第324章 弹道学的争论
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物理小组的教室里，气氛凝重。
乔兮月下达了第一个任务。
“自由讨论，拿出你们认为可行的初步方案。”
她的话音刚落，一位须发皆白的老匠师便站了起来。
他叫孙思，是兵部火器司的首席大师傅，铸了一辈子的火炮。
大周军队现役的所有红夷大炮，都出自他的团队之手。
孙思的声音洪亮，带着常年被炉火熏烤的沙哑。
“公主殿下，各位先生。”
孙思 先是行了个礼，然后指着黑板上的“三倍射程”，直截了当地说。
“想要射得更远，道理很简单。”
“炮管加长，炮壁加厚，火药加量。”
他的构想，简单粗暴。
但却是在场绝大多数人，脑海中浮现的第一个念头。
孙思从身边抱起一摞厚厚的图纸。
那些图纸的纸张已经泛黄，边角都起了毛边，上面沾满了油污和汗渍。
“这是我们火器司，历代试炮的记录。”
孙思将图纸一张张铺在桌上，指着上面的数据。
“景元三年，我们试制过一门长一丈二的将军炮，用药八斤，炮子重十斤，射程三百二十步。”
“景元七年，我们将炮管加长到一丈五，用药十斤，射程就达到了三百八十步。”
“宣和二年，我们用上了从西洋传来的红夷大炮技术，炮身更厚，用药十二斤，射程就突破了四百步！”
他指着图纸上一条条清晰的记录，每一份数据，每一个结果，都指向了一个结论。
“火炮的威力，核心就在于装药量。”
孙思的声音斩钉截铁。
“只要炮身足够坚固，能承受住更多的火药，炮弹自然就能飞得更远。”
“想要达到三倍射程，依老夫看，就得造一门前所未有的巨炮！”
“炮管长度，至少要达到三丈！炮壁厚度，要在一尺以上！单次装药量，不能低于三十斤！”
他描绘的这门巨炮，让在场的年轻学子们，都忍不住倒吸一口凉气。
那将不是一门炮。
而是一座，可以移动的钢铁小山。
“只要格物院的百炼司，能提供足够坚固的新式钢材，老夫就有把握，将这门巨炮给造出来！”
孙思的话，掷地有声。
他的方案，基于他一辈子的实践经验，有理有据。
在场的许多人，都下意识地点了点头。
“经验派”的观点，简单，直接，也最容易被理解。
一力降十会。
只要力量足够大，一切问题，都将迎刃而解。
然而，就在这个方案即将得到多数人认可的时候，一个略显稚嫩，但却异常清晰的声音，响了起来。
“学生，有不同意见。”
众人循声望去。
说话的，是一个名叫徐光的少年。
他只有十六岁，是那场严苛的算学考试中，成绩最好的三人之一。
在乔兮月的第一堂物理课上，他也是提问最多，领悟最快的一个。
徐光站起身，对着孙思邈和乔兮月，深深鞠了一躬。
然后，他走上了黑板。
所有人的目光，都集中在了这个略显单薄的少年身上。
孙思看着他，眉头微皱，眼神中带着一丝不悦。
一个毛头小子，也敢质疑自己一辈子的经验？
徐光没有理会众人的目光。
他拿起粉笔，在黑板上，画出了一个炮管的剖面图。
然后，他在炮管的底部，画上了一团代表火药的阴影，和一颗代表炮弹的圆球。
“孙大师傅，各位先生。”
徐光的声音有些紧张，但条理却很清晰。
“根据公主殿下所教授的力学知识，炮弹之所以能被发射出去，是因为火药在密闭的炮管内瞬间燃烧，产生巨大的推力。”
他用粉笔，在炮弹后面，画了一个指向前方的箭头，代表推力。
“但是，火药的爆炸，并非只产生向前的推力。”
徐光又在火药周围，画出了无数个，指向四面八方的，更小的箭头。
