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天工城是杨集在仁寿三年为匠人建造的城池，名义上是避免叮叮当当的嘈杂响亮的声音扰民，但实际上，这里除了集中打造武器、农具等器械，还在研发新式器械。
这里不仅有杨坚派来的最好的武器铸造匠、弓弩匠、铁匠、木匠、泥匠、石匠、皮匠、纸匠，还有从全国各地请来的机关学大师。他们在天工城向学徒传授毕生经验的同时, 还相互学习、取长补短，从而又碰撞出新的思路。
时至今日，这座天工城已经颇具规模，除了北部的官署和研发部、中北部的各种作坊区，被一道围墙隔开的南部还有一大片民宅，这是官府分给匠人的信住房，这算是对工匠的奖励和鼓励, 此外，每个匠户还分到了上好的良田。
对于这个时代的人来说，田地就是一家人能否扎根、家庭能否传承的重要标准，比起金银珠宝都要值钱和重要，否则的话，那些世家门阀也不会拼命的兼并土地了。
这些工匠几乎都是外来户，当他们在这个陌生的地方有了房子和田地、孩子又有读书的机会，忐忑不安的心就定了下来，再加上种种奖励制度的设立，使这些工匠更加卖力的为凉州效力。
凉州大员最初是比较反对的，倒不是他们蔑视工匠、也不是怀有瞧不起“奇技yin巧”，而是杨集投入了太多的钱粮；可是天工署处于一种“貔貅”状态，无论官府投入多少钱粮，它都吃得干干净净，最后却什么回报都没有。
长此以往，本来就入不敷出的凉州就有些受不了了，于是众人都要求杨集削减投入、削减工匠数量, 但杨集一意孤行。
他前世享受过“两弹”的红利，正是因为第一代伟人们高瞻远瞩、砸锅卖铁的支持科学家发明了“两弹”，所以后来即便先后跟强大的“老大哥”、“老美”闹翻了, 可两者都不敢彻底撕破脸。而这个原因，先是因为人穷志不穷的中原王朝在朝鲜半岛打出了精气神；后来是国威、军威和“两弹”的结合。
正是有鉴于此，所以杨集不想因为现在的贫穷，把大好时间浪费掉。
好在这是冷兵器时代，需要搞的东西没有那么复杂，仅仅只是一年时间，这座天工城便开始发力，杨集在大湖区、突厥大破敌军的强弓劲弩，就是从这里这里的“流水线”作坊造出来的，还有精锐之师更轻更坚固的铠甲、更犀利更持久的武器，也是天工署所造；此外，还有改善农耕效率的农具、方便人们的新式日常用具，都是这里发明和铸造。
天工署在军事、民用上的贡献的有目共睹，就连不怎么瞧得起工匠和工技的凉州大学文学院，有时也会请署正张重去文学院开“讲座”、讲述工技对于人们的重要和必要。
最近半年以来，天工署的能工巧匠攻克了许多难题，发明了不少好东西，阴世师和杨善会等人虽然觉得不错，但最终是否大规模生产，还得由杨集这个州牧来决定。
杨集听到这些好消息, 便重视起来，亲自跑来天工署观看。
进了城门，十多名骑士迎面奔来，跑在最前面的正是闻讯跑来迎接的署正张重。
“卑职参见大王！”远远的，张重便下马行礼。
“免礼！”杨集说道：“阴司马说你们发明了不少好东西，我一大早就跑了过来，我们去研究院说话。”
“卑职遵命！”张重知道杨集昨天才到张掖，诸事繁多，而且城内还要朝廷派来的裴矩、史祥，所以他的时间异常宝贵，不能在此逗留太久，于是重新上马，将杨集等人迎进研究院官邸。
到了里面，张重便让人把东西都拿上来；由于杨集来得突然，他们还需准备，张重便从简单的说道：“大王来得正好，我有一位优秀工匠向您推荐。”
“哦？”杨集一听到“优秀工匠”四个字，就跟闻到腥味的猫儿一般，眼睛都亮了：“此人擅长什么方面？快将他请来。”
