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陆军部尚书史曾派人返回长安城给自己收拾了一些行装,而后便一头扎在了工坊内。
在陆军部尚书史曾的指挥下,军工司的官吏一面挑选了二十名精干工匠,作为铸造火炮的主要人手,一面在工坊内开辟出一块场地,专门作为新的火炮工坊,以及铸炮使用的仓库。
陆军部尚书史曾查看了那二十名工匠,只见众人都是脸色黑红,双手都满是老茧,一看就是在炉火前讨生计的汉子,不由点了点头,便对众人说了几句鼓励的话。
后世火炮以明代为最,不过,此时的大明火炮都是有一些缺陷,那就是装药少,射程短,没有准星,无法进行精准的瞄准,火炮的炮膛外口宽,内部小,不能有效的聚集火药气体,炮膛内部也无法做到合格的圆形,炮膛没有镗光。炮弹尺寸乃至形状随心所欲。弹炮游隙过大。
此外火炮没有炮耳,而且有头重脚轻的毛病,如果装药太过密实,就会在开炮的时候颠倒自行炸裂。
所以此番研发火炮之初,天子刘洵就已经打定主意,对大明现有火炮的这些缺点进行改进。
毕竟天子刘洵完全可以依靠自己的知识和见识,对火炮的管壁加厚,加大火炮倍径,同时将炮身从前至后渐粗。
这样一来,陆军部铸造出来的火炮将会在射程、杀伤力和安全性等方面都有不少的优势。
同时,天子刘洵还准备在玉山镇兵仗局铸造的新式火炮上增加准星和照门,以增加火炮的精度;在炮身上增设炮耳,便于将火炮架设在炮车上,以及调整射击角度和移动方便。
天子刘洵给陆军部的这份图样是仿制的是后世19世纪早期法军的12磅加农炮,并且根据天子刘洵所学的知识加以改良了一下,将火炮的炮身加长、炮筒加厚。
按照设计,这种炮有效射程为两里,最大射程为三里,炮身重量大概在一千两百斤左右。
当然,如果以此时大汉帝国的技术水平来铸造,火炮的各项数据肯定会缩水,不过只要不是相差太多,也依然是可以接受的。
随后陆军部尚书史曾便带领工坊众人开始备工备料。
众人先是准备了大量的粗铁,以及大量的燃料,并且为了铸造火炮专门砌筑了三座高炉。为了准备这些物料,陆军部尚书史曾带着众人足足准备了十八天。
在此期间,天子刘洵也没有闲着,而是在思索火炮的铸造方法。
一开始天子刘洵交给陆军部尚书史曾的办法的泥模法,可是这段时间思索了一下,长安城的气候在这个时候还很是潮湿的,用泥模来铸造火炮的话,成功率会大打折扣,而且可以预料成品的品质也不会太好。
用泥模铸炮,那泥土遇到高温之后,里面的水气怎么办?那么高温度的铁水一倒进去,泥型里只要有一丝水分,就会立即蒸发在铁炮里形成气泡。这气泡可是火炮的大害,很容易导致炮壁脆弱进而导致炸膛的危险!
天子刘洵对于封建时代的铸炮技术很是了解,这泥模容易藏水,如果要保证风干的话,至少都要风干一个月才能使用,而且还不保证品质。不过即便是这样,还是免不了有些微水气使铜炮形成马蜂窝。
于是思索了几天之后,天子刘洵一咬牙,终于打定了注意:“如果不用泥型,而是用铸铁做铸模呢?铸铁里没有水气,也不会形成气泡,成品率将会极大的提高吧?而且铸铁做铸模产出的火炮内外壁都会比较光滑,这样也可以减少表面清理、选洗内堂的工作量!”
一场火器大跃!进开始在天子刘洵的心中成型,于是天子刘洵便开始思索其中的细节之处。
“用铁模铸造火炮之时,先在模的内表面刷上用细稻壳灰与细沙泥加水合成的涂料,再涂刷极细煤粉调制的第二层涂料,然后箍紧铁模,趁着炮神还是红热之时,清楚毛刺,便可以得到成品。不过这个涂料的具体比例还需要诸位自行斟酌一下。”
天子刘洵回忆起来的细节和工艺其实都记录于明末赵士祯的《神器谱》之中,在穿越之前刘洵也是详细阅读过,因此自然是顺手捏来。
其实中国也是世界上最早使用金属模型铸造器具的国家,早在战国时期,就开始使用铁范成批铸造生铁农具和工具了。其中提到的使用铁模铸造采用的双层涂料,其实也是对中国传统铸造技术的演进,甚至都并非赵士祯首创,这一点天子刘洵还是记忆犹新的。
“这个铁模铸炮的方法说起来并不难,可是做起来却并不容易。首先,要按照所铸火炮的大小,分五节做出泥模;然后按照泥模节数分制铁模模型,每节泥模分成两瓣,用车板旋制内面,使表面光洁形状规整,然后烘干备用;泥模内放入预制的把手,浇铸时和铁模铸成一体。”
“用泥模翻铸铁模之时,先将炮口那一节倒置在泥质平板上,用泥填充其中一瓣,烘干后,盖上泥质平板,将型箍紧,浇注后便得到了第一节铁模的一瓣。然后出去填充的泥巴,又可以如法炮制,得到另一半的铁模。这样一节一节的浇注,皆可以铸造成层层切合的整套铁模了。”
天子刘洵将这些工艺细节全部记录了下来,就好像直接看到了整个制造过程一般清晰。
铁模的铸造办法其实并不是天子刘洵自创的,其实在后世满清末年鸦~片战争期间,这个办法便已经产生了。
当时满清使用的火炮已经多年没制造新的火炮了,尤其是南方沿海地区很多炮台的火炮都是几十年前乃至更早康熙、明末时期铸造的。
因此在战争开打后,满清才发现大炮缺乏,而北方用于拱卫京师的炮又不敢轻易南下,所以就要下面的官员加快制造大炮,而泥模制造大炮周期太长了,所以当时就有能让想到了金属模制造工具和农具速度快的特点。
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