第324章 彈道學的爭論
物理小組的教室里，氣氛凝重。
喬兮月下達了第一個任務。
「自由討論，拿出你們認為可行的初步方案。」
她的話音剛落，一位鬚髮皆白的老匠師便站了起來。
他叫孫思，是兵部火器司的首席大師傅，鑄了一輩子的火炮。
大周軍隊現役的所有紅夷大炮，都出自他的團隊之手。
孫思的聲音洪亮，帶著常年被爐火燻烤的沙啞。
「公主殿下，各位先生。」
孫思 先是行了個禮，然後指著黑板上的「三倍射程」，直截了當地說。
「想要射得更遠，道理很簡單。」
「炮管加長，炮壁加厚，火藥加量。」
他的構想，簡單粗暴。
但卻是在場絕大多數人，腦海中浮現的第一個念頭。
孫思從身邊抱起一摞厚厚的圖紙。
那些圖紙的紙張已經泛黃，邊角都起了毛邊，上面沾滿了油污和汗漬。
「這是我們火器司，歷代試炮的記錄。」
孫思將圖紙一張張鋪在桌上，指著上面的數據。
「景元三年，我們試製過一門長一丈二的將軍炮，用藥八斤，炮子重十斤，射程三百二十步。」
「景元七年，我們將炮管加長到一丈五，用藥十斤，射程就達到了三百八十步。」
「宣和二年，我們用上了從西洋傳來的紅夷大炮技術，炮身更厚，用藥十二斤，射程就突破了四百步！」
「火炮的威力，核心就在於裝藥量。」
孫思的聲音斬釘截鐵。
「只要炮身足夠堅固，能承受住更多的火藥，炮彈自然就能飛得更遠。」
【記住本站域名 追書神器 TW 看書網，𝘀𝗵𝘂.𝘁𝘄超方便 】
「想要達到三倍射程，依老夫看，就得造一門前所未有的巨炮！」
「炮管長度，至少要達到三丈！炮壁厚度，要在一尺以上！單次裝藥量，不能低於三十斤！」
他描繪的這門巨炮，讓在場的年輕學子們，都忍不住倒吸一口涼氣。
那將不是一門炮。
而是一座，可以移動的鋼鐵小山。
「只要格物院的百鍊司，能提供足夠堅固的新式鋼材，老夫就有把握，將這門巨炮給造出來！」
孫思的話，擲地有聲。
他的方案，基於他一輩子的實踐經驗，有理有據。
在場的許多人，都下意識地點了點頭。
「經驗派」的觀點，簡單，直接，也最容易被理解。
一力降十會。
只要力量足夠大，一切問題，都將迎刃而解。
然而，就在這個方案即將得到多數人認可的時候，一個略顯稚嫩，但卻異常清晰的聲音，響了起來。
「學生，有不同意見。」
眾人循聲望去。
說話的，是一個名叫徐光的少年。
他只有十六歲，是那場嚴苛的算學考試中，成績最好的三人之一。
在喬兮月的第一堂物理課上，他也是提問最多，領悟最快的一個。
徐光站起身，對著孫思邈和喬兮月，深深鞠了一躬。
然後，他走上了黑板。
所有人的目光，都集中在了這個略顯單薄的少年身上。
孫思看著他，眉頭微皺，眼神中帶著一絲不悅。
一個毛頭小子，也敢質疑自己一輩子的經驗？
徐光沒有理會眾人的目光。
他拿起粉筆，在黑板上，畫出了一個炮管的剖面圖。
然後，他在炮管的底部，畫上了一團代表火藥的陰影，和一顆代表炮彈的圓球。
「孫大師傅，各位先生。」
徐光的聲音有些緊張，但條理卻很清晰。
「根據公主殿下所教授的力學知識，炮彈之所以能被發射出去，是因為火藥在密閉的炮管內瞬間燃燒，產生巨大的推力。」
他用粉筆，在炮彈後面，畫了一個指向前方的箭頭，代表推力。
「但是，火藥的爆炸，並非只產生向前的推力。」
徐光又在火藥周圍，畫出了無數個，指向四面八方的，更小的箭頭。
「根據F=ma的公式，單純地、無限制地增加火藥量，會導致爆炸的威力，在瞬間就超過了炮彈所能承受的極限。」
