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按照李智雲的規劃,兵工廠分為厂部和生產部兩部分,厂部下設設計科、生產科、材料科、總務科等,生產部下設機修車間、鑄鍛車間、槍械車間,彈藥車間、手榴彈車間等。

李智雲上次離開長安時,兵工廠的建築施工已經完成了百分之九十,等他從晉陽回來,不僅房屋建築早已完工,裝置都已安裝完成,開始了正式生產。

兵工廠內分為辦公區,生產區和家屬區三大部分。辦公區內目前只蓋了一幢兩層的辦公樓,生產區除了鍋爐房外,還蓋了五棟廠房和三間倉庫。廠房雖然都是磚木結構,但都很寬敞高大。每棟廠房長七十五丈,寬十丈,高一丈五尺,四面牆上都開了門窗,通風和照明良好。為了節約用地,家屬區建了幾十幢三層木製小樓,每幢樓內可住六戶人家。

李智雲從晉陽回來後的第一天,就去兵工廠參觀和巡視。他首先去的當然是生產車間,在一眾隨從的陪同下,他先從鍋爐房看起。鍋爐房是一座方形建築,長寬各八丈,裡面安裝了一臺鍋爐。由於兵工廠所需蒸氣量很大,這座鍋爐也很大,李智雲估計與後世的四噸鍋爐差不多。這座鍋爐是工匠們根據他繪製的圖紙製造的,十分粗糙簡陋,其複雜與精密程度與後世的鍋爐根本無法相提並論,但原理和功能相差不多。

鍋爐最主要的一點是保證安全,由於沒有壓力錶,無法知道容器內蒸氣壓力是否過大,從而避免鍋爐爆炸。工匠們很聰明,安裝了一根細鐵管,根據容器內噴射出蒸汽的力道和聲音的大小,來判斷裡面壓力的高低,有點類似於後世的高壓鍋。

鍋爐產生的蒸汽經過管道通往旁邊廠房內的蒸汽輪機,驅動渦輪機旋轉,然後將動力傳輸給一根長達五六丈的鐵棒。鐵棒上每隔兩三尺就安裝一隻輪子,各種機床就安裝在兩旁,透過皮帶傳動裝置,將輪子上的動力傳輸給機床,從而驅動機床運轉。

由於沒有橡膠,皮帶是用粗麻織成的,很不耐磨,所以耗損率很高。至於機床,都是工匠們自制的,有車床,鑽床和銑床,很是簡陋,大部分部件都是木製的,勉強能用。其中車床最為重要,鑽槍管和開膛線都要靠它了。

依靠蒸汽做動力,最大的缺點就是一旦渦輪機旋轉,輸出了動力,所有的機床都要跟著運轉,不能想開就開,想停就停。李智雲已經派人去尋找磁鐵礦了,一旦找到了磁鐵,再將銅材拉絲成線,有了磁鐵和銅線,他就可以製造發電機了,用火力發力。有了電,下一步兵工廠就要實現電氣化。

李智雲來到了另一棟廠房,這棟廠房裡有許多木製的工作臺,上面安裝著老虎臺,還有砂輪機什麼的,工匠們還造出了銼刀,老虎鉗,卡尺等工具。當然,這兒也有許多機床,但這些機床都是手動的。

一些工匠正在工作。他走到一臺車床旁邊觀看,這臺車床的動力是一隻直徑三尺的木頭輪子,木輪外面套上了鐵製的加重輪,由一人轉動輪子帶動車床輪盤旋轉。陪同的工匠介紹道:“旋轉這隻輪子很費力氣,平均一個時辰就要更換一個人。”

他又來到了鑄鍛車間,這兒擺放著七八隻坩堝,地上還有許多模範,有石範,泥範和砂範等。古代的鑄造方法有石型鑄造;陶範鑄造,也就是泥型鑄造;鐵範鑄造,也就是金屬型鑄造;此外還有失蠟鑄造和砂型鑄造等。

他看見一名工匠用鐵鉗將坩堝中熔化的鐵水端過來,注入到砂型模範中,鐵水讓砂模發出了“嘶嘶”的聲響,還冒出了一絲絲藍色的煙塵,等鐵水冷卻後,鑄件就成形了。車間的另外一半,就像是個大鐵匠鋪,有好幾座爐膛,還有鐵砧,鐵錘等。幾名工匠正在“叮噹叮噹”地鍛打鐵件,這是在進行鍛造。由於沒有電焊,所有的武器零件都是一次成型,或是鑄造,或是鍛造,成形後經過打磨,最後烤藍。

製造現代武器,除了要工匠,裝置外,還得有材料,其中最主要的就是鋼材。從漢代起,古人就學會了鍊鋼,主要有塊鐵滲碳法,炒鋼法,灌鋼法,百鍊鋼法,炒鐵滲碳法等,其中炒鋼工藝一般可煉製鍛鋼和熟鐵,灌鋼工藝主要生產含碳較高的刃鋼。

