崇祯五年三月,登州水城。
海风带着咸腥味从北面吹来,吹得船坞边的旗帜猎猎作响。孙元化站在船坞边,看着那艘刚刚铺设龙骨的大船,眉头紧锁得能夹死苍蝇。
这是他要造的“铁甲船”——准确地说,是木头包铁的船。
郑芝龙从泰西回来后,跟他说起过那种西洋战舰,说得眉飞色舞:“他们的船,不像咱们的福船那样用硬帆,是用软帆,帆多,受风面积大。船壳比咱们的厚,有的还在关键部位包上铁皮,炮打上去只留个印子。他们那种船,能在海上横着走,炮能从侧面打,一打就是一片!”
孙元化当时就上了心。
福船虽好,但水密隔舱结构限制了火炮的布置。福船的炮位在船头和船尾,最多在船舷开几个射孔,打不了几炮。西洋战舰那种多层甲板、舷侧排炮的布局,才是未来海战的方向。一排炮齐射,能把敌船的侧舷打成筛子。
他查阅了郑芝龙带回的图纸,又找几个老船匠反复推敲,最终设计出这艘新船——底还是福船的底,龙骨、肋骨照用,但船壳加厚到四寸,关键部位包上三分厚的铁皮。甲板改为两层,下层可装八门三千斤的重炮,上层可装十二门一千斤的轻炮。若是造出来,必是大明水师的镇海之宝。
可现在,船造到一半,他遇到了难题。
“大人。”一个老船匠走过来,满脸愁容,“这船太大了。咱们的帆,拉不动。”
孙元化叹了口气。
他早就知道这问题。福船的硬帆,优点是操作简便,需要的水手少,用绳索就能升降收放。但硬帆也有致命的缺点——总的受风面积小于西洋软帆。船小的时候无所谓,船一大,硬帆就力不从心了。这艘新船长十五丈,宽四丈,吃水一丈五,按老匠人的话说,“这么大的船,硬帆就像小孩推大车,推不动”。
可要是改用软帆,就得配更多的水手,还得重新设计帆装,整个船的结构都得改。桅杆要加高,索具要重设,重心会变,稳住的问题又来了。他越想越头疼。
“西洋人的船,用的是什么帆?”他问。
郑芝龙派来的那个老海商想了想:“软帆。一种叫‘拉丁帆’的,三角的,受风好。还有一种方形的,横着挂。他们船大人多,不怕。”
孙元化点了点头。
软帆。
那就改。
可怎么改?他让人找来几本郑芝龙带回的西洋造船图册,对着那些弯弯曲曲的线条,看了三天三夜,看得眼睛都花了。
第四天,他把图册一扔,索性不想了,回屋里烧水泡茶。
水烧上了,他坐在桌前继续画图。
这是蒸汽机的草图——不对,他现在还不知道什么是蒸汽机。他只是隐约觉得,那个能把茶壶盖顶开的“东西”,也许能派上用场。
画着画着,他忘了看火。
“噗——!”
一声闷响,茶壶盖被蒸汽冲开,滚烫的水溅了一地,差点溅到他脚上。
孙元化吓了一跳,差点从椅子上摔下来。
他愣愣地看着那个还在冒气的茶壶,壶嘴里呼呼地喷着白雾,壶盖被蒸汽顶着,还在轻轻跳动。壶里的水已经烧干了一半,蒸汽从壶嘴和壶盖缝隙里往外冒,发出嗤嗤的声响。
蒸汽……
他盯着那个茶壶看了很久。
壶里的水烧开了,变成蒸汽,蒸汽越来越多,壶里装不下,就把盖子顶开了。要是把盖子扣紧,不让蒸汽跑掉,会怎么样?他小时候顽皮,有一次把茶壶盖扣死,结果壶炸了,差点伤了人。
可要是……要是用一个结实的圆筒代替茶壶,用一个能上下移动的活塞代替壶盖,让蒸汽推着活塞动呢?
他忽然想起郑芝龙说过,西洋人有那种“火轮船”,用锅炉烧水,蒸汽驱动轮子,不用帆也能走。当时他听了只是惊奇,没往深里想。郑芝龙说得也含糊,毕竟他只在港口见过,没上过那种船。
可现在看着这个茶壶,他脑子里忽然闪过一个念头。
如果……如果把蒸汽关住,不让它跑,让它去推什么东西呢?
他猛地站起来,快步走到桌前,抓起笔就开始画。
一个圆筒,一个活塞,一进一出的阀门,一个烧水的锅炉……
他画得飞快,手都在抖。草图很粗糙,但意思到了——水在锅炉里烧开,蒸汽通过管道进入圆筒,推动活塞,活塞连着曲柄,曲柄连着轮子。等活塞推到顶,关掉进气阀,打开排气阀,让蒸汽跑掉,活塞靠惯性或者另一个蒸汽推回来,如此往复,轮子就能一直转。
画完之后,他盯着那张图看了半天。
“来人!”他大喊,“备车!去科学院!”
