作者：浙东匹夫
如此把铁矿石、燃料、环境，三组变量两两组合设置对照组，一共可以做八组对照实验，每组二分法排查问题。这样的科学思路加持下来，可比古人随机乱实验要靠谱得多。
不管最后结果如何，这个科学排查的思路方法首先就值得肯定。
有了宋明德的前期对照排查，朱树人的思路也就清晰了很多，又结合后世粗浅的化学知识和网上看来的常识，很快得到一些启发：
“看来这马鞍山果然是铁矿煤矿含硫都多，不过应该多是以‘硫化铁’，也就是黄铁矿杂质的形态存在的。铁矿里本身混有黄铁矿，煤炭里也有黄铁矿。
这儿的矿石在冶炼之前，要比大冶那边多一步更精细的粉碎工作，磨得越细，越容易把杂质筛出来。
密度法不知道能不能筛，不过就算能，估计成本不划算，这是大规模生产，不是淘金——最好还是想想看用磁选法。铁矿石里的黄铁矿未必能筛，但煤矿里的黄铁矿碎粉是肯定能磁选的。”
“磁选筛杂质”这种常识，后世只要不是太偏文科的知识分子，基本上也是能想到的，但凡多看一点B站视频或者抖音科普就够了。
硫化铁保留了比较强的铁磁性，比氧化铁，四氧化三铁更容易被磁铁磁石吸附，比毫无磁性的煤炭，那就更容易吸附了。
只是古代没有电力，也就没有电磁铁，要靠天然磁性材料来筛矿，材料比较难凑，而且磁铁磁石也不是绝对的永磁体，用久了磁性消耗太大，也需要人造补充。
想到这儿，朱树人也大致融会贯通，理解为什么历史上马鞍山这边煤矿一直到了晚清末年才开采——到了20世纪初，交流发电机、发电站才算渐渐普及，当时国内才有了第一批电厂，也就可以用工业级电磁铁了。
马鞍山的矿藏资源是比大冶多得多也好得多，但没有磁性筛选之前，这儿只是产量大，产品质量却不如大冶的好。
想明白这点后，朱树人也就知道：未来马鞍山这边的定位，首先还是一个量大管饱、低质量钢铁可以大规模量产的基地。但这儿主要的产铁，还是用于工具类民生类的需求，做大冶那边低端民用钢铁的平替。
把大冶那边的产能替代后，大冶才能集中产能全部搞武器级钢铁。
至于马鞍山这边的磁选矿、高端路线，也不是不能攀科技。只要总投入成本可控，用来攀科技验证还是不错的，
说不定朱树人点出“磁选”这个思路，再预言一点“变磁生电、变电生磁”的指导思想，还能让华夏科学家将来成为人类电学之父，把电磁感应理论雏形先提出来。
当然，也就是个雏形，历史上法拉第提出电磁感应理论，到人类真的弄出工业级发电机，怎么也得近百年的发展。
朱树人就算机缘巧合帮人鼓捣出了思路，他有生之年应该是看不到发电机了，或者最多就是看到个实验室里的不靠谱玩具级产物，绝不可能工业化，工业基础差太多了。
宋明德把鄂王爷的指点思路一一记下，立刻就去先安排采购天然磁体，进行选矿实验，然后再对尽量筛去黄铁矿杂质的煤、铁进行重炼。
用于生产焦炭的煤，以后也可以粉碎并且稍微磁性粗筛。磁力弱一点，那就在粉碎上多下功夫，也可以一定程度弥补——需要被磁性吸附起来的碎屑越轻，需要的筛选磁力也就越小，磁铁差一点也就问题不大。
一时间，宋明德安排了几手准备，一边组织更多民工，在当涂水入长江的河口位置，以及上游石臼湖、高淳湖来水位置，筑坝提高水位，
然后造一大堆水车推动的巨型石碾粉碎机，把以后用于炼钢的煤炭先在这些水车石碾下粉碎彻底，再磁筛一遍。
造大量水力粉碎机的同时，他自己筹备磁性材料，还行文去后方的大冶，向宋应星和方以智要求技术指导。
还真别说，宋应星等人水平果然比宋明德还高得多。不过旬日，武昌方面就给了回信，
宋应星还在信里教训侄儿读书不仔细，连宋朝人写的《武经总要》里提的“薄钢片热锻后急速冷却形成顺磁”来人工制造磁铁的法子都没看过。