「大部分的能量，並不會轉化為推動炮彈前進的有效功。」
「它們會轉化為巨大的衝擊波，向四周逸散。一部分，會變成震耳欲聾的巨大噪音；而另一部分，則會成為一股毀滅性的力量，從內部，衝擊和破壞我們的炮身。」
徐光的話，讓在場的人都愣住了。
但徐光接下來的解釋，卻讓他們無法反駁。
「我們試炮時，經常會遇到炸膛的事故。這正是因為裝藥量過多，爆炸的力量超出了炮身材料的承受極限。」
「而炮聲越響，往往並不代表射程越遠。那只是意味著，有更多的能量，被浪費在了製造噪音上。」
徐光的聲音，變得越來越自信。
「所以，學生認為，想要提升射程的關鍵，不在於讓火藥『炸』得更響，威力更大。」
「而在於，如何讓我們有限的火藥，所產生的能量，更『持久』、更『穩定』、更『高效』地，作用在炮彈上。」
「我們追求的，不是瞬間的爆發力。」
「而是持續的，平穩的，將炮彈加速到最高速度的，加速度！」
一番話，如同晨鐘暮鼓。
狠狠地敲在了每一個人的心上。
孫思的臉色，變得有些難看。
他無法反駁徐光的理論，因為炸膛和噪音，確實是他多年來都無法解決的頑疾。
但他一輩子的經驗告訴他，不加火藥，炮彈根本飛不遠。
「紙上談兵！」
孫思冷哼一聲。
「說得頭頭是道，那你倒是說說，如何才能讓火藥的力量，變得『持久穩定』？」
教室里的氣氛，瞬間變得緊張起來。
理論與經驗的第一次碰撞，火花四濺。
爭論，進入了白熱化的階段。
所有人都看向喬兮月，等待著她的裁決。
然而，喬兮月並沒有直接判定誰對誰錯。
她只是緩緩地，走上了講台。
她從徐光手中，接過了那支粉筆。
「徐光說對了一半。」
喬兮月的聲音很平靜。
「能量的有效利用率，確實是關鍵之一。」
「但，還有另一個關鍵，被你們所有人都忽略了。」
她說著，在黑板上，畫出了兩個截然不同的炮彈形狀。
一個，是所有人都無比熟悉的，實心鐵球。
另一個，卻是一個他們從未見過的，怪異的形狀。
它的頭部，是尖銳的錐形。
中間是圓柱體，尾部則帶著一絲平滑的弧線。
整體看上去，就像一個拉長了的，兩頭尖中間粗的紡錘。
「左邊，是我們的過去。右邊，是我們的未來。」
喬兮月指著那個紡錘形的炮彈。
「你們有沒有想過，炮彈在飛出炮口之後，是什麼東西在阻礙它繼續前進？」
不等眾人回答，她便自己公布了答案。
「是空氣。」
「我們看不見，也摸不著的空氣。」
喬兮月在黑板上，寫下了「空氣動力學」五個大字。
「空氣並非虛無，它由無數微小的粒子組成。當炮彈在其中高速飛行時，會與這些粒子發生劇烈的碰撞，產生巨大的阻力。」
她指著那個球形的炮彈。
「球形的物體，在飛行中，迎風面巨大。它就像一堵牆，在硬生生地，撞開前方的空氣。這會消耗掉巨量的動能，並且，空氣的擾動，會讓它的飛行軌跡變得極不穩定，忽上忽下，忽左忽右。」
「這就是為什麼，我們的火炮，在遠距離上，根本毫無精準度可言。」
緊接著，喬兮月的手指，移到了那個紡錘形的炮彈上。
「而這種紡錘形的炮彈，它尖銳的頭部，就像一把鋒利的刀。」
「它不再是『撞』開空氣，而是像利箭一樣，『切』開空氣。」
「它能以最小的代價，穿過空氣的阻礙，保持更長久的飛行速度。」
「同時，它流線型的身軀，能讓空氣平穩地從它表面划過，不會產生過多的擾流，從而讓它的飛行軌跡，保持最大限度的穩定。」
這個全新的構想，再次顛覆了所有人的認知。