两个时辰后,科学院机械馆。
孙元化把那张图摊在桌上,王徵、孙和鼎、程大本几个人围成一圈,盯着那张图,一脸茫然。
“这是……”王徵挠了挠头,他是个机械高手,但眼前这张图实在太糙了,“孙大人,您这是画的什么?怎么看着像个茶壶?”
孙元化深吸一口气,把他刚才的灵感说了一遍。
“……你们想,水烧开了变成蒸汽,蒸汽能顶开壶盖。要是把蒸汽关在一个圆筒里,用它推一个活塞,活塞连着一根杆,杆连着轮子,那轮子不就能转了吗?”
王徵的眼睛亮了。
“您的意思是,用蒸汽代替人力和风力?不用帆,不用桨,船也能走?”
“对!”孙元化拍着桌子,“郑芝龙说,西洋人有火轮船,就是用这个原理。可他们怎么造的,没人知道。咱们自己琢磨!”
孙和鼎皱着眉头,指着那张图:
“这个圆筒,怎么保证不漏气?蒸汽这东西,无孔不入,稍微有点缝隙就跑了。”
“用铜铸,车床车光。”孙元化说,“科技局有车床,能车炮膛,就能车这个。炮膛比这个要求高多了,炮膛能车好,这个就能车好。”
“活塞呢?”
“用软铁,外面包皮革,塞紧。皮革遇水会涨,能把缝隙堵住。”
“锅炉呢?”
“用厚铜板焊,试压力。先用小锅炉试,看能顶起多重的活塞,再看能转多久。”
程大本一直没说话,此刻忽然开口:
“孙大人,这玩意儿要是成了,能有多大劲?”
孙元化愣了一下。
他不知道。
他只知道,那个茶壶盖被顶开的时候,劲挺大的,差点把壶盖崩飞。
“试试就知道了。”他说,“先造一个小模型,烧水试。能转起来,再往大了造。”
王徵一拍大腿:
“好!这事我干了!机械馆正愁没新东西琢磨呢!天天琢磨水车、风车,都琢磨腻了。”
孙和鼎也来了兴致:
“我负责算。蒸汽的压力、活塞的面积、连杆的长度,都能算。算好了,能省不少试的功夫。”
程大本点了点头:
“我负责记录。每一试都记下来,以后谁再造,照着咱们的笔记就能造出来。”
孙元化看着这三个人,心里忽然涌起一股热流。
科学院的人,真好。
接下来几个月,机械馆里日夜灯火通明。
孙元化隔三差五就往科学院跑,有时候干脆住下不走了。他看着王徵他们鼓捣那个铁家伙,从草图到模型,从模型到样机,一次一次失败,一次一次重来。
第一次试验,模型太小,蒸汽不够,推不动活塞。那个小铜筒只有拇指粗,活塞只有小指大,烧了半天,活塞只颤了颤,没动。
“太小了。”王徵挠着头,“蒸汽刚进去就凉了,推不动。”
孙和鼎算了一夜,第二天拿出新的尺寸:“圆筒直径三寸,活塞行程六寸。锅炉要大三倍。按这个尺寸造。”
第二次试验,锅炉烧炸了,差点伤着人。幸亏程大本跑得快,只烫了个泡。
“锅炉太薄了。”王徵看着那一地碎片,“铜板才两分厚,顶不住压力。”
孙和鼎又算了一夜:“压力算错了。蒸汽压力比预想的大,锅炉壁厚得加倍。还得加个安全阀,压力太高了自己泄气。”
第三次试验,改了设计,加了安全阀,用了更厚的铜板,终于让活塞动了起来——虽然只是颤颤巍巍地动了几下,活塞走到一半就卡住了。
“活塞卡了。”王徵拆开圆筒,检查里面的情况,“皮革包得太厚,摩擦力太大。得薄一点。”
第四次,活塞动了,走了几个来回,但转不动轮子。
第五次,轮子转了,但转得太慢,比老牛拉车还慢。
第六次,第七次,第八次……
每失败一次,他们就改一点,记一点,算一点。
孙和鼎的算稿堆了半间屋子,王徵的手被烫了三次,程大本的笔记写了三大本。
直到第九次。
那一天,机械馆里所有人都围在那台机器旁边。那是个不大不小的家伙,圆筒有一尺高,活塞连着曲柄,曲柄连着飞轮。锅炉在下面烧着,火苗舔着锅底,水汽嗤嗤地冒。
“差不多了。”王徵擦着汗,“都按孙大人算的尺寸做的,应该能行。”
孙元化站在旁边,手心里全是汗。
“点火。”
火苗更旺了。锅炉里的水开始沸腾,蒸汽从管道里冲进圆筒。
嗤——
活塞动了。
一下,两下,三下……
曲柄开始转动,飞轮跟着转了起来,越转越快,越转越快,最后呼呼地转着,带起一阵风。
“动了!真的动了!”
