“小杰，你整日里都研習(xí)一些數(shù)術(shù)之法，難不成你這輩子就只想做個(gè)匠人。”晁克己打獵回來(lái)，見(jiàn)宋杰又在畫些幾何圖形，手里還拿著木制的齒輪，忍不住嘮叨幾句。
“晁叔，你回來(lái)啦！這幾日收獲如何？”宋杰見(jiàn)晁克己?jiǎn)柶穑葲](méi)有回答他的問(wèn)題，而是轉(zhuǎn)移話題。
宋杰無(wú)法給他解釋清楚，畢竟晁克己是想宋杰多讀書，要他學(xué)四書五經(jīng)，治國(guó)之道，兵法武藝，帶兵打仗之法，這是這個(gè)時(shí)代所有士大夫應(yīng)該做的事，但宋杰確實(shí)興趣寥寥。
“你莫要顧左右而言其他，你現(xiàn)在已經(jīng)有官身，不要把時(shí)間浪費(fèi)在這些匠作之事上，你看你，兵法武藝不喜歡，我不逼你，但圣人之道你總要學(xué)吧，哪有匠人能做得了高官的?！标丝思褐浪谓艿男乃?，便又苦口婆心的勸道。
“嘿嘿……晁叔，晚輩知道，不過(guò)晚輩現(xiàn)在不是想著多賺些銀子嘛，沒(méi)有銀子可是寸步難行呀?！彼谓苄Φ?。
“學(xué)木工活能賺多少銀子？比制作琉璃和釀酒還賺錢不成？”晁克己搖搖頭，并不認(rèn)可宋杰的狡辯。
“晁叔，晚輩做的可是正經(jīng)事，我讓譚伯幫我做齒輪，若是成功，到時(shí)候可是有大用處的。”宋杰甚為認(rèn)真的對(duì)晁克己說(shuō)道。
“能有何大用處？”晁克己見(jiàn)宋杰說(shuō)得認(rèn)真便遂又問(wèn)道，畢竟這段時(shí)間宋杰帶給他不少驚喜，而且人也成熟懂事多了，更是讓宋家的財(cái)富增長(zhǎng)不少。
“如果成了，磨坊磨面也要快上許多，琉璃坊和鐵匠坊每日都會(huì)多磨一些原料，可以提高產(chǎn)能，還有……”說(shuō)到此處宋杰突然停住，仿佛在有問(wèn)題卡住了。
“怎么了？”晁克己見(jiàn)宋杰突然停住言語(yǔ)，不知何事，便關(guān)切的問(wèn)道。
“哈哈哈……晁叔，我知道了，我知道，這齒輪要是制作成功，我要的火器就能造出來(lái)了！”宋杰哈哈大笑起來(lái)，
宋杰突然想到，如果實(shí)驗(yàn)出一套合理的齒輪模型，便可以提高轉(zhuǎn)速，然后利用水力對(duì)鐵棒進(jìn)行鉆孔，制作出無(wú)縫熟鐵管，這是制作槍管的必要條件。
前段時(shí)間宋杰一直在思考這個(gè)問(wèn)題，卷打的槍管會(huì)出現(xiàn)管壁厚薄不均勻和融合不徹底的問(wèn)題，火藥爆炸次數(shù)多了，這些地方就最容易裂開(kāi)。
利用水力制作出簡(jiǎn)易的機(jī)床，不光可以用來(lái)鉆槍管，還能用來(lái)鍛造，傳統(tǒng)鍛造百煉鋼都是靠人機(jī)，有了水力鍛造不光能節(jié)省人力，還能提高百煉鋼產(chǎn)量。
淄水流過(guò)的大部分地方都比較平緩，只有流經(jīng)博山附近時(shí)，因?yàn)榈匦蔚淖兓?，變得湍急起?lái)，這處也在宋家的地界，完全可以在此修幾座水車，專門用來(lái)制造火槍槍管，即便是用來(lái)鍛造刀劍和鎧甲，也比用人力要快上許多。
想到此處宋杰，一邊高興的拉著譚木匠，一邊給晁克己打了個(gè)招呼，便又繼續(xù)開(kāi)始齒輪的研究。
……
秋去冬藏，大地銀裝素裹，李家村的人都搬進(jìn)了剛修建的堡寨內(nèi)，經(jīng)過(guò)半年的施工，圍著原來(lái)宋府修建的一圈房屋基本完工，在外圍又修了三米高的土墻，此時(shí)已經(jīng)不能叫宋府了，而應(yīng)該宋家莊或者宋家寨才合適，里面居住了六十余戶，近三百口人。
就連從淄川城中請(qǐng)來(lái)的匠戶，宋杰都安排了房間，當(dāng)初的設(shè)計(jì)是按照一百戶設(shè)計(jì)，最多能容納五百人居住其中，宋家修了一條水渠，通過(guò)水車把淄水引入莊子中。
此時(shí)這種義莊的形式十分流行，人們一起居住一起勞動(dòng)，還能夠互保。
轉(zhuǎn)眼間便到了正隆三年的春節(jié)，宋冒勛在世時(shí)，宋家都要辦流水席，所有宋家人全部都要坐在一起過(guò)年，今年因?yàn)檫€在宋冒勛祥禫之期，大家只是一起吃飯，并未張燈結(jié)彩，宋杰給每家發(fā)了十貫錢，又購(gòu)置了不少年貨分發(fā)，請(qǐng)來(lái)那些匠戶都有份。
正月十七是宋冒勛的忌日，宋杰那日便早早起身，和晁克己，宋冒貴父子等人上山去祭拜，過(guò)了這日，宋家便一切恢復(fù)正常，該燒窯的就去燒窯，該釀酒的去釀酒，晁克己也要開(kāi)始操練鄉(xiāng)兵，再過(guò)三月便要收麥子，如果此時(shí)不訓(xùn)練，來(lái)年再訓(xùn)練便是六月左右了。
