作者：浙东匹夫
沈树人也非常振奋，一大早就亲自去了铁厂，仔细观摩实际效果。
他亲自督导武昌府的军工业种田，前前后后快两个月，终于有了第一批实打实的成果。
到了铁厂后，很远就能看见一座比原本的旧高炉至少又高出七八尺的新炉，高大巍峨地矗立在那。
如果后续耐火砖材料配方进一步升级、炉壁底部的高温下抗压强度进一步提升，那这高炉就还有继续加高的潜力。
而越高的高炉，也就意味着更加充分的反应程度和更高的生产效率、产品质量。
当然，这座高炉除了变高、更耐高温、换了燃料之外，还有其他一些新的小设计。
比如，古代华夏文明在高炉冶金的时候，都是不太重视进气预热的。以至于炼铁时，炉膛内的温度始终没法升得太高。
沈树人虽然不懂技术，但也大致知道这个努力方向，毕竟前世看书也不少，所以前阵子就跟宋应星交代了。
宋应星也很有执行力，不到十天就把这个问题解决了，甚至还迭代了两三次——
最初的时候，宋应星想到的是直接在炼炉进气口之前再加一个预热腔室，在腔室外面烤火，把即将进入炉膛的空气先加到一定温度。
但炉膛本身的导热性太差，空气本身的导热性更差，隔着一层炉壁加热，效率太低，也非常浪费燃料。
后来，宋应星就想到利用已经烧完后的废气、在排气口搜集起来，通回进气口的外层，搞出双层管道。内层是含氧量高的新鲜空气，外层是已经很热的废气，试图把废气的余热传导给新鲜空气，好节约燃料。
但这一招依然只是解决了燃料浪费的问题，对于导热性过低的痛点并没有解决。
好在宋应星聪明，经验丰富，还能跟沈树人互相启发，两人群策群力，就搞出了第三个版本——把隔离废气和新鲜空气的预热腔，直接从耐火砖材质，改成了铁管。
金属管道的热交换效率，当然比砖石强得多，如此一来，废气把热量传给新鲜空气的效率，也就大大提升了。
虽然还是不够高，好歹比之前强了不少。宋应星当时表示，如果还不满意，那就只有用铜管来代替铸铁管了——
地球人都知道，铜是导热性非常好的金属，比铁还好得多，世上的所有金属里，只有金银的导热性比铜更好。
但铜也比铁贵得多，实验性地造几根铜管进行热交换实验是可以的，或者是以后要搞高端特供钢材，可以少量用铜管预热风炉。大规模生产沈树人还有些舍不得，也花不起。
好在宋应星提出了铜管这个思路后，也启发了沈树人，让他联想到了后世的热水器。
后世的燃气热水器，为了热交换效率，不都是用弯弯曲曲的铜管承载自来水、让燃气火苗炙烤铜管快速烧水么？
沈树人毕竟是男人，高材生，哪怕不是理科生，前世家里热水器坏了他还是拆开来看过的。被这个思路启发后，他很快意识到：材料的导热性不够好，那还可以通过增大表面积来提高热交换么！
就算只是用最便宜的铸铁管进行空气热交换，咱也可以把铸铁管的模具改一改，直接做成管内外壁有很多凸起的鳍片，那不就跟后世电脑CPU上的散热器一个结构了嘛！
而且反正铸铁的东西都是一次成型，只要把模具开好，外形复杂也不会提升量产时的加工难度。
他说干就干，这才有了今天眼前这台高炉的预热风室——如果把这台高炉的预热风室外壁拆了，就能看到内部的热交换铁管，是跟刺猬一样有一道道密集的散热鳍片的。
原本如果按照后世的CPU散热器，这散热鳍片的底部和顶部应该是一样宽的，这样才可以在单位散热器重量的情况下、做到最大化表面积。
但明末的铸造开模工艺显然没这么精密，也铸造不出很长的薄鳍片铁管，所以实际上沈树人这座高炉用的热交换管鳍片，是底部厚顶部窄的，铁管的截面也就跟齿轮差不多了。
无非是内壁外壁都有密集的长排锐齿，看起来很是瘆人。
当时宋应星最初听到这个思路，也是啧啧称奇，大呼受教，说他琢磨了一辈子工巧之物，也钻研过关于热交换的问题，但怎么就没想到靠这样来增大导热接触面积呢。
……
这段时间里、那些艰辛的研发过程细节，还有不少，沈树人走神了一会儿，也无法一一回忆起来。
很快，高炉开炉出铁的动静，把他从回忆中拉了回来，在旁人的惊呼中，他也很快把注意集中到正在操作的炼铁匠人身上。
