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朱慈炅准备进行的第一个实验是黑火药的威力测试，蒸汽机的气缸机构虽然不复杂，但明朝时期可没有现代的加工水平，那会儿机械加工基本靠手，要做个合格的气缸出来，那还真不是一两天的事情。这个黑火药就不一样了，三种材料的粉末是现成的，只要改变一下配比就可以了。
这天早朝以后，朱慈炅将班子成员召集到乾清宫偏殿，组织了一次研讨会，主要课题就是黑火药。
在外人面前朱慈炅时刻都注意保持皇帝的威严，在自己亲信面前就没有必要了，众人参拜过后，他一律赐坐、赐茶，还特意嘱咐他们不要有什么顾忌，该怎么说就怎么说，畏手畏脚的话这研讨会就没法开了。
待众人坐定以后，朱慈炅首先提问了：“现在火药是怎么配的，你们谁知道啊？”
这个问题，下面的人基本上都知道，大家谦让了一下，最后还是徐光启开口了：“皇上，现在的火药是按硝石六成、硫磺二成、木炭二成配在一起的。”
朱慈炅继续问道：“那有没有试过将三种东西的配量变一变呢？”
众人尴尬了，在坐的，谁都没想过要去改变火药的配比。
孙元化是这些人中间对火药最熟悉的，他小心的问道：“皇上，为什么要改变配量呢？这是老一辈传下来的配方，没什么问题啊。”
朱慈炅闻言，鼓励道：“恩，问的好，没有问题为什么要改变配方呢？你们有没有想过火药主要是拿来干什么的？”
或许是朱慈炅的平易近人感染了众人，毕懋康主动回答道：“自然是用在枪炮里面，发射子弹和炮弹用的。”
这话正是朱慈炅想要的，他顺势引导道：“既然是发射子弹和炮弹，自然是打的越远越好，威力越大越好。我们可以改变一下配方试一下吗。”
众人闻言，想了想，都露出犹豫的表情，毕竟这火药的配方流传了这么久了，应该已经是最好的配方了，这改来改去的费时费力不说，还不一定会改出比现在的配方更好的火药，有这个必要吗？
见大家这副表情，朱慈炅知道他们是闲麻烦，不想去试。作为科研人员没有做实验的习惯怎么行呢，什么东西都是想到了就去做，做出来就用，实不实用却不去管，这样怎么会有进步。
看样子用兜来兜去的方式引导是不行了，还是说明白点吧，他直接道：“我这里有个配方，取硝石7464两、硫磺1185两、木炭1351两合成火药一万两，你们先做出来，然后我们一起去试试。”
众人闻言，又想了想，继续露出犹豫的表情，朱慈炅莫名其妙了，这不配方都有了，还犹豫什么？
还是孙元化提出了大家的疑问：“皇上，这怎么试啊？我们以前没试过啊！”
朱慈炅简直无语了，这么简单的问题还来问他，前世的时候他见过的武器测试多了，结合明朝的条件，他随便想了想便有了主意。
他没好气的道：“这不简单吗，取块厚点的木板，立于五十步外，新旧火药各取十份，用同一把枪，对着木板打，再去看看子弹打出的深度不就知道那种火药威力大了。”
众人闻言，恍然大悟，这新配方和实验方法都有了，众人自然是不再犹豫了，反正这东西都是粉末，到时候不行了再按老配方补点进去就行了。
朱慈炅宣布散会后，工部的几个人便跑到火药厂亲自督工，一上午就做出来了。
下午，朱慈炅组织了明朝有史以来第一次火药威力实验，出于保密考虑，实验被安排在乾清宫和坤宁宫之间的小广场举行。参与实验的人也就他的亲信和曹化淳手下的二十多个太监。
孙元化从武器库里取来了几把鸟铳，宋应星带来了新旧火药各一罐，工部右侍郎毕懋康亲自上场试枪。
这要是被东林党那帮子文人看见了，估计会引起轩然大波。一帮子六部官员不好好研习圣贤典籍，跑皇宫里玩枪！皇上不去批阅奏折，跑这里陪着他们疯！这奇淫技巧果然害人不浅，斯文扫地，斯文扫地啊！
朱慈炅自然不可能让东林党人发现，在场的可以说都是他的铁杆亲信。
毕懋康不愧是明朝发明燧发枪的第一人，对火绳枪熟悉无比，填药装弹一气呵成。待他准备完毕，旁边的孙元化拿着火种直接点燃了火绳。
不一会儿，砰的一声，一阵烟雾升起，五十米外靠在栏杆上的厚木板上出现一个略带黑色的小坑。
射击完毕，毕懋康取出工具开始清理枪管，王徵和宋应星则跑到厚木板跟前测量弹坑的深度。
朱慈炅在一旁暗自数秒，唉，这射速，果然是一分钟才能发一枪。枪管的清理和冷却最少需要三分钟，不然就有炸膛的危险！
这种明军装备的制式鸟铳，射程一百五十米，有效杀伤距离五十米，五分钟发两发子弹，这效果，真的不如直接用弓箭来的痛快。