“大王莫急，这人大概还要半个月才能到。”张重说到这里，详细介绍道：“这位工匠自称是刘烨的后人，名字叫做刘朝武，目前定居于相州；卑职已经让人将他请来了，只不过对方是举家搬迁，行程比较缓慢，卑职便让人先把样品带来了，他给的样品是两把横刀。”
杨集立刻说道：“拿来看看。”
“喏！”样品就在旁边的样品室内，张重起身取了过来。
横刀单面开锋、厚脊薄刃、直脊直刃，犀利异常，在这个基础之上，工匠又根据任务的需要，将它分为轻重两款：轻款横刀特别锋利，砍身穿布衣的人，那是相当的致命；但由于轻款横刀过于追求锋利，这便牺牲了刀刃的寿命，一旦与对手的武器对砍，很容易出现缺口、甚至是折断，所以一般是用来防身，不适合用在战场之上。而重款横刀是士兵专用的短兵器，刀锋足以致命却比较厚，刀尖也不怎么尖锐，以免刺击铁甲士兵的时候折断。
张重这三把样品正是战场专门的重款横刀，杨集取出一把试了试锋利程度和手感，他用力的挥舞了几下，便说道：“刀是上好的战刀，与我军士兵装备的制式横刀几乎没有区别。但是刘朝武让你这么重视，可见此刀有着我所不知的奇妙之处。”
“大王所言极是！此刀样式确实没有什么特别之处，但是刘朝武用的铁比制式横刀少！”张重沉吟半晌，便举例道：“我们打造十把刀的铁，他能造出十五把。”
“当真？”杨集闻言动容，如果张重所言属实，那么表示冶炼术得到了重大突破，产生了划时代的大变革。
冶炼术是重中之重的国家大事，因为社会的进步、国家的需要，一直得到优秀工匠的改良，先后经历了块炼法、百炼钢、炒钢法的历程，到了南北朝时期，又出现了更高明灌钢法，令钢铁产量大幅上升。
钢铁现在已经普遍得到普及，绝大多数铁匠都掌握了灌钢法，使得钢铁产能得以提高，但是由于燃料、燃点、温度等等配套设备跟不上，导致钢铁仍然供不应求。
刘朝武改良了冶炼术，那么省出来的三四成铁就能做出更多的大事，一把刀的三四成确实不多，但是在产能跟不上的前提下，从十万把刀、百万把刀节省出来的三四成铁，却是一个十分恐怖、十分令人惊喜的数字。况且，这还是最保守的估计呢。
“不假！”张重点了点头：“这还是最保守的估计。”
杨集不悦的看着张重，埋怨道：“你既然知道刘朝武有这么大的能耐，为什么不早一点将他请来？”
张重苦笑道：“卑职是在不久前听一名工匠说起此人，这才特意派人去相州寻找。”
“加派一些人手去护卫，免得他路上出了什么差池，同时让沿途驿站以上州刺史的待遇招待。”杨集想了想，又吩咐道：“日后以此为例，多问问城内工匠，看他们有没有熟识的优秀工匠。若有，便想尽一切办法将他请来天工城。只要愿意来、能力强、贡献大，俸禄、官职什么的，全都好说。”
对于这种罕见的科技人才，杨集从来不在意身外之物、也从来不在意朝廷的出仕和升迁规则。
“喏！”张重连忙应是。
“启禀大王，试验场已经布置好了。”便在这时，一名小吏入内禀报。
天工署的研究院的试验场所专门用来测试新式武器的性能，此刻部署起来，并不需要太多时间。当一行人到达目的地，只见官邸前的广场上放着一架大型床弩。
这架重型床弩乍一看去，就是在大号床弩的前端装上一个长方体形铁盒，盒子有分为三层的九个孔，每一个孔放着一支冷森森的箭矢，使它看上去有点像小型车载火箭炮。
这种连弩和手执连弩原理相同，看着好像只是把连弩放大了无数倍，但是这种放大的设想，以前不是没有工匠想过、也不是没有试过，只不过材料的不好、防震能力的不足，使其设想一直没有得到实现。
