劉徹上輩子雖學(xué)過機械製造,但可沒設(shè)計過甚麼火炮,只能參照相關(guān)書籍仔細(xì)斟酌。
依火炮的發(fā)展進程,滑膛炮最終會演化成線膛炮,即在炮管內(nèi)壁增加有規(guī)則的旋轉(zhuǎn)膛線,其截面類似風(fēng)車狀。
發(fā)射時沿炮膛膛線旋轉(zhuǎn)前進,出炮口後炮彈具有一定的轉(zhuǎn)速,可以保持穩(wěn)定飛行,射擊精度比滑膛炮更準(zhǔn)確,射程更長。
然少府諸冶監(jiān)能鑄造出無縫鋼管已屬不易,想在炮管裡增加規(guī)則膛線,那還得等車工技藝也迎來大飛躍才行,也不知要耗到何年何月。
況且線膛炮的炮彈多爲(wèi)從炮尾裝填,也就是所謂的“後膛炮”,故其射程之所以優(yōu)於滑膛炮,也是由於彈帶和膛線密合,可防止火藥燃?xì)庑孤叮WC火藥燃?xì)鈱椡栌凶銐虻耐屏Γ栽龃笊涑毯吞岣呱鋼舻拿芗取?
若是線膛炮和滑膛炮皆採用“前膛炮”設(shè)計,反是滑膛炮的射程更遠,然射擊精度則仍是線膛炮更高。
二戰(zhàn)後的火炮自是皆爲(wèi)後膛炮,但在金屬炮閂、彈藥筒和膛線的新工藝出現(xiàn)前,前膛炮纔是戰(zhàn)爭中的主力火炮。
前膛炮的炮尾不能打開,炮膛與炮管鑄造爲(wèi)一體,炮彈從炮口裝入,通常採用火門點火式的發(fā)射方式,火門位於炮尾上部,當(dāng)藥包從炮口送入炮尾底部,炮手會用鐵絲等尖銳物體從火門刺破炮膛內(nèi)的藥包,再從火門倒入點火藥,最後點燃發(fā)射。
前膛炮的缺點顯而易見,裝藥裝彈太過麻煩,導(dǎo)致射速太低。
每次發(fā)射後,炮膛內(nèi)有燃燒不充分的和殘餘燃燒的火藥、火藥包殘渣,需要用沾水的拖把伸進去清理一下,避免重新裝填火藥時候發(fā)生火災(zāi)等事故。
尤是水師將士使用的艦炮,每次發(fā)射後,還得將炮拽離射擊口做一系列清潔工序,往前面裝藥和炮彈,再推回射擊口。
然若因此而認(rèn)定後膛炮威力比前膛炮大,那就大錯特錯了。
若後膛炮解決不了鑄造工藝不良帶來的問題,更容易發(fā)生事故,由於炮閂合縫不嚴(yán)密也會造成一部分火藥爆炸能量損失,導(dǎo)致射程和炮彈威力遠不如前膛炮。
況且前膛炮可裝填不同種類的炮彈,抑或是包裹著碎鐵片的填充物乃至霰彈,大大增加殺傷面積,這是早期後膛炮極難做到的。
後膛炮雖裝填彈藥方便,與同口徑的前膛炮比,其射速或可高達十倍。
然而後膛炮造價高昂,且對工藝要求極高,不光是炮管,更重要的是炮閂。
後膛炮的炮閂可分爲(wèi)楔式和螺式兩大類,楔式炮閂裝填快,但不易密閉,螺式炮閂裝填慢,但密閉性更好,更安全且射程更遠。
對螺式炮閂,劉徹暫時是不考慮的,就大漢現(xiàn)今的鑄造技術(shù)和車工,造螺絲釘都有些費勁,就別說在炮尾裡整出與螺式炮閂嚴(yán)絲合縫的螺紋了。
純手工慢慢銼?