雖然這時候鋼材的質量遠遠比不上後世專用的槍鋼,可李智雲現在資金有限,不可能開設鍊鋼廠煉出好鋼,只能湊合著使用。好在他也不追求生產出的武器質量太優良,只要能達到一戰時的水平,他就心滿意足了。

接著,李智雲又來到槍械車間,許多工匠正在這兒忙著造槍。槍支一般分為兩種,一種是滑膛槍,俗稱鳥銃,也叫獻彈槍。另一種是線膛槍,也叫來腹槍。

李智雲打算兩種槍支都生產,鳥銃由槍管,火藥池,槍機,準星,槍柄等構成,槍機採用隧髮式,就是在擊錘的鉗口上夾一塊燧石,傳火孔邊設有一擊砧,射擊時,扣動扳機,在彈簧的作用下,將燧石重重地打在火門邊的擊砧上,冒出火星,引燃火藥擊發。

來腹槍採用旋轉後拉槍機,這種結構屬於非自動槍機,原理是透過人力使槍機旋向一邊開鎖,再向後拉槍機來壓縮擊針簧和復進簧,並退出彈殼,最後靠復進簧推動槍機向前,推彈入膛並使槍機旋向另一邊完成閉鎖。二戰時德國的矛瑟98,日本的三八大蓋,就採取這種手動槍機。

李智雲雖然畫出了各種武器的圖紙,但也只是示意圖,並不是每個零件都畫了出來。因為,有些零件他壓根兒不知道是啥樣子,至於每個零件的具體尺寸,他更是無從知曉。所以,他在厂部設定了設計科,專門從事武器的設計工作。設計科的那十幾個人,都是隋朝舊臣,他們以前是負責河道修繕工程的,對測量、繪圖等很是內行。大隋覆亡後,天下大亂,到處都在打仗,朝廷也不需要他們修理河道,所以,他們就丟了飯碗。李智雲把他們找來,讓他們畫圖紙。他打算等大唐統一後,再讓這些人回去幹老本行,這也算是為國家保留了一批人才。

設計科的人根據他提供的武器原理,與工匠們一起研究,製作出每一個零件,反覆試驗,合格後再將尺寸固定下來,繪製成圖紙。

最後,李智雲來到了炸藥車間。炸藥車間生產炸藥和手榴彈。當初,李智雲離開“娘子軍”後,那幾名工匠繼續研究硝酸甘油炸藥,不斷地進行試驗,改進原料的配比,使炸藥的威力越來越大。

除了生產黑色炸藥和硝酸甘油炸藥外,這兒還生產威力更大的化學炸藥。生產化學炸藥最重要的原料是硫酸,古人很早就會生產硫酸,古代道士用硫酸來煉丹。生產硫酸最古老的方法,是用綠礬為原料,放在蒸餾釜中煅燒而製得硫酸。所以,古人稱硫酸為“綠礬油。”李智雲看見,車間牆角擺放著五六口農家醃菜用的陶缸,那就是用來盛放硫酸的。

至於手榴彈,製造出來的是木柄手榴彈,彈體是用熟鐵鍛打而成的,導夥索裝黑火藥作導爆藥。

李智雲離開長安的這幾個月,兵工廠將各種武器的樣品都製造出來了。他屁股上的傷好後,立即帶人進行試驗。可試驗結果卻令他十分失望,迫擊炮和擲彈筒根本沒法將炮彈打出去,不知是炮彈的原因還是其他原因。來腹槍也故障連連,無法進行正常的射擊。只有鳥銃和手榴彈的效果符合他的期望值,而這兩種武器的工藝相對簡單,所以取得了令人滿意的結果。

直到此時,李智雲才明白過來,他的兵工廠雖然規模不小,但機器和工藝太落後了,只相當於後世家庭作坊的水平,想要現在就生產工藝較複雜的武器是不現實的,只有從生產最古老的火器開始,循序漸進,一邊改進機器,一邊提高工藝,再逐步向生產現代化的武器過渡。

於是,他叫停了來腹槍、擲彈簡和迫擊炮的生產,只保留了三個研究小組,等他們研究出合格樣品後,再小批次生產。

除了生產鳥銃和手榴彈外,李智雲還讓兵工廠生產紅衣大炮。這種炮由身管、藥室、炮尾等部分構成,炮筒為鐵製滑膛,彈藥前裝,可發射石彈,鐵彈和爆炸彈等,它與鳥銃一樣,工藝比較簡單,雖然與現代火炮相比很落後,但用來對付沒有任何火器、只裝備冷兵器的軍隊,還是綽綽有餘的。

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