崇祯十三年第六百一十六章 科学大神（二