1869年12月的巴库，寒风呼啸，油区里的简易铁路被白雪覆盖，蒸汽火车的烟囱里冒出的浓烟在冷空气中很快消散。查尔斯却在石油作坊的一个闲置厂房里，围着一个铜制的反应釜，和一位穿着白大褂的中年男人讨论着什么。这位男人是从圣彼得堡大学请来的化学教授，名叫伊万，专门研究火药配方，查尔斯花了每月100卢布的高薪，才把他请来。
“少爷，无烟火药的核心是硝化纤维，”伊万指着反应釜里的淡黄色液体，“我们需要用浓硫酸和浓硝酸混合，制成硝化剂，然后把棉花浸泡在硝化剂里，反应24小时，就能得到硝化纤维。但硝化纤维很不稳定，容易爆炸，必须用酒精和乙醚的混合液处理，让它变得稳定。”
查尔斯点了点头，之前他在书上看到过无烟火药的原理，但实际操作还是第一次。他看着反应釜里的液体，问道：“现在我们已经做了三次试验，都失败了，问题出在哪里？”
伊万叹了口气，拿出一张记录纸：“第一次是硝化剂的浓度不够，得到的硝化纤维含氮量只有10%，燃烧速度太慢；第二次是反应时间太长，硝化纤维碳化了，一加热就着火；第三次是酒精和乙醚的比例不对，处理后的硝化纤维还是不稳定，差点爆炸。”
查尔斯皱了皱眉，研发无烟火药是他早就计划好的——现在俄军用的还是黑火药，燃烧时会产生大量烟雾，影响射击精度，而且威力小。要是能研发出无烟火药，不仅能卖给俄军，还能用于自己未来的军事力量，是“硬实力”的重要组成部分。他拿出3000卢布的研发资金清单，递给伊万：“钱不是问题，你需要什么材料，尽管说，我立刻让人去买。”
伊万接过清单，眼睛亮了起来：“我需要更高浓度的浓硫酸（98%）和浓硝酸（95%），现在用的只有90%，浓度不够；还需要纯净的棉花，不能有杂质；另外，酒精和乙醚要从德国进口，纯度更高，不容易出问题。这些材料大概需要1500卢布。”
“好，我明天就让彼得去圣彼得堡采购，”查尔斯说，“你再制定一个详细的试验计划，我们按步骤来，不要急，安全第一。”
接下来的一个月，彼得从圣彼得堡带回了高浓度的化学试剂和德国进口的酒精、乙醚。伊万按照新的计划开始试验，每一步都记录得很详细：12月10日，用98%浓硫酸和95%浓硝酸按3:1的比例混合，制成硝化剂；12月11日，将纯净的棉花剪成小块，浸泡在硝化剂里，控制温度在25摄氏度，反应24小时；12月12日，将反应后的硝化纤维取出，用清水冲洗多次，去除残留的酸液；12月13日，用70%酒精和30%乙醚的混合液浸泡硝化纤维，处理48小时。
12月15日，第四次试验开始。伊万小心翼翼地取出处理后的硝化纤维，放在一个铜制的容器里，用火柴点燃——硝化纤维安静地燃烧起来，没有烟雾，没有爆炸，燃烧速度均匀，正是无烟火药的雏形！
“成功了！少爷，我们成功了！”伊万兴奋地喊道，手里的火柴都掉在了地上。查尔斯也很激动，他走上前，看着燃烧的硝化纤维，没有黑烟，只有淡淡的白色蒸汽，比黑火药进步太多了。
“立刻测试威力，”查尔斯说，“我们做几发子弹，用步枪试射，看看射程和精度怎么样。”
伊万立刻动手，将硝化纤维压成颗粒状，装在子弹壳里，制成了10发无烟火药子弹。当天下午，他们来到巴库郊外的一片空地，用一把俄军装备的莫辛-纳甘步枪进行试射。彼得负责射击，查尔斯和伊万负责记录——用无烟火药子弹，步枪的射程达到了800米，比黑火药子弹的600米远了200米；而且射击后没有烟雾，能清楚地看到弹着点，精度提高了30%。
“太好了！”查尔斯握着步枪，心里充满了期待，“这种无烟火药要是能批量生产，俄军肯定会大量采购，我们又多了一个重要的收入来源。”
消息很快传到了沙俄高加索军区的耳朵里。12月20日，高加索军区的军械处处长，一个名叫斯米尔诺夫的上校，亲自来到巴库，想亲眼看看无烟火药的效果。查尔斯在空地上为他演示了无烟火药的燃烧和射击试验，斯米尔诺夫看后，眼睛都直了。
“格里彭伯格少爷，这种无烟火药，你们现在能批量生产吗？”斯米尔诺夫急切地问道，“军区现在急需改进步枪的弹药，要是你的无烟火药真有这么好，我们可以大量采购。”
查尔斯笑了笑，说道：“斯米尔诺夫上校，我们现在还在研发阶段，每月只能生产10公斤无烟火药，成本大概20卢布/公斤。要是想批量生产，需要建设专门的生产线，投入5万卢布，大概需要3个月的时间，每月能生产1000公斤，成本能降到15卢布/公斤。”
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