炮彈的形狀，竟然還有如此大的學問？
孫思看著那個紡錘形的炮彈，陷入了沉思。
他想起了工匠們在打磨兵器時，總是力求將箭頭和刀刃磨得無比鋒利。
難道，這和公主殿下說的「切開空氣」，是同一個道理？
然而，喬兮月投下的重磅炸彈，還遠遠沒有結束。
她緊接著，在炮管的剖面圖內部，畫上了幾道清晰的，螺旋狀的凹槽。
那幾道線條，從炮管的底部，一直延伸到炮口。
仿佛在堅硬的鋼管內部，雕刻出了幾條盤旋而上的巨龍。
「這是什麼？」一個年輕學子忍不住問道。
「我稱之為，『膛線』。」
喬兮月的聲音，帶著一種不容置疑的魔力。
她解釋道。
「當我們使用這種紡錘形炮彈時，炮彈的外壁，會與這些螺旋狀的膛線，緊密地咬合在一起。」
「當火藥爆炸，炮彈被向前推出時，這些螺旋膛線，就會迫使炮彈，在前進的同時，進行高速的，自發的旋轉。」
喬兮月說著，拿起講台上的一個陀螺，用力一抽。
陀螺在桌面上，飛速地旋轉起來，穩穩地立著，紋絲不動。
「根據我教給你們的『陀螺效應』，一個高速旋轉的物體，會擁有極強的穩定性。」
「它會頑固地，抵抗任何試圖改變它姿態的外力。」
喬兮月指著那個旋轉的陀螺。
「被膛線賦予了高速旋轉的炮彈，就像一個巨大的，在空中飛行的陀螺。」
「它能最大程度地，抵抗飛行途中，因為風，因為空氣擾動，所產生的一切不穩定因素的干擾。」
「它的彈道，將不再是一條難以預測的弧線。」
「而是一條，精準的，筆直的直線！」
膛線。
旋轉。
陀螺效應。
這一個個全新的概念，像一把把重錘，將眾人腦海中，關於火炮的舊有認知，砸得粉碎！
他們感覺自己的大腦，已經完全不夠用了。
公主殿下所描繪的這件武器，已經完全超出了他們的想像極限。
那不再是他們所熟悉的火炮。
那是一件，來自神明書房裡的，末日兵器！
短暫的死寂之後，質疑聲終於爆發了。
第一個站出來的，依然是老匠師孫思。
他的臉色漲得通紅，情緒無比激動，他不是在質疑，而是在質問！
「公主殿下！」
孫思的聲音都在顫抖。
「在炮管內部，刻畫如此精密的紋路，這……這根本不可能做到！」
「就算做到了，這也會嚴重破壞炮管的密閉性！」
「火藥的推力，會從這些凹槽的縫隙里，泄露出去！」
「炮彈的威力，只會更小！射程只會更近！」
孫思指著黑板上的膛線，幾乎是在怒吼。
「這樣的設計，違背了火炮製造，幾百年來的所有祖宗之法！」
「老臣，絕不同意！」
他的話，說出了在場所有工匠的心聲。
在他們看來，炮管內部，必須是絕對光滑的。
這是常識，是鐵律！
在裡面刻畫凹槽，讓火藥漏氣，這簡直是瘋了！
一時間，教室里，所有人的目光，都充滿了懷疑和不解。
理論，終究只是理論。
它與現實之間，隔著一條無法逾越的鴻溝。
面對所有人的質疑，面對孫思那近乎冒犯的質問。
喬兮月的臉上，卻沒有任何情緒波動。
她沒有再做任何解釋。
也沒有去爭辯什麼祖宗之法。
她只是平靜地，走到了那塊巨大的，幾乎已經被寫滿了的黑板前。
她找到一處空白的地方。
拿起粉筆，重新畫出了一張全新的，結構更加複雜的設計圖。
圖紙上，不再是傳統的前裝一體式炮管。
而是在炮管的尾部，增加了一個獨立的，可以用插銷和螺杆固定的，可以自由打開和閉合的金屬結構。
那個結構，看起來像一個堅固的「門」。
畫完之後。
喬兮月轉過身。
目光掃過在場的每一個人。
她清冷的聲音，在寂靜的教室里，再次響起。
「在解決彈道問題之前，我們先解決另一個問題。」