由于回弹力道太大，所以这种太过复杂的设计，往往会令重型连弩散架，天工署的工匠失败了几百次，才初步试验成功，但是要想大规模的用于实战，显然还是不行的。
张重向上前观看的杨集介绍道：“大王，我们先以坚硬的木材制作了一架重型连弩，最后只能连发六矢，而且射程也会大打折扣，做成九连射的时候，仅仅只是发射几轮之后，就被弹得散架了”
“现在这一架，以韧性很强的青铜为弩身，弩身虽然笨重了一些，可由于铁箭换成了沉重而坚硬的枣木箭，所以整体增加的重量并不多，而且枣木矢比起铁矢，还有易制、便宜、容易补充等特点。另外，由于枣木箭比铁箭轻，射程也便上来了。”
杨集拍了拍加冰凉的弩身，说道：“演示一次看看！”
青铜制成的弩身是十石力的大黄弩，一个人是无法拉开上弦的，必须由两名大汉共同蹬踏上弦，弦上好后，张重把九支弩矢放进了孔。
装完箭矢，张重拱手道：“请大王试弩！”
杨集看了看前面的木人方阵，两者距离大约有三百步左右，也就是说，这种重型连弩的有效射程其实就是三百步左右。他上前扣动悬刀，只听‘咔嚓’一声响，九支长箭呼啸而出，砰砰砰的钉在了木人的身上。
让杨集感到惊讶地是，九支弩箭除了中间三支钉在中间的三具木人以外，另外六支是以扇形的方式散开了，显然这是一架散射的弩。
三百步射程的弓弩，在这个时代算是狙击步枪一般的存在了，而且再远也没有多大的意义，毕竟这时代没有瞄准镜的存在，也没有那么多百发百中的神箭手，所以一旦超出三步的距离，怕是没有多少准头了，但是这种重型连弩箭矢密集、杀伤力强、杀伤范围广，而且还是散射，若是放在城头之上，用来对付密集进攻的方阵，无疑是一件大杀器。
“大王，我们准备研制两种重型连弩，分别是用来守城的木轮型、野战的车载型。”张重看了杨集一眼，歉然道：“这一架连弩是十石大黄弩的弩架，目前只能用不测试，还无法大量装备军队。主要是矢匣承受不住十石弓力的撞击。”
杨集也知道研制武器的艰难，而且天工署的工匠既然制出了测试款，便表示成功了一半，日后只需在材料、实力问题上改进，便可大规模的装备全军了。
他想了想，又问道：“如果换成弩力小、射程短的弩身，寿命会不会好一些？”
“这个自然可以！”张重见杨集没有责怪，便松了一口气，语气轻松的介绍道：“若是换成五石力的弩身，它就不会散架，不过射程也会减少一半，若是加上绞盘，一名士兵就可以上弦。但是距离短成这样的话，容易被骑兵冲上来破坏，若是前方的长矛兵、刀盾兵顶不住，恐怕会成为敌人的战利品，所以还要继续改。”
“考虑得很周全，接下来继续改。”杨集默默的点了点头，说道：“就按照一场持续半天时间大战来考虑弩的寿命，只要实现了这个目标，再找轻便、便宜的材料替换。此外，还要考虑士兵的臂力问题。”
张重恭恭敬敬的躬身道：“还请大王明示！”
“一名士兵开了二三十轮弓，臂力就会严重下降，而重弩常用的绞盘实在太费臂力了。”杨集说道：“这一方面，我认为你们可以让机关大师参与进来，如果能够加上省力的机关，那就更好了。”
张重笑着说道：“其实大王说的用机关来省力的问题，何工曹（何妥）其实也提过，我们现在也朝这方面研究了。只是由于机关部件比较细致、复杂；所以制作出来的机关弩省力是省力了，可散架的机率的增加了。”
“原来你们已经试了啊！”杨集恍然一笑，吩咐道：“你们是制器的行家，只要觉得好，就按照你们的设想来做，千万不要受我的影响。”
“喏！”
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