王徵抱着那个还在冒气的铁家伙,笑得像个孩子。
孙和鼎站在旁边,愣愣地看着那飞轮,嘴里喃喃自语:“转速……每分钟六十转……压力……能带动多大的负载……”
程大本飞快地记着笔记:“崇祯五年七月初九,第九次试验,成功。圆筒直径三寸,活塞行程六寸,锅炉容积……转速……试验人:王徵、孙和鼎、程大本、孙元化……”
孙元化站在那儿,眼眶发热。
他想起了那天被蒸汽顶开的茶壶盖。
那一下,不只是顶开了茶壶盖,是顶开了一扇门。
与此同时,陕西,固原镇。
孙传庭站在校场中央,看着面前那支全新的部队。
三千人。
不是普通的兵,是纯火器的机动部队。
他从崇祯三年开始练兵,到现在整整两年。这两年里,他要人给人,要钱给钱,要枪给枪。科学院和工部联手,把他这支兵当成了试验田。新出的枪,新出的炮,新出的火药,新出的战术,全往这儿送。
此刻,那三千人列队而立,手里拿的,是一种从没见过的新枪。
“孙大人。”一个年轻军官跑过来,脸上带着笑,“科学院那边来人了,说是带新一批枪来试。”
孙传庭点了点头。
“让他们过来。”
来的人叫毕懋康,工部侍郎,也是科学院机械馆的常客。他身后跟着几辆大车,车上装着崭新的火铳。随行的还有几个工匠,抬着箱子,箱子里装满了各种零件和弹药。
“孙大人。”毕懋康拱了拱手,“这回给您带了好东西。”
孙传庭走过去,拿起一杆铳。
和以前的鲁密铳不同,这杆铳没有火绳,也没有那个复杂的龙头。取而代之的,是一个精巧的燧发装置——扣动扳机,燧石击打铁砧,火花迸溅,直接点燃药池里的火药。
孙传庭翻来覆去地看,越看越喜欢。
“这是燧发枪?”他问。
毕懋康点了点头。
“对。去年张天师引雷的时候,孙和鼎那小子受了启发,琢磨出这么个东西。您想啊,天上的雷能引下来,那火花能不能引火药?他用燧石试,试了几十种石头,最后发现这种黑灰色的燧石最好,打出来的火花最多最亮。”
孙传庭扣了扣扳机,“咔哒”一声,燧石打在铁砧上,溅出一串火星。
“比火绳快。”他说,“不用点火,不怕风,不怕雨,也不用担心夜里暴露目标。夜里行军,火绳一明一暗,十里外都能看见。”
毕懋康笑了。
“正是。科学院那边算了,燧发枪比火绳枪快三倍。熟练的枪手,一分钟能打三发。火绳枪一分钟最多一发。”
孙传庭眼睛亮了。
一分钟三发。
三段击排开,弹如雨下,再勇猛的骑兵也冲不过来。
“子弹呢?”
毕懋康从另一个箱子里拿出一个小竹筒。
“您看这个。”
竹筒只有拇指粗,一头封着,一头用蜡封口。里面装的是颗粒火药——用蛋清拌和,晾干过筛,比粉末火药燃烧快,威力大。
“这是定量的。”毕懋康说,“一竹筒正好是一发的药量。用的时候,咬开蜡封,倒进铳口,再塞进铅弹,用搠杖捣实就行。以前用药罐,倒药容易洒,多了少了都不行。这个好,正好一发,省事,还能防潮。”
孙传庭接过竹筒,端详了半天。他咬开蜡封,把火药倒在手心,细细察看。那些颗粒比小米还小,均匀光滑,闻着有股蛋清的味道。
“好。”他说,“比以前的药强。以前的粉末药,装的时候飘得到处都是,还容易结块。”
毕懋康又从另一个箱子里拿出一个更奇怪的东西。
那是一根细长的铁管,比普通的枪管短一些,一头有个小门,小门上有个把手。
“这是后装设计。”毕懋康说,“药和弹从后面装,不用像以前那样从前头灌。装得快,还能卧着装,不用站起来。”
孙传庭的眼睛更亮了。
后装!
他当然知道这意味着什么。以前的火铳,装弹必须站起来,把铳立在地上,往枪口里倒药、塞弹,费时费力,还暴露目标。冲锋的时候,只能打一发,然后就得等对方冲过来肉搏。
后装的话,人躺着就能装,射速能快一倍不止,还能在掩体后面装弹,不用暴露。
“这玩意儿,好使吗?”
