张修在涂黑的墙面上,画出了弩的各个组成,并且标明了各个部件的名称。
在弩机二字上画了一个圈,张修拿起案几上这个小东西,继续道:“别看他不起眼,却是整个弩最有技术含量的物件。”
走上前去,张修指着板盾蛮所用的大弩道:“你们看,因为金属加工工艺的限制,夷人无法造出我手里这种精巧的弩机。”
“这一具大弩沉重的重要原因是使用了硬木作为弩身材料,而为什么要使用硬木,而不是普通木材呢?”张修发问。
“因为耐磨。”
“因为坚固,能够经受大弩弓臂的巨力。”
弟子们纷纷抢答道。
经过这些日子的学习和知识灌输,这些弟子们都有着简单的物理常识,能够回答出张修的一些浅显问题。
“对,但是也不全对。”
“我先前已经说过了,夷人的金属加工精度不过关,无法制造出我手里这种精巧的弩机。而这种精巧的金属弩机其具备的作用,并不只是简单地作为蓄力和击发的工具而已。”
张修拿起弩机,一个发力,将其掰开,露出其中的零件。果然,跟后世张修在博物馆看到的弩机机构差不多,只是更加小巧。
“其实,除了机关所受到的巨力外,还有重要的一点就是弩机击发后所产生的巨大振动对弩产生的危害,汉弩因为使用了机匣,再将机匣安装在弩身之上,二者之间有了缓冲,对弩身的材料要求也就没有那么高。”
接着张修费力举起板盾蛮的两撑大弩,指着其中的弩机部分,给四周的学生们看:“没有机匣,普通木材安装机关,在使用中会因为不断地击发后产生的剧烈振动而使得木材断裂损坏。”
“所以板盾蛮的匠人他们采取了比较取巧的方法,使用钢铁这种硬质金属材料锻打成蓄力的机关,来承受弓弦的力道,对于震动导致的木材损坏,没有认识事物的本质的匠人,用了一个笨办法,那就是换成更加坚固的木材,以此来抵消振动对木材材料的损伤,这就是这一具大弩弩身硬木的由来。”
说到此处,见到众人都是一副原来如此的脸色,张修话音一转,继续说道。
“当然,这就给我们提供了另一条思路了,若是急用,或者是作为战场一次性的弓弩使用,快速地成批量的制造,可以以此为师,使用易加工的普通木材制造弓弩。”
不过在场的人,都不以为然,这时候人们制造工具还是按照朴素的经久耐用的原则,根本不会考虑什么一次性的武器。
毕竟那些给工匠下命令的上位者,巴不得制造出来的武器能够使用个一百年。
张修也不在意,总不能讲后世的人们在战时为了补充战损,成批地制造一次性飞机、坦克这种他们难以想象的事情。
毕竟相比材料成本和人工成本,还有一种成本就叫做时间成本和机会成本。
说到这里,张修眯着眼睛,难得地在课堂上出了神。
诚如马克思所言,人的认识,主要地依赖于物质的生产活动,经历过后世的生产力高度发达的现代社会的张修,与东汉时期的人们的认识有着天壤之别。
当前的人不理解张修对于工匠之事这种贱业的看重,其对于知识的贵重传播的随意。
还有他对于效率病态般的追求,这也不怪张修,经历过前世快节奏的生活,导致了他便完全也不理解当前人们做事情的效率,日出而作日落而息,这样的生活只会让他觉得自己的生命在被白白浪费。
生产力的巨大落差,使得张修在某一时间段,有些无措。渐渐地,他慢慢适应了当前人们的认识,而在这同时,他也在孜孜不倦地改造着世界,就从眼前的这些弟子开始。
与他们各自的家长和其他人不同,他们所学的与张修前世的无二,甚至于,因为他们的资质也高于前世的张修,他们知道空气的组成,知道物理,知道力学定律,知道数学。
可以说他们眼里的世界与当前人们眼中的世界是严重割裂的,这份割裂也会促使着他们,沿着张修所铺展的道路,发展生产力,改造世界。
呼~长出一口气,回过神来的张修望着眼前的熊孩子们,微微一笑,走到案几旁,抓起被拆开的弩机。
摊开手掌,露出弩机机匣内的小零件,看着其闪烁的黄色光泽,张修目测这是青铜所制。
回头,他拿起粉笔,在黑板上在弩机二字下面画出了两个分支,写道:青铜零件、钢铁零件。
“这两种方法各有优劣,现如今,弓弩的弩机机关基本是都是采用的钢铁锻打制成,除了钢铁材料的充足易得和实用耐磨以外,还有一个重要原因是青铜材料的成本更高。”
“但是我们要从更高的视角来看待两种方法的优劣,青铜零件制造简单,而且技术成熟,且仅仅只用浇筑和打磨两道工序,可以快速批量制造。”
“钢铁弩机原料充足,价格低廉。机匣可以采用生铁浇筑后打磨修正,只是有着质量差、易碎等缺点,内里的零件由于受力的原因,必须使用锻打后的钢铁。费时费力,加工工序相对繁杂。有赖于钢铁冶炼技术的进步,才能赶上青铜材料的效率。”
