元贞十二年三月，蒙军大举西征，蒙哥攻下大马士革的同时，临安城的赵与芮又出皇宫了。

    今天他要去的地方很多，需要观摩很多新玩意。

    第一站他还是来到火器局，观看了宋军的新设计新玩意。

    射击场上，大量匠作局火器局的官吏都在，他们当然也全是工匠。

    赵与芮专人做传事，匠作局和火器局的官吏虽然号称官吏，拿着官吏的薪水，但实际上必须要是工匠。

    而且他们通常都要亲自动手，官越大，越在一些重要的技术要做出贡献。

    后世的官员大部份都只要动动嘴巴，有下面的人干，但赵与芮在这些技术部门里的官员，都得亲自动手。

    当然，主要还是在改进和创新技术方面，这些人投入的时间更多，在一线工作上面，不需要用到他们。

    这几年最红的工匠官员就是许厉了。

    许厉现在已经是官至郎中，正五品官员。

    当年赵与芮提出燧发枪造膛线，可以打的更远，更准，许厉马上举一反三，提出炮膛是不是也可以这么弄，赵与芮立刻对其另眼相看。

    许厉还提出了为什么不从后面装弹，为什么要从前面塞进去这么麻烦。

    这人是相当聪明，能举一反三，这几年赵与芮也重用他，让他带人专门研发。

    许厉在皇帝赵与芮的提点下，用过几种不同的膛线方式。

    像这个时代最容易实际运用的刮刀法，钩刀拉削法，还有原本要十八世纪才有，十九世纪才流行的组合环形刀拉削法。

    前两者因为效率低，需要大量人力，先后被许厉淘汰。

    最后许厉采用了组合环形刀拉削法，这个办法赵与芮也只是听说，更没有用过，只能靠讲述理论和功效，让许厉他们研究，这一弄就是五六年，终于出来了。

    “陛下请看。”许厉这时洋洋得意，用了五六年时间终于弄出陛下理想用的削法了。

    “我们用28个硬质合金钢环，每个钢环之间距离相等，并加工有与阴膛线数量相同的等距刮刀——”许厉向赵与芮解释原理和前期铸造工艺。

    这刮刀铸造就比较难，工匠们几乎有一大半靠精准的手工来打磨，但他优点比前两者强多了，许厉最后让赵与芮看现场表演。

    一根燧发枪管夹着架子上，拉刀从后面进去，前面出来，吱啦，上面不停的浇水，整个过程大概一分钟左右，削的比较慢，但只需要一刀，全部阴膛线就出来了，所有的线的距离还是一样的。

    如果用其他更简单的削法，还得一条条线削，距离还一定能削成一样，对技术要求更高。

    这种十九世纪流行的刀法已经是现代全面工业化前最先进的，一次成膛线，效率非常高。

    难的是削刀需要手工打造，需要技术高超的工匠。

    “这一把削刀能用几次？”赵与芮关注着重点。

    “不要连着用，咱们削一刀等片刻（约五分钟）再削下一根枪管，大概可以用六十次。”

