笔趣阁 > 穿越小说 > 阉党二世祖 > 第一百二十八章 火炮
    中国从唐代开始就已经将火药用于军事,到南宋时期为了对付北方兴起的蒙古帝国,更是将火药武器发扬光大,这时已经发明身管武器突火枪。但是局限于火药配方威力不足,火器的制造材料多种多样,所以这个时期的火器只能当成辅助武器使用。

    火器真正独当一面要从元末明初的农民战争开始,当时为了争夺南中国的控制权,朱元璋和长江中游的陈友谅、下游的张士诚大打出手,因为朱元璋当时实力最弱,没办法只好大量发展火器这种新式武器。

    朱元璋利用火器先后打败了各个农民割据势力,赶走了蒙古人建立了明朝。明朝的建立,使我国封建社会发展到了一个新的历史时期。当时,社会经济十分繁荣,农业、手工业和商业极为发达,海外贸易非常活跃,新的生产力和生产关系处在萌动状态,资本主义因素开始萌芽,科学技术进步出现了明显的转机。

    所有这些新的进步的因素,为明代的兵器特别是火药、火器发展提供了物质技术基础。加之有明一代,北方长期受到游牧部落贵族统治者的骚扰,东南沿海经常遭受倭寇的侵掠,因此为了巩固边防,抗击外族的进犯,明代统治者十分重视国家武备,对火药、火器尤为重视,朝野上下视火器为御敌长技。在这样的历史背最下,明代的火药、火炮迅速发展起来,出现了我国火药火炮史上的鼎盛时期。

    从明初火器作为明军的主要兵种加入作战序列,在永乐年间甚至出现了全火器部队神机营。这时期经过从宋代到明代几百年的摸索,工匠已经可以使用金属作为火器的主要材料,各种身管武器层出不穷,为朱元璋能占领全国立下汗马功劳。

    明王朝建立后朝廷对火器的开发并没有停止,在明中期各型武器已经具备近代火器的基本特征,比如火铳具有望山、扳机,火炮具有炮耳、炮架。

    在明朝万历时期,广东明军将沉没于珠江湾的荷兰商船打捞出水,发现上面的火炮比自己使用的火炮先进不少,马上上报朝廷开始仿制。这个时期明代科技实力不比西方差多少,所以很快就将这种西方大炮仿制出来,朝廷特命名为红夷大炮,在辽东宁远城打死努尔哈赤的,正是这种仿制的红夷大炮。

    红夷大炮威力巨大,但是明朝仿制的火炮还是不如原装的厉害,没办法为了增加威力和射程,只能增大炮身的厚度,这样一来火炮最为重要的机动性就没了。

    这也是没办法的事情,火炮外型很好仿制,但是具体铸炮方法和原材料的制造这个靠仿制是学不会啊。明代铸炮的方法还是泥范法,也就是从中国古代使用的翻砂法发展出来的工艺。

    泥范法在西周时期就在使用,当时主要用来制作青铜器。泥范法原理十分简单,先用细箩筛制白泥,剔除石子和杂物。然后将调合均匀的泥土拍打成平泥片,等泥片半干后按照所

    铸造的火炮的形状制成几大块泥漠,而后晾干,或用微火烘烤,修整剔补范内面的瑕疵,做到尽量光滑,这就成了铸造所用的外范。

    然后用相同工艺制作内范,外范分为几个部分,内范是一个整体。但是要比外范要小,和外范相差的尺寸就是大炮的厚度。也是等到里外全都干透,将内范倒置于底座上,再将外范置于内范周围。外范合拢后,用胶泥把外范封死,等到胶泥干透后,再盖上上面封闭的范盖,范盖上至少留下一个浇注孔。

    然后就是浇铸了,将融化的青铜溶液沿浇注孔注入,等铁液冷却后,打碎外范和内范,将所铸的火炮取出,经过打磨修整,这就是红夷大炮的制作工艺。

    这种工艺不能说不好,泥范法工艺简单,原材料可以就地取材,适合大规模生产。可是泥范法制造青铜器可以,使用温度更高的生铁就不行了。因为泥范在怎么阴干其中也含有气泡,当温度高达上千度的铁水灌进泥范时,其中气泡就会膨胀,这样铸造好的炮身内部就会出现气泡,这对火炮的使用寿命和威力都有不少的影响。

