第四百三十九章 铸钢为炮
汉武挥鞭第四百三十九章铸钢为炮
汉七十年,四月。
少府诸冶监的冶铁作坊用一体成型的新式铸造工艺,铸出了足够结实的细长无缝钢管。
刘彻穿越已满二十载,却没推出枪炮设计,等的无非就是此时此刻。
军事工业若不能精益求精,那就宁缺毋滥,不要在必定会被迅速淘汰的研究课题上消耗巨大的人力物力,免得劳民伤财,不符性价比。
对枪炮亦是如此,实则以大汉原先的冶炼工艺,要铸炮不难,且不说铸铁炮,便是青铜炮都是可以用的。
然而那是“臼炮”,是炮管较短,射角大,初速低,高弧线弹道的滑膛火炮。因其炮身短粗,外形类似舂米用的石臼,故谓之“臼炮”。
臼炮射程短,在早期主要用以破坏坚固的建筑工事,直到发展出小口径、方便携带的迫击炮,才更具实用价值。
据史籍记载,早在十三世纪就已出现臼炮,用黑火药来发射石弹,华夏明清时的诸多将军炮亦为臼炮,只不过由石弹改为铸铁弹罢了。
现下大汉要对付的主要是游牧民族,周边小国也鲜少有坚城深池,笨重臼炮在实战中的效用着实不大,尤是刘彻已设计出复合弓,研制出高爆炸药,又用雷管弄出掌心雷(手榴弹)。
若可大幅加长炮管,又以铸铁制的炮弹取代石弹,稍稍减小口径,从而减少炮的游隙(即炮膛内径与弹体之间的空隙),就可提高了炮弹的初速,增强炮弹的冲击力。
此类火炮谓之“加农炮”,是指炮管较长,发射仰角较小,弹道低平,可直瞄射击,炮弹膛口速度高的火炮。
从臼炮到加农炮的转变,是火炮发展历程的大飞跃,其重要性不言可喻。
对大汉更是如此,刘彻本就不想用黑火药作为火炮的发射药,而是打算用跨时代的三基发射药,即为如含火棉、硝化甘油和硝基胍的火药。
那问题就来了,别说青铜炮和铸铁跑,就算是有缝钢炮都耐受不住三基发射药的爆炸力。
发射药加少了,口径小的加农炮威力太低;发射药加多了,加农炮极易炸膛。
毕竟加农炮的炮管细长,炮身不如臼炮敦实,对金属刚性要求极高。
正因加农炮管又细又长,故想铸造出符合标准的无缝钢管难度很高,除非锻铸时能一体成型。
军工业向来就能反映出所处社会的整体科技水准,愈是高端的军事科技,科技树上就不愈不能偏科。
譬如航空母舰上,大到船壳甲板,小到螺丝螺栓,差一点都不成的。
无缝钢管的铸造成功,意味着少府向制作加农炮迈出关键一步,刘彻自是欣喜不已。
大汉骑兵对匈奴连战连捷,至少在面对到罗马帝国的重装兵团前,汉骑应是再没甚么强劲对手了。
刘彻不想搞甚么落后的火绳枪乃至燧发枪,射程短,威力小,射速慢,对现今主要负责远征任务的汉军而言,燧发枪很是鸡肋。
总不能让骑兵跑到数万里外,下了马排成火枪阵,学着后世拿破仑麾下枪兵,一排排的轮番射击。
待得大汉加农炮制作成功,就可着少府诸冶监继续尝试将无缝钢管小型化,最终得以用来制作枪管。
再弄出些钢制配件,且设计出击发药装在枪弹底部的金属定装弹,那击发枪就可以现世了。
击发枪所使用的是定装弹,无烟火药的发明则促成定装弹的发展,扣动扳机施放击锤撞击击针,击针击发底火,底火再引燃发射药射出弹丸。
大汉现下已可制取大量火棉,即硝化纤维,故大批量制取无烟火药不是问题。
只要少府冶金工艺再度大幅提升,铸造出符合标准的无缝枪管及铜铅定装弹,别说击发枪,就是后世威名赫赫的马克沁机枪,刘彻都能设计出来。
突突突
刘彻想到汉军将士用马克沁机枪突突掉罗马重装兵团的场景,只觉着实美得慌。