    赵与芮一听，这效率还不是很好啊，因为打造削刀比较慢。

    许厉道，我们还在研究硬质合金刚的配比，希望用到更好的。

    这些人也不是物理和化学出身，所以赵与芮给他们配备了相关的学生，但这些学生也不如赵与芮，只能靠经验和摸索，慢慢寻找最配合的配比。

    到十九世纪的一把削刀，理论上要能用一百甚至两百次。

    燧发枪膛线能解决，火炮的膛线也能解决。

    宋军早就有了木制引信炮弹，但实战中用的还是比较少，主要放入木托底后，没有膛线的话，气密性太大，发射不够顺畅。

    现在有了膛线就不一样，许厉他们在炮弹后面装入木托底，气密性问题得到解决。

    并且许厉正式把火炮改成后装。

    这一步更是具有跨时代的意义，前装火炮进入后装时代。

    赵与芮现场观看了线膛炮的射击，他的火炮现在可以称为线膛炮了，有膛线了。

    炮弹形状已经像后世，只是后面是木制的，工匠们在火炮内部先后试验了很多条线，有六条，八条，十条，十二条，最后采用了八条线。

    赵与芮在他们射击时还走近了看他们怎么装弹。

    发现和后世差不多，后面有个盖子，打开盖子，把炮弹塞进去，然后盖上盖子，另一人在上面灌火炮，接着点火。

    轰隆，一声巨大的炮响后，炮弹像流星般飞出去。

    不一会，有骑兵过来汇报，射程八里，方向偏差六步。

    现场一片欢呼，很多人第一次看后装线膛炮射程，大伙都不敢相信能打这么远，还比较准。

    许厉向赵与芮解释：“这是一门六百五十斤中重型后装线膛炮，使用十二斤重炮弹，平地上，射角二十五度射程最高，炸弹范围七步。”

    宋军的火炮已经采用最新工艺的铜芯铁炮，减轻重量的同时，降低炸膛机率，许厉的这种中重型火炮，主要用来守城和战船上，当然野战也能用。

    平地上用十二斤炮弹，二十五度角打的最远，可达八里左右，远超现在宋军野战用炮。

    爆炸范围只有七步，范围看起来也不小，但杀伤力不能和后世的炮弹比，主要还是落点中间杀伤力大，按许厉的试验，三步外披甲的靶子，就很难重创。

    当然，这个时代轻伤也不得了，炸步营和马群中能炸一大批，对密集步营很有杀伤力。

    而且因为改成后装，射速提到极大提高，最快一分钟左右能打一发。

    只是考虑到炮管寿命问题，许厉还是建议，约五分钟左右打一炮。

    这炮架到高处，比如城头的话，十七度半的角度打的最远，可以打到十里以上。

    当然，具体能打多远，还得看你的城墙有多高，需要的角度也不同，这是炮兵需要学习的，赵与芮听听就好。

    这个射程当然还有进步的空间，主要后装方式和打击方式还得改进，气密性也要继续改进，炮弹更要改进，但以现在的工业水平，这已经算是最强的火炮。

    据许厉说，这门六百多斤的中重型火炮，可用来守城和战船中，但也可以野战，以后野战可以主带这种火炮。

    要知道宋军以前野战炮都是三百多斤左右，偶尔才会带千斤重炮，现在要带六百多斤的炮，也是许厉考虑宋军后勤后才决定的。

    宋军有个良好的习惯，每攻占一地，每要到处画地图，确定道路，什么路好走，什么路能走步骑，什么路能走炮兵和马车，什么路需要修，都是宋军每占一地率先要处理的事。

    然后宋军会根据出征地形，决定带骡马还是牛。

    对好走的路来说，通常是四匹马，每两匹轮流拉一门炮，配几个炮兵或民夫，对不好走的路，或雨天，可能还要带牛。

    牛走的慢，但拉力不比马小，而且更适合难走的路和雨泞天。

    这是赵与芮和后金学来的，明末后金出征，基本都是用牛拉炮，很少用马骡拉。

    按现在的马力和牛力，六百多斤的炮也是能拉的动的，后金炮都是上千斤也能拉，宋军自然更能拉，而且速度不会太慢。

    之所以不再用更重的炮，是因为现阶段宋军这六百多斤的中重型火炮在升级改造后，已经够用了，现在已经接近十九世纪中期后装线膛炮的水平。

    “后面守城和战船上，可升级更重打的更远的炮，但臣以为。”许厉这时道：“守城和战船上的炮可以先缓缓升级，当务之急，还是升级火炮，按陛下的意思，彻底打造新式炮弹，这可以让咱们的火炮威力和射程，达到新的高度。”

