第四百四十章 火炮设计
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刘彻上辈子虽学过机械制造，但可没设计过甚么火炮，只能参照相关书籍仔细斟酌。
依火炮的发展进程，滑膛炮最终会演化成线膛炮，即在炮管内壁增加有规则的旋转膛线，其截面类似风车状。
发射时沿炮膛膛线旋转前进，出炮口后炮弹具有一定的转速，可以保持稳定飞行，射击精度比滑膛炮更准确，射程更长。
然少府诸冶监能铸造出无缝钢管已属不易，想在炮管里增加规则膛线，那还得等车工技艺也迎来大飞跃才行，也不知要耗到何年何月。
况且线膛炮的炮弹多为从炮尾装填，也就是所谓的“后膛炮”，故其射程之所以优于滑膛炮，也是由于弹带和膛线密合，可防止火药燃气泄露，保证火药燃气对弹丸有足够的推力，以增大射程和提高射击的密集度。
若是线膛炮和滑膛炮皆采用“前膛炮”设计，反是滑膛炮的射程更远，然射击精度则仍是线膛炮更高。
二战后的火炮自是皆为后膛炮，但在金属炮闩、弹药筒和膛线的新工艺出现前，前膛炮才是战争中的主力火炮。
前膛炮的炮尾不能打开，炮膛与炮管铸造为一体，炮弹从炮口装入，通常采用火门点火式的发射方式，火门位于炮尾上部，当药包从炮口送入炮尾底部，炮手会用铁丝等尖锐物体从火门刺破炮膛内的药包，再从火门倒入点火药，最后点燃发射。
前膛炮的缺点显而易见，装药装弹太过麻烦，导致射速太低。
每次发射后，炮膛内有燃烧不充分的和残余燃烧的火药、火药包残渣，需要用沾水的拖把伸进去清理一下，避免重新装填火药时候发生火灾等事故。
尤是水师将士使用的舰炮，每次发射后，还得将炮拽离射击口做一系列清洁工序，往前面装药和炮弹，再推回射击口。
然若因此而认定后膛炮威力比前膛炮大，那就大错特错了。
若后膛炮解决不了铸造工艺不良带来的问题，更容易发生事故，由于炮闩合缝不严密也会造成一部分火药爆炸能量损失，导致射程和炮弹威力远不如前膛炮。
况且前膛炮可装填不同种类的炮弹，抑或是包裹着碎铁片的填充物乃至霰弹，大大增加杀伤面积，这是早期后膛炮极难做到的。
后膛炮虽装填弹药方便，与同口径的前膛炮比，其射速或可高达十倍。
然而后膛炮造价高昂，且对工艺要求极高，不光是炮管，更重要的是炮闩。
后膛炮的炮闩可分为楔式和螺式两大类，楔式炮闩装填快，但不易密闭，螺式炮闩装填慢，但密闭性更好，更安全且射程更远。
对螺式炮闩，刘彻暂时是不考虑的，就大汉现今的铸造技术和车工，造螺丝钉都有些费劲，就别说在炮尾里整出与螺式炮闩严丝合缝的螺纹了。
纯手工慢慢锉？
只怕锉到刘彻七老八十，也装备不完大汉水师的战列舰群。
楔式炮闩对车工要求不高，但对金属品质要求却极高。
其实早在十五世纪就出现了后膛炮，但直到十九世纪后期，后膛炮才得以成为战场的主力火炮。
现今大汉若硬要制作后膛炮，便不能采用三基发射药，而要采用威力小的无烟火药，必将极大限制射程和炮弹威力。
世间万物皆有两面性，脱离实际需求而盲目追求高新技术，反倒会因存在短板而导致事倍功半，这就是木桶的短板理论。
况且依着现下大汉的金属铸造工艺，若采用楔式炮闩，炸膛的风险太高，实在不划算。
刘彻自不会犯如此愚蠢的错误，大汉现今有三基发射药，那前膛火炮发射后，清洁工序会比使用黑火药简单得多。
