五十九 新式造炮技术

(读小说吧 www.duxs8.net) 麦收结束后，阿方索没有急着回马德里，而是在领地里开始了巡视。≧頂點小說，他先是巡视了萨丁尼亚大学，和未来的人才们混了个脸熟。人家将来要效忠你，得让他们知道效忠对象长什么样子吧？ 然后，阿方索视察了军队，发表了热情洋溢的讲话。要搁在21世纪，士兵们也许表面上鼓掌鼓掌，心下其实不以为然。但在17世纪，一个大贵族能和底层将士废话这么久，简直给了天大的面子了。所以，士兵们很激动，手掌都拍红了。 黎塞留是个很会来事的人，很快，他找来几个油画大师，给阿方索画了油画，挂在军营大礼堂，经常让将士们对着画像宣誓效忠——尼玛，怎么和朝鲜金太阳的做派差不多了……不过我喜欢…… 然后，阿方索又视察了造船厂和兵工厂。兵工厂开办差不多快两年了，当初挑选进去和那些英格兰枪炮匠们学习的500德意志少年，很多人都成了大师傅。除了200名天赋较差的只能当助手外，大约300名德意志少年，已经成为熟练的枪炮工匠。 当然，这都是因为阿方索奖金激励的结果。当初，阿方索和那些英国工匠要求——认真带徒弟的，工资提高50%，不认真教徒弟的没有。尼玛！多一半的收入啊，这些为了钱来的英国工匠谁不卖力？所以，两年下来，真的出了300名合格的枪炮工匠。虽然，和那些老辣的英国工匠比，还有些差距，但也能凑合着用了。这批300人，有200人是制造燧发枪的，另外100人是制造火炮的。 燧发枪厂阿方索看了没啥问题，但在造炮厂，阿方索发现了很多问题…… 在造炮厂，阿方索发现有大量的炮管随意地堆放在一边…… “这些是？” “殿下，这些都是报废的炮管，等待回炉重新熔化造炮。”造炮厂负责的一名英国工匠解释说。 “这么多报废的炮管，报废率有多高啊？”阿方索随口问道。 “大约8成的报废率吧。”英国工匠说。 “我去，这么高！那制造火炮的成本岂不是很高？”阿方索震惊了。 “的确，因为报废率高，我们制造火炮的成本，比如产量最大的18磅寇菲林长炮（也就是明朝人所说的红夷大炮，属于加农炮），一般每门炮成本在20英镑以上，售价则在55~60英镑左右的样子。如果卖往远东的话，据葡萄牙商人讲，能卖到700多杜卡特（约合1000两白银）的天价。” “那建造速度如何？” “一般每个小组10名工匠，平均一到三月制造10门火炮。” “这么慢？”阿方索有些吃惊，他看过清末龚振麟的铁模铸炮法，说是每天几个工匠能造很多门火炮。 “没办法，造炮用的泥模，只能风干，不能火烤，也不能暴晒，否则铸炮时会留蜂窝，容易炸膛。” “风干一个铸炮泥模，需要1个多月。一般一个10人小组，一次制作50个泥模，等一个多月后一起灌铁水铸炮。因为成品率在2成的样子，只能制造成功10门火炮，剩下的报废。要是遇到雨季，估计要风干三个多个月，会更慢。”主管工匠解释说。 “尼玛，还好老子有技术，就这种落后的造炮方式，100名工匠几个月才造100门，难怪现在欧洲火炮不怎么普及。报废率这么高，造价太高了。制造速度忒低，除非工匠很多，否则产量拉不上来。”阿方索暗暗思索。 “哈哈，幸亏哥读过很多穿越小说，知道两种造炮神技——清末龚振麟的‘铁模铸炮法’和美国南北战争时期出现的‘罗德曼铸炮法’（又叫‘内膜水冷技术’）。有这两种神技，不仅造炮速度大大提升，还能大大降低成本。” 龚振麟的铁模铸炮法，是以铁为模，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（这个泥胚胎主要是撑开火炮内部空间用的，要求比外边的泥模低很多，可以快速量产），膛内自然学滑。 同传统泥模铸炮相比，铁模铸炮的优越性在于：工艺简便易行，节省模具原料，不受气候条件限制，缩短制造周期，降低生产成本，尤其是解决了不出蜂窝的难题，提高了火炮铸造质量。同仁们称赞说：“其法至简，其用最便，一工收数百工之利，一炮省数十倍之资。且旋铸旋出，不延时日，无瑕无疵，自然光滑，事半功倍，利用无穷，辟众论之导轨，开千古之法门，其有裨于国家武备者，岂浅鲜哉！” 