第16章 火炮研制成功（1/2）

早期的滑膛枪和滑膛炮都是身管武器，其工作原理是把发射药的化学能转换为实心弹丸的动能，再通过管壁把弹丸给发射出去。

如果非要找出枪、炮之间明显的区别的话，那应该就是口径大小，以及子弹和炮弹之间的区别了。

从口径上看的话，现在有种说法就是：枪炮在口径上的界限是20毫米，大于20毫米的是炮，小于20毫米的则是枪。

当然，在实际中也并不会完全死板的根据20毫米来划分枪炮的，有些口径达到了25毫米的重型反坦克狙击武器也同样被称为枪。

简而言之，枪就是mini版的炮。可以说，火炮的制造工艺包含了造枪的大部分前端技术。

原理很简单，但对材料的要求非常高。

炮管在发射炮弹时，火药会在内部产生高温高压气体，炮弹在炮管短暂停留，瞬间产生500度以上的高温，同时还伴随着很大的烟雾，这些气体当中的化学物质会对炮管内壁造成腐蚀；炮弹与炮管的内壁发生摩擦也会造成不同程度的损坏。

随着发射炮弹发射次数的增加，炮管原有的性能将会大打折扣，使用寿命到达极限就必须更换炮管。

炮管的制造工艺，直接关系到使用寿命，若是制造环节或者材料强度达不到要求，威力和精度都会大打折扣，可发射炮弹的数量也会降低。

抗压能力过低，管壁难以承受火药产生的高强度压力，管身会产生裂纹和变形；耐热性能太差，炮弹发射产生的高温会让炮管熔化而报废。

大宋用煤炭和硫铁矿来炼铁，铁中含硫量过高，导致延展性和韧性低，且高温下容易变脆而碎裂，无法用来制造炮管。

赵构给出了降低含硫量的方案：通过鼓风提高炼炉内的温度，同时加入石灰，并重复回炉重熔多次。

脱硫是吸热反应，温度越高反应越充分；石灰呈碱性，又可以在高温下与硫的氧化物反应生成硫酸钙。

解决了材料的问题，新的问题又随之而来。

传统的铸模工艺使用泥模，即用水和泥混合制成模具。浇筑泥模前必须确保干透，如果外干内湿，一遇金属熔液，水气蒸发出来形成气孔，铸成的炮筒就有蜂窝。

这样的炮筒气密性差，施放时炮筒还会炸裂伤人。

烘干泥模往往要一个月以上，如果碰上雨雪天气，空气阴冷潮湿，则须两三个月。并且一具泥模只能铸造一尊火炮，用完就报废不可二次使用。

鉴于泥模的局限性，赵构改良了传统铸模工艺，经过几次试验，用铁模代替了泥。

浇筑之前，先将铁模的每瓣内侧刷上两层浆液：第一层浆液用细稻壳灰和细沙泥制成，第二层浆液是用细腻的窑煤调水制成的。

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：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，提高了炮管铸造质量。

应该说，炮管的科技含量并不高，质量的好坏完全取决于冶金与铸模水平。制造出炮管以后，火炮也就初具雏形了。

为了方便运输，又制造了四轮炮车架。橡胶树还没长大，轮子只能暂时用结实的木料制作。

将炮管放置在车架上，可以后推前推拉；另外在炮车上设磨盘，炮在车上就能四面旋转，向所需的方向发射；还安装了齿轮组调节倾斜角度；让大炮的使用变得极为方便。

接下来就是解决发射药的装填问题了。

颗粒化火药基本能够满足发射需求，那么又需要用什么材料包裹火药呢？

答案是丝绸。

后世的火炮曾使用纸、布袋来装发射火药，射击完成后，炮膛内会残留仍在燃烧的残渣，会在装填时引爆发射药，导致炮兵阵地集体升天，需要用沾水湿布清理炮膛。

丝绸是天然的蛋白质材料，燃烧充分而又迅速，几乎没有剩余物残留，引燃的可能性很低。丝绸燃烧后即使是剩余少数固体残留，颗粒也像灰一样很细碎，便于清理，不会产生堵塞，对炮管的磨损伤害也更小。

细腻光滑的生丝经多层缠绕和编制后又薄又轻，韧性高抗撕扯，不吸水不透水，即使在雨天也不影响火炮的使用。简直是最完美的发射药包裹物。

至于炮弹，远距离可以发射实心铁弹打乱敌人阵型，近距离可以发射霰弹对横排敌人造成覆盖性杀伤。

开花弹虽然也能制造，但黑火药爆炸威力有限，引线技术也不够成熟容易引发事故，实在有点鸡肋。实心铁弹和霰弹已经能够在目前的冷兵器时代游刃有余，大杀四方，主导战场主动权，暂时还不需要开花弹。

第一次试射开始，炮手从炮口依次装入发射药包、实心铁弹，随后点燃引线。

恐怖而沉重的