“根据F=ma的公式，单纯地、无限制地增加火药量，会导致爆炸的威力，在瞬间就超过了炮弹所能承受的极限。”
“大部分的能量，并不会转化为推动炮弹前进的有效功。”
“它们会转化为巨大的冲击波，向四周逸散。一部分，会变成震耳欲聋的巨大噪音；而另一部分，则会成为一股毁灭性的力量，从内部，冲击和破坏我们的炮身。”
徐光的话，让在场的人都愣住了。
但徐光接下来的解释，却让他们无法反驳。
“我们试炮时，经常会遇到炸膛的事故。这正是因为装药量过多，爆炸的力量超出了炮身材料的承受极限。”
“而炮声越响，往往并不代表射程越远。那只是意味着，有更多的能量，被浪费在了制造噪音上。”
徐光的声音，变得越来越自信。
“所以，学生认为，想要提升射程的关键，不在于让火药‘炸’得更响，威力更大。”
“而在于，如何让我们有限的火药，所产生的能量，更‘持久’、更‘稳定’、更‘高效’地，作用在炮弹上。”
“我们追求的，不是瞬间的爆发力。”
“而是持续的，平稳的，将炮弹加速到最高速度的，加速度！”
一番话，如同晨钟暮鼓。
狠狠地敲在了每一个人的心上。
孙思的脸色，变得有些难看。
他无法反驳徐光的理论，因为炸膛和噪音，确实是他多年来都无法解决的顽疾。
但他一辈子的经验告诉他，不加火药，炮弹根本飞不远。
“纸上谈兵！”
孙思冷哼一声。
“说得头头是道，那你倒是说说，如何才能让火药的力量，变得‘持久稳定’？”
教室里的气氛，瞬间变得紧张起来。
理论与经验的第一次碰撞，火花四溅。
争论，进入了白热化的阶段。
所有人都看向乔兮月，等待着她的裁决。
然而，乔兮月并没有直接判定谁对谁错。
她只是缓缓地，走上了讲台。
她从徐光手中，接过了那支粉笔。
“徐光说对了一半。”
乔兮月的声音很平静。
“能量的有效利用率，确实是关键之一。”
“但，还有另一个关键，被你们所有人都忽略了。”
她说着，在黑板上，画出了两个截然不同的炮弹形状。
一个，是所有人都无比熟悉的，实心铁球。
另一个，却是一个他们从未见过的，怪异的形状。
它的头部，是尖锐的锥形。
中间是圆柱体，尾部则带着一丝平滑的弧线。
整体看上去，就像一个拉长了的，两头尖中间粗的纺锤。
“左边，是我们的过去。右边，是我们的未来。”
乔兮月指着那个纺锤形的炮弹。
“你们有没有想过，炮弹在飞出炮口之后，是什么东西在阻碍它继续前进？”
不等众人回答，她便自己公布了答案。
“是空气。”
“我们看不见，也摸不着的空气。”
乔兮月在黑板上，写下了“空气动力学”五个大字。
“空气并非虚无，它由无数微小的粒子组成。当炮弹在其中高速飞行时，会与这些粒子发生剧烈的碰撞，产生巨大的阻力。”
她指着那个球形的炮弹。
“球形的物体，在飞行中，迎风面巨大。它就像一堵墙，在硬生生地，撞开前方的空气。这会消耗掉巨量的动能，并且，空气的扰动，会让它的飞行轨迹变得极不稳定，忽上忽下，忽左忽右。”
“这就是为什么，我们的火炮，在远距离上，根本毫无精准度可言。”
紧接着，乔兮月的手指，移到了那个纺锤形的炮弹上。
“而这种纺锤形的炮弹，它尖锐的头部，就像一把锋利的刀。”
“它不再是‘撞’开空气，而是像利箭一样，‘切’开空气。”
“它能以最小的代价，穿过空气的阻碍，保持更长久的飞行速度。”
“同时，它流线型的身躯，能让空气平稳地从它表面划过，不会产生过多的扰流，从而让它的飞行轨迹，保持最大限度的稳定。”
这个全新的构想，再次颠覆了所有人的认知。