而且宋应星还更进一步，把他自己对人造磁铁的一些思路跟侄儿详尽阐述了一番，如此一来，好歹是确保了磁性材料的供应不会断顿，无非是制造过程中燃料消耗多一点，成本高一点，算是留了一张底牌。
而且一旦大规模生产，不断试错，工艺成熟总结出经验后，成本总会慢慢降下来的。
工业科技的进步，不就是一次次大规模生产砸资源攒经验得来的么，现在亏不等于未来也亏，总要有人在工业化量产上吃亏当先行者。
朱树人对于砸资源没有意见，只是要求一切砸资源换来的经验都要尽量总结完备，不能是敝帚自珍当独门绝学，最后闹得一代工匠故去后，脑子里的经验又消失了。必须写成书，就算不公开，也要由他先珍藏起来。
于是乎，马鞍山铁矿和铁厂，总算在数管齐下的建设下，逐步走上正轨，产量和质量双丰收也是指日可期。
大量建造水力粉碎机，大量采购磁铁磁石选矿，大量摸索人造磁性材料，最后用更优质的精炼矿和精炼焦炭进一步生产高质量钢铁，每一手都要硬。
这一切会花下去的银子总数，估计至少得是百万量级的了，具体几个百万能打住，目前还没数。
但朱树人连休战的代价都付出了，这两年朝廷不用打仗，把省下来的钱先打好工业基础，未来造武器的成本也能大幅下降，长久肯定是划算的。
最后，考虑到马鞍山这地方比较偏僻，毕竟是乡野矿区，旁边的当涂县也太小，很难吸引到高端人才。朱树人觉得为了更好统筹科学研究，还是在隔壁应天府境内，搞一个研究机构。
为此，他拨出了几十万两银子，吩咐选在南京西南郊的江宁镇，设立一座“磁学研究所”，朱树人怕太惊世骇俗，暂时没提电的事儿，只说是专注研究磁。
一开始的研究方向，无非也就是如何用加热／淬火的方式，更高效、更低能耗的生产人造磁铁，以《武经总要》和《天工开物》上的思路为基础。
至于研究所里的人将来会不会鼓捣磁铁鼓捣得多了发现电，那就是很遥远之后的事儿了。
研究所的负责人，自然也是要有工部六品主事的官职级别待遇，将来可以把武昌大冶那边的技术人才逐步分流过来，群策群力发展更多的方向，朱树人内心已然是把这所江宁镇上的研究所，当成未来华夏的元老级理工科大学来筹办了。
第四百一十二章 和平也不等于完全不打仗
在朱树人的筹备下，短短一两个月之内，江宁镇上的“磁学研究所”就建立起来了。
无数工匠一边用《武经总要》和《天工开物》记载的热锻速淬的土法生产磁性材料、实际投入选矿生产。
另一边，研究人员们慢慢攀爬电生磁这条遥遥无期的科技线，算是先部署一着闲棋。
马鞍山的钢铁厂也稳步上马，随着第一批马鞍山冶炼的优质钢铁和铜料出炉，武昌、大冶那边也派出技术骨干，把湖广军队原先的兵工厂，复制了一份到南京周边，就建在江宁镇上。
到了七月入秋，江宁镇上已经集结了华夏第一批有志于“奇技淫巧”的理工科钻研人才，都是被鄂王爷重金礼聘来的，只要经过测试确有科学技术方面的一技之长，就能得到丰厚的薪酬。
八月份，江宁兵工厂的第一批枪炮也正式下线，宣告了大明朝廷的第二套军工体系已经萌芽。
或许是磁选法精炼过的矿石、煤炭，炼出来的高端钢铁质量比之前又进步了一些，江宁镇的第一批枪炮、锻钢胸甲，质量也比武昌造略有提升。
尤其是对钢材韧性、质量反馈明显的水锤压锻胸甲，显然已经突破了西方拿破仑时代的胸甲骑兵水平——西方拿破仑时代的整体锻造式胸甲，所用到的钢材，也没有磁选法提前筛矿的，那玩意儿西方基本上要第二次工业歌命之后，也就是有了电之后，才会上马。
最新水锻胸甲下线后，宋明德让人用火枪测试了一下，在钢板厚度一分半的情况下（大约4毫米），居然可以顶住新式“武昌造”火枪的独头弹射击！