一番繁琐的出铁操作后，一批新鲜出炉的铁料也被运了出来，工匠们一个个大汗淋漓，哪怕是隆冬时节、穿着防护服，也不免酷热。
高炉一旦开炉，只要不遇到特殊情况，是不会停炉的，所以哪怕是出铁的时候，也依然在不停加热。
上面炉口投料、底下出铁，循环反应。每一批投进去的料，要在炉膛内待很久，一步步反应下沉，最后从底下出料。
沈树人也很紧张好奇结果，着实等待了一会儿，大约一盏茶的工夫后，宋明德就满脸欣喜地来汇报，说是这一炉一次性出了六千斤铁，比原先的两千多斤出一次铁的产能，高了一倍不止。
沈树人听了这个数字，最初颇为振奋，随后则是释然。
毕竟用了焦炭加快反应效率、预热空气提高了炉温、还用耐火砖加高了炉体，三管齐下开挂，产量翻几倍其实都是正常的。
原本这是1640年代的炼铁科技，考虑到大明最后近百年里技术的停滞（明朝的很多科技到嘉靖之后基本上就慢慢停滞了，之前还是有进步的），实际上这也就相当于欧洲1550～1600年之间的水平。
而用了焦炭炼铁的思路后，那就相当于一次性进步到荷兰1707年发明的近代高炉了。
而且历史上1707年那款荷兰高炉，也是不存在“散热鳍片预热风管”这种思路创新的。沈树人和宋应星这次一次性开了三个小挂，这冶炼技术的水平，起码比1707年再先进一代人。
他估计，大约能相当于1770～1780年代的西方科技，也就是工业歌命前夕——瓦特是1787年改良完成的蒸汽机，蒸汽机没出现之前，那七八十年里欧洲冶金科技的进步，还是比较缓慢的，也就弄点小打小闹的改良。
这就意味着，沈树人现在的炼铁炼钢水平，大致相当于历史上米国独立或者说法国大歌命前夕的水平了。
用这些钢铁铸炮，能达到的工艺档次，理论上也可以和拿破仑战争初期时的炮相比。
（注：跟拿皇末期的武器还是没法比的，拿破仑前后打了20多年仗，刚好是蒸汽机发明后的20多年，所以当时军事科技进步很快。1790年拿皇刚参战，和1815年被赶下台时，武器已经不是同一代了。沈树人没发明蒸汽机，就只能与1790年刚开战时的技术比）
这要是搁《欧陆风云》系列来类比，就好比大明原本没有西化之前、用的是“欧陆”里12级科技的炮兵，而同期荷兰人在用15级科技。
沈树人这个挂一开，直接就可以追到欧陆风云里最终极的第18级科技、拿破仑炮兵的水平。比如今欧洲人正用于1618～1648三十年战争的最新式火炮，还要领先三级科技。
当然，前提是沈树人将来造炮的机械结构设计、机械加工工艺，也要跟得上。他目前做的这一切，只是保证解决材料科技的短板，机加工工艺就是另一个领域的问题了。
沈树人壮怀激烈地脑补意淫着，一边等待质检的结果。
产量的增加，这是肉眼数一数就能瞬间看清的，质量的提升，却需要时间化验测试——主要是把材料拿去进行各种强度测试，总得花点时间。
沈树人有些焦躁，让人斟了几杯茶来，足足喝完了两壶，厕所都上了两趟，总算是有结果了。
“大人！大喜啊！这些用焦炭练出来的新铁，果然致密得多。若是用来炼铸铁，直接浇铸，怕是都不会跟原先那样多砂眼、空泡。若是铸造锻铁，或是在渗碳造钢，质地也绝对比现在的好得多！”
宋明德和宋应星都确认过质检结果后，一个个喜出望外，这也是他们多日辛苦的成果，自然是倍感珍惜。
第一百五十三章 军备无小事
初步搞定了从采矿到烧焦、炼钢的各个环节，把大冶铁山的产业整体升级了一个台阶后，沈树人总算是放下心来，今年也能安心过个好年了。
后续的日常基础科研，他可以慢慢交给宋应星等人去操心，不用再事事亲力亲为。
作为一方大佬，他也就是在科研立项起步阶段，才不得不亲自扶上马送一程。将来以他的日理万机，最多就是点拨一下大方向。
哪怕是对宋应星的任用，沈树人也是想把他慢慢往科研管理上转，毕竟都一把年纪，五十七岁了，哪有那么多精力亲自在一线搞科研。
不过，最初这一年半载，却是必须历练的——在深入接触后，沈树人也发现宋应星在动手实践方面，并没有后世传说的那么神。
说到底，宋应星如今只是理论知识丰富，但科研实践经验很欠缺。