炮弹的形状，竟然还有如此大的学问？
孙思看着那个纺锤形的炮弹，陷入了沉思。
他想起了工匠们在打磨兵器时，总是力求将箭头和刀刃磨得无比锋利。
难道，这和公主殿下说的“切开空气”，是同一个道理？
然而，乔兮月投下的重磅炸弹，还远远没有结束。
她紧接着，在炮管的剖面图内部，画上了几道清晰的，螺旋状的凹槽。
那几道线条，从炮管的底部，一直延伸到炮口。
仿佛在坚硬的钢管内部，雕刻出了几条盘旋而上的巨龙。
“这是什么？”一个年轻学子忍不住问道。
“我称之为，‘膛线’。”
乔兮月的声音，带着一种不容置疑的魔力。
她解释道。
“当我们使用这种纺锤形炮弹时，炮弹的外壁，会与这些螺旋状的膛线，紧密地咬合在一起。”
“当火药爆炸，炮弹被向前推出时，这些螺旋膛线，就会迫使炮弹，在前进的同时，进行高速的，自发的旋转。”
乔兮月说着，拿起讲台上的一个陀螺，用力一抽。
陀螺在桌面上，飞速地旋转起来，稳稳地立着，纹丝不动。
“根据我教给你们的‘陀螺效应’，一个高速旋转的物体，会拥有极强的稳定性。”
“它会顽固地，抵抗任何试图改变它姿态的外力。”
乔兮月指着那个旋转的陀螺。
“被膛线赋予了高速旋转的炮弹，就像一个巨大的，在空中飞行的陀螺。”
“它能最大程度地，抵抗飞行途中，因为风，因为空气扰动，所产生的一切不稳定因素的干扰。”
“它的弹道，将不再是一条难以预测的弧线。”
“而是一条，精准的，笔直的直线！”
膛线。
旋转。
陀螺效应。
这一个个全新的概念，像一把把重锤，将众人脑海中，关于火炮的旧有认知，砸得粉碎！
他们感觉自己的大脑，已经完全不够用了。
公主殿下所描绘的这件武器，已经完全超出了他们的想象极限。
那不再是他们所熟悉的火炮。
那是一件，来自神明书房里的，末日兵器！
短暂的死寂之后，质疑声终于爆发了。
第一个站出来的，依然是老匠师孙思。
他的脸色涨得通红，情绪无比激动，他不是在质疑，而是在质问！
“公主殿下！”
孙思的声音都在颤抖。
“在炮管内部，刻画如此精密的纹路，这……这根本不可能做到！”
“就算做到了，这也会严重破坏炮管的密闭性！”
“火药的推力，会从这些凹槽的缝隙里，泄露出去！”
“炮弹的威力，只会更小！射程只会更近！”
孙思指着黑板上的膛线，几乎是在怒吼。
“这样的设计，违背了火炮制造，几百年来的所有祖宗之法！”
“老臣，绝不同意！”
他的话，说出了在场所有工匠的心声。
在他们看来，炮管内部，必须是绝对光滑的。
这是常识，是铁律！
在里面刻画凹槽，让火药漏气，这简直是疯了！
一时间，教室里，所有人的目光，都充满了怀疑和不解。
理论，终究只是理论。
它与现实之间，隔着一条无法逾越的鸿沟。
面对所有人的质疑，面对孙思那近乎冒犯的质问。
乔兮月的脸上，却没有任何情绪波动。
她没有再做任何解释。
也没有去争辩什么祖宗之法。
她只是平静地，走到了那块巨大的，几乎已经被写满了的黑板前。
她找到一处空白的地方。
拿起粉笔，重新画出了一张全新的，结构更加复杂的设计图。
图纸上，不再是传统的前装一体式炮管。
而是在炮管的尾部，增加了一个独立的，可以用插销和螺杆固定的，可以自由打开和闭合的金属结构。
那个结构，看起来像一个坚固的“门”。
画完之后。
乔兮月转过身。
目光扫过在场的每一个人。
她清冷的声音，在寂静的教室里，再次响起。
“在解决弹道问题之前，我们先解决另一个问题。”
“装填。”