这场“以子之矛攻子之盾”，也算是以盾方完胜告终。
幸好对面的清军依然造不出如此优质的整体锻造钢甲，只能是给铁骑兵套最多两层铁札棉甲，这种程度的防御，在“武昌造”面前还是可以被大威力独头弹贯穿的。
……
因为江宁镇离南京也不远，就在城外远郊，朱树人当然可以随时视察。
得知有了那么多新的进展，他往往会第一时间去现场了解近况。
江宁兵工厂也果然从不让他失望，每次视察，除了预先汇报过的成果之外，他也都能够有些意外的小惊喜小发现，
或许是成果太多了吧，有些小事儿下面的人都不屑于第一时间表功，想做得更扎实一点再上报。
比如，八月份这次，朱树人原本是去视察新一批的马鞍山产“武昌造”和水锻胸甲，结果就在江宁兵工厂看到了两个新玩意儿的雏形。
首先就是去年开始研发并投入实战的开花弹火炮，终于有了新的优化进展——当时明军火炮要用开花弹，主要还是得靠低膛压的臼炮，其余普通的重型红夷大炮想用开花弹，还存在一个引信可靠性比较低的问题。
如今又经过一年多温水煮青蛙的润物无声发展，开花弹引信可靠性又有了些提升，最关键的是兵工厂技术人员摸清引信安全性的门道后，可以在相对小型化、轻量化的炮弹上，也做出延时引信的开花弹，让开花弹的使用门槛大大降低了。
原本的开花炮弹，外壳至少要用一寸多厚的铸铁，来隔离内外火药，才能避免开炮时外部发射药带来的剧震、高温、过载提前引爆壳子内部的爆破装药。
如今工艺改良、反复测试后，炮弹铁壳厚度可以勉强减少到一寸以下，使用的铸铁也稍有改良。
如此一来，重炮在同等炮弹重量的情况下，内部可以多塞一些爆破药，增加威力和杀伤半径，也能让炮弹炸开后外壳本身的碎片数量增多，多杀伤一些士兵。
这还不是最关键的，最关键的是原本开花弹引信质量差时，笨重巨厚的外壳，导致六磅骑兵炮级别的高机动性火炮无法使用开花弹。
因为六磅炮口径太细了，铁壳都那么厚，里面已经没空间塞火药和铁渣弹片。所以哪怕当初对多铎的最后一战，江守德和蔺养成隔着横塘河轰击李成栋部时，那些前沿部署的骑兵炮发射的也都是实行铁球。至于主战场上那少量的开花弹，全都是靠臼炮打出来的。
现在引信弹壳双改良，总算堪堪让骑兵炮也能发射开花弹，虽然装药量还很小，爆炸后形成的碎片数也很少，但这毕竟是一个从无到有的质变，堪称里程碑。
反正眼下还在跟鞑子休战的种田期，朱树人还有的是时间继续迭代改良。
他得知这个突破后，立刻另行开下重赏，要求继续优化骑兵炮配开花弹的技术，只要能把高机动火炮炮弹的杀伤半径提高一尺，他就能额外开出一千两银子的赏金。
要是杀伤半径能提高一丈，可不得直接奖励研发人员一万两了？这个数字还上不封顶，当然还得确保火炮的安全性可靠性，不能一味强装药导致炸膛，这是底线。
……
除了开花炮弹的稳定性提高、轻量化成功，今年另一项让朱树人眼前一亮的军工种田新成果，便要算他此前作为一步闲棋交待的“线膛枪”了。
朱树人毕竟也不是什么网文主角，不用考虑“逆向金手指压主角升级速度，以免成长太快剧情没有冲突节奏崩了写手少赚钱”的问题。
他是实打实的真实穿越者，当然是怎么对自己有利怎么来！能捞的好处都要吃干抹净尽量捞！
此前没上线膛枪，不是他不想，实在是工业基础做不到，他也不懂技术细节。
所以，自从两三年前，大冶那边刚开始搞军工厂，他就作为一步闲棋，随便提了一句，让工匠们琢磨琢磨“如何让锥形的弹丸也可以稳定飞行”的问题，
并且作为一种思路启发，随便提了一句“通过膛线让弹丸尾部刻槽、稳定气流”，具体未必要这么操作，让工匠们自己做实验。