这一点，其实宋应星自己在《天工开物》序里也写了：“伤哉贫也！欲购奇考证，而乏洛下之资；欲招致同人商略赝真，而缺陈思之馆；随其孤陋见闻藏诸方寸，而写之岂有当哉？”
这段话翻译一下，就是说宋应星原本也想过买一点他书里描写的机器来实物研究，可惜没钱。
想找实际从事这些行业的匠人复制逆向机器，但是又没这个场地、材料。
自己写书从头到尾都是“无实物写作”，当然就只剩空对空的纯理论了。
说到底就是穷害的，“伤哉贫也”。
现在沈树人有钱，还愿意出钱，能帮他把序言里想实物验证而没钱验证的东西，统统梳理一遍，宋应星当然要如饥似渴亲临一线了。
等在一线干个一两年，把实践经验的短板补上，原先想做没钱做的实验都做完了，理论充分结合实际，再让宋应星转回科研统筹和管理，这才是最善的用人之道。
……
倏忽又是两天过去，距离过年也就只剩七八天了。
临近年关，沈树人肯定有很多其他事情要处理。
而且他之前让郑成功封锁大别山区的水运物资补给路线，以迫降蔺养成。如今冬天最冷的时间也快过去了，沈树人还得回南京一趟，全局统筹收网。
顺便攀攀官场关系交情，把立功后的升迁运作一下，再跟如今已在南京户部做侍郎的父亲通谋一下。
所以，这天他也是最后一趟来到大冶县里、最近才新设的“兵仗窑冶研究院”。
跟宋应星交接一下，谈谈对后续技术的一些展望，也顺便给科研人员们安排点年后的任务。
过完年后，沈树人不会马上回武昌，所以先把该立项的事情提前交代了，免得人闲下来。
宋应星这几天心情也不错，他和侄儿宋明德，还有原本黄州兵仗局的匠人头目周铁胆，最近在忙着用新高炉焦炭冶炼出来的钢铁、按现有红夷大炮的形制，重新铸一门样品。
要是最终确认没有瑕疵，以后造炮的成本也会低很多，而且大明就可以永远告别铜铸炮了——至少沈家军是绝对可以永远告别铜铸炮。
看到沈道台又来晃悠了，他还以为是检查铸炮进度的，连忙拿了一堆材料，准备介绍。
谁知沈树人却是不着急，和颜悦色地说：“慢工出细活，咱不急，反正还七八天就过年了，你们弄不完，拖到元宵之后再慢慢搞就是了。
这次来，是因为最近几天，我又琢磨了几个项目，趁着我不在，先交代了。宋老您也评估一下，看看其中哪几项可行，要是做不到的，就先搁置，延后，挑容易的先上。”
宋应星听了这话，也恢复了严肃的神色，旁边给沈树人斟茶的宋明德，也连忙放下茶杯，回身把书房的门关上。
这间书房比较大，中间有适合绘图的长条大桌，周围一圈椅子，也是最近几天新布置好的。
沈树人觉得搞研发需要平等、群策群力、解放思想，有一个相对自由的环境。所以开会也得坐在一起讨论，不能搞尊卑有序那一套。
这不是沈树人矫情，而是科学发展的必然规律——后世哪怕专横如贝利亚，典型的情报机构特务头子，在被史泰林要求督造原子弹的时候，他也知道得收起克格勃那一套，给科学家以尊重，他知道脑力创意靠高压逼迫是逼不出来的。
沈树人刚要求这么布置研发会议室的时候，宋应星还觉得别扭，但用了几天之后，就体会到好处了。
至少巨幅的图纸摊在上面指点江山讲解，非常便捷，不用跟原来每人一个小几案时那样，七手八脚地传阅，大家就事论事的沟通效率也提升了不少。
新会议室第一天使用的时候，宋应星毕竟还有文官架子，让他跟一个识字不多的老铁匠围坐在同一张桌上讨论事情，他还觉得有些斯文扫地。但两天之后，这种别扭也就克服了。
原先的开会哪能算开放式讨论啊，最多只能算汇报，满满的官僚注意。
此时此刻，宋明德正要去关门保密，沈树人就很随和地说：
“别忙，你先把周铁胆也喊来，这事儿咱得理论结合实际，以后论证项目是否能拨款立项，都得设计和匠人都到场，双方各抒己见。”
宋明德闻言也是一愣，但很快就接受了，出门去隔壁把周铁胆也找来。
四人围坐在会议桌前，沈树人这才掏出一张清单，让几人仔细梳理。
“我是这么想的，冶金和用新材料仿造旧款式铸炮的活儿，最多到正月下旬，都能结掉了吧？过年照常给半个月休沐，一直到元宵节。
这两个事儿结了之后，我想趁机用新的钢材，看看能不能设计一些新式的火铳。我军至今装备的所有火铳，本体都跟红夷人如今的鸟铳、斑鸠铳没有区别，只是加了套箍式刺刀、改良了弹药。