这个铸炮法，最大的特点就是“旋铸旋出”，也就是说，铸炮速度很快。一个铸炮小组，每天能制造十几二十门重炮，完全无压力。不像用泥模，至少需要等待1个多月才能开铸。而且，因为解决了炮管内部不出蜂窝的难题，提高了铸造质量，使得战场上火炮炸膛的几率极大地降低了。 西方的工匠工资很高，一个工匠，一个月造一门炮，拿的是这个薪水，一天造几门炮，也是拿的这个薪水。成本以计算，就知道差距多大了。比如，英国人制造的“海上君王”号风帆战列舰，造价4万英镑，光是工匠工资，就需要2万英镑。铸炮也是如此，用老办法，一名铸炮工匠一个月平均才铸造一两门炮。而用“铁模铸炮法”，一天就能铸造几门，效率相差几十倍。如果说现在铸炮，一门炮成本的一半，需要支付工匠工资的话，那么，提升了几十倍的效率后，即使工匠工资上涨，每门炮成本，也可以节约非常多。至少，原本占据一半的工资成本，一下子降低了至少二三十倍。 …… 还有一个铸炮神技，就是大名鼎鼎的“罗德曼铸炮法”了。此罗德曼并非nba的球星——“花大虫”罗德曼，而是美国“南北战争”时期的一名北军军官，造炮专家。 罗德曼铸炮法，又叫“内膜水冷技术”，这种方法可以大幅加快铸炮速度并降低废品率，更重要的是可以大幅提升炮管寿命。这就是让炮管由里往外冷却，称之为内模可控冷却技术，或者内模水冷技术。 一般铸好的红热炮管在静置时的自然冷却，是由外往内，原因一是炮管外表面面积比内管大，其二是外面空气流通比内部快，这样自然外层比里层冷的快，最终形成层层膨胀的结果，强度降低。但是如果能同时让炮管里层冷却，甚至使之比外层先冷下来，不但可以提升整根炮管的冷却速度，更可以提高炮管性能。 一种说法是里层冷却固定后，当外层逐渐冷却时，由于热胀冷缩的关系，炮管外层冷却时，就会箍住内层，往里面产生一个向内的应力。另一种说法是，炮管由内往外冷却，则同样由于热胀冷缩，炮管壁靠里的部份密度会较高，靠外则较低，可增加内管壁的强度。无论哪种原因结果是肯定的，那就是不仅炮管的寿命大幅度提升，大口径火炮的废品率也十分低。 该铸造法在1860年美国南北战争时期，由美联邦陆军少校托马斯·j·罗德曼发明，故又称罗德曼法。当时据称一举将炮管寿命提升五倍之多。 而其方法本身非常简单：大家都知道，水的比热容要比空气大得多，因此水冷比气冷也快的多，要让里层比外层先冷却，那就用水来冷却炮管。当然，若是真的直接往红热炮管内注水，结果只会让炮管破裂；实际上的方法是，把铸造炮管时，用来作炮管内模的模具换成空心的，中间加上冷却水管道，然后往里面注冷却水就行了。当然这冷却水管道必须要作成可循环样式来保证内膜温度稳定，譬如采用u型管模式从里面开始注水，这样持续循环冷却。 唯一的问题是冷却速度，也就是水循环速度是有讲究的。太快冷却的话内管会破裂，必须有适当的速度进行才行，这需要多次尝试和实验，并进行最终验证。 此法可以大幅降低成本，并使铸造大口径火炮成为可能。原因就在于这种“内模水冷技术”可以大幅降低火炮尤其是大口径火炮铸造时的废品率。 19世纪中期以前，不管东方或西方，重型火炮铸造的废品率相当高。这种情况在明末引进西方火炮制造技术时，《火攻挈要》中记载，由于当时铸造的品质尚不十分稳定，即使是在欧洲，“铸十铳能得二、三铳可用者，便称高手”。废品率高达70～80％以上。这样火炮的成本自然很高。 而火炮铸造废品率如此之高的原因，最重要最根本的就是炮管内外的冷却速度差距问题。而且炮管的口径越大，炮管壁也越厚，炮管内外冷却速度的差距也越明显，由于这冷却速度的差距，许多材质不好，不够均匀的炮管，就会在冷却时因为热胀冷缩而在火炮身管产生裂痕。而身管出现裂痕的炮管，自然就是废品了。 不只如此，由于炮管内外冷却速度的差异，有些裂痕外表上是看不见的，而是在管壁金属内部。所以当时造好的火炮，均需作第一次试放。就是在炮管内填满火药但不装炮弹，释放一次，以管壁无裂痕者为合格。如果管壁有内伤，这一放就会裂开来，可以立刻淘汰了。 