只怕銼到劉徹七老八十,也裝備不完大漢水師的戰(zhàn)列艦羣。
楔式炮閂對車工要求不高,但對金屬品質(zhì)要求卻極高。
其實早在十五世紀(jì)就出現(xiàn)了後膛炮,但直到十九世紀(jì)後期,後膛炮才得以成爲(wèi)戰(zhàn)場的主力火炮。
現(xiàn)今大漢若硬要製作後膛炮,便不能採用三基發(fā)射藥,而要採用威力小的無煙火藥,必將極大限制射程和炮彈威力。
世間萬物皆有兩面性,脫離實際需求而盲目追求高新技術(shù),反倒會因存在短板而導(dǎo)致事倍功半,這就是木桶的短板理論。
況且依著現(xiàn)下大漢的金屬鑄造工藝,若採用楔式炮閂,炸膛的風(fēng)險太高,實在不劃算。
劉徹自不會犯如此愚蠢的錯誤,大漢現(xiàn)今有三基發(fā)射藥,那前膛火炮發(fā)射後,清潔工序會比使用黑火藥簡單得多。
不必爲(wèi)追求射速而選擇後膛炮,造成射程大爲(wèi)降低,甚至限制炮彈種類,減損對敵殺傷力。
主力火炮暫時要設(shè)計爲(wèi)前膛炮,後膛炮可以著帝國科學(xué)院慢慢試製,主要先嚐試往小型化的方向走,以此積攢經(jīng)驗,作爲(wèi)日後主力火炮更新?lián)Q代的技術(shù)積累,後膛炮的炮彈後裝方式也可讓大漢匠師們作爲(wèi)槍械的重要參考。
劉徹見過完整的科技樹,大漢匠師們卻沒有,故而軍工技術(shù)可跨代,人才培養(yǎng)卻得踏踏實實的循序漸進,讓他們對相關(guān)知識有個逐步瞭解吸納的過程。
後世歷史網(wǎng)文最常見的套路,就是主角穿越數(shù)年,火車火炮四處可見,就算是金手指開大了,但等那主角掛了,這類與時代完全脫節(jié)的技術(shù)又如何傳承下去?
匠師們們知其然,卻不知其所以然,只能依葫蘆畫瓢,那是不行的。
想要推進社會整體進步並非易事,不是麼?
大漢首批加農(nóng)炮採滑膛炮管,前膛設(shè)計,是劉徹仔細(xì)斟酌後,覺得最爲(wèi)合宜的設(shè)計方案。
不過這大漢加農(nóng)炮與後世前膛炮仍有不同之處,主要是在炮彈的擊發(fā)方式上。
既然劉徹不想設(shè)計火繩槍乃至燧發(fā)槍,而要直接跨越到定裝彈的擊發(fā)槍,那火炮的擊發(fā)最好也跳過火繩和燧發(fā)方式。
火繩引燃乃前膛火炮最早的擊發(fā)方式,即在火炮尾端預(yù)留個小圓孔,通常在插入引信之前都會用尖銳的物體從圓孔中事先刺穿發(fā)射藥的外殼,然後將引信插進去,隨後點火發(fā)射。
後世影劇常見的畫面,就是炮手舉著火把,點了引信,呲呲冒火花,就跟放鞭炮似的。
火繩引燃太麻煩,且受天候限制極大,別說是下雨,就是引信受潮,那火炮就得啞火。
燧石擊發(fā)乃是從燧發(fā)槍發(fā)展出的火炮擊發(fā)技術(shù),火炮尾端外置個燧石發(fā)火裝置,炮兵通過一個細(xì)繩拉動燧發(fā)裝置點火。
燧發(fā)點火雖不再需要引信,不需拿著火把傻等,卻仍需往火炮的尾端圓孔填充火藥,以便引燃發(fā)射藥。
火藥也是容易受潮的,故燧發(fā)點火雖比火繩引燃更便捷,卻也難以避免啞火的風(fēng)險。
二戰(zhàn)後,火炮大多采取擊錘式和撞針式,不過那是採用定裝炮彈的後膛炮或迫擊炮,對劉徹設(shè)計的大漢前膛加農(nóng)炮顯是不適用的。
好在大漢現(xiàn)下已能製成雷管,且不是用雷汞,而是更爲(wèi)穩(wěn)定的疊氮化鉛填裝雷管上層,下層則爲(wèi)高爆炸藥。