说着他在黑板上画出一个图标,横纵坐标标上成本、和效率二字,随意画两道曲线标上青铜、钢铁。
“这两种方法,各自在成本的和效率间的关系,就是我们之后需要做的工作。”
说到这里,有些人露出若有所思的神情,有人则是苦着脸皱起眉头,想必数学不太好。
又拿起案几上刚刚被拆解的弓臂,三两下给其上了弦,这下一看,就只是平平无奇的一个短弓而已。
嘣~
张修拿起短弓,轻轻拉了下弓弦,弓弦振动的声响让在场的众人皆回过神来,看向张修。
“如大家所见,弓臂的制造相对简单,哪怕是山民手里的猎弓,只要弦的行程满足要求,安装上去都能用。”
“弓臂是弩的威力的决定性因素,他的材料组成一般就是弓的材料,选用弹性的木材。或者是竹木复合,又或者中原工匠发明的铁胎弓,又或者钢铁冶炼技术进步后,直接使用钢作为弓臂。”
张修讲到此处露出笑意,看向板盾蛮所用的大弩道“你们也看到了,賨人使用竹木复合弓作为弩臂,威力不足,就想到了一个新办法。”
张修也是对于此时工匠的创造性叫绝,这种两撑大弩在后世不算什么,可是在东汉,确实是一种黑科技了,怪不得汉军对于板盾蛮的战兵描述,总是会说他们弓弩甚利。
“就如我之前给你们讲过的物理常识一般,板盾蛮工匠通过增加一道弓臂,拉长了弦做功的行程,就算力道不变,按照做功的公式,弩矢的威力会成倍地增加。”
这一点就是张修一直讲的,对于这时候的工匠,那些有着实践生产经验的人来说,哪怕是不懂物理,对于这些现象也是从朴素的感性认识,到在自己的脑海里形成了理性的现实规律总结。
做功的力,做功的行程和做功之间的关系,在那些日常与弓弩打交道的匠人脑海里已经形成了简单概念,只是缺乏手段,无法将之讲述和传达给外界,只能通过口口相传和手把手教学,一代代传下去,直到战争、瘟疫、饥荒的到来将这些成果席卷。
“这里弓臂的制造工艺,就是咱们所熟悉的长弓制造工艺,只是需要计算好和弩身之间的比例关系。”
说着张修在弓臂的分支写道:多撑弩的构想,竹、木、竹木复合,钢铁等不同材料弓的制造技术的总结。
接下来,张修拿起手弩的最大的部件,弩身。就像后世车辆的底盘一般,它保证了弓弩的下限,弓弩的精准度,稳定性还有舒适性这些功能性都仰赖于此。
“对比汉弩于板盾蛮的大弩,两者间一个明显区别就是弩身。由于板盾蛮大弩硬木材料的缘故,不易加工,所以除了用于安装扳机的开槽和安装弩矢的沟槽外,没有其他的加工痕迹。”
其肉眼看上去,就跟个大木板上安装了两具长弓一样,这也是其给了张修后世床弩模样的错觉的原因。
“而反观汉式手弩呢,外观看来,做工精良,不仅仅是上了漆,漆面保存良好看不出任何损坏。而且安装了便于持握的把手,最关键的是,他有着先进的设计概念,这里,还有这里,此乃望山,还有准星,便于瞄准。头部还有连接的铁环,可以用于踩踏上弦。”
从这些细节上讲,这一具汉弩与后世的弩区别已经不大了,甚至说由于这一具弩在做功上的细致,比后世那些能买到的工业品还要好些。
张修自己前世就喜欢弓弩,也曾自己研究弩的设计制造,在油管上看了许多滑轮弩的制作视频。
结合自己的专业,一把锉刀,一个钳工,一个上午就能将弩机零件给打磨出来,至于剩下的弓臂,则是购买的弹簧钢,依照他的计算切割好定量的长度,以钢丝为弓弦。
滑轮则是从废品站拉回去的废铁,通过切割,打磨,一下下用锉刀搓出来的。弩身则是借用朋友的木材加工车间,只要按照张修自己的设计图纸,对原料进行切割,打孔,打磨,普通人就能制作。
可以说,后世他玩的滑轮弩,无论是设计尺寸,还是制作工艺都在脑海里存着,但是囿于目前的工艺无法制作,不说其他,光是经常用到的螺丝,这时候就无法提供。
讲解弩这种武器,对于张修来说,算是驾轻就熟,也是张修首先给弟子们讲授弩的工作原理以及制造工艺的原因。
回过神来,他在弩身两个字后面分支上写道:硬木、普通木材。
写完他将硬木划掉,笑道:
“硬木只是夷人的无奈之策,在我看来,我们根本没有考虑的必要,首先,硬木材料本身就价值不菲,成本平白增加许多。其次就是,金属加工对于我们来讲,并不是难题,弩机的制造对于学堂附近的钺氏来说,小菜一碟。”
“哇哦~”下面传来一阵欢呼,大家都看向后排的一个童子,发出赞叹的语气,那儿有一个昂着头一脸得意的少年。
那是钺吉的同辈弟弟,钺泰,听到自家族人所擅长之事,小脸憋得通红,一脸的自豪之色。