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乔兮月下达了第一个任务。
“自由讨论，拿出你们认为可行的初步方案。”
她的话音刚落，一位须发皆白的老匠师便站了起来。
他叫孙思，是兵部火器司的首席大师傅，铸了一辈子的火炮。
大周军队现役的所有红夷大炮，都出自他的团队之手。
孙思的声音洪亮，带着常年被炉火熏烤的沙哑。
“公主殿下，各位先生。”
孙思 先是行了个礼，然后指着黑板上的“三倍射程”，直截了当地说。
“想要射得更远，道理很简单。”
“炮管加长，炮壁加厚，火药加量。”
他的构想，简单粗暴。
但却是在场绝大多数人，脑海中浮现的第一个念头。
孙思从身边抱起一摞厚厚的图纸。
那些图纸的纸张已经泛黄，边角都起了毛边，上面沾满了油污和汗渍。
“这是我们火器司，历代试炮的记录。”
孙思将图纸一张张铺在桌上，指着上面的数据。
“景元三年，我们试制过一门长一丈二的将军炮，用药八斤，炮子重十斤，射程三百二十步。”
“景元七年，我们将炮管加长到一丈五，用药十斤，射程就达到了三百八十步。”
“宣和二年，我们用上了从西洋传来的红夷大炮技术，炮身更厚，用药十二斤，射程就突破了四百步！”
他指着图纸上一条条清晰的记录，每一份数据，每一个结果，都指向了一个结论。
“火炮的威力，核心就在于装药量。”
孙思的声音斩钉截铁。
“只要炮身足够坚固，能承受住更多的火药，炮弹自然就能飞得更远。”
“想要达到三倍射程，依老夫看，就得造一门前所未有的巨炮！”
“炮管长度，至少要达到三丈！炮壁厚度，要在一尺以上！单次装药量，不能低于三十斤！”
他描绘的这门巨炮，让在场的年轻学子们，都忍不住倒吸一口凉气。
那将不是一门炮。
而是一座，可以移动的钢铁小山。
“只要格物院的百炼司，能提供足够坚固的新式钢材，老夫就有把握，将这门巨炮给造出来！”
孙思的话，掷地有声。
他的方案，基于他一辈子的实践经验，有理有据。
在场的许多人，都下意识地点了点头。
“经验派”的观点，简单，直接，也最容易被理解。
一力降十会。
只要力量足够大，一切问题，都将迎刃而解。
然而，就在这个方案即将得到多数人认可的时候，一个略显稚嫩，但却异常清晰的声音，响了起来。
“学生，有不同意见。”
众人循声望去。
说话的，是一个名叫徐光的少年。
他只有十六岁，是那场严苛的算学考试中，成绩最好的三人之一。
在乔兮月的第一堂物理课上，他也是提问最多，领悟最快的一个。
徐光站起身，对着孙思邈和乔兮月，深深鞠了一躬。
然后，他走上了黑板。
所有人的目光，都集中在了这个略显单薄的少年身上。
孙思看着他，眉头微皱，眼神中带着一丝不悦。
一个毛头小子，也敢质疑自己一辈子的经验？
徐光没有理会众人的目光。
他拿起粉笔，在黑板上，画出了一个炮管的剖面图。
然后，他在炮管的底部，画上了一团代表火药的阴影，和一颗代表炮弹的圆球。
“孙大师傅，各位先生。”
徐光的声音有些紧张，但条理却很清晰。
“根据公主殿下所教授的力学知识，炮弹之所以能被发射出去，是因为火药在密闭的炮管内瞬间燃烧，产生巨大的推力。”
他用粉笔，在炮弹后面，画了一个指向前方的箭头，代表推力。
“但是，火药的爆炸，并非只产生向前的推力。”
徐光又在火药周围，画出了无数个，指向四面八方的，更小的箭头。
“根据F=ma的公式，单纯地、无限制地增加火药量，会导致爆炸的威力，在瞬间就超过了炮弹所能承受的极限。”