线膛枪果然是很不容易搞，朱树人只管提需求和出钱，却不提供工艺思路，工匠们最初做出来的东西，自然也是跟经过历史考验的型制大有出入。
比如这一次，宋明德信誓旦旦说，经过周铁胆两年多的闲暇调试，总算是造出了一种在枪管内壁拉出笔直膛线、并且能让锥形铅弹尾部刻出凹槽稳定气流的弹丸。
还说经过试射，这种弹丸的射程足可达到三四百步！比目前的圆形弹丸滑膛枪的最大射程直接翻倍了！精确度虽然不太行，但也勉强能接受。
朱树人听说后，第一反应是大跌眼镜：线膛枪不都是螺旋膛线的么？目的不就是为了让弹丸旋转起来、实现自稳定？笔直的膛线有什么用？
但这其实是他历史学得不好，在真实的历史上，线膛枪出现的早期，还真就有笔直膛线的。任何技术在初生的婴儿期，都是有比较原始笨拙的阶段的。
西方一直到米国独立战争的时候，英军还有用直膛线的线膛枪发射远程弹丸狙杀法国军官的，米军的“肯塔基长步枪”里，也有直膛线的版本。
这种笔直的膛线，如果是发射球形弹丸，确实毫无帮助，但发射锥形弹丸时，好歹能在弹丸尾部刻出几条凹槽来，形成类似于箭矢飞行时箭羽那样稳定气流的效果，只是不明显。
历史上早期线膛枪的膛线数量也是五花八门，而朱树人手下工匠们搞出来的版本，显然是受了朱树人描述的影响，把“子弹尾部压槽”想象成了箭矢的尾翎，所以弄了上下左右对称的四道膛线，
发射的时候配上底部略带空心、塞上软木塞的铅弹，木塞往前抵把软铅挤压外扩压进膛线，确保出膛时子弹尾部压出对称的四道凹槽。
说白了，也就是适配类似米尼弹的锥形弹药，这种弹丸结构并不难，朱树人也有提前点拨过，工匠们早就做出来了。
朱树人视察了实弹射击的效果后，只能是承认有了直膛线和锥形米尼弹后，射程确实是增加了，飞行稳定性也稍好一些，精度还是要再想办法。
不过他也知道，螺旋膛线的缠距是个大问题，只能是让工匠们再慢慢试，慢慢改良了。反正距离下次大规模开战还有时间，再砸一两年应该能搞定。
相比于射击精度，宋明德汇报这项成果时，表示还有一项技术指标实在是完全没法大幅度提高，那便是这种线膛枪的装填速度。
毕竟有了膛线之后，从枪口装填弹药难度就大了不少。而且线膛枪都是高膛压枪械，以当时的科技水平根本不可能跟手枪和短管喷那样搞后装填，否则火药燃气的漏气就能直接把枪手烧成重伤。
用米尼弹也只能解决一部分“铅弹塞进去时跟管壁贴太紧”的问题，但没法解决开枪后膛线内黑火药残留清理的问题，一旦清理不干净，最多开三五枪后，里面的残渣就能让后续弹药无法塞到底装填到位。
好在，大冶兵工厂那边，去年就弄出了最早期版本的硝化纤维，也就是火棉，只是当时成本还很昂贵，没有找到特别合适的应用场景，只给少量精锐的转轮手枪骑兵配备了硝化纤维发射药的弹药。
直到此前对多铎那一战，明军主流的转轮手枪骑兵用的依然是黑火药弹药。
未来线膛枪如果能有进步，朱树人倒是可以考虑多砸成本，扩大“土法制硫酸再制硝酸”的产能，从而扩大火棉产能，给线膛枪普及无烟发射药，降低刷枪膛的清理工作量。
但不管怎么优化，朱树人评估了一下，未来再次对满清开战时，用黑火药的线膛枪，一场战役估计最多也就开三五枪，每一轮的装填速度，也会比现在的滑膛枪慢上数倍。
明军现在的“武昌造”步枪已经可以做到每分钟三到四发的射速了，后膛装填喷子更是可以达到每分钟六到八发。
而黑火药线膛枪，只能是两到三分钟开一枪，而且开满五枪就得慢条斯理精细清膛，也就是开战后十分钟就要退出战场了。
改用硝化纤维无烟火药，大约也就只能确保两分钟一枪，开十几枪就得送回后方清膛保养。
