在炮座取得實質進展後，趙永泰開始催促玻璃坊的望遠鏡研究組。在這個時代，戰鬥還是生在眼睛能看到的距離，那麼誰先現對方，誰就有更多的時間進行戰前準備。特別是在海戰上，這種優勢更加明顯。要知道，在現在這個時代，單是把火炮準備好就需要不少的時間。當然，趙永泰有了新式炮座後，這個時間能減短很多。但能現現敵人總是好的。
而且趙永泰還希望能夠為火炮加裝簡單的光學瞄準具，這樣就能夠揮自己前裝炮射程遠的優勢。此時的西方戰艦主炮多為後裝炮，裝填度快，與其近戰明顯對己方不利。能夠在較遠距離重創敵艦是趙永泰的海戰理念，其實也就是近現代海戰的理念。
其實簡單的望遠鏡研究組已經製成了，就是那種簡單的單筒望遠鏡。而且根據趙永泰的要求，研究組還在上面標出了距離刻度。前端物鏡可以旋動，以調節目標物體影像的清晰度，而此時物鏡鏡蓋尾端所在的刻度即是目標與自己的距離。這個用幾何光學就可以算出來，很容易實現。這個單筒望遠鏡就已經比現在西方所使用的高級了很多。
趙永泰所要的雙筒望遠鏡，研究組現在正在解決兩個物鏡同時伸縮以及兩筒間的距離調節問題。說實話，以趙永泰所教授的幾何光學來研製簡單的光學系統還是不算難的。此時西方的幾何光學處在摸索階段，還沒有形成完整的系統知識。再加上教會的打壓，想要趕上來還需要不短的時間。
趙永泰甚至在考慮等這個研究組完成了望遠鏡的研製，是不是就開始顯微鏡的研製。而顯微鏡是微生物學的大門，讓他現在還有點兒猶豫。不過想想，顯微鏡早晚都要出現，為什麼就不能讓它在中國出現呢。而且微生物學最早還是醫學方面的研究，為醫學的大展提供了基礎。那些什麼病毒、生化危機的還是讓以後的人去煩惱吧。這麼想著，趙永泰也就放下了那一點兒猶豫。當然，這都要等他們現在的工作完成之後了。
趙永泰現在直接拿了幾個單筒的樣品去兵工廠，想讓炮座研究組安裝在底座上進行調校試驗。不過到了才現物鏡上沒有細十字線作準星，拿什麼瞄準。
玻璃的特性使得現在的水性和油性染料都無法在上面留下長久的印記，而物鏡上的十字準星是需要近乎永久的保留的，這就需要一種新的染料。其實這個問題在之前製出玻璃後，趙永泰想製作燒杯、試管等玻璃器皿時就已經現了，不過當時一時沒有解決的辦法，趙永泰也不急，也就暫時放下了。
現在又遇到這個問題，搞得趙永泰很是鬱悶：早知道當初解決了就好了。為此，他專門找到了商行的染坊匠師，希望他們能夠幫忙解決。這事兒他自己是沒辦法了，後世用的都是成品，誰會去問燒杯上的刻度是用什麼材料。而且就算知道多數也沒用，後世很多都是用的化工合成材料，現在根本沒辦法弄出來。這次趙永泰只能期望這些染坊的匠師們也和其他坊的匠師一樣能夠想辦法幫他解決了。
匠師們一時半會兒也沒有辦法，趙永泰給他們留下了這個研究項目就離開等消息了，反正他在這裡沒什麼用。
在等待的時候，趙永泰又想起來兩樣航海中的重要東西——羅盤與六分儀。羅盤現在已經應用得比較普遍了，但刻度太大，使用時在方向的指引上不夠精確。而且此時中國的羅盤普遍都沒有遮蓋，使得使用時也容易受到外界影響。
現在既然已經有了玻璃，那形成封閉環境就很簡單了。為了讀數更精確，趙永泰特地製作了一個5o厘米直徑的羅盤。每一度還分了十格，被趙永泰命名為分。
六分儀原理不清楚，趙永泰就直接把這個問題扔給了剛完成雙筒望遠鏡研製的研究組，並邀請了傳教士們加入。這個比較急，顯微鏡後面再說吧。
實際上，趙永泰現現在航海用的東西還真多，作為帆船，風力和風向無疑是最主要的影響因素。不過風向標和風器倒是不難製作。這個他找到了鐵器廠的學生和工匠，將原理告訴了他們，讓他們成立研究組來完成。
實際上，在完成了時鐘的研製後，這個東西對精工坊來說還真沒什麼難度。風向標簡單，用個薄木板以軸與刻度盤相連就好了，軸上套一個小型軸承，以增加木板轉向的靈活性。為了配合趙永泰的大羅盤，風向標的刻度盤與羅盤的完全相同。
