮弹的初速，而高初速则会快速衰减。经安全部测试，增加30%装药后，虎威炮在100m的距离上对厚木板的穿深增加了23%，而在200m的距离上只增加了15%。于是安全部和武备组商议后，决定改进火炮的设计，减少壁厚，制造更轻便或者口径更大的火炮。