不必为追求射速而选择后膛炮，造成射程大为降低，甚至限制炮弹种类，减损对敌杀伤力。
主力火炮暂时要设计为前膛炮，后膛炮可以着帝国科学院慢慢试制，主要先尝试往小型化的方向走，以此积攒经验，作为日后主力火炮更新换代的技术积累，后膛炮的炮弹后装方式也可让大汉匠师们作为枪械的重要参考。
刘彻见过完整的科技树，大汉匠师们却没有，故而军工技术可跨代，人才培养却得踏踏实实的循序渐进，让他们对相关知识有个逐步了解吸纳的过程。
后世历史网文最常见的套路，就是主角穿越数年，火车火炮四处可见，就算是金手指开大了，但等那主角挂了，这类与时代完全脱节的技术又如何传承下去？
匠师们们知其然，却不知其所以然，只能依葫芦画瓢，那是不行的。
想要推进社会整体进步并非易事，不是么？
大汉首批加农炮采滑膛炮管，前膛设计，是刘彻仔细斟酌后，觉得最为合宜的设计方案。
不过这大汉加农炮与后世前膛炮仍有不同之处，主要是在炮弹的击发方式上。
既然刘彻不想设计火绳枪乃至燧发枪，而要直接跨越到定装弹的击发枪，那火炮的击发最好也跳过火绳和燧发方式。
火绳引燃乃前膛火炮最早的击发方式，即在火炮尾端预留个小圆孔，通常在插入引信之前都会用尖锐的物体从圆孔中事先刺穿发射药的外壳，然后将引信插进去，随后点火发射。
后世影剧常见的画面，就是炮手举着火把，点了引信，呲呲冒火花，就跟放鞭炮似的。
火绳引燃太麻烦，且受天候限制极大，别说是下雨，就是引信受潮，那火炮就得哑火。
燧石击发乃是从燧发枪发展出的火炮击发技术，火炮尾端外置个燧石发火装置，炮兵通过一个细绳拉动燧发装置点火。
燧发点火虽不再需要引信，不需拿着火把傻等，却仍需往火炮的尾端圆孔填充火药，以便引燃发射药。
火药也是容易受潮的，故燧发点火虽比火绳引燃更便捷，却也难以避免哑火的风险。
二战后，火炮大多采取击锤式和撞针式，不过那是采用定装炮弹的后膛炮或迫击炮，对刘彻设计的大汉前膛加农炮显是不适用的。
好在大汉现下已能制成雷管，且不是用雷汞，而是更为稳定的叠氮化铅填装雷管上层，下层则为高爆炸药。
有了性能稳定的雷管，刘彻自然能设计出外置的火炮撞针装置，在火炮尾端圆孔塞入微型雷管后，只需让外部撞针进行强烈撞击，便可引燃炮管中的发射药。
如此一来，炮手在反射时引燃明火，既可免除受天候太大限制，更是大大规避了在弹药众多之处使用明火带来的巨大风险。
大汉加农炮是采用发射药加炮弹的方式，而非是全金属包裹的定装炮弹，可预见在临战时，火炮周围必有大量易燃易爆物，且不说用明火危险，便是燧发装置若走火，或突然溅出大量火星，都极可能酿成大祸。
微型雷管容易保存，且因火炮撞针装置力度可设大些，故微型雷管的外层包覆物可做得更为厚实，且因微型雷管填药量小，只要不集中运送，就算在中途爆炸，也不会有太大杀伤力。
刘彻估摸着让执掌击发的炮手如后世狙击手般，腰上缠上子弹栓袋，插个十来枚包裹严实的微型雷管，应是够用了。
拇指粗细的微型雷管，炮手若不是犯病放嘴里用力咬，就算真出甚么意外，应也是炸不死人的。
这设计方式倒颇是类似后世部分枪械的雷贡击发方式，不过是被刘彻转而用在前膛火炮上罢了。