「裝填。」
喬兮月下達了第一個任務。
「自由討論，拿出你們認為可行的初步方案。」
她的話音剛落，一位鬚髮皆白的老匠師便站了起來。
他叫孫思，是兵部火器司的首席大師傅，鑄了一輩子的火炮。
大周軍隊現役的所有紅夷大炮，都出自他的團隊之手。
孫思的聲音洪亮，帶著常年被爐火燻烤的沙啞。
「公主殿下，各位先生。」
孫思 先是行了個禮，然後指著黑板上的「三倍射程」，直截了當地說。
「想要射得更遠，道理很簡單。」
「炮管加長，炮壁加厚，火藥加量。」
他的構想，簡單粗暴。
但卻是在場絕大多數人，腦海中浮現的第一個念頭。
孫思從身邊抱起一摞厚厚的圖紙。
那些圖紙的紙張已經泛黃，邊角都起了毛邊，上面沾滿了油污和汗漬。
「這是我們火器司，歷代試炮的記錄。」
孫思將圖紙一張張鋪在桌上，指著上面的數據。
「景元三年，我們試製過一門長一丈二的將軍炮，用藥八斤，炮子重十斤，射程三百二十步。」
「景元七年，我們將炮管加長到一丈五，用藥十斤，射程就達到了三百八十步。」
「宣和二年，我們用上了從西洋傳來的紅夷大炮技術，炮身更厚，用藥十二斤，射程就突破了四百步！」
「火炮的威力，核心就在於裝藥量。」
孫思的聲音斬釘截鐵。
「只要炮身足夠堅固，能承受住更多的火藥，炮彈自然就能飛得更遠。」
【記住本站域名 追書神器 TW 看書網，𝘀𝗵𝘂.𝘁𝘄超方便 】
「想要達到三倍射程，依老夫看，就得造一門前所未有的巨炮！」
「炮管長度，至少要達到三丈！炮壁厚度，要在一尺以上！單次裝藥量，不能低於三十斤！」
他描繪的這門巨炮，讓在場的年輕學子們，都忍不住倒吸一口涼氣。
那將不是一門炮。
而是一座，可以移動的鋼鐵小山。
「只要格物院的百鍊司，能提供足夠堅固的新式鋼材，老夫就有把握，將這門巨炮給造出來！」
孫思的話，擲地有聲。
他的方案，基於他一輩子的實踐經驗，有理有據。
在場的許多人，都下意識地點了點頭。
「經驗派」的觀點，簡單，直接，也最容易被理解。
一力降十會。
只要力量足夠大，一切問題，都將迎刃而解。
然而，就在這個方案即將得到多數人認可的時候，一個略顯稚嫩，但卻異常清晰的聲音，響了起來。
「學生，有不同意見。」
眾人循聲望去。
說話的，是一個名叫徐光的少年。
他只有十六歲，是那場嚴苛的算學考試中，成績最好的三人之一。
在喬兮月的第一堂物理課上，他也是提問最多，領悟最快的一個。
徐光站起身，對著孫思邈和喬兮月，深深鞠了一躬。
然後，他走上了黑板。
所有人的目光，都集中在了這個略顯單薄的少年身上。
孫思看著他，眉頭微皺，眼神中帶著一絲不悅。
一個毛頭小子，也敢質疑自己一輩子的經驗？
徐光沒有理會眾人的目光。
他拿起粉筆，在黑板上，畫出了一個炮管的剖面圖。
然後，他在炮管的底部，畫上了一團代表火藥的陰影，和一顆代表炮彈的圓球。
「孫大師傅，各位先生。」
徐光的聲音有些緊張，但條理卻很清晰。
「根據公主殿下所教授的力學知識，炮彈之所以能被發射出去，是因為火藥在密閉的炮管內瞬間燃燒，產生巨大的推力。」
他用粉筆，在炮彈後面，畫了一個指向前方的箭頭，代表推力。
「但是，火藥的爆炸，並非只產生向前的推力。」
徐光又在火藥周圍，畫出了無數個，指向四面八方的，更小的箭頭。
「根據F=ma的公式，單純地、無限制地增加火藥量，會導致爆炸的威力，在瞬間就超過了炮彈所能承受的極限。」
