明末之虎-第203章
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而真要解决铜矿昂贵的问题，除非大明帝国有能力把吕宋给占了，因为菲律宾的众多岛屿，皆是富含铜矿的地区。只不过，对于末代的明朝来说，这显然已超过了它的能力。
能把铜炮耐用的优点与铁炮廉价的优点结合起来，这也是孙元化的聪明之处。
至于目前的欧洲铁炮，虽然同样是铸造出来的，但性能比起有长期生产实践的铜炮来说，还是要差很多的。例如目前欧洲铜炮的身管寿命为1000发，铁炮则仅有600发。只有英国人生产的铁炮性能好一点，但其价格，却是欧洲其他各国所制铁炮的四五倍。
但实际上英国的铁炮性能好的原因，也是因为他们采取了颇为奢侈的制造方法：他们不采用目前欧洲流行的煤炭炼铁法，而是全用木炭炼铁造炮，与明朝质量最好的闽铁生产类似，从而保证了铁炮的性能。
而有得必有失，英国铁炮性能良好的代价就是，整个英国的森林被砍伐过度，森林覆盖率极低。直到十八世纪，英国开始采用焦煤炼铁，才部份缓解了这个问题。但是最终要到19世纪下半叶，在发明了用造渣法脱硫脱磷的方法后，才算真正彻底解决这个问题。
所以，虽然明末中国的火炮是由外国引进，但通过仿制与自力研究，实际上生产出来的新炮的各项性能不比西洋火炮差，一门铸好的铜胎铁芯炮，使用寿命平均可达近900发，而且在量产性与生产速度上，都比欧洲同类产品要好。
据说，当日孙元化制出这种中国独有的铜胎铁芯红夷炮后，一同参与研制的葡萄牙人都在感叹，中国人的智慧与能力，绝对只会在自视甚高的欧洲人之上。
故而，现在赵杰他们，继承使用这种孙元化在登州研发的铸炮技术，实是再正常不过的事情。
只不过，原本兴致勃勃地观看赵杰他们带着一众工匠忙碌不停的李啸，让他没想到的是，最终，他却只听到了赵杰一声惋惜的轻叹。
“唉，怎么炮管又铸差了。”（。）
第二百三十三章 龙击炮（）
见到赵杰与葡萄牙人们懊丧的表情，李啸心里亦在惋惜不已。
只不过，他并未就此责怪他们，因为李啸知道，在这个明末时代，想要成功铸成一门火炮，到底有多难。
19世纪中期以前，不管东方或西方，因为铸造工艺不成熟，火炮铸造的废品率其实是相当高的。
《火攻挈要》中记载，由于当时铸造工艺尚不十分稳定，即使是在火炮技术相对成熟的欧洲，“铸十铳能得二、三铳可用者，便称高手”。也就是说，铸炮的废品率可高达70～80％以上！同时，因为废品率太高，还导致火炮的铸造价格，长期高居不下。
李啸记得，历史书上曾说过，此时火炮铸造废品率之所以如此之高，有两个很重要的原因。
一个就是，炮管内外的冷却速度差距问题。由于这冷却速度的差距，炮管铸造时，稍不注意，就会在冷却时因为热胀冷缩而在火炮身管产生裂痕。而一旦炮管出现了裂痕，自然就是废品一件了。
另一个是，炮管的内应力不均匀的问题，会使炮管在内部出现细小的裂缝，这些些细小的裂痕，外表上是看不出来的，而是隐藏在管壁金属内部，一经打放，就会暴露出来。
所以，当日登莱巡抚孙元化就规定，每次造好的火炮，即使在检验外表合格后，还均需作三次试放。
也就是，在炮管内填满火药但不装炮弹，连续打放三次，再检查管壁无裂痕者为合格。如果管壁有内伤，一定会在这三次打放中，裂开暴露，这样的炮管，也就只能淘汰了。
李啸注意到，现在火炮厂的试验区内，这样的报废炮管堆积如山。而在成品区内，竟只有区区十门重量为2000斤左右的轻型红夷火炮铸造成功，在空旷的库房内，摆成了小小的一列，看起来十分不起眼。
李啸心下暗叹，这近一年时间过去，才造出区区十门，产量未免太低了。而之所以火炮铸造迟迟上不了规模，这废品率太高，应该是个重要原因。
虽然李啸对于火炮铸造，也只有书本上获得得一点浅显知识。但他突然想到，也许，自已可以把这些后世的经验，向他们简略说明一番，让赵杰他们把握方向，再去加以解决。
李啸记得，在前世看过的历史书中，曾记载过，如果在铸造过程中，能到火炮炮管进行强化的话，可以大幅降低废品率。