射速和复用性那么差，作为大规模部队瞄准射击，肯定是不合适的，普通军队排队枪毙也不需要那么高精度。
所以这种武器未来的定位，只能是作为战场上的预先狙击，争取在三四百步之外，集中个十几杆甚至几十杆狙击枪，对着清军重要将领一顿覆盖。
事实上米国独立战争时，双方也都是这么用线膛枪的，哪舍得用来跟龙虾兵对线，还不是盯着将军狙，至少也得狙个中校少校什么的。
原本江宁镇兵工厂上马之前，朱树人评估过，光靠大冶那边的兵工厂，两年内最多也就制造两三万支“武昌造”。
现在江宁这边也起来了，虽然最初产量肯定比不上大冶，但到隆武三年底，两边加起来至少能造五万支新式滑膛步枪了。
线膛枪占用的产能会比滑膛枪更多数倍，以目前的技术成熟度，至少生产七八支滑膛枪的人力、设备工时占用，才能换来生产一支线膛枪。未来磨合成熟后可能会高效些，但如果要追求螺旋膛线缠距问题，还是会有反复。
总的来说，朱树人对未来再次开战时，线膛枪部队的建设规模预估，也就控制在几百上千的程度，比滑膛枪至少低一个数量级是肯定的。
……
工业和军工部门就这么按部就班稳扎稳打地种田，时间也很快进入了隆武元年的九月。
秋收农忙的时候，马鞍山铁矿的扩产建设也一度放缓，少占用流民人力，把那些季节性的劳工都放回去收获庄稼。只等入冬农闲后，再加快进度。
反正休战期可能至少会持续两年，朱树人也不用太急。经历了此前多年大灾，农业生产始终是最重要的。
隆武元年的中华大地，虽说连年灾害潮还没过去，北方至少还能连续灾荒两三年，但南方相对而言已经提前缓解了。
毕竟寒冷为主导致的灾害，总是南方先缓解的，此自然之理也。
今年南方至少完全没有出现蝗虫，也没有出现大的瘟疫，各地的卫生治理工作做得都还行，此前那波连年大疫后，百姓大多也有点免疫力了。
寒冷致灾的主要方式，还是水旱为主，尤其是旱。但南方地区多年的恢复性水利建设，极大缓解了这个问题。
相比之下，北方清廷控制的地区，农业水利系统几乎已经是彻底崩溃，有些省诸如山、陕那都几十年没修过水利了。
所以秋收结束后，朱树人浮光掠影了解了各省上报的情况，南明各地基本缓解了饥荒，军粮筹集工作还能小有饶余，不得不说是否极泰来，大明在承受了那么多年灾厄后，总算是转运了。
至于北方，今年的人口衰减估计至少又是百万量级的，饿死、瘟疫死、自发组织对抗鞑子被杀死，三项加起来至少过百万。还有额外数十万量级的北方百姓，会持续南逃进入大明控制区。
按照多尔衮现在的竭泽而渔频率，估计顺治二年到四年，北方人口起码比顺治元年累计再下降三百万。到时候多尔衮控制下的总人口，估计也就一千五百万出头了，被奴役汉人至少被压榨到一千二百万以下。
南方的大明朝廷有了点余粮后，朱树人自然也不会闲着。虽然如今对清的大规模用兵不会恢复，但部队要强化训练，新整编的南直隶、江西和浙江兵要磨合出战斗力，也不能完全没有实战演练的机会，哪怕剿剿土匪也是好的。
所以朱树人就琢磨着，趁着即将到来的冬季，以及明年冬季，或许可以对南方尚未归化的地区，进行小范围的肃清，顺便也是根除内患，进一步团结凝聚力量，强化朝廷的控制力。
搞点儿类似后世老山轮战的小规模战斗练练兵，成本只要不比军队日常脱产训练高太多，也是可以接受的——
当然，朱树人绝对没头铁到想在这种年头去进攻越南，那玩意儿就是个泥潭，当初蒙古和朱棣也都耗费了多少人力财力，绝不是现在的朱树人该考虑的。
朱树人想到的，是趁着冬天凉快，可以进一步对尚未完全控制的云贵地区，进行一番整合，顺便把李定国、孙可望这些原先失身西贼将领和部队进一步跟正牌明军磨合好。