有了性能穩(wěn)定的雷管,劉徹自然能設(shè)計出外置的火炮撞針裝置,在火炮尾端圓孔塞入微型雷管後,只需讓外部撞針進行強烈撞擊,便可引燃炮管中的發(fā)射藥。
如此一來,炮手在反射時引燃明火,既可免除受天候太大限制,更是大大規(guī)避了在彈藥衆(zhòng)多之處使用明火帶來的巨大風(fēng)險。
大漢加農(nóng)炮是採用發(fā)射藥加炮彈的方式,而非是全金屬包裹的定裝炮彈,可預(yù)見在臨戰(zhàn)時,火炮周圍必有大量易燃易爆物,且不說用明火危險,便是燧發(fā)裝置若走火,或突然濺出大量火星,都極可能釀成大禍。
微型雷管容易保存,且因火炮撞針裝置力度可設(shè)大些,故微型雷管的外層包覆物可做得更爲(wèi)厚實,且因微型雷管填藥量小,只要不集中運送,就算在中途爆炸,也不會有太大殺傷力。
劉徹估摸著讓執(zhí)掌擊發(fā)的炮手如後世狙擊手般,腰上纏上子彈栓袋,插個十來枚包裹嚴(yán)實的微型雷管,應(yīng)是夠用了。
拇指粗細(xì)的微型雷管,炮手若不是犯病放嘴裡用力咬,就算真出甚麼意外,應(yīng)也是炸不死人的。
這設(shè)計方式倒頗是類似後世部分槍械的雷貢擊發(fā)方式,不過是被劉徹轉(zhuǎn)而用在前膛火炮上罷了。
於是乎,大漢首版加農(nóng)炮設(shè)計方案正式落定,滑膛炮管,前膛式設(shè)計,再加外置的撞針擊發(fā)裝置。
鑄造好的那五根無縫鋼管還需重新過爐,加鑄尾部的炮膛部分,這倒是不難的。
關(guān)鍵是炮座的問題,因日後大多會安裝在風(fēng)帆戰(zhàn)列艦上,故要考慮到後座力的問題,免得轟出炮彈後,後座力生生把炮座下的甲板震裂了。
若將炮座完全與船體固定,那在排水量更大的戰(zhàn)艦未下水前,大漢現(xiàn)下的大翼樓船怕是很容易被巨大的後座力掀翻。
好在是炮管細(xì)長的加農(nóng)炮,且是前膛炮,爲(wèi)了方便炮手清潔炮管和裝填彈藥,炮管的仰角不高。
依照理論中的完美彈道,自是以四十五度仰角發(fā)射時射程最遠,然那是不可能真正實現(xiàn)的,畢竟尚要考慮風(fēng)阻和地形甚麼的。
劉徹也不指望大漢首批加農(nóng)炮能真打到十里開外,在這硬弓強弩才能射數(shù)百步的年月,加農(nóng)炮轟個三四里就是大神器了。
仰角有個十來度就差不多了,作爲(wèi)艦炮時就能大幅減輕炮座對下甲板的間接後座力。
爲(wèi)避免重炮對整體船身的後座力影響,可採用後世歐洲風(fēng)帆炮艦的滑軌炮座設(shè)計。
先將火炮安裝在木質(zhì)炮架上,再將炮架放在從船舷延伸到船身中線的長長木質(zhì)滑軌上,當(dāng)火炮發(fā)射時,讓火炮在滑軌上直接後坐到船身中線,既避免船身受到損傷,更避免引起船體傾覆。
大漢的風(fēng)帆戰(zhàn)列艦?zāi)擞纱笠順谴难b,多將側(cè)弦的艙門開在船身中層,該層甲板寬度約爲(wèi)丈餘,可初版加農(nóng)炮光炮管就足有丈餘,那就只能用來作爲(wèi)船首和船尾的重炮,安放在上層主甲板。
得將初版加農(nóng)炮小型化,方能真正取代高爆弩箭,安裝上風(fēng)帆戰(zhàn)列艦作爲(wèi)側(cè)弦火炮。
或許,該讓大漢船匠們?nèi)υ囇u排水量更大的船艦了,光用大翼樓船改裝,不可能建成遠洋征戰(zhàn)的無敵水師。
輕型艦炮都裝不上側(cè)弦,檔次著實是有些低的,對不起戰(zhàn)列艦的名頭啊。