「大部分的能量，並不會轉化為推動炮彈前進的有效功。」
「它們會轉化為巨大的衝擊波，向四周逸散。一部分，會變成震耳欲聾的巨大噪音；而另一部分，則會成為一股毀滅性的力量，從內部，衝擊和破壞我們的炮身。」
徐光的話，讓在場的人都愣住了。
但徐光接下來的解釋，卻讓他們無法反駁。
「我們試炮時，經常會遇到炸膛的事故。這正是因為裝藥量過多，爆炸的力量超出了炮身材料的承受極限。」
「而炮聲越響，往往並不代表射程越遠。那只是意味著，有更多的能量，被浪費在了製造噪音上。」
徐光的聲音，變得越來越自信。
「所以，學生認為，想要提升射程的關鍵，不在於讓火藥『炸』得更響，威力更大。」
「而在於，如何讓我們有限的火藥，所產生的能量，更『持久』、更『穩定』、更『高效』地，作用在炮彈上。」
「我們追求的，不是瞬間的爆發力。」
「而是持續的，平穩的，將炮彈加速到最高速度的，加速度！」
一番話，如同晨鐘暮鼓。
狠狠地敲在了每一個人的心上。
孫思的臉色，變得有些難看。
他無法反駁徐光的理論，因為炸膛和噪音，確實是他多年來都無法解決的頑疾。
但他一輩子的經驗告訴他，不加火藥，炮彈根本飛不遠。
「紙上談兵！」
孫思冷哼一聲。
「說得頭頭是道，那你倒是說說，如何才能讓火藥的力量，變得『持久穩定』？」
教室里的氣氛，瞬間變得緊張起來。
理論與經驗的第一次碰撞，火花四濺。
爭論，進入了白熱化的階段。
所有人都看向喬兮月，等待著她的裁決。
然而，喬兮月並沒有直接判定誰對誰錯。
她只是緩緩地，走上了講台。
她從徐光手中，接過了那支粉筆。
「徐光說對了一半。」
喬兮月的聲音很平靜。
「能量的有效利用率，確實是關鍵之一。」
「但，還有另一個關鍵，被你們所有人都忽略了。」
她說著，在黑板上，畫出了兩個截然不同的炮彈形狀。
一個，是所有人都無比熟悉的，實心鐵球。
另一個，卻是一個他們從未見過的，怪異的形狀。
它的頭部，是尖銳的錐形。
中間是圓柱體，尾部則帶著一絲平滑的弧線。
整體看上去，就像一個拉長了的，兩頭尖中間粗的紡錘。
「左邊，是我們的過去。右邊，是我們的未來。」
喬兮月指著那個紡錘形的炮彈。
「你們有沒有想過，炮彈在飛出炮口之後，是什麼東西在阻礙它繼續前進？」
不等眾人回答，她便自己公布了答案。
「是空氣。」
「我們看不見，也摸不著的空氣。」
喬兮月在黑板上，寫下了「空氣動力學」五個大字。
「空氣並非虛無，它由無數微小的粒子組成。當炮彈在其中高速飛行時，會與這些粒子發生劇烈的碰撞，產生巨大的阻力。」
她指著那個球形的炮彈。
「球形的物體，在飛行中，迎風面巨大。它就像一堵牆，在硬生生地，撞開前方的空氣。這會消耗掉巨量的動能，並且，空氣的擾動，會讓它的飛行軌跡變得極不穩定，忽上忽下，忽左忽右。」
「這就是為什麼，我們的火炮，在遠距離上，根本毫無精準度可言。」
緊接著，喬兮月的手指，移到了那個紡錘形的炮彈上。
「而這種紡錘形的炮彈，它尖銳的頭部，就像一把鋒利的刀。」
「它不再是『撞』開空氣，而是像利箭一樣，『切』開空氣。」
「它能以最小的代價，穿過空氣的阻礙，保持更長久的飛行速度。」
「同時，它流線型的身軀，能讓空氣平穩地從它表面划過，不會產生過多的擾流，從而讓它的飛行軌跡，保持最大限度的穩定。」
這個全新的構想，再次顛覆了所有人的認知。
炮彈的形狀，竟然還有如此大的學問？