于是乎，大汉首版加农炮设计方案正式落定，滑膛炮管，前膛式设计，再加外置的撞针击发装置。
铸造好的那五根无缝钢管还需重新过炉，加铸尾部的炮膛部分，这倒是不难的。
关键是炮座的问题，因日后大多会安装在风帆战列舰上，故要考虑到后座力的问题，免得轰出炮弹后，后座力生生把炮座下的甲板震裂了。
若将炮座完全与船体固定，那在排水量更大的战舰未下水前，大汉现下的大翼楼船怕是很容易被巨大的后座力掀翻。
好在是炮管细长的加农炮，且是前膛炮，为了方便炮手清洁炮管和装填弹药，炮管的仰角不高。
依照理论中的完美弹道，自是以四十五度仰角发射时射程最远，然那是不可能真正实现的，毕竟尚要考虑风阻和地形甚么的。
刘彻也不指望大汉首批加农炮能真打到十里开外，在这硬弓强弩才能射数百步的年月，加农炮轰个三四里就是大神器了。
仰角有个十来度就差不多了，作为舰炮时就能大幅减轻炮座对下甲板的间接后座力。
为避免重炮对整体船身的后座力影响，可采用后世欧洲风帆炮舰的滑轨炮座设计。
先将火炮安装在木质炮架上，再将炮架放在从船舷延伸到船身中线的长长木质滑轨上，当火炮发射时，让火炮在滑轨上直接后坐到船身中线，既避免船身受到损伤，更避免引起船体倾覆。
大汉的风帆战列舰乃由大翼楼船改装，多将侧弦的舱门开在船身中层，该层甲板宽度约为丈余，可初版加农炮光炮管就足有丈余，那就只能用来作为船首和船尾的重炮，安放在上层主甲板。
得将初版加农炮小型化，方能真正取代高爆弩箭，安装上风帆战列舰作为侧弦火炮。
或许，该让大汉船匠们全力试制排水量更大的船舰了，光用大翼楼船改装，不可能建成远洋征战的无敌水师。
轻型舰炮都装不上侧弦，档次着实是有些低的，对不起战列舰的名头啊。
刘彻上辈子虽学过机械制造，但可没设计过甚么火炮，只能参照相关书籍仔细斟酌。
依火炮的发展进程，滑膛炮最终会演化成线膛炮，即在炮管内壁增加有规则的旋转膛线，其截面类似风车状。
发射时沿炮膛膛线旋转前进，出炮口后炮弹具有一定的转速，可以保持稳定飞行，射击精度比滑膛炮更准确，射程更长。
然少府诸冶监能铸造出无缝钢管已属不易，想在炮管里增加规则膛线，那还得等车工技艺也迎来大飞跃才行，也不知要耗到何年何月。
况且线膛炮的炮弹多为从炮尾装填，也就是所谓的“后膛炮”，故其射程之所以优于滑膛炮，也是由于弹带和膛线密合，可防止火药燃气泄露，保证火药燃气对弹丸有足够的推力，以增大射程和提高射击的密集度。
若是线膛炮和滑膛炮皆采用“前膛炮”设计，反是滑膛炮的射程更远，然射击精度则仍是线膛炮更高。
二战后的火炮自是皆为后膛炮，但在金属炮闩、弹药筒和膛线的新工艺出现前，前膛炮才是战争中的主力火炮。
前膛炮的炮尾不能打开，炮膛与炮管铸造为一体，炮弹从炮口装入，通常采用火门点火式的发射方式，火门位于炮尾上部，当药包从炮口送入炮尾底部，炮手会用铁丝等尖锐物体从火门刺破炮膛内的药包，再从火门倒入点火药，最后点燃发射。
前膛炮的缺点显而易见，装药装弹太过麻烦，导致射速太低。
每次发射后，炮膛内有燃烧不充分的和残余燃烧的火药、火药包残渣，需要用沾水的拖把伸进去清理一下，避免重新装填火药时候发生火灾等事故。
尤是水师将士使用的舰炮，每次发射后，还得将炮拽离射击口做一系列清洁工序，往前面装药和炮弹，再推回射击口。