只是且还有得等,路要一步一步走,饭要一口一口吃,工业发展更要脚踏实地,急不来的。
刘彻亲身驾临少府诸冶监,仔细验看陆续铸造出的五根无缝钢管。
之所以耗费巨赀连铸五根,乃因刘彻近年为少府乃至帝国科学院定下的章程,新工艺和新科技实现的表征,必是可重复验证的,侥幸弄出来虽可视为关键性突破,却不能真的视为成功。
刘彻细细瞧那钢管,长愈丈许,汉代一丈十尺,每尺约二十四厘米,故此钢管约有两米五,长度为后世清代威远将军等轻型臼炮的三倍有余。
然此钢管口径较小,仅为半尺,不及威远将军炮的一半。
炮管长度对口径比例对加农炮的射程有很大影响,简单来讲,比例愈高,射程会愈大。
在十八世纪,加农炮的炮身长度多为口径的二十余倍,射程仅有数公里。
到得二战,随着发射药改进和冶金工艺的发展,加农炮身最长可达到口径的五十倍,最高射程可达三十公里。
待得被榴弹炮逐渐取代,加农炮的最长炮身为口径七十倍,最高射程超过三十五公里。
少府诸冶监铸造出的首批无缝钢管的长度将将为口径的二十倍,且口径不大,就算铸造成炮,也只能算轻型加农炮。
不过因大汉版加农炮可采用三基发射药,最大射程应能接近五公里,换算成大汉度量,约莫能有个十里地,至于能打得多准,那就难说了。
这也不错啦!
刘彻伸手摩挲着尚有些粗糙的钢管表面,心内雀跃不已。
好歹是无缝钢管,不似清代威远将军炮为铜铸,故炮身的管壁厚度仅为五寸,却已足以保证炮身刚度,即所谓的“梁强度”,极大降低了炸膛的风险。
且因管壁厚度远比威远将军炮平均壁厚小,故虽炮管长得多,但可预估这大汉加农炮完全成型后,重量不会比威远将军炮重多少。
依照史籍推估,威远将军炮全重应不到三千公斤,依大汉度量,约为二百钧。
此等重量,若大汉要往万里外派远征军,从陆路要拖过去还是有些麻烦的,毕竟这年月没甚么铁路,刘彻也不会在境外造桥修路,铺设沥青大道。
然若将之安装到风帆战列舰上,日后海战将不再需要用高爆弩箭,到了地方还能卸下来供陆军使用,攻城拔寨自是无往不利。
坚船利炮的时代,就要正式拉开序幕了!
想到此节,刘彻反倒缓下心境。
蒸汽机,汽轮机,轮船,铁壳轮船,大汉的船舰发展还任重道远,得步步往前推进。
至于螺旋桨和涡轮机,那特么就扯太远了,刘彻又不是小白穿越文的主角,压根没奢望天上嚓掉下个大裤衩,里头装着根又大又粗的金手指。
现下少府诸冶监已能铸造出合乎炮管标准的无缝钢管,那蒸汽机的气缸就有了着落。
过往最犯愁的就是气缸钢壁的坚固程度和密闭性,有了无缝钢管,两者都足以保障,活塞处的气密性虽尚难以完全解决,但倒不算太重要。
后世影剧常见老式轮船或火车的蒸汽机室,嚓嚓冒得满室白雾,就是活塞部分在漏气了,这是很正常的事。
只是汽修工在气缸附近压根没法呆,每逢蒸汽机出现故障,往往只能先停机,待气缸完全停止运作,且温度下降后,再对其进行维修。
这等缺陷在某些时候是要命的,尤其是在两国海军彼此交战时,停船可就成了活靶子。
不过大汉倒也不在乎这事,若真能有安装了蒸汽机的铁壳巨舰,放眼现今世界,在海上还有甚么敌手,就算船舰真在海战时趴窝,只怕也没人能将之击沉的。
小书亭
念及至此,刘彻边是费心劳神从脑海书库翻找火炮资料,不断完善大汉加农炮的设计图纸,边是让清河王刘乘去与少府卿陈煌商议,先铸造个小型气缸试试。
刘乘对蒸汽机虽早有了解,却也只是些粗浅皮毛。
因刘彻早年对他说过,依着大汉的冶练工艺,这蒸汽机短期内是搞不出来的,就算不惜工本的纯手工研磨部件,因体积小,效率低,也压根不实用。