所谓火炮身管强化，就是在炮管制造的时候，用各种手段，给炮管施加一个由外向内的预应力，这就可以抵销部份炮弹发射时爆炸产生的向外压力。一来可以大幅延长炮管寿命，大大降低废品率，同时加快铸造速度。二来炮管壁也可以不用做的那么厚，从而达到用较薄的炮管获得同样的膛压耐力的效果，因此便可以大幅降低火炮重量并节约成本，以十九世纪欧洲的经验来看，炮管重量降幅可达到20～50％之多。
李啸打算用延展性与致密性更好的钢材，来代替现在这种铜胎铁芯炮管，这样炮身重量当可大幅下降，也许，那近50％的下降幅度，是完全可以实现的。
接下来，李啸向赵杰及三名葡萄牙人，简介了以下两种技术。
第一种，是内模水冷技术。
这种技术，是19世纪中期的美国人罗德曼，在南北战争时期发明的，故又称罗德曼法。当时据称可一举将炮管寿命提升五倍之多。这种技术又可称之为内模可控冷却技术，或者内模水冷技术。
而这种技术，其实说穿了，也十分简单，那就是，因为水冷比气冷还快，如果要让铸好的炮管里层比外层先冷却，那就往炮管内灌水，实施水冷就行了。
一般来说，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。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。
当然，若是真的傻乎乎地直接往红热炮管内注冷水，结果只会让炮管迅速破裂。实际上的具体做法是，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，譬如说u型管，又或者把水管出口放在炮尾处，从里面开始注水之类的，这样才能持续循环冷却。
看到这里，可能各位读者都能感觉到，这样的炮管冷却方法，和电脑的cpu水冷十分相象。这种水冷法，唯一的问题是，冷却速度（也就是水循环速度）还是有讲究的，太快冷却的话内管还是会破裂，当年罗德曼也曾就这个问题进行了反复的试验，才最终确定了大致的水冷速度。而现在赵杰他们要采用这种方法的话，也完全可以慢慢实验，找准技术参数，却应该不是什么难事。
而一但采用这种方法，对于赵杰他们来说，最大的好处，便是可以大大降低废品率。
内模水冷技术，可以保证内外管冷却速度相同，或者经过实验与调整，将速度差异控制在安全的范围下，如此身管就不会因为冷却温度不一致，而产生裂疑与内伤。同时炮身因为内外紧致的程度一致，从而更加结实，没有暗伤，平均寿命可提高近五倍！
也就是说，普通铁炮只能打600发就要开裂不能再用的话，这种用水冷法制造的火炮，则能打个3000发才会达到使用寿命。
据罗德曼当年的数据来看，美国人在采用这个水冷降温技术后，铸炮的废品率从70％到80％，竟然降低到了个位数！
这种技术，还有一个十分重要的优点，那就是，可以更方便地铸造大口径火炮。
因为，在铸造超大口径炮时，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。而铸造的价格，也会因此呈可怕的指数性上升。而如果要铸的火炮大到了一定程度以上，几乎就是百分之百的失败率了。
这也是为何登莱巡抚孙元化，在登州这几年时间里，大口径炮铸成的极少，而多为中小型口径的火炮的原故。
而赵杰他们现在铸成的10门火炮中，全是只能打6斤或8斤炮弹的轻型红夷炮，那种重达3000斤以上的重型红夷炮，一门都没造出来。
而现在如果使用内模水冷技术的话，就可以彻底解决这个问题了，李啸一直想拥有的能打12斤或16斤炮弹的重型火炮，也就可以正式生产出来了。
李啸向赵杰等人说完这种技术，赵杰及三名葡萄牙人皆是一脸兴奋之色，纷纷用纸笔详细记录了下来。
李啸能明显感觉到，赵杰及一众工匠看向自已的眼神中，充满了敬佩之情，与那些炼钢工人看自已的眼神十分类似。
接下来，李啸再向他们介绍第二种火炮炮管强化技术。
这种方法，就是双层或多层炮管嵌套技术，亦称身管筒紧技术。与赵杰他们现在正在做的铜胎铁芯炮，很有些类似之处。但具体的制作方法，却是很有差别的。
这种方法，则是专门应对防止出现内应力不均匀而在炮管内部产生裂缝的问题。