然若因此而认定后膛炮威力比前膛炮大，那就大错特错了。
若后膛炮解决不了铸造工艺不良带来的问题，更容易发生事故，由于炮闩合缝不严密也会造成一部分火药爆炸能量损失，导致射程和炮弹威力远不如前膛炮。
况且前膛炮可装填不同种类的炮弹，抑或是包裹着碎铁片的填充物乃至霰弹，大大增加杀伤面积，这是早期后膛炮极难做到的。
后膛炮虽装填弹药方便，与同口径的前膛炮比，其射速或可高达十倍。
然而后膛炮造价高昂，且对工艺要求极高，不光是炮管，更重要的是炮闩。
后膛炮的炮闩可分为楔式和螺式两大类，楔式炮闩装填快，但不易密闭，螺式炮闩装填慢，但密闭性更好，更安全且射程更远。
对螺式炮闩，刘彻暂时是不考虑的，就大汉现今的铸造技术和车工，造螺丝钉都有些费劲，就别说在炮尾里整出与螺式炮闩严丝合缝的螺纹了。
纯手工慢慢锉？
只怕锉到刘彻七老八十，也装备不完大汉水师的战列舰群。
楔式炮闩对车工要求不高，但对金属品质要求却极高。
其实早在十五世纪就出现了后膛炮，但直到十九世纪后期，后膛炮才得以成为战场的主力火炮。
现今大汉若硬要制作后膛炮，便不能采用三基发射药，而要采用威力小的无烟火药，必将极大限制射程和炮弹威力。
世间万物皆有两面性，脱离实际需求而盲目追求高新技术，反倒会因存在短板而导致事倍功半，这就是木桶的短板理论。
况且依着现下大汉的金属铸造工艺，若采用楔式炮闩，炸膛的风险太高，实在不划算。
刘彻自不会犯如此愚蠢的错误，大汉现今有三基发射药，那前膛火炮发射后，清洁工序会比使用黑火药简单得多。
不必为追求射速而选择后膛炮，造成射程大为降低，甚至限制炮弹种类，减损对敌杀伤力。
主力火炮暂时要设计为前膛炮，后膛炮可以着帝国科学院慢慢试制，主要先尝试往小型化的方向走，以此积攒经验，作为日后主力火炮更新换代的技术积累，后膛炮的炮弹后装方式也可让大汉匠师们作为枪械的重要参考。
刘彻见过完整的科技树，大汉匠师们却没有，故而军工技术可跨代，人才培养却得踏踏实实的循序渐进，让他们对相关知识有个逐步了解吸纳的过程。
后世历史网文最常见的套路，就是主角穿越数年，火车火炮四处可见，就算是金手指开大了，但等那主角挂了，这类与时代完全脱节的技术又如何传承下去？
匠师们们知其然，却不知其所以然，只能依葫芦画瓢，那是不行的。
想要推进社会整体进步并非易事，不是么？
大汉首批加农炮采滑膛炮管，前膛设计，是刘彻仔细斟酌后，觉得最为合宜的设计方案。
不过这大汉加农炮与后世前膛炮仍有不同之处，主要是在炮弹的击发方式上。
既然刘彻不想设计火绳枪乃至燧发枪，而要直接跨越到定装弹的击发枪，那火炮的击发最好也跳过火绳和燧发方式。
火绳引燃乃前膛火炮最早的击发方式，即在火炮尾端预留个小圆孔，通常在插入引信之前都会用尖锐的物体从圆孔中事先刺穿发射药的外壳，然后将引信插进去，随后点火发射。
后世影剧常见的画面，就是炮手举着火把，点了引信，呲呲冒火花，就跟放鞭炮似的。
火绳引燃太麻烦，且受天候限制极大，别说是下雨，就是引信受潮，那火炮就得哑火。
燧石击发乃是从燧发枪发展出的火炮击发技术，火炮尾端外置个燧石发火装置，炮兵通过一个细绳拉动燧发装置点火。