“大部分的能量，并不会转化为推动炮弹前进的有效功。”
“它们会转化为巨大的冲击波，向四周逸散。一部分，会变成震耳欲聋的巨大噪音；而另一部分，则会成为一股毁灭性的力量，从内部，冲击和破坏我们的炮身。”
徐光的话，让在场的人都愣住了。
但徐光接下来的解释，却让他们无法反驳。
“我们试炮时，经常会遇到炸膛的事故。这正是因为装药量过多，爆炸的力量超出了炮身材料的承受极限。”
“而炮声越响，往往并不代表射程越远。那只是意味着，有更多的能量，被浪费在了制造噪音上。”
徐光的声音，变得越来越自信。
“所以，学生认为，想要提升射程的关键，不在于让火药‘炸’得更响，威力更大。”
“而在于，如何让我们有限的火药，所产生的能量，更‘持久’、更‘稳定’、更‘高效’地，作用在炮弹上。”
“我们追求的，不是瞬间的爆发力。”
“而是持续的，平稳的，将炮弹加速到最高速度的，加速度！”
一番话，如同晨钟暮鼓。
狠狠地敲在了每一个人的心上。
孙思的脸色，变得有些难看。
他无法反驳徐光的理论，因为炸膛和噪音，确实是他多年来都无法解决的顽疾。
但他一辈子的经验告诉他，不加火药，炮弹根本飞不远。
“纸上谈兵！”
孙思冷哼一声。
“说得头头是道，那你倒是说说，如何才能让火药的力量，变得‘持久稳定’？”
教室里的气氛，瞬间变得紧张起来。
理论与经验的第一次碰撞，火花四溅。
争论，进入了白热化的阶段。
所有人都看向乔兮月，等待着她的裁决。
然而，乔兮月并没有直接判定谁对谁错。
她只是缓缓地，走上了讲台。
她从徐光手中，接过了那支粉笔。
“徐光说对了一半。”
乔兮月的声音很平静。
“能量的有效利用率，确实是关键之一。”
“但，还有另一个关键，被你们所有人都忽略了。”
她说着，在黑板上，画出了两个截然不同的炮弹形状。
一个，是所有人都无比熟悉的，实心铁球。
另一个，却是一个他们从未见过的，怪异的形状。
它的头部，是尖锐的锥形。
中间是圆柱体，尾部则带着一丝平滑的弧线。
整体看上去，就像一个拉长了的，两头尖中间粗的纺锤。
“左边，是我们的过去。右边，是我们的未来。”
乔兮月指着那个纺锤形的炮弹。
“你们有没有想过，炮弹在飞出炮口之后，是什么东西在阻碍它继续前进？”
不等众人回答，她便自己公布了答案。
“是空气。”
“我们看不见，也摸不着的空气。”
乔兮月在黑板上，写下了“空气动力学”五个大字。
“空气并非虚无，它由无数微小的粒子组成。当炮弹在其中高速飞行时，会与这些粒子发生剧烈的碰撞，产生巨大的阻力。”
她指着那个球形的炮弹。
“球形的物体，在飞行中，迎风面巨大。它就像一堵墙，在硬生生地，撞开前方的空气。这会消耗掉巨量的动能，并且，空气的扰动，会让它的飞行轨迹变得极不稳定，忽上忽下，忽左忽右。”
“这就是为什么，我们的火炮，在远距离上，根本毫无精准度可言。”
紧接着，乔兮月的手指，移到了那个纺锤形的炮弹上。
“而这种纺锤形的炮弹，它尖锐的头部，就像一把锋利的刀。”
“它不再是‘撞’开空气，而是像利箭一样，‘切’开空气。”
“它能以最小的代价，穿过空气的阻碍，保持更长久的飞行速度。”
“同时，它流线型的身躯，能让空气平稳地从它表面划过，不会产生过多的扰流，从而让它的飞行轨迹，保持最大限度的稳定。”
这个全新的构想，再次颠覆了所有人的认知。
炮弹的形状，竟然还有如此大的学问？
孙思看着那个纺锤形的炮弹，陷入了沉思。