当然，朱慈炅并不气馁，他想做是最新型的燧发枪，跟着鸟铳完全不是一个概念。虽然现在还处于研发测试和人才培养阶段，离真正的批量生产还很远，但他相信，只要做出来，绝对能拯救大明。
这边朱慈炅在心里默默的规划着大明军工之路，那边王徵和宋应星已经将弹坑的深度测量出来了。既然是实验，那肯定要记录实验数据，朱慈炅将现代的实验方法完全灌输给了这些亲信，所以那边数据刚报出来，这边便开始记录了，礼部右侍郎、东阁大学士徐光启就是记录员。
他坐在朱慈炅旁边的一个小条桌前，在朱慈炅的指导下开始记录实验数据。抬头是第一次火药实验，下面画了一个简单的表格，三列十一行，第一列写着第一次到第十次，第二列和第三列的第一行分别写着，旧火药测试结果和新火药测试结果，下面十行则是实验数据。
待徐光启记录完毕，毕懋康又开始填药装弹，这次用的是新火药。
不一会儿毕懋康装填完毕，孙元化点燃了火绳。
砰的一声，这次响声明显比刚才的大，后座力也明显大了很多，毕懋康差点没抓住鸟铳！
啪的一声，子弹竟然直接嵌进厚木板里，这威力，至少大了五成以上！
一众亲信都惊的目瞪口呆，没想到新火药的威力竟然大了这么多，他们像看神祗一样看着朱慈炅，这一切真的太神奇了！
其实已经不用实验了，这新火药肯定比旧火药好多了。
但是，朱慈炅要求他们继续测试完，科学实验一定要严谨，定好的实验计划一定要一丝不苟的去完成，这样得出来的实验数据才是真实的、全面的。并不是朱慈炅无聊，想消遣他们一下，这是一个理念的问题，只有严谨到近乎死板的人才能做出最好的产品，后世这种例子很多，比如说德意志。。。。。。（可能触犯河蟹大神，这里就不说了。）
十次实验结束，最后得出结论，新火药的确比旧火药好，用鸟铳做测试，五十米内的穿透力提高了一倍多。至于射程，还有待进一步的测试，这些就不是朱慈炅要操心的了，他已经给出了一个完美的示范，接下来的实验就要徐光启他们自己去琢磨了。
第十八章 钻床
新火药的第一次实验完成以后，朱慈炅没有再参与后面的实验，而是直接将颗粒状火药的制法教给了徐光启，让他们自己想办法去实验火药的杀伤距离和射程。
徐光启等人经过数轮实验之后，得出结论：
鸟铳使用新火药以后，三十五步（五十米）内的穿透力提高了一倍，射程提高了近五成。
使用颗粒状的新火药以后，鸟铳的杀伤距离直接提高到了六十步（八十五米左右），射程达到了一百五十步（二百一米左右）。
这样鸟铳在射程和杀伤距离上基本上可以和长弓相媲美了，只是穿透力还略微差了一点。
当然，这些还远远不够，要让火药武器在战场上完美压制弓箭，射程必须更远，穿透力必须更强，杀伤距离起码要达到一百五十米，最重要的射速要跟上。火绳枪在射速上有先天的缺陷，这点再怎么改进都没用，只有等燧发枪做出来，才能彻底解决这个问题。
要做燧发枪就必须有机床，而要做机床就必须有动力源，所以朱慈炅将原始蒸汽机定为下一步目标。
蒸汽机的核心是活塞和曲柄，这个活塞还好理解一点，就是个来回往复做直线运动的气缸，这个曲柄就有点复杂了。曲柄是将来回往复运动转化成圆周运动的一套装置，因为大多数机床都是旋转工作的，所以这个曲柄在机床中是一套必不可少的装置。
其实曲柄装置和现代人骑自行车有点像，人骑自行车的时候髋骨部位是固定的，大腿和小腿都在做小幅度的圆弧运动。如果仔细去观察骑自行车的人的膝盖部位，就会发现，膝盖其实是在做直线往复运动。如果从这个角度理解，就很简单了，曲柄有两个活动轴，就好比人的大腿和小腿，然后还有一个旋转轴，就是自行车的链轮中心的那根小轴，整个曲柄装置就是靠这三根轴将直线往复运动转化为圆周运动的。
问题来了，这明朝还没有自行车啊！怎么办呢？
朱慈炅思考了很久，最后想出了一个简单的模型，有点类似于古代的脚踏式水车，只是多加了一个旋转轴。也就是竖两根方木，在中间用铁棍穿一个圆木板，这就相当于自行车轮子了。然后把铁棍两头都敲一个u字形出来，再在u字形的底部穿一块跟脚差不多大的小木板这就相当于自行车的踏脚了。然后直接在两根方木的顶端栓个马鞍，这就相当于自行车的坐垫了。当然这个自行车是不能骑着在路上跑的，木轮子只能在两根方木间转动，这点倒是后世健身房里的动感单车有点像。
他把这个设想跟宋应星一说，宋应星马上就明白了，这只是将脚踏水车稍微做了