毕懋康挠了挠头。
“还在试。后装最大的问题,是漏气。药一炸,气从后面跑,推力就小了。科学院那边正在琢磨,怎么把后门堵死。试了几种办法,用皮革垫,用石棉垫,用铜片垫,都不太理想。不过已经能打二十步了,再改进改进,应该能行。”
孙传庭点了点头。
“不急。慢慢试。先把那燧发枪给我配齐了。”
他转过身,看着那三千士兵。
“传令下去,从今天起,换新枪,练新法。三个月后,我要看到这三千人,人人是神枪手。”
接下来的几个月,陕西固原镇的校场上,枪声就没断过。
孙传庭亲自盯着,每天从早练到晚。
燧发枪比火绳枪快,但也要练。扣扳机的力道,瞄准的姿势,装弹的速度,每一环都不能错。
刚开始的时候,士兵们很不习惯。他们用了十几年火绳枪,习惯了那个火绳,习惯了那个复杂的点火过程。燧发枪一扣就响,他们反而有些不适应。
有人扣得太轻,燧石没打着火。
有人扣得太重,燧石打碎了。
有人忘了检查燧石,用久了打不出火花。
孙传庭不骂人,只让他们一遍一遍地练。
“练!”他站在校场中央,声音像打雷,“练到闭着眼睛也能扣响!练到睡觉做梦也在扣扳机!”
一个月后,大部分人能一分钟打两发了。
两个月后,最好的能一分钟打三发。
三个月后,三千人站成一排,三排轮射,子弹像雨点一样泼出去。两百步外的靶子,被削成了碎片。
孙传庭站在那堆碎片面前,久久没有说话。
“有这三千人,”他对毕懋康说,“老子敢跟任何鞑子正面干一场。一万鞑子骑兵冲过来,老子这三千人,能让他们一匹马都到不了跟前。”
毕懋康点了点头。
“孙大人,科学院那边还在改进后装枪。等后装枪成了,您这三千人,还能快一倍。”
孙传庭笑了。
“我等。”
后装的那批还在试验,但孙传庭已经等不及了。
他让人把燧发枪、颗粒药、定量竹筒全配上,让士兵们日夜操练。三段击、散兵线、拒马阵,各种战术轮着练。
他甚至还发明了一种新战术,叫“轮射突进”。
三排轮射,边打边前进。第一排放完,蹲下装弹,第二排放,第二排放完,第三排放,第三排放完,第一排又装好了。这样轮着打,三百人一队,能压得对方抬不起头。
他把这战术教给士兵们,练了整整一个月。
练成那天,他看着那些士兵,忽然觉得,这两年没白费。
崇祯五年八月,两边的消息先后送到京城。
乾清宫西暖阁里,朱由检看着两份奏报,嘴角翘得老高。
一份是孙元化送来的,说蒸汽机模型试验成功,活塞能动,飞轮能转,接下来准备造大的,看能不能用在船上。奏报后面还附了一张草图,画得很粗糙,但意思到了。
一份是孙传庭送来的,说新军练成,燧发枪、颗粒药、定量装,三千人可当万人用。奏报后面附了详细的战术说明,连三段击的排阵都画得清清楚楚。
他把两份奏报放下,靠在椅背上,长长地吐了一口气。
蒸汽机,燧发枪,后装设计,颗粒火药……
这些东西,在他那个时代,是几百年前的老古董。
可在这个时代,是能改变一切的新东西。
王承恩走进来,轻声问:
“皇上,科学院那边来人了,说孙大人的蒸汽机,他们想接着试,问能不能多拨些银子。王徵说,要造大的,得用更好的铜,得请更多工匠,得盖更大的房子。”
朱由检笑了。
“拨。要多少拨多少。告诉他们,别怕花钱,别怕失败。试成了,朕给他们立碑。”
王承恩应了一声,正要退下,朱由检又叫住他:
“还有,告诉孙传庭,他那三千人,朕记住了。让他好好练,以后有大用。”
王承恩点了点头。
“是。”
朱由检站起身,走到窗前。
窗外,阳光正好,照在宫墙上,一片金黄。
他想起那些在科学院里熬夜的人,想起那些在固原校场上流汗的兵,想起那些正往辽东、往宣大、往草原走的移民。
蒸汽机,燧发枪,后装设计,颗粒火药……
这些东西,正在一点一点地改变这个时代。
也许有一天,大明的船,不用帆也能走。大明的兵,不用靠近也能打。大明的路,不用人力也能修。
也许有一天,他穿越来的那些知识,会变成这个时代真正的力量。