而内模水冷技术，可以保证内外管冷却速度基本相同，或者经过实验与调整，将速度差异控制在安全的范围下，如此身管就不会产生内伤了。这一来立刻把废品率降低到个位数百分比，甚至降低到零，从而使造一门炮的价格大幅下降。而炮本身也因为比较结实没有暗伤，因此平均寿命提升五倍。 此外，在铸造大口径重炮时，由于口径越大，则内外冷却速度差距就越大。因此在自然冷却的时代，口径越大的炮铸造时的废品率也就越高，重量与价格因此也就越高——不成正比，几乎是指数性上升。到了一定程度以上，就是几乎百分之百的失败率了，而罗德曼的“内模水冷技术”解决了这个问题。 …… 有了罗德曼铸炮法，使得铸炮的成品率，从20%，一下子提升到了80%以上，水冷控制技术更科学的话，接近百分之百。 西方国家，也是在“罗德曼铸炮法”出现后，才能够以较低的成本大规模铸炮，并开始铸造几百毫米口径的超级重炮。否则，若无此技术，想都别想。 …… 想到这里，阿方索立即把那100名出师的铸炮德意志少年给提了出来，在原先铸炮厂不远的地方，新建一个防守非常严密的城堡，作为新的铸炮厂。然后，他也没有裁撤那些英国工匠，而是又给他们送去了200名学徒，继续高薪刺激他们带徒弟。总之，老的铸炮厂，成了新员工的培训基地。 100名德意志少年，很快按照阿方索指点的“龚振麟铁模铸炮法”和“罗德曼铸炮法”开始试制18磅的英式“寇菲林长炮”。 龚振麟的“铁模铸炮法”很简单，只要把稻壳灰换成麦麸灰就成，很快就复制了出来。而“罗德曼铸炮法”则比较麻烦，毕竟，“内膜水冷技术”具体的内冷却手段，阿方索只知原理，却不清楚细节。阿方索亲自参与设计，研究了一个月，才终于勉强弄出了一个水冷办法—— 直接往炮管内倒水肯定不行，需要有介质。u型管太难弄，阿方索干脆制造了和炮管口径差不多的若干个很长的铁桶。用“铁模铸炮法”造出火炮后，炮管朝天，长铁桶里灌满水，从炮管外插入，用间接方法冷却炮管内壁。过一段时间，铁桶和里面的水被滚烫的炮管内壁都弄得发烫了，再拔出铁桶，换上另一个装了水的铁桶，继续冷却…… 虽然比用高端的u型管麻烦许多，但这种土办法，效果倒也不错。经过多次密集测试，新造出的火炮，大约使用寿命真的达到了原来的5倍的样子，非常牛掰！而且，最终火炮铸造的成品率，真的达到了80%以上…… 最后，阿方索一统计，以前10人小组最快每个月制造10门火炮。而现在，10人小组每天制造10门火炮——其效率，至少提高了30倍。遇到雨季，效率能提高90倍…… 而且，火炮使用寿命提高5倍，火炮成品率整整提高4倍以上…… 阿方索在那计算了半天——工人工资他给提高一倍，但工作效率提高30倍以上；成品率提高4倍以上；进口英国熟铁和煤炭花费也不少；因为炼钢使用了脱磷和脱硫技术，成本也上升很多…… 最后，方所得出结果——原本每门造价在20多英镑的18磅英式寇菲林长炮，造价降到了5英镑左右…… 也就是说，阿方索造炮的成本，降低到了原来的四分之一…… 这还是因为阿方索花大价钱从英国进口煤和铁的缘故，加上使用大量燃料和人力，用坩埚炼制碳钢。要是自己高炉炼铁，成本还能降低很多…… 而18磅的英式寇菲林长炮，售价至少55英镑（等于55皮斯托尔）以上，那么，他用新式铸炮法，可以获得近十倍的利润…… 好吧，以后我就卖炮发财得了。阿方索把目标瞄准了西班牙帝国——西班牙帝国海军规模庞大，需要很多重炮。 但是，西班牙铸造的舰炮，因为熟铁里含硫和磷太多，质量很差劲，远不如英国的火炮。所以，西班牙无敌舰队才被英国人用快船+犀利的英式火炮击败。 西班牙人也知道英国炮质量好，但是，两国是仇敌，即使詹姆斯一世和西班牙和解，西班牙人也无法从英国搞来大批量的火炮，最多小批量走私，数量不会很多。 如今，阿方索能量产比英国熟铁火炮质量更好的中低碳钢火炮，价格再定的跟英国人差不多，估计西班牙海军肯定乐意采购。但这恐怕会得罪原先的火炮供应商。不过管他呢，老子是得宠的西班牙王子，还用在意区区火炮供应商的不满？