    许厉这门炮是给赵与芮看的，也不打算全军推广，按他的说法，先打造上百门给前线准备西征和防守用。

    现在国内都没什么战事，也没有必要升级守和战船，只需要在波斯和谦州一带的前线打造一批备用，重点还要升级新式炮弹。

    “许卿说的有理，朕也是这个意思。”赵与芮立刻表态支持。

    然后又问，你们新式炮弹研发的怎么样了？

    “陛下请。”火器局的人带着赵与芮往新工厂去。

    这是大宋前两年新建的工厂，专门为了研发新式炮弹，即赵与芮所说，后装铜壳炮弹。

    这种炮弹几乎就和后世没多少区别了，能达到十九世纪的水平。

    等赵与芮进去看了会，还是感觉有点古怪，入眼既有满满的科技感，又有土鳖相。

    工厂中间有座巨大的蒸汽机，最北面是锅炉，现场能看到好多汽缸，各种活塞，工厂后面还有大烟管往外排污，放后世是妥妥的污染空气。

    外面就是一条河，河边是水力机械，两者结合用。

    工厂南面就是机器，从东到西是一整套新炮弹的打造机器。

    第一台是压卷机，需要两个工人手机摇控，赵与芮带着一众大臣看着有人用推车推来一迭铜板。

    铜板已经在另一个工厂处理过，全是长方形，标准一模一样。

    一工人拿起一块铜板放进一个机器。

    这机器前端有几个长钢柱，铜板被放进去后，钢柱就在滚动，瞬间功夫，那铜板就被滚成一个空心圆柱体。

    赵与芮注意到，钢柱在滚动时，需要人工摇动。

    其实这是半自动的，边上有蒸汽压力带动齿轮，再带动钢柱，但受限于这个时代的工业水平，有部份需要人工助力，类似于人摇式机械，工人都是轮换。

    这个铜板卷成铜柱后，就是后世炮弹的下半部，它在将不久的将来，取代现在大宋木制炮托，使大宋的炮弹更现代化。

    但过程也不是一步到位，现在许厉他们是在不停的试验和研究。

    这机器不但能弄炮壳，也能弄弹头。

    许厉发明的弹头不是尖圆头，受限于这时代的工业，前面不是很尖，类似梯形圆柱，只需要用铅制成一片片扇形，然后用这台机器一卷，就成了弹头。

    弹头比较薄，主要赵与芮的爆炸部在里面，不是靠穿击，而爆炸来杀伤。

    不远处还有机器在造弹底，封顶，整个炮弹外壳要分四部做，然后拼接，到时候会放入爆炸药，点火装置，杀伤铅珠后，进行压缩拼接。

    现场有好多台机器，看的众大臣目不暇接，也个个称奇。

    大宋这些年不停有新机器出来，虽然大伙也渐渐习惯了，但每次看到新机器，总得表示惊叹和对皇帝陛下的佩服。

    许厉对皇帝赵与芮道，这回炮弹还几个难点。

    一是弹带的搭配，比较麻烦，需要车床还切割。

    滑膛炮是需要弹带的，与膛线配合后，可以让弹带和膛内紧密贴合，打出去不会漏气，不会造成能量流失，能打的更远。

    而且弹带被膛线深深压进去，炮弹才能发挥膛线作用，它会被膛线带着旋转，这样飞的更稳定，打的更准。

    炮壳加弹头和弹带的工艺在后世比较简单，但在大宋这里要分成七八步，仅四个部位就得四步，然后还有很多需要手工操作，比如最后的填装，压缩结合。

    后世一枚155的炮弹也得两千刀以上，很多国家一年产量也就几十万发。

    赵与芮这边打造更慢，就这么一个厂房，占地近五亩，里面所有工作人员接近五十个，每天只能出产配件，组合成炮弹是三十发。

    赵与芮用的十小时工作制，每小时约三发。

    但许厉他们并没有做成炮弹，现在还有两个主要技术手段没解决，一是后膛撞针打击问题，他们现在还是用点火式，撞针技术上没问题，但材料还要改进。二是炮弹内部火药配比和装置问题，三就是弹带效率问题。

    所以火器局的火炮和炮弹，甚至机器还需升级，现在许厉是打造炮弹配件，先储存起来，将来这三个问题解决后，立刻可以组装，节省时间。

    赵与芮听完后也皱眉：“占地五亩，五十个工人，日产三十发？”

    这个工厂建造就花了数万贯。

    五十个工人每月工资加吃喝又是上百贯，一年至少两千贯以上，相关工匠和官吏的还没算。

    他还有个前提条件，前面的铜片，铅片也需要另外的工厂打造出来。

    其他火药和配件也是如此。