去年我这么凑合着生产凑合着用，也是没办法，一切草创。现在有了根基，咱也要在铳体铳管各方面都做出改良。
你们先看看这根样品，这是我托郑贤弟从荷兰人那儿搞来的红夷人最新式火铳，比八年前熊文灿在广东弄到的斑鸠铳还要好用，比我们自己的鲁密铳点火也更便捷。
这个燧发击锤的扭矩蓄力机括更稳定，可以防止误触发，蓄力后长期锁住待击，也不容易疲劳。扳机外面还套了半圈铁箍，铳身掉在地上或者磕到也不容易误射。”
沈树人说着，先拿出一根从荷兰人那儿弄来的新货，互相借鉴印证一下。
他不会让人做“重新发明一遍车轮子”的重复劳动。要搞科研，当然要先跟目前的最新现有技术对齐。
明末西方人有某些方面的火器优势，那不管是偷还是骗，总之先拿来逆向，然后再升级。
其他到明末的穿越者，一开始是没这个条件，但沈家是海商，还笼络住了郑成功，只要交代下去，弄海外最新款难度并不大，有条件当然要用了。
此刻他手头这杆枪，其实也只是荷兰人当二道贩子、高价拿来卖的，并不是荷兰产。其实际生产国是瑞典——
1618到1648年的三十年战争主要是在后世德国领土上打的，当时欧洲军事科技的最前沿，就是代表南德天注教势力的各邦联盟，以及北德新教势力背后的瑞典国王古斯塔夫二世。古斯塔夫二世的军事技术和战术革新，都是代表了当时西方最先进水平。
当然了，如今是1641年底，古斯塔夫二世都战死了9年了，但他的继任者依然在继续吸取之前战争的经验教训、不断优化。
沈树人这次是指名道姓让郑成功找荷兰人要瑞典货，荷兰人兜兜转转两年才搞来，肯定也花了郑成功非常多的银子，但这些都不计较了，反正郑成功也不会要沈树人报销，而且郑成功弄到手了，自己肯定也会留几根琢磨研究。
宋应星对火器也有一定的研究，此刻拿了沈树人的这杆枪后，大致看了几眼，就看出其中的可取之处了——这把燧发枪的击锤扭矩蓄力、锁止机构，都有一定的优化。
这里必须澄清一点：燧发枪这玩意儿，明朝早就有，所以宋应星看到燧发枪也不会奇怪，只是明军的燧发枪始终没有全面换装，长期处在火绳枪和燧发枪并用的状态。
在欧洲，燧发枪最早是1547年法国人马汉就发明了的，明朝这边按照毕懋康的《军器图说》记载，也就只比欧洲人晚了20年左右，到1560年代末的嘉靖四十年左右，也有了燧发枪。
如今沈家军用的火器里，那些老式的“火铳”就还是火绳枪。而鸟嘴铳、鲁密铳就已经都是燧发枪了，沈树人去年开始让工匠们生产的也都是燧发枪，火绳枪只是库存。
倒是从西班牙人那儿弄来的“斑鸠铳”，有点“逆历史潮流”，依然是火绳枪。这根斑鸠铳太过重型、引火门需要的火力比较大，燧石碰撞出来的几颗火星，未必能确保稳定点火，这才用的火绳点火。
其实这也不难理解，因为同时期大炮就还是火绳点火的嘛，大炮装药太多、需要的点火火力也大，火星不够用，只能直接用火把点火绳。斑鸠铳是介于枪和炮之间的重型火器，也有这个问题。
另外，原本明末的火枪，包括同期西方的火枪，扳机都是直接裸露在外面的，一磕碰就击发了。这把瑞典抢总算想到在扳机外面加铸了半圈铁环，这样掉到地上也只会砸到铁环砸不到扳机。
这一点原本沈树人也早该想到的，他后世见了那么多枪，哪种不是扳机外面套铁环的？只是原先这方面的需求也不迫切不明显，他难免挂一漏万了，这次正好一起补上。
宋应星仔细琢磨了一会儿，又拿来原本沈家军的鸟嘴铳、鲁密铳比对，还跟具体负责打造的周铁胆商量了一下。
两人都觉得，要改燧发蓄力锁止机构、扳机外加防误击铁圈，难度都不大，只要几天的时间调整，下个月过完年回来，后续生产的鸟铳鲁密铳都可以按新的改。
这些修修补补的小优化解决之后，沈树人这才提出一些全新的设计任务，作为中长期的奋斗目标。
第一百五十四章 将喷子进行到底
听说沈树人自己想出了一些对后续新式火铳的设计要求，宋应星和周铁胆等人都还是有点诧异的，连忙表示愿意仔细聆听。
沈树人之前虽然也表现出过火器技术方面的远见，不过主要是零敲碎打，改个刺刀、子弹、零碎附件之类，还从没展示过对枪械整体设计的天赋。