風器的測部分趙永泰直接用了後世的三葉輪式，也就是軸上連三個圓形的薄木板。木板的同一麵包上一個半球形的光滑殼。這樣風吹動木板時，三個木板就會以同一個方向繞軸轉動，風越高轉得越快。軸的下端耦合一個齒輪組，齒輪組帶動一個計數器，計數器同時與時鐘機構相連。單位時間的轉數乘以三個球心所確定的圓周周長就是所測的風，最終在讀數器上顯示出來。
這兩個儀器顯示的數據可以幫助船長隨時調整風帆的數量與朝向，以控制艦船的航向與航。
用了半個多月的時間，染坊的匠師們終於想出了一種新的染料。其實它也不算是新的，它是用桐油代替水，裡邊加入所需要的顏料混合而成。此種桐油染料很粘稠，塗畫在玻璃上也不容易脫落。而且在玻璃上畫出需要的圖樣後，馬上進行烘乾，染料就可以在玻璃上保持很長的時間。雖然沒有後世的那種永久保持的塗料好，但以目前的條件來說已經非常不錯了。
為了能讓十字線寬盡可能的細，工匠們還想出了用墨線的方法來在物鏡上印製十字線。墨線選擇生絲，使得線寬可以達到o.1毫米。雖然線寬對於現在這種近距離的作戰沒有太大的影響，但能更精確總是好的，這也是他一直所強調的。為此，趙永泰也沒有吝嗇獎勵，讓工匠們喜笑顏開。
其實染坊的工匠們也因此現了一個新項目，為玻璃製品配上字畫。中國人本來就喜歡字畫，能在現在用得上玻璃製品的，也都是大富之家，家裡也不缺少文人墨客。即是家裡沒有，也都會擺出一副書香門第的樣子。現在的玻璃製品雖然很精美，也很受歡迎，但總是光亮透明的樣子大家總會有厭倦的時候。如果給玻璃製品上寫上字畫，那就完全不一樣了，玻璃製品就不再是單純的器具，可以被稱為藝術品了，就具有了收藏價值。一隻印有水調歌頭的玻璃酒壺肯定能比一隻純透明的酒壺受歡迎。就好像瓷器一樣，花瓷總比白瓷要受歡迎，要貴。再加上迎合了文人墨客的風雅最求，不難想像印有字畫的玻璃製品的受熱捧程度。
在趙永泰的言傳身教以及幾大工坊工匠們的親身示範下，現在商行的所有工匠們都很努力地掘身邊的技術，以期能夠轉化為商行能夠出售的商品。這樣大家不但能夠得到獎勵，還能夠提升自己的等階，從而獲得更高的工錢，最終獲得較高的社會地位。
根據趙永泰的要求，單筒瞄準具被裝在了炮座底座左側上，這樣瞄準具在炮時不會後移，瞄準人員在炮後能迅查看命中情況，以調節下次的炮口角度，提高命中率。另外，海船在海中是一直處在搖擺狀態的，也就是說火炮的炮口角度是不固定的，這樣就需要瞄準人員確定最佳的炮時刻。固定的瞄準具可以讓瞄準人員不用擔心炮時被火炮的後移傷到，就可以在炮時也不用離開瞄準具，就能盡可能地確定最佳炮時刻。遂器在炮身右邊，瞄準人員布命令，右側的炮手拉動拉繩，這樣就能最大限度地提高艦炮的命中率。
經過炮場的試驗表明，安裝了瞄準具的固定火炮在12oo米範圍內的命中大為提高。考慮到海上的風浪因素，艦炮6oo米的有效攻擊距離應該能夠保證。而現在西方的海上炮戰距離多在4oo米以內，有效攻擊距離多在3oo米以內。這樣己方的戰艦就具有了射程優勢，在條件允許的情況下甚至可以一直與敵艦拉開距離進行遠距離炮戰，直接用火炮優勢將其磨死，從而保證己方戰艦的安全。
可以說，光學瞄準具彌補了己方前裝炮裝填度慢的不足，同時也增強了趙永泰海戰的信心。雖然他一直堅持用前裝炮，但對海戰的信心卻不足。畢竟現在西方的海戰經驗，特別是炮戰經驗比大明水師要豐富高明得多。他們既然大量採用後裝炮，說明後裝炮在現在的海戰上確實有很大的優勢。而自己不過是憑著想像，靠著一些後世戰爭的經驗來建設自己的海軍，所以他心裡其實很沒有底。雖然他在別人面前一直表現得很有信心，但這都是做給其他人看到的。畢竟既然選擇要走這條路，總要讓大家相信這條路是可以走出來，可以走下去的。而現在他的信心就是其他所有人的信心，他必須要讓大家都有信心才能集中大量的資源來走出這條路。
但為了讓自己真正有信心，所以他一直對火炮諸多要求，因為他對此報以最大的期望。現在在火炮上有了射程優勢，趙永泰覺得至少現在是可以一拼了。
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