    生铁的延展性没有青铜好,加上工艺不可避免的形成砂眼,为了防止炸膛,国产大炮都弄得很重,才有千斤万斤大炮一说。

    从海里打捞出来的原版火炮就没有这个原因,当然不是西方生产工艺更先进,只是西方将泥范法改成了失蜡法,大大减少炮身气泡的形成。

    马铖也不会西方的失蜡法,但是他会一种更简单、更适合中国国情的工艺,这就是铁范法。

    铁范法也叫铁模铸炮法,发明人就是清末的龚振麟。龚振麟是浙江嘉兴县县丞,本来和军火工业八竿子打不着,但是他有个“素有巧思”的名声在外,鸦片战争期间被两江总督裕谦调到宁波军营专门负责铸炮。

    当时清朝正在和太平军作战,前线大炮损耗多,需求量极大。龚振麟经过几次试验,终于发明了铁模铸炮法。

    铁模铸炮法和泥范法差不多,先用熟铁制造成大小合适的硬模。铸炮时,先将铁模的每瓣内侧刷上两层浆液。第一层浆液是用细稻壳灰和细沙泥制成的;第二层浆液是用上等极细窑煤调水制成的。然后,两瓣相合,用铁箍箍紧、烘热,节节相续,最后浇铸金属熔液。待浇足熔液,冷却成型以后,即刻按模瓣次序剥去铁模,如剥掉笋壳一样,逐渐露出炮身,再剔除炮心内的泥胚胎,膛内自然光滑。

    同传统泥模铸炮相比,铁模铸炮的优越性在于铸造出来的炮身品质好,里外表面光滑,不像泥模那样会让炮身产生气泡。再来就是因为不需辛苦涂制泥模等干燥,因此制造速度极快,且不受气候影响。因为模子可以重复使用,生产速度快,产量大,成本可以压得很低。更大的意义在于标准化制造。标准化批量制造出外形、性能几乎完全一模一样的产品,这点对于火炮来说

    是至关重要的。

    马铖的办法比龚振麟的要先进,马铖看过后世很多穿越,决定采用后世南北战争时使用的身管自紧法。

    第一步是和龚振麟一样制作外范。然后用传统泥模铸造法铸成铁制内范,这样就可以用来铸炮了。因为内范也是铁制,所以内部是空心的,两头各有管道用来进水和排水。

    炮身这次不用生铁,改用低碳钢。当融化的金属液浇入模具后,金属液便开始慢慢冷却,这时候内模里的水就派上用场了,靠近内模的金属液在水的作用下最先冷却凝结成钢,而在外层的金属液冷却较慢。

    因为热胀冷缩的原理,等到整个铸件都冷却完毕后,外层后冷却的部分就会紧紧地箍住内层先冷却部分,这样整个铸件就会产生一个向内紧箍的力,就是有了这个力才使得炮管能够承受更大的膛压。这种内模控制冷却的方法可以有“身管自紧”的效果。

    经过身管自紧工艺的身管,使用寿命大为延长,还能大幅度的减少身管厚度,减轻重量,增加火炮的机动性。

    当然这只是马铖臆想出来的办法,具体怎么办还需要宋应星去实际操作,马铖可不具备动手能力。

    当时马铖将图纸和自己写的铸炮方法交给宋应星,宋应星看了看并没有什么,只是表示要先研究一下。这一研究就研究了三个月,原本马铖已经对能不能产出合格的大炮死心了,没想到这时宋应星送来消息,让马铖来一趟,铸炮的事情有眉目了。

    马铖来到铸炮车间正看到宋应星指挥工人在忙前忙后,这老家伙几个月不见胖了不少,马铖为了让老家伙满意,在物质条件上尽可能的满足老家伙,除了将宋应星的两个儿子送去给钱谦益当徒弟,还花了五百两银子从勾栏之中赎了一个清倌人,交给老家伙宋应星糟蹋。

    不过有付出就有回报,现在的回报就是宋应星终于给马铖搞出火炮了。

    马铖虽然在心中叫宋应星老家伙,但是表面上可不敢有半点不恭敬,因为这个时代讲究天地君亲师,如果你对自己老师不尊敬那基本在社会上没法混了。

    马铖还有远大的理想,所以虽然心中骂宋应星老家伙,但还是躬身上前行礼道:“徒弟马铖,拜见老师!”

    现在虽然是十二月份,但是因为这里是铸炮车间,里面的温度还是很高的,宋应星擦了擦脸上的汗,看到马铖后说道:“仲和你来了,为师这次终于不负众望,将你的那个铁模铸炮法捣鼓出来,今天就是第一次浇铸,所以让你来看看!”

    马铖听宋应星说完大拍马屁:“老师果然天纵英才,徒弟只是个想法,根本没想到能不能成,没想到老师竟然成功了,徒弟真是佩服的五体投地!”

    宋应星挥了挥手打断马铖的马屁:“好了,现在稍等片刻,一会儿就要开始最重要的浇铸了!”