在炮座取得实质进展后，赵永泰开始催促玻璃坊的望远镜研究组。在这个时代，战斗还是发生在眼睛能看到的距离，那么谁先发现对方，谁就有更多的时间进行战前准备。特别是在海战上，这种优势更加明显。要知道，在现在这个时代，单是把火炮准备好就需要不少的时间。当然，赵永泰有了新式炮座后，这个时间能减短很多。但能现发现敌人总是好的。
而且赵永泰还希望能够为火炮加装简单的光学瞄准具，这样就能够发挥自己前装炮射程远的优势。此时的西方战舰主炮多为后装炮，装填速度快，与其近战明显对己方不利。能够在较远距离重创敌舰是赵永泰的海战理念，其实也就是近现代海战的理念。
其实简单的望远镜研究组已经制成了，就是那种简单的单筒望远镜。而且根据赵永泰的要求，研究组还在上面标出了距离刻度。前端物镜可以旋动，以调节目标物体影像的清晰度，而此时物镜镜盖尾端所在的刻度即是目标与自己的距离。这个用几何光学就可以算出来，很容易实现。这个单筒望远镜就已经比现在西方所使用的高级了很多。
赵永泰所要的双筒望远镜，研究组现在正在解决两个物镜同时伸缩以及两筒间的距离调节问题。说实话，以赵永泰所教授的几何光学来研制简单的光学系统还是不算难的。此时西方的几何光学处在摸索阶段，还没有形成完整的系统知识。再加上教会的打压，想要赶上来还需要不短的时间。
赵永泰甚至在考虑等这个研究组完成了望远镜的研制，是不是就开始显微镜的研制。而显微镜是微生物学的大门，让他现在还有点儿犹豫。不过想想，显微镜早晚都要出现，为什么就不能让它在中国出现呢。而且微生物学最早还是医学方面的研究，为医学的大发展提供了基础。那些什么病毒、生化危机的还是让以后的人去烦恼吧。这么想着，赵永泰也就放下了那一点儿犹豫。当然，这都要等他们现在的工作完成之后了。
赵永泰现在直接拿了几个单筒的样品去兵工厂，想让炮座研究组安装在底座上进行调校试验。不过到了才发现物镜上没有细十字线作准星，拿什么瞄准。
玻璃的特性使得现在的水性和油性染料都无法在上面留下长久的印记，而物镜上的十字准星是需要近乎永久的保留的，这就需要一种新的染料。其实这个问题在之前制出玻璃后，赵永泰想制作烧杯、试管等玻璃器皿时就已经发现了，不过当时一时没有解决的办法，赵永泰也不急，也就暂时放下了。
现在又遇到这个问题，搞得赵永泰很是郁闷：早知道当初解决了就好了。为此，他专门找到了商行的染坊匠师，希望他们能够帮忙解决。这事儿他自己是没办法了，后世用的都是成品，谁会去问烧杯上的刻度是用什么材料。而且就算知道多数也没用，后世很多都是用的化工合成材料，现在根本没办法弄出来。这次赵永泰只能期望这些染坊的匠师们也和其他坊的匠师一样能够想办法帮他解决了。
匠师们一时半会儿也没有办法，赵永泰给他们留下了这个研究项目就离开等消息了，反正他在这里没什么用。
在等待的时候，赵永泰又想起来两样航海中的重要东西——罗盘与六分仪。罗盘现在已经应用得比较普遍了，但刻度太大，使用时在方向的指引上不够精确。而且此时中国的罗盘普遍都没有遮盖，使得使用时也容易受到外界影响。
现在既然已经有了玻璃，那形成封闭环境就很简单了。为了读数更精确，赵永泰特地制作了一个50厘米直径的罗盘。每一度还分了十格，被赵永泰命名为分。
六分仪原理不清楚，赵永泰就直接把这个问题扔给了刚完成双筒望远镜研制的研究组，并邀请了传教士们加入。这个比较急，显微镜后面再说吧。
实际上，赵永泰发现现在航海用的东西还真多，作为帆船，风力和风向无疑是最主要的影响因素。不过风向标和风速器倒是不难制作。这个他找到了铁器厂的学生和工匠，将原理告诉了他们，让他们成立研究组来完成。
实际上，在完成了时钟的研制后，这个东西对精工坊来说还真没什么难度。风向标简单，用个薄木板以轴与刻度盘相连就好了，轴上套一个小型轴承，以增加木板转向的灵活性。为了配合赵永泰的大罗盘，风向标的刻度盘与罗盘的完全相同。
