“这法子行不通。”舒冉摇了摇头,用铅笔将随手写下的式子划去,“如此算出来的数目不准。”
“你方才不是说,时辰可以直接推演出来吗,为何又不行了?”冯主事急道,“可是缺少会算筹的人?我可以亲算,或者从账房给你拨几个人!”
舒冉放下铅笔,抬眸解释道:“是因为快慢会变。风与气皆有阻碍之力,就如射箭,箭矢刚离弦时最迅猛,百步后便会势微力竭,因为周遭的空气一直在推挡着它。炮弹亦同此理,它在空中飞得越远,速度也会不断衰减。而奥斯兰人给出的算式,需要的是出膛一瞬的始速度。”
舒冉这般解释,薛提督等人立刻明白了过来。
冯主事一听急了:“飞远了会衰减,那就只能在它刚出炮口时去测。可那么近的距离,神仙也量不准啊?”
“唔,我想想……”
舒冉在桑皮纸上边思索边写着,脑海中猛地闪过高中物理一道经典力学题型。
吸收动量……能量转化……
“有办法了!”
薛提督和冯主事同时看向她。
她迅速提笔,在纸上画了一条直线,又在上面画了个方块:“咱们可以造一个内里装满细沙的大木箱,置于火炮正前方。试炮时,改用陈录事先前提到过的,与炮弹大小轻重相等的实心铁球,直接打进沙箱里。”
“只要沙箱足够厚实,铁球打进去后便无法穿透,只会嵌在里头。铁球出膛时的力道,会尽数转移到沙箱上,推着整个沙箱往后退。”舒冉一边画着草图,一边仔细讲解,“咱们只需测算沙箱退后的长短,便能依据算理,反推回铁球刚出膛时的快慢。”
冯主事看着纸上的图样,提出了异议:“舒主簿,你方才说空气有阻力。若让这沙箱在地上往后推,会不会也有阻力呢?”
舒冉一怔,随即点头:“你说的对,还有地面给的摩擦力没算呢。”
她立刻提笔,在那个沙箱上方加了一道垂直的线,“那就搭一个高架,用绳子将沙箱悬吊起来,让沙箱恰好与炮口平齐。”
舒冉的笔尖在纸上点了点那道代表绳索的竖线:“铁球打入悬空的沙箱,沙箱受力,便会像秋千一般向后荡起,这样就不会受地面阻力的影响了。沙箱与炮口相距极近,空气的阻挡亦可忽略不计。”
她边说边顺着画了一道向后的运动弧线。
“咱们只需量出这沙箱被推起的最高尺寸,出膛的初始速度,自然就能算得清清楚楚!”
一旁的冯主事看着桑皮纸上的推演,睁大了双眼,道:“如此一来,那个无法度量的速度就能解出来了?”
舒冉点头:“不错。只要求出了这个初速度的准数,接下来,我们只要套回算式中,便能将不同炮口仰角所对应的落点距离,一一反推出来,做出像奥斯兰人做的这个射表。”
冯主事看着那几行推演,心中虽觉震撼,可看到那本书上的射表后又有几分疑虑:“这个射表,只有七组射角与落点,我们完全可以直接试出来,为何要去算这初速度?”
舒冉笑了笑:“因为试射出的数目,终究只是寥寥几个定数罢了,且试射次数有限,难免会有气象造成的误差。可一旦算出了始速度,将其代入算式,便能推演出任意仰角发射出去的距离。”
偏厅内安静下来,虽然舒冉说的一些词汇他们闻所未闻,但大致还能听懂。一时间,众人皆陷入了沉思。
“不仅如此。”舒冉指尖在纸面上那条抛物线上与炮口平起的位置轻轻点了点,又顺着抛物线往下指。
“演武场的地面是平整的,可真实的战场地势错综起伏。若是敌军在高坡之上,或在低洼之谷,与咱们的大炮根本不在同一平地上,单凭之前平地试射出的经验便做不得准了。
“但只要掌握了初速度和算式,哪怕地势高低错落,同样能算出该如何调整炮口,因为炮弹的运动轨迹就是呈一条抛物线,这是恒定不变的。”
薛提督呼吸一滞,一旁的冯主事更是听得直了眼。
“还有最要紧的一点。”舒冉继续道,“虽说炮弹在半空飞驰,会受风力、风向等诸多天时掣肘,但有了这套误差极小的数目作为准绳,再观望天象。比如若是逆风,便知炮弹受阻,落得定然近些,若是顺风,便会打得更远。如此根据实际境况,在心里大致添减估算,方能做到千变万化,指哪打哪。”
薛提督没有说话,拿起那张桑皮纸,从头到尾又看了一遍。
冯主事站在旁边,张了张嘴,想说点什么,又不知道该说什么。他管了军器局十几年,简直不敢相信,困扰了军器局无数能工巧匠的距离测算,竟然这么解开了?
过了好一会儿,他才憋出一句:“……这,这法子,可行?”
舒冉抬起头,迎上他的目光,微笑道:“当然可行。”
这题她刷了无数遍呢。