燧发点火虽不再需要引信，不需拿着火把傻等，却仍需往火炮的尾端圆孔填充火药，以便引燃发射药。
火药也是容易受潮的，故燧发点火虽比火绳引燃更便捷，却也难以避免哑火的风险。
二战后，火炮大多采取击锤式和撞针式，不过那是采用定装炮弹的后膛炮或迫击炮，对刘彻设计的大汉前膛加农炮显是不适用的。
好在大汉现下已能制成雷管，且不是用雷汞，而是更为稳定的叠氮化铅填装雷管上层，下层则为高爆炸药。
有了性能稳定的雷管，刘彻自然能设计出外置的火炮撞针装置，在火炮尾端圆孔塞入微型雷管后，只需让外部撞针进行强烈撞击，便可引燃炮管中的发射药。
如此一来，炮手在反射时引燃明火，既可免除受天候太大限制，更是大大规避了在弹药众多之处使用明火带来的巨大风险。
大汉加农炮是采用发射药加炮弹的方式，而非是全金属包裹的定装炮弹，可预见在临战时，火炮周围必有大量易燃易爆物，且不说用明火危险，便是燧发装置若走火，或突然溅出大量火星，都极可能酿成大祸。
微型雷管容易保存，且因火炮撞针装置力度可设大些，故微型雷管的外层包覆物可做得更为厚实，且因微型雷管填药量小，只要不集中运送，就算在中途爆炸，也不会有太大杀伤力。
刘彻估摸着让执掌击发的炮手如后世狙击手般，腰上缠上子弹栓袋，插个十来枚包裹严实的微型雷管，应是够用了。
拇指粗细的微型雷管，炮手若不是犯病放嘴里用力咬，就算真出甚么意外，应也是炸不死人的。
这设计方式倒颇是类似后世部分枪械的雷贡击发方式，不过是被刘彻转而用在前膛火炮上罢了。
于是乎，大汉首版加农炮设计方案正式落定，滑膛炮管，前膛式设计，再加外置的撞针击发装置。
铸造好的那五根无缝钢管还需重新过炉，加铸尾部的炮膛部分，这倒是不难的。
关键是炮座的问题，因日后大多会安装在风帆战列舰上，故要考虑到后座力的问题，免得轰出炮弹后，后座力生生把炮座下的甲板震裂了。
若将炮座完全与船体固定，那在排水量更大的战舰未下水前，大汉现下的大翼楼船怕是很容易被巨大的后座力掀翻。
好在是炮管细长的加农炮，且是前膛炮，为了方便炮手清洁炮管和装填弹药，炮管的仰角不高。
依照理论中的完美弹道，自是以四十五度仰角发射时射程最远，然那是不可能真正实现的，毕竟尚要考虑风阻和地形甚么的。
刘彻也不指望大汉首批加农炮能真打到十里开外，在这硬弓强弩才能射数百步的年月，加农炮轰个三四里就是大神器了。
仰角有个十来度就差不多了，作为舰炮时就能大幅减轻炮座对下甲板的间接后座力。
为避免重炮对整体船身的后座力影响，可采用后世欧洲风帆炮舰的滑轨炮座设计。
先将火炮安装在木质炮架上，再将炮架放在从船舷延伸到船身中线的长长木质滑轨上，当火炮发射时，让火炮在滑轨上直接后坐到船身中线，既避免船身受到损伤，更避免引起船体倾覆。
大汉的风帆战列舰乃由大翼楼船改装，多将侧弦的舱门开在船身中层，该层甲板宽度约为丈余，可初版加农炮光炮管就足有丈余，那就只能用来作为船首和船尾的重炮，安放在上层主甲板。
得将初版加农炮小型化，方能真正取代高爆弩箭，安装上风帆战列舰作为侧弦火炮。
或许，该让大汉船匠们全力试制排水量更大的船舰了，光用大翼楼船改装，不可能建成远洋征战的无敌水师。
轻型舰炮都装不上侧弦，档次着实是有些低的，对不起战列舰的名头啊。