风速器的测速部分赵永泰直接用了后世的三叶轮式，也就是轴上连三个圆形的薄木板。木板的同一面包上一个半球形的光滑壳。这样风吹动木板时，三个木板就会以同一个方向绕轴转动，风速越高转得越快。轴的下端耦合一个齿轮组，齿轮组带动一个计数器，计数器同时与时钟机构相连。单位时间的转数乘以三个球心所确定的圆周周长就是所测的风速，最终在读数器上显示出来。
这两个仪器显示的数据可以帮助船长随时调整风帆的数量与朝向，以控制舰船的航向与航速。
用了半个多月的时间，染坊的匠师们终于想出了一种新的染料。其实它也不算是新的，它是用桐油代替水，里边加入所需要的颜料混合而成。此种桐油染料很粘稠，涂画在玻璃上也不容易脱落。而且在玻璃上画出需要的图样后，马上进行烘干，染料就可以在玻璃上保持很长的时间。虽然没有后世的那种永久保持的涂料好，但以目前的条件来说已经非常不错了。
为了能让十字线宽尽可能的细，工匠们还想出了用墨线的方法来在物镜上印制十字线。墨线选择生丝，使得线宽可以达到0.1毫米。虽然线宽对于现在这种近距离的作战没有太大的影响，但能更精确总是好的，这也是他一直所强调的。为此，赵永泰也没有吝啬奖励，让工匠们喜笑颜开。
其实染坊的工匠们也因此发现了一个新项目，为玻璃制品配上字画。中国人本来就喜欢字画，能在现在用得上玻璃制品的，也都是大富之家，家里也不缺少文人墨客。即是家里没有，也都会摆出一副书香门第的样子。现在的玻璃制品虽然很精美，也很受欢迎，但总是光亮透明的样子大家总会有厌倦的时候。如果给玻璃制品上写上字画，那就完全不一样了，玻璃制品就不再是单纯的器具，可以被称为艺术品了，就具有了收藏价值。一只印有水调歌头的玻璃酒壶肯定能比一只纯透明的酒壶受欢迎。就好像瓷器一样，花瓷总比白瓷要受欢迎，要贵。再加上迎合了文人墨客的风雅最求，不难想象印有字画的玻璃制品的受热捧程度。
在赵永泰的言传身教以及几大工坊工匠们的亲身示范下，现在商行的所有工匠们都很努力地发掘身边的技术，以期能够转化为商行能够出售的商品。这样大家不但能够得到奖励，还能够提升自己的等阶，从而获得更高的工钱，最终获得较高的社会地位。
根据赵永泰的要求，单筒瞄准具被装在了炮座底座左侧上，这样瞄准具在发炮时不会后移，瞄准人员在发炮后能迅速查看命中情况，以调节下次的炮口角度，提高命中率。另外，海船在海中是一直处在摇摆状态的，也就是说火炮的炮口角度是不固定的，这样就需要瞄准人员确定最佳的发炮时刻。固定的瞄准具可以让瞄准人员不用担心发炮时被火炮的后移伤到，就可以在发炮时也不用离开瞄准具，就能尽可能地确定最佳发炮时刻。遂发器在炮身右边，瞄准人员发布命令，右侧的发炮手拉动拉绳，这样就能最大限度地提高舰炮的命中率。
经过炮场的试验表明，安装了瞄准具的固定火炮在1200米范围内的命中大为提高。考虑到海上的风浪因素，舰炮600米的有效攻击距离应该能够保证。而现在西方的海上炮战距离多在400米以内，有效攻击距离多在300米以内。这样己方的战舰就具有了射程优势，在条件允许的情况下甚至可以一直与敌舰拉开距离进行远距离炮战，直接用火炮优势将其磨死，从而保证己方战舰的安全。
可以说，光学瞄准具弥补了己方前装炮装填速度慢的不足，同时也增强了赵永泰海战的信心。虽然他一直坚持用前装炮，但对海战的信心却不足。毕竟现在西方的海战经验，特别是炮战经验比大明水师要丰富高明得多。他们既然大量采用后装炮，说明后装炮在现在的海战上确实有很大的优势。而自己不过是凭着想象，靠着一些后世战争的经验来建设自己的海军，所以他心里其实很没有底。虽然他在别人面前一直表现得很有信心，但这都是做给其他人看到的。毕竟既然选择要走这条路，总要让大家相信这条路是可以走出来，可以走下去的。而现在他的信心就是其他所有人的信心，他必须要让大家都有信心才能集中大量的资源来走出这条路。
但为了让自己真正有信心，所以他一直对火炮诸多要求，因为他对此报以最大的期望。现在在火炮上有了射程优势，赵永泰觉得至少现在是可以一拼了。
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