現在炮兵小組的人又要麵臨抉擇,到底是采用實心鑄造加深鑽工藝來製造身管,還是繼續采用空心鑄造法。
“下一步我們試驗鑽孔法吧?不過得先製造一台鑽孔機。”機械組的幾個人都興致勃勃。
“鑽孔法難了點。”林深河想了想,“效率也有點低,我看可以試試RodmanCasting。”
“中心冷卻鑄造嗎?”王洛賓問。
“你知道啊?”林深河有點吃驚,“我以為國內對這方麵知道的人不多。”
“個人愛好,純屬個人愛好。”王洛賓想要不是俺在水產大國不比你在腐朽的美帝那麼為所欲為,我也早鑄過大炮了。
所謂RodmanCasting鑄造法,就是內模灌水冷卻法。
它的原理很簡單:生鐵澆鑄時的冷卻速率會影響其機械性能,理論上說冷卻速率愈高質地愈硬,理想的大炮是中間(炮膛)最硬,但實際卻是相反,鑄造大炮的時候卻是中間冷卻最慢。因為第一外層包住內層,外層不冷裏麵冷不下來。其次外管的表麵積也比內管大。不管是輻射或者對流傳導散熱,散熱速度都是和表麵積相等的,所以外麵會先冷。而這就使炮管密度的分布不理想,身管壽命大打折扣。
先冷卻者先收縮。外層冷卻硬化後,裏層還沒冷卻的話,將造成外層比裏層更硬,裏層的內管可能會形變,或者在裏層冷卻時產生裂痕之類的。這導致鑄炮時的廢品率提升,縮減身管壽命,有時候還會影響到火炮的發射性能。
1860年美國南北戰爭期間,美陸軍少校托馬斯丁.羅德曼,發明了這一空心鑄件工藝,圍繞型芯進行鑄炮,型芯內部以流水進行冷卻,這是一個使炮膛內部先行硬化的方法。這就是所謂的RodmanCasting鑄造法。這種工藝是早先套筒炮試驗合乎邏輯的發展結果。外層金屬冷卻時向內縮攏,向已經硬化的內層繼續加壓。這樣,發射藥的爆炸力就為炮膛四周的整個厚金屬層所吸收,而不是層層向外膨脹。在美國內戰及以後的20年裏,用這種方法製造了大部份美海軍的重型鑄鐵炮。RodmanCasting鑄造法的最大意義是大幅降低鑄造時的炮管廢品率,特別鑄造重炮的時候。
從成本角度來說,RodmanCasting鑄造法大幅度減少了廢品率,減少了火炮的鑄造成本。其次,這種工藝大幅度的增加了火炮的身管壽命,降低了使用成本。
穿越者麵對的敵人和潛在敵人,無論從人力還是物力的掌握上,都遠大於穿越者。穿越者要戰勝他們,就必須控製自己的各種成本。
“這個方法可以試試看,不過這樣的話我們要做一個可容水的硬內模,這樣就不能用剛才的泥模了。”季無聲考慮了下鑄造的問題。
“用鐵模鑄法吧,好像中國人還是第一個用使用的。”
“沒錯,是龔振麟發明的。他也算個奇才了。”
龔振麟是浙江嘉興縣縣丞,本來和軍火工業八竿子打不著,但是他有個“素有巧思”的名聲在外,鴉片戰爭期間被兩江總督裕謙調到寧波軍營專門負責鑄炮。
當時中國的鑄炮工藝是非常落後的,其方法是:
用水和泥,製成模具,然後範金傾鑄,層層筍合。泥模必須烘得幹透才行,否則外表雖幹,裏麵濕潤,一遇金屬熔液,潮氣自生,鑄成的火炮就有蜂窩,施放時炮筒容易炸裂傷人。烘幹泥模往往要一個月之久,如果碰上雨雪陰寒天氣,則須兩三個月。況且一具泥模隻能鑄造一尊火炮,隨即隨棄,不能再用。
從這些描述看,1840年中國鑄炮工匠們所用的工藝,和穿越眾們所試驗性的使用的歐洲在1713年以前的鑄造工藝大致相同。但是歐洲的炮匠在150年前所使用的一些很簡單的加工手段,如泥模的加強筋、泥模焙燒和鐵炮鑄造之後鏜光完全都不知道。
工匠對泥模的製造毫無規範可言,尺寸手法完全存於心中,火炮的比例尺寸也不甚重視。這些已經遠遠落伍於時代的技術卻是工匠的吃飯本錢,被視為“秘法”,既沒有任何技術交流,也沒有改進。就這樣與時代脫節的鑄炮水準之下居然還有多個完全封閉,互相保密的“流派”。結果就是造出來的大炮甚至還不如明代的仿製的紅夷大炮,
龔振麟因為戰況緊急,前線大炮損耗多,需求量極大,要這麼一月成一批炮,那被英國人拆光大炮的虎門各座炮台多少年也補充不上去。他幾經試驗,終於發明了鐵模鑄炮法。