嗯……就跟那热气球似的,除了刘乘闲来没事时,会乘着个微型的在沧池上晃荡,还真是没甚么旁的用处。
无缝钢管的出现,意味着大汉冶炼工艺的大幅提升,使蒸汽机最关键的气缸部件得以真正实现,且可将之大型化,进而真正具有实用价值。
刘彻再三嘱咐刘乘,必得循序渐进,从小型蒸汽机做起,慢慢试验,别到时气缸没爆裂,反倒是锅炉先给炸了。
摆弄蒸汽机虽比搞雷管安全不少,但依照刘彻上辈子的见闻,被锅炉炸死的倒霉蛋还是不少的。
蒸汽机造得愈大,就愈是危险,便连气缸漏汽都会将人烫死烫伤。
帝国科学院的匠奴们出现伤亡倒还罢了,若刘乘这院监出甚么意外,刘彻可就真真赔大发了。
故而刘彻给刘乘下了严令,设计图纸可以,制造过程也可参与其中,但生火验证时得躲得远远的,别特么得意忘形,拿小命开玩笑。
先前帝国科学院在制取叠氮化钠时,就曾将实验室给炸了,好在刘乘没事,刘彻也庆幸自个总不厌其烦的叮嘱他小心小心再小心。
诺贝尔,居里夫人,邓稼先……
前世多少科学先辈就因些许不慎,对身体造成难以挽回的伤害,着实令人扼腕叹息,更当引以为鉴。
实验室向来不是甚么安全之地,刘彻作为化工硕士,对此深有体会。
加农炮的试制更是如此,刘彻特意让羽林卫协助少府匠师负责铸炮制炮,更调拨了不少汉人官奴到羽林卫在城外的演练场,以作为试炮时的操作手,尽量避免匠师和羽林卫出现伤亡。
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刘彻穿越已满二十载,却没推出枪炮设计,等的无非就是此时此刻。
军事工业若不能精益求精,那就宁缺毋滥,不要在必定会被迅速淘汰的研究课题上消耗巨大的人力物力,免得劳民伤财,不符性价比。
对枪炮亦是如此,实则以大汉原先的冶炼工艺,要铸炮不难,且不说铸铁炮,便是青铜炮都是可以用的。
然而那是“臼炮”,是炮管较短,射角大,初速低,高弧线弹道的滑膛火炮。因其炮身短粗,外形类似舂米用的石臼,故谓之“臼炮”。
臼炮射程短,在早期主要用以破坏坚固的建筑工事,直到发展出小口径、方便携带的迫击炮,才更具实用价值。
据史籍记载,早在十三世纪就已出现臼炮,用黑火药来发射石弹,华夏明清时的诸多将军炮亦为臼炮,只不过由石弹改为铸铁弹罢了。
现下大汉要对付的主要是游牧民族,周边小国也鲜少有坚城深池,笨重臼炮在实战中的效用着实不大,尤是刘彻已设计出复合弓,研制出高爆炸药,又用雷管弄出掌心雷(手榴弹)。
若可大幅加长炮管,又以铸铁制的炮弹取代石弹,稍稍减小口径,从而减少炮的游隙(即炮膛内径与弹体之间的空隙),就可提高了炮弹的初速,增强炮弹的冲击力。
此类火炮谓之“加农炮”,是指炮管较长,发射仰角较小,弹道低平,可直瞄射击,炮弹膛口速度高的火炮。
从臼炮到加农炮的转变,是火炮发展历程的大飞跃,其重要性不言可喻。
对大汉更是如此,刘彻本就不想用黑火药作为火炮的发射药,而是打算用跨时代的三基发射药,即为如含火棉、硝化甘油和硝基胍的火药。
那问题就来了,别说青铜炮和铸铁跑,就算是有缝钢炮都耐受不住三基发射药的爆炸力。
发射药加少了,口径小的加农炮威力太低;发射药加多了,加农炮极易炸膛。
毕竟加农炮的炮管细长,炮身不如臼炮敦实,对金属刚性要求极高。
正因加农炮管又细又长,故想铸造出符合标准的无缝钢管难度很高,除非锻铸时能一体成型。