他想起了工匠们在打磨兵器时，总是力求将箭头和刀刃磨得无比锋利。
难道，这和公主殿下说的“切开空气”，是同一个道理？
然而，乔兮月投下的重磅炸弹，还远远没有结束。
她紧接着，在炮管的剖面图内部，画上了几道清晰的，螺旋状的凹槽。
那几道线条，从炮管的底部，一直延伸到炮口。
仿佛在坚硬的钢管内部，雕刻出了几条盘旋而上的巨龙。
“这是什么？”一个年轻学子忍不住问道。
“我称之为，‘膛线’。”
乔兮月的声音，带着一种不容置疑的魔力。
她解释道。
“当我们使用这种纺锤形炮弹时，炮弹的外壁，会与这些螺旋状的膛线，紧密地咬合在一起。”
“当火药爆炸，炮弹被向前推出时，这些螺旋膛线，就会迫使炮弹，在前进的同时，进行高速的，自发的旋转。”
乔兮月说着，拿起讲台上的一个陀螺，用力一抽。
陀螺在桌面上，飞速地旋转起来，稳稳地立着，纹丝不动。
“根据我教给你们的‘陀螺效应’，一个高速旋转的物体，会拥有极强的稳定性。”
“它会顽固地，抵抗任何试图改变它姿态的外力。”
乔兮月指着那个旋转的陀螺。
“被膛线赋予了高速旋转的炮弹，就像一个巨大的，在空中飞行的陀螺。”
“它能最大程度地，抵抗飞行途中，因为风，因为空气扰动，所产生的一切不稳定因素的干扰。”
“它的弹道，将不再是一条难以预测的弧线。”
“而是一条，精准的，笔直的直线！”
膛线。
旋转。
陀螺效应。
这一个个全新的概念，像一把把重锤，将众人脑海中，关于火炮的旧有认知，砸得粉碎！
他们感觉自己的大脑，已经完全不够用了。
公主殿下所描绘的这件武器，已经完全超出了他们的想象极限。
那不再是他们所熟悉的火炮。
那是一件，来自神明书房里的，末日兵器！
短暂的死寂之后，质疑声终于爆发了。
第一个站出来的，依然是老匠师孙思。
他的脸色涨得通红，情绪无比激动，他不是在质疑，而是在质问！
“公主殿下！”
孙思的声音都在颤抖。
“在炮管内部，刻画如此精密的纹路，这……这根本不可能做到！”
“就算做到了，这也会严重破坏炮管的密闭性！”
“火药的推力，会从这些凹槽的缝隙里，泄露出去！”
“炮弹的威力，只会更小！射程只会更近！”
孙思指着黑板上的膛线，几乎是在怒吼。
“这样的设计，违背了火炮制造，几百年来的所有祖宗之法！”
“老臣，绝不同意！”
他的话，说出了在场所有工匠的心声。
在他们看来，炮管内部，必须是绝对光滑的。
这是常识，是铁律！
在里面刻画凹槽，让火药漏气，这简直是疯了！
一时间，教室里，所有人的目光，都充满了怀疑和不解。
理论，终究只是理论。
它与现实之间，隔着一条无法逾越的鸿沟。
面对所有人的质疑，面对孙思那近乎冒犯的质问。
乔兮月的脸上，却没有任何情绪波动。
她没有再做任何解释。
也没有去争辩什么祖宗之法。
她只是平静地，走到了那块巨大的，几乎已经被写满了的黑板前。
她找到一处空白的地方。
拿起粉笔，重新画出了一张全新的，结构更加复杂的设计图。
图纸上，不再是传统的前装一体式炮管。
而是在炮管的尾部，增加了一个独立的，可以用插销和螺杆固定的，可以自由打开和闭合的金属结构。
那个结构，看起来像一个坚固的“门”。
画完之后。
乔兮月转过身。
目光扫过在场的每一个人。
她清冷的声音，在寂静的教室里，再次响起。
“在解决弹道问题之前，我们先解决另一个问题。”
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