大文学 > 历史小说 > 大明流贼 > 第一百九十章 重炮全文阅读

第一百九十章 重炮

孙可望不仅仅在忙着农事,黄大炮的火炮制作也在他的观察之中。军械局现在普遍采用煤炭来进行钢材的炼制,一些工匠发现,如果煤炭不充分燃烧,会生成一种更有趣的东西,由于它呈烧焦状,工匠们就给它取名叫焦炭。

由于蜀都的煤炭普遍含有大量硫化物,煅烧出来的生铁、熟铁因为含有大量的硫化物而易碎。

????以前为了制作上好的兵器,铁匠通过多番打磨,如此方将硫化物等杂质打出来。

????现在通过小高炉以及坩埚平炉方式,加上焦炭冶炼出来的钢铁虽然与现代钢铁相比差距颇大,但其硬度比起过去含有大量硫化物的生铁、熟铁提升非常之多,且非常不易于折断。

????由于冶铁工艺的改进,钢铁制造成为可能,黄大炮更是改进出了铁模铸造武器。为了避免炸膛,在铸造过程中采用多次淬火方式,如此能够承受较大压力。

????另外,对内壁进行有效处理,工人通过锉刀对炮管一段一段的打磨,内壁比起过去光滑得多。而且大炮在重量上比起那些用青铜铸造的要轻,射程较远。

传教士利马窦曾在在书中谈及当时中国大炮的问题,说是装药少,射程短。

又没有准星,故而无法进行瞄准。加上火炮的炮膛外口宽,内部小,不能有效的聚集火药气体,炮膛内部也无法做到合格的圆形,炮膛没有镗光。炮弹尺寸乃至形状都是随心所欲,没有固定形制。弹炮游隙过大,火炮没有炮耳,有头重脚轻的毛病,倘若装药太过密实,就会在开炮的时候颠倒自行炸裂。

但实际上,当时传入的红夷大炮,从本质上说和明军制造装备的各种传统火炮并无两样–––都是滑膛前装炮。其所使用的也是黑火药和实心炮弹。但是受惠与对科学的认识,欧洲火炮从设计上已经有了一些明显的优越性,如身管壁较厚,火炮倍径大,炮身也是从前至后渐粗。因此在射程、杀伤力和安全性方面都有优势。炮身上普遍有了准星和照门,炮身上铸有炮耳,便于架设在炮车上,调整射击角度和移动方便。

????黄大炮接受了朱启明的建议,抛开传统的泥模铸炮法,因为这种方法先得让木匠专门加工出一批专用的木模具:作为支撑体使用的锥形材,车制的炮尾模等等,程序复杂。

而且模具完成之后,首先要着手阳模的毛坯:先在作为支撑体的锥形木材上用草绳密实的缠出大炮的形状。此时的阳模毛肧离最终尺寸还有三指有余。再用粘土和水混合成的泥灰均匀的一层一层的糊在阳模毛肧上。要等上一层彻底干透以后才能糊下一层。

不光是这样,在涂抹的时候,还必须让整个阳模的尺寸比大炮的实际尺寸要大一些,因为铸件会收缩。

当最后一层泥灰干透并且矫正过外形之后,在阳模毛肧外面涂一层蜂蜡。这样阳模表面会很光滑而在下一道工序中不会粘住阴模。

炮尾是车制的木模,用螺钉固定在阳模毛肧上。

这样一来,光是制造模具就要花上半个多月时间,这还是得天时不错的情况下。

接着,阳模完工之后就开始利用它制造铸炮的铸模。

铸模是把粘土、陶土、细沙和水混合成的半流质泥灰一层一层的涂在阳模上。同样要一层干透以后才涂下一层。完全干透之后在铸模的外面加上铁条的加强筋。

????模具彻底干燥之后,要将阳模取出,方法是将铸模头尾部切开,取出阳模内芯的锥形木材,然后将缠绕的草绳拉出。因为有阳模和铸模之间的那层蜡,所以在取出的时候会比较容易,实在困难的话还可以通过加热的方法使蜡面熔化,造成空隙脱离开。炮尾的模具是单独制造的。

????模具的第三个部件是型芯,是由附着在铁条上的粘土制成的,一般为圆柱体,但是在装火药的部位可能一个特殊的形状。型芯被装入主模具中,装在主模尾部的铁制型芯撑和位于模具炮口部分的粘土制圆环会把型芯固定在适当的位置。

????单独制作的炮尾阴模和炮身阴模重新组合在一起,三个模具装配牢固之后,就要加以焙烧模具完全坚固,最后模具被炮口朝上的整个埋进填实压紧的火坑里。

这一系列的过程下来,造一门炮得一个月,对于急着用的大西军而言,显然是不行的。

所以铁模铸炮就成了大炮铸造的唯一选择。

不过,制作好的火炮还需要进一步的加工,进行炮膛的镗光处理。目前还没有特别好的手段能让这种工艺简单起来。

????镗光作业可以大大提高火炮内壁的光洁度,但是经过测量发现镗光工艺并不能真正切削出一个圆柱体或者校正铸炮过程型芯的偏差。而在整个过程中硬质残留物对镗杆也伤害甚大。

换句话说,这个工艺消耗过大。

另一项方法刚好解决了这一问题。

生铁浇铸时的冷却速率会影响其机械性能,理论上说冷却速率愈高质地愈硬,理想的大炮是中间最硬,但实际却是相反,铸造大炮的时候却是中间冷却最慢。因为第一外层包住内层,外层不冷里面冷不下来。其次外管的表面积也比内管大。不管是辐射或者对流传导散热,散热速度都是和表面积相等的,所以外面会先冷。而这就使炮管密度的分布不理想,身管寿命大打折扣。

????先冷却者先收缩。外层冷却硬化后,里层还没冷却的话,将造成外层比里层更硬,里层的内管可能会形变,或者在里层冷却时产生裂痕之类的。这导致铸炮时的废品率提升,缩减身管寿命,有时候还会影响到火炮的发射性能。

????一八六零年美国南北战争期间,美陆军少校托马斯丁.罗德曼,发明了这一空心铸件工艺,围绕型芯进行铸炮,型芯内部以流水进行冷却,这是一个使炮膛内部先行硬化的方法。这种工艺是早先套筒炮试验合乎逻辑的发展结果。外层金属冷却时向内缩拢,向已经硬化的内层继续加压。这样,发shè药的爆炸力就为炮膛四周的整个厚金属层所吸收,而不是层层向外膨胀。在美国内战及以后的二十年里,用这种方法制造了大部份美海军的重型铸铁炮。这种铸造法的最大意义是大幅降低铸造时的炮管废品率,大幅度的增加了火炮的身管寿命,降低了使用成本,特别铸造重炮的时候。

现在,这种方法也为工匠们所探索出来,应用于实践环节。

眼下的蜀都钢厂以及军械局外加高升记被服厂,基本能够完整地提供大西军所需的军械装备,形成了一个军工体系,唯一不足的是,他们还没有一个可靠研发机构,不能够及时更新和提供更新的技术。这是一个瓶颈所在,也是当下很长时间将要面对的困境。

朱启明一直在考虑要不要将自己的化学知识编订成册,召集有志者去学习,安排有经验的人员去实践,以此来提高化工产业,并带动相关产业的发展。

而孙可望虽然不太明白这些,但也是极为关注这项事业。(未完待续)