军工业向来就能反映出所处社会的整体科技水准,愈是高端的军事科技,科技树上就不愈不能偏科。
譬如航空母舰上,大到船壳甲板,小到螺丝螺栓,差一点都不成的。
无缝钢管的铸造成功,意味着少府向制作加农炮迈出关键一步,刘彻自是欣喜不已。
大汉骑兵对匈奴连战连捷,至少在面对到罗马帝国的重装兵团前,汉骑应是再没甚么强劲对手了。
刘彻不想搞甚么落后的火绳枪乃至燧发枪,射程短,威力小,射速慢,对现今主要负责远征任务的汉军而言,燧发枪很是鸡肋。
总不能让骑兵跑到数万里外,下了马排成火枪阵,学着后世拿破仑麾下枪兵,一排排的轮番射击。
待得大汉加农炮制作成功,就可着少府诸冶监继续尝试将无缝钢管小型化,最终得以用来制作枪管。
再弄出些钢制配件,且设计出击发药装在枪弹底部的金属定装弹,那击发枪就可以现世了。
击发枪所使用的是定装弹,无烟火药的发明则促成定装弹的发展,扣动扳机施放击锤撞击击针,击针击发底火,底火再引燃发射药射出弹丸。
大汉现下已可制取大量火棉,即硝化纤维,故大批量制取无烟火药不是问题。
只要少府冶金工艺再度大幅提升,铸造出符合标准的无缝枪管及铜铅定装弹,别说击发枪,就是后世威名赫赫的马克沁机枪,刘彻都能设计出来。
突突突
刘彻想到汉军将士用马克沁机枪突突掉罗马重装兵团的场景,只觉着实美得慌。
只是且还有得等,路要一步一步走,饭要一口一口吃,工业发展更要脚踏实地,急不来的。
刘彻亲身驾临少府诸冶监,仔细验看陆续铸造出的五根无缝钢管。
之所以耗费巨赀连铸五根,乃因刘彻近年为少府乃至帝国科学院定下的章程,新工艺和新科技实现的表征,必是可重复验证的,侥幸弄出来虽可视为关键性突破,却不能真的视为成功。
刘彻细细瞧那钢管,长愈丈许,汉代一丈十尺,每尺约二十四厘米,故此钢管约有两米五,长度为后世清代威远将军等轻型臼炮的三倍有余。
然此钢管口径较小,仅为半尺,不及威远将军炮的一半。
炮管长度对口径比例对加农炮的射程有很大影响,简单来讲,比例愈高,射程会愈大。
在十八世纪,加农炮的炮身长度多为口径的二十余倍,射程仅有数公里。
到得二战,随着发射药改进和冶金工艺的发展,加农炮身最长可达到口径的五十倍,最高射程可达三十公里。
待得被榴弹炮逐渐取代,加农炮的最长炮身为口径七十倍,最高射程超过三十五公里。
少府诸冶监铸造出的首批无缝钢管的长度将将为口径的二十倍,且口径不大,就算铸造成炮,也只能算轻型加农炮。
不过因大汉版加农炮可采用三基发射药,最大射程应能接近五公里,换算成大汉度量,约莫能有个十里地,至于能打得多准,那就难说了。
这也不错啦!
刘彻伸手摩挲着尚有些粗糙的钢管表面,心内雀跃不已。
好歹是无缝钢管,不似清代威远将军炮为铜铸,故炮身的管壁厚度仅为五寸,却已足以保证炮身刚度,即所谓的“梁强度”,极大降低了炸膛的风险。
且因管壁厚度远比威远将军炮平均壁厚小,故虽炮管长得多,但可预估这大汉加农炮完全成型后,重量不会比威远将军炮重多少。
依照史籍推估,威远将军炮全重应不到三千公斤,依大汉度量,约为二百钧。
此等重量,若大汉要往万里外派远征军,从陆路要拖过去还是有些麻烦的,毕竟这年月没甚么铁路,刘彻也不会在境外造桥修路,铺设沥青大道。
然若将之安装到风帆战列舰上,日后海战将不再需要用高爆弩箭,到了地方还能卸下来供陆军使用,攻城拔寨自是无往不利。
坚船利炮的时代,就要正式拉开序幕了!