只不过，孙元化的铜胎铁芯法，是直接用铁管作内模，再于外面浇铸铜管，这样的话，是没有办法制造向内的预应力的，也是这为何即使侥幸碰到所铸的炮管没有裂缝，也往往在试炮时出现炸裂的原因。
19世纪中期时，欧洲出现了一种炮管多层嵌套技术，简单来说，是在炮管制造时，造一个内管与一个外管，而外管的内径要比内管外径小一些，叫做过盈。理论上这样的内管是不可能塞进外管里的，但巧妙的地方就在这里，只要把外管加热烧到数百度，则由于热胀冷缩，外管会膨胀，其内径也会跟着放大，等到他的内径膨胀到够大超过内管外径的时候，就可以把内管套进外管里。然后等外管冷却后收缩，自然就会向内箍住内管，提供一个向内的预应力，使内层炮管变得致密紧凑，大大减少裂缝产生的空间。
而且，这种技术，真正使用起来也十分简单，只要能把外层炮管烧红使之膨胀套住温度相对较低的内管就可以了。
这种炮管多层嵌套技术，随着年代的发展，出现了很多种不同的铸造方法，例如说，外管可以不用一个完整的套子，而是用几个环的方式一一套进来。如果是一端有孔而另一端无的完整套子就称为炮套，若是两端有孔的环的话就叫炮箍。再者，除了内管外管两层外，需要的话也可以在外管上再套上第三层、第四层管子，以加强特定部位，尤其是承压力最大的炮膛尾部的耐压力。
这种层层上套的手段，是这种技术的额外优势。
众所皆知，大炮炮管壁一般不会前后一样厚度，通常是炮口的地方薄，炮尾的地方厚。这是因为火药在炮尾爆炸，因此炮尾承受的压力最高，而炮口承受的压力最低。如果作成前后一样粗的话，那么炮口的管壁厚度，实际上就是不需要的多余重量。
因此炮管一般会铸造成前细后粗的样式，但这样的话，在铸造上会较为复杂。而如果用多层炮管嵌套的话，则可以用同样粗细的炮管。例如前后一样粗的2公尺长内管，套上1公尺长的次外管，再套上50公分长的最外管这样的形式，就可以达成给炮管不同部位，提供相对应的厚度以承受不同压力，从而大幅降低铸造难度，并且提升制造速度。
这种技术的典型例子，就是19世纪中期德国的克虏伯大炮，以及英国的阿姆斯特朗大炮，这些引领时代潮流的优良大炮，都是多层嵌套技术的产物。
这种技术，其最大的优点，便是制造上手续简单，也比较安全方便。在十九世纪中后期的巨舰大炮时代，战舰的大口径主炮，一般都是用这种方式来制造的。
听完李啸再介绍完这层多层炮管嵌套技术后，赵杰及各位工匠，都有一大开了眼界的感觉。
李啸所提供的这些技术，其实真正说起来，也没什么特别复杂的地方，为什么自已就是想不到呢？
很多时候，技术的瓶颈，其实真的要捅破的话，也就是一层窗户纸。李啸提供的这两项十九世纪才出现的铸炮技术，在真正生产的时候，其实并没有太多的复杂性，而且不受技术基础限制，并不需要象二十一世纪现代陆军所用的大炮一样，使用什么镍铬合金钢，以用生产现代军用炮的精密机床。故而，现在李啸提供了技术思路与方向后，接下来的试验，赵杰和葡萄牙人，以及一众工匠，完全可以就此试验生产出来。
并且，只要制炮厂做好重点技术的保密工作，那么这些技术，是不会因为火炮在战场上被掳获而流出去的，也会难以被模仿。
“赵杰，本官要求你们，在我军钢材已成功生产的情况下，以后停止试验铜胎铁芯炮，全部改为用钢材制炮。可同时使用这两种技术，务必要尽早生产出适合我军使用的重型火炮出来。”
李啸用一种殷殷叮嘱的语气，对赵杰等人说道。
“李大人，有你这两项技术，赵杰我可谓是茅塞顿开啊！您放心吧，我会尽早将成品试产出来，一定包李大人您满意！”赵杰爽快地回答道。
最后，李啸与赵杰他们约定，现在已是九月，务必在今年年底前，将火炮制作成功，让生产工艺成熟。然后，看看到明年三月之时，能至少制出20门可发射12斤铁弹的重型红夷炮出来。
赵杰一口应诺，保证达到李啸的要求。
这时，他仿佛想到了什么，他眨着眼对李啸笑道：“李大人，那这新炮造了出来，大人可曾想好给它取个什么名字？”
李啸笑了起来，他沉吟了一下，便朗声道：“古语有话道，迅疾之攻，有如龙击。以本官看来，就将这新型钢制火炮，命名为龙击炮吧。”
“好，好个龙击炮，端的有气势！”李啸的这个命名，让一众工匠为�
