第3章 机械革命：火药配比与弩革新

熙宁三年深秋，汴京城外的梧桐叶簌簌飘落，枯黄的落叶铺满青石板路。在城郊一处废弃的酿酒作坊内，刺鼻的硫磺味与硝石的酸涩气息混合弥漫，数十个陶瓮整齐排列，身着粗布短打的工匠们手持杵臼，正专注地研磨着矿石。这里便是赵桓秘密筹建的汴京首个火药实验室，院墙之外，悬挂着“经纬器局”的匾额，掩人耳目。

“赵大人，新采买的硝石和硫磺到了。”学徒阿福擦着额头的汗珠，领着几名脚夫将麻袋卸在院内。赵桓快步上前，蹲下身子拨开袋口，抓起一把硝石细细端详。暗白色的晶体在日光下泛着微光，颗粒均匀，杂质极少，他满意地点点头：“这批硝石品质不错，立即分拣，按不同纯度分类存放。”

实验室正中央的长桌上，铺满了泛黄的古籍与潦草的手稿。《武经总要》《诸家神品丹法》等典籍被反复翻阅，书页间夹着密密麻麻的批注。赵桓铺开一张素绢，提笔写下一行行蝇头小字：“硝石七分、硫磺二分、木炭一分……”这是传统火药的配方，但他深知，若要将其应用于军事，必须解决燃烧速度不可控的难题。

“大人，按古法调配的火药已经制好了。”工匠老周捧着一个陶罐走来，神情略显紧张。赵桓接过陶罐，取出少量粉末放在铜片上，用燧石点火。“轰！”一声巨响，铜片被炸得扭曲变形，热浪扑面而来。

“威力尚可，但燃烧过于迅猛。”赵桓皱着眉头分析，“若用于箭矢，射手还未拉开弓弦就会爆炸，必须研发出延时引信。”他陷入沉思，现代引信多采用化学药剂控制燃烧速度，可在北宋，他只能从现有的材料中寻找替代方案。

经过数日的尝试，赵桓发现将麻线浸泡在松脂与硝石混合的溶液中，再晾干缠绕成螺旋状，能够延缓燃烧速度。他在实验室后方的空地上，设置了简易的测试装置：一根竹竿顶端悬挂着装满火药的竹筒，引线垂落地面。当火苗点燃引线，“嗤嗤”的燃烧声响起，五息之后，竹筒轰然炸开，飞溅的木屑在地上砸出深坑。

“成功了！”阿福激动地跳起来，工匠们围拢过来，眼中满是惊叹。但赵桓并未满足，他继续调整引信的粗细、缠绕密度，反复测试不同配方的燃烧时间，最终将误差控制在半息之内。

解决了引信问题，赵桓又将目光投向神臂弩。这种宋军的主力兵器，因木质弩臂受潮易变形，在西北战场上常常失灵。他召集了几名经验丰富的木匠和铁匠，在实验室一侧搭建起工作台。

“传统弩臂多采用单一木材，韧性不足。”赵桓展开图纸，“我们尝试用多层材料复合压制，竹片提供弹性，牛筋增强韧性，再用生漆粘合。”他详细讲解现代材料力学原理，虽然工匠们听得似懂非懂，但被他的热情所感染，纷纷投入到试验中。

第一次试制的复合弩臂在测试时突然断裂，飞溅的竹片划伤了一名工匠的手臂。赵桓并未气馁，他仔细检查断裂处，发现是竹片与牛筋的粘合不够紧密。经过改进，他在生漆中加入桐油和糯米浆，增强粘性，并设计了特殊的压制模具，确保每一层材料均匀受力。

两个月后，改良版的复合弩臂终于完成。它通体黝黑，表面泛着生漆的光泽，长度三尺二寸，厚度一寸五分。在演武场上，一名士兵拉开弩弦，箭矢破空而出，精准地射中两百步外的靶心。更令人惊叹的是，加装了延时引信的火药箭矢，在落地前瞬间爆炸，巨大的气浪将靶标掀翻。

“此乃神技！”前来视察的王安石抚掌赞叹，“若能大规模装备军队，我大宋何惧西夏、辽国？”赵桓却冷静地说道：“量产还需建立标准化流程，从材料筛选、部件加工到成品检验，每个环节都要严格把控。”

他在实验室旁扩建厂房，制定了详细的生产规范：硝石必须研磨成特定细度的粉末，竹片厚度误差不得超过半毫米，复合弩臂需经过七日的自然干燥和压力测试。为了确保质量，他还发明了简易的游标卡尺和压力测试仪，用于测量和检测。

然而，成功的背后也隐藏着危机。随着火药实验室的名声渐起，一些不速之客开始在周边徘徊。赵桓深知，这项技术一旦泄露，后果不堪设想。他加强了实验室的戒备，在院墙四周设置了暗哨，进出人员必须持有特制的竹牌，并对核心工匠进行了严密的背景调查。

深夜，赵桓独自坐在实验室里，望着跳动的烛火。桌上摆放着刚刚完成的《火药制造法》和《弩械改良纪要》，这些凝聚着他心血的手稿，既是改变历史的希望，也是随时可能引爆的炸弹。他明白，自己正在走一条前所未有的道路，前方等待他的，将是更严峻的挑战和更激烈的斗争。