想到此节,刘彻反倒缓下心境。
蒸汽机,汽轮机,轮船,铁壳轮船,大汉的船舰发展还任重道远,得步步往前推进。
至于螺旋桨和涡轮机,那特么就扯太远了,刘彻又不是小白穿越文的主角,压根没奢望天上嚓掉下个大裤衩,里头装着根又大又粗的金手指。
现下少府诸冶监已能铸造出合乎炮管标准的无缝钢管,那蒸汽机的气缸就有了着落。
过往最犯愁的就是气缸钢壁的坚固程度和密闭性,有了无缝钢管,两者都足以保障,活塞处的气密性虽尚难以完全解决,但倒不算太重要。
后世影剧常见老式轮船或火车的蒸汽机室,嚓嚓冒得满室白雾,就是活塞部分在漏气了,这是很正常的事。
只是汽修工在气缸附近压根没法呆,每逢蒸汽机出现故障,往往只能先停机,待气缸完全停止运作,且温度下降后,再对其进行维修。
这等缺陷在某些时候是要命的,尤其是在两国海军彼此交战时,停船可就成了活靶子。
不过大汉倒也不在乎这事,若真能有安装了蒸汽机的铁壳巨舰,放眼现今世界,在海上还有甚么敌手,就算船舰真在海战时趴窝,只怕也没人能将之击沉的。
小书亭
念及至此,刘彻边是费心劳神从脑海书库翻找火炮资料,不断完善大汉加农炮的设计图纸,边是让清河王刘乘去与少府卿陈煌商议,先铸造个小型气缸试试。
刘乘对蒸汽机虽早有了解,却也只是些粗浅皮毛。
因刘彻早年对他说过,依着大汉的冶练工艺,这蒸汽机短期内是搞不出来的,就算不惜工本的纯手工研磨部件,因体积小,效率低,也压根不实用。
嗯……就跟那热气球似的,除了刘乘闲来没事时,会乘着个微型的在沧池上晃荡,还真是没甚么旁的用处。
无缝钢管的出现,意味着大汉冶炼工艺的大幅提升,使蒸汽机最关键的气缸部件得以真正实现,且可将之大型化,进而真正具有实用价值。
刘彻再三嘱咐刘乘,必得循序渐进,从小型蒸汽机做起,慢慢试验,别到时气缸没爆裂,反倒是锅炉先给炸了。
摆弄蒸汽机虽比搞雷管安全不少,但依照刘彻上辈子的见闻,被锅炉炸死的倒霉蛋还是不少的。
蒸汽机造得愈大,就愈是危险,便连气缸漏汽都会将人烫死烫伤。
帝国科学院的匠奴们出现伤亡倒还罢了,若刘乘这院监出甚么意外,刘彻可就真真赔大发了。
故而刘彻给刘乘下了严令,设计图纸可以,制造过程也可参与其中,但生火验证时得躲得远远的,别特么得意忘形,拿小命开玩笑。
先前帝国科学院在制取叠氮化钠时,就曾将实验室给炸了,好在刘乘没事,刘彻也庆幸自个总不厌其烦的叮嘱他小心小心再小心。
诺贝尔,居里夫人,邓稼先……
前世多少科学先辈就因些许不慎,对身体造成难以挽回的伤害,着实令人扼腕叹息,更当引以为鉴。
实验室向来不是甚么安全之地,刘彻作为化工硕士,对此深有体会。
加农炮的试制更是如此,刘彻特意让羽林卫协助少府匠师负责铸炮制炮,更调拨了不少汉人官奴到羽林卫在城外的演练场,以作为试炮时的操作手,尽量避免匠师和羽林卫出现伤亡。
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