“炮成之後,聲如霹靂,彈如雷霆,一炮糜爛數十裏不止……”
“等等,等等!”張順伸手制止住了張都督的吹噓之詞,迅速心算了一番。
一斤十六兩,四百八十兩不就才三十斤嗎?
張順記得鐵的密度是每立方厘米七點八克,他曾利于測密度的方法反推出明代一斤約爲六百克,明代一寸約爲三點二厘米。
依次進行推算可知炮彈重十八公斤,火炮口徑約爲一百八十毫米。
完全不夠啊!
張順記得後世巨艦大炮時代,沒有200mm以上主炮,都不好意思出門見人,甚至部分戰列艦口徑更是達到恐怖的400mm以上。
張順蹲下來撅了個草棍,在地上寫寫算算半天,把草棍一扔,大嘴一張道:“原先設計太過保守,當把口徑擴爲六寸五,炮彈至少要重五十斤!”
張都督聞言差點哭了,我這設計是發射三十斤炮彈的重型紅夷大炮。
您老大嘴一張,把彈藥差點就給我翻番了,這不是開玩笑嗎?
張順是在開玩笑嗎?當然不不是了。
他現在在鑄炮過程中,多次實驗以後,發現一個問題。
所有炸膛的火炮多是從火炮後半部分炸開,準确的說是從火炮藥室處炸開。
從當初張順利用紅銅測算火炮各處受力分析來看,藥室承受的壓力要遠遠超過炮膛的其他部分。
也就是說西洋傳來的模數體系,其實數據也存在很大的缺陷。
按照如今從西洋傳過來的模數理論,如果火炮内口徑是a,那麽炮口壁厚爲0.5a,炮口外徑爲2a,炮耳處壁厚爲0.75a,底徑厚度爲3a,而炮長應該在火炮口徑20倍以上。
張都督依照西洋模數設計的萬斤紅夷大炮,結果一放就炸,不得不加厚炮壁。
實際設計的火炮外徑已經達到内口徑的三倍;底徑接近内口徑的四倍,這也是該炮過于沉重的原因之一。
但是若以張順實驗的結果看來,這門萬斤紅夷大炮其實在藥室這個關鍵部位用料明顯不足,而在炮管等無關緊要的部位又用料較多,造成過多死重。
所以張順的想法很簡單,在加大萬斤紅夷大炮口徑以後,隻需要加強大炮的藥室應該就能夠滿足要求了。
想到這裏,張順便問道:“這幾次火炮炸膛,都大概開裂在何處?”
張都督滿心不高興,不過也拿自家主公沒辦法。
他隻好皺了皺眉頭,一邊思索一邊應道:“有六門……不,七門是後部炸開;有三門前端炸開,一門從中間炸開!”
哦?雖然和自己所想有些區别,但是好像并不是很影響結論。
張順稍作思索,便明白其他部位炸裂,很可能是因爲鑄造質量的緣故。
他便笑道:“張先生莫要困擾,先以我的法子鑄造兩門一試,若是果然能成,豈不妙哉?”
“若是不成,再依舊法不遲!”
“好!”張都督一聽,精神稍振,便向張順請教新炮尺寸。
“先以生鐵鑄造圓柱一個,長九尺七寸五分,直徑六寸五分,以爲标準。”
“然後以熟鐵條半寸粗細燒紅繞之。錘之至至三分止,務必使接頭處鍛爲一體。及第一層完畢,第二層交錯繞之,亦如法錘鍛!”
“兩層皆畢,錘得熟鐵壁厚約六分。再于後端多纏繞兩道,長約尺餘,以加強藥室。”
“然後将其取出,放入模中,權作炮芯之用。以生鐵注之,待鐵水冷卻以後,取出待用!”
“炮口粗約一尺四寸,炮耳處壁厚粗約一尺七寸,炮尾粗二尺二寸,總體重量控制住萬斤左右,張先生以爲如何?”
“這……炮口、炮耳處是不是有點太薄了?”張都督雖然有點反感張順“瞎指揮”,但他還是本着負責任的态度,還是依照自己的經驗,提出自己的擔憂。
“應該沒問題!”張順拍着胸脯保證道,“先前我在山西造炮,不懂其中門道,故而讓工匠多方試做,經過驗證得知:火藥之力全在藥室,炮膛、炮管承受不過其餘力罷了。”
“若是澆鑄得法,不僅炮體更輕,火力更是大勝原炮!”
張都督雖然心中依舊有幾分不信,奈何當初在山西被“擎天柱”的火炮也鬧心的夠嗆,隻得老老實實聽令行事。
由于之前生鐵反複冶煉,有些已經脫碳成了“熟鐵”,張都督便将工匠分爲三個部分。
一部分負責挑揀鐵礦,開爐冶煉生鐵;一部分負責制作砂模,準備澆鑄工作;還有一部分則利用張順“發明”的水力鍛錘捶打熟鐵,轉等生鐵芯制作好以後,鍛造火炮内膛。
這其中又各有困難:
比如鑄造萬斤紅夷大炮需要鐵水萬餘斤,而山西常用的坩埚冶鐵法,一次隻出粗鐵百餘斤,根本不足用。
張都督隻好選取鐵質稍差的高爐煉鐵法,一次能出鐵水六七百斤。
唯有七八爐齊煉,方足一方模具之用。
而制作砂模看似最簡單,其中砂和黏土如何充分混合,亦是大問題。
這時代有沒有攪拌機,不可能一下子就制作出來那麽多合格的黏土沙子混合物。
張都督便命工匠以小桶和之,逐桶檢驗,合格方許用到模上。
模具制成,濕潤難用,隻得取麥稭放入模具之内,點燃了用小火慢慢烘幹。
反倒是最廢功夫的鍛造熟鐵炮膛最爲簡單,不但有水力鍛錘可以作爲助力,張順以熟鐵卷在生鐵柱上的辦法也簡單易行。
隻是等炮膛鍛造完畢,生鐵柱卻被卷在裏面,八頭牛都拽不出來了。
怎麽辦?張順隻好利用熱脹冷縮的原理,将裹在裏面的鐵柱浸在冷水裏,對外面的熟鐵炮膛加熱,才把二者分離開來。
張順和張都督等人齊心協力,前後耗費了半個月時光,終于把這炮鑄好了。
“舜王,請開模吧!”張都督恭恭敬敬道請示道。
“好!”張順看着面前半埋入地下的兩個大家夥,點了點頭。
他頗有些前世玩遊戲,攢夠了一個十連,準備抽卡的心情。
是非成敗,在此一舉了!