宋杰和譚木匠一起研究齒輪數(shù)月，終于趕在年前摸索了四五套齒輪的參數(shù)，然后又讓鄒家兄弟按照比例打制出鐵制齒輪，并把所有的水車全部裝上這種鐵齒輪，每個(gè)水車至少有三套，以前一個(gè)水車只能帶動(dòng)一個(gè)磨盤和水碾，現(xiàn)在至少能帶動(dòng)三個(gè)，速度也快了許多。
宋杰在淄水最急的河段架起一架改良過(guò)的水車，水車通過(guò)三套尺寸逐漸遞減的鐵齒輪裝置連接一個(gè)精鋼鉆頭，這個(gè)鉆頭形狀經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試，設(shè)計(jì)成打井用的“圜刃”銼形狀，直徑略小于三分之一寸，一套鐵架用來(lái)固定直徑半寸的熟鐵棒。
開(kāi)年過(guò)后宋杰便帶著譚木匠和鄒家兄弟一頭扎進(jìn)新建的工坊中，經(jīng)過(guò)多次改進(jìn)，這個(gè)時(shí)代的第一臺(tái)水力機(jī)床終于被山寨出來(lái)。
水力機(jī)床的效率不高，在枯水季節(jié)，鉆出一根長(zhǎng)五尺的熟鐵無(wú)縫槍管，需要一天一夜。
然后還需要一根圓滑的精鋼轉(zhuǎn)頭，用來(lái)打磨槍管的內(nèi)壁，這個(gè)時(shí)間稍短一些，用水力機(jī)床三個(gè)時(shí)辰就完成。
最后一步是鉆火孔，同樣利用的是水力機(jī)床。
也就是說(shuō)，一個(gè)工坊至少要有三個(gè)鉆頭，兩架水車，一個(gè)連接主鉆頭，一個(gè)連接打磨鉆頭和火孔鉆頭。
經(jīng)過(guò)測(cè)試，這種用轉(zhuǎn)頭鉆出來(lái)的槍管可以裝五錢火藥，把五錢重的圓形鉛彈射出一百步，五十步內(nèi)可擊穿制式鎧甲，但超過(guò)五十步準(zhǔn)頭太差，這也是滑膛槍的通病。
即便如此宋杰也欣喜不已，終于制出一把真正意義上的火槍，讓他忍不住涌起一股一槍在手，天下我有的豪氣。
火槍與弓箭的殺傷力，從本質(zhì)上就不一樣，弓箭靠的是機(jī)械能，火槍是化學(xué)能，二者的初速完全不在同一個(gè)量級(jí)，有效射程的穿透力也不同，比如一把強(qiáng)弩可以射二百步遠(yuǎn)，其有效殺傷力在一百步，但基本無(wú)法穿透五十步左右的鎧甲，機(jī)械能的初速無(wú)法與化學(xué)能相比。
一把滑膛槍射程只有一百步，有效射程為五十步，但五十步范圍內(nèi)的鎧甲，滑膛槍射出的彈丸可以輕易穿透。
與制作弓箭相比，一把火槍的制造時(shí)間縮短太多，宋杰算了一下，按照目前的情況，兩天就能制作一把火槍，而一把良工的制作時(shí)間最少也要數(shù)月。
培養(yǎng)射手的時(shí)間更是無(wú)法相比，火槍手的培訓(xùn)一月就能熟練，而良弓手的訓(xùn)練時(shí)間是按年來(lái)計(jì)算。
譚木匠按照宋杰的圖紙給他做了一個(gè)槍托，接下來(lái)，就是極限測(cè)試。
在測(cè)試火槍時(shí)，為確保安全，宋杰制作了鐵支架，槍管架上去后，點(diǎn)燃火繩，便跑得遠(yuǎn)遠(yuǎn)的，即便是炸膛，也不容易受傷。
第一把火槍測(cè)試了十天，每天都放三十發(fā)以上，居然還能使用，這也讓宋杰更加有信心，接著便迫不及待的把此事告訴晁克己，讓他來(lái)觀摩自己的成果。
但晁克己卻更喜歡之前那個(gè)大口徑的小炮，弄得宋杰有些郁悶，不過(guò)還是應(yīng)晁克己的要求，讓鄒家兄弟打制出更大的鉆頭，制作了口徑六分的手炮，不過(guò)這下鉆孔的時(shí)間要長(zhǎng)上許多，要花費(fèi)七八日才能制作出一門手炮來(lái)。
有了之前的經(jīng)驗(yàn)，鄒家兄弟和譚木匠也摸索出了規(guī)律，宋杰和他們一起，分成兩班勞作，爭(zhēng)取在一個(gè)月內(nèi)制作出二十把合格的火槍和五門手炮。
正在宋杰沉醉在自己的山寨成果時(shí)，丁平一臉焦急的找上門來(lái)，帶來(lái)了一個(gè)讓宋杰震驚的消息，數(shù)千亂軍已經(jīng)圍住了淄川城，梁尚君被困城中，朝廷救援的軍隊(duì)還未到來(lái)，丁平想讓宋杰派顏神鎮(zhèn)鄉(xiāng)兵去救援淄川。
聽(tīng)到這個(gè)消息，宋杰嘴巴張得老大，丁平讓自己帶百余鄉(xiāng)兵去淄川對(duì)付數(shù)千亂軍，沒(méi)聽(tīng)錯(cuò)吧？