孫思看著那個紡錘形的炮彈，陷入了沉思。
他想起了工匠們在打磨兵器時，總是力求將箭頭和刀刃磨得無比鋒利。
難道，這和公主殿下說的「切開空氣」，是同一個道理？
然而，喬兮月投下的重磅炸彈，還遠遠沒有結束。
她緊接著，在炮管的剖面圖內部，畫上了幾道清晰的，螺旋狀的凹槽。
那幾道線條，從炮管的底部，一直延伸到炮口。
仿佛在堅硬的鋼管內部，雕刻出了幾條盤旋而上的巨龍。
「這是什麼？」一個年輕學子忍不住問道。
「我稱之為，『膛線』。」
喬兮月的聲音，帶著一種不容置疑的魔力。
她解釋道。
「當我們使用這種紡錘形炮彈時，炮彈的外壁，會與這些螺旋狀的膛線，緊密地咬合在一起。」
「當火藥爆炸，炮彈被向前推出時，這些螺旋膛線，就會迫使炮彈，在前進的同時，進行高速的，自發的旋轉。」
喬兮月說著，拿起講台上的一個陀螺，用力一抽。
陀螺在桌面上，飛速地旋轉起來，穩穩地立著，紋絲不動。
「根據我教給你們的『陀螺效應』，一個高速旋轉的物體，會擁有極強的穩定性。」
「它會頑固地，抵抗任何試圖改變它姿態的外力。」
喬兮月指著那個旋轉的陀螺。
「被膛線賦予了高速旋轉的炮彈，就像一個巨大的，在空中飛行的陀螺。」
「它能最大程度地，抵抗飛行途中，因為風，因為空氣擾動，所產生的一切不穩定因素的干擾。」
「它的彈道，將不再是一條難以預測的弧線。」
「而是一條，精準的，筆直的直線！」
膛線。
旋轉。
陀螺效應。
這一個個全新的概念，像一把把重錘，將眾人腦海中，關於火炮的舊有認知，砸得粉碎！
他們感覺自己的大腦，已經完全不夠用了。
公主殿下所描繪的這件武器，已經完全超出了他們的想像極限。
那不再是他們所熟悉的火炮。
那是一件，來自神明書房裡的，末日兵器！
短暫的死寂之後，質疑聲終於爆發了。
第一個站出來的，依然是老匠師孫思。
他的臉色漲得通紅，情緒無比激動，他不是在質疑，而是在質問！
「公主殿下！」
孫思的聲音都在顫抖。
「在炮管內部，刻畫如此精密的紋路，這……這根本不可能做到！」
「就算做到了，這也會嚴重破壞炮管的密閉性！」
「火藥的推力，會從這些凹槽的縫隙里，泄露出去！」
「炮彈的威力，只會更小！射程只會更近！」
孫思指著黑板上的膛線，幾乎是在怒吼。
「這樣的設計，違背了火炮製造，幾百年來的所有祖宗之法！」
「老臣，絕不同意！」
他的話，說出了在場所有工匠的心聲。
在他們看來，炮管內部，必須是絕對光滑的。
這是常識，是鐵律！
在裡面刻畫凹槽，讓火藥漏氣，這簡直是瘋了！
一時間，教室里，所有人的目光，都充滿了懷疑和不解。
理論，終究只是理論。
它與現實之間，隔著一條無法逾越的鴻溝。
面對所有人的質疑，面對孫思那近乎冒犯的質問。
喬兮月的臉上，卻沒有任何情緒波動。
她沒有再做任何解釋。
也沒有去爭辯什麼祖宗之法。
她只是平靜地，走到了那塊巨大的，幾乎已經被寫滿了的黑板前。
她找到一處空白的地方。
拿起粉筆，重新畫出了一張全新的，結構更加複雜的設計圖。
圖紙上，不再是傳統的前裝一體式炮管。
而是在炮管的尾部，增加了一個獨立的，可以用插銷和螺杆固定的，可以自由打開和閉合的金屬結構。
那個結構，看起來像一個堅固的「門」。
畫完之後。
喬兮月轉過身。
目光掃過在場的每一個人。
她清冷的聲音，在寂靜的教室里，再次響起。
「在解決彈道問題之前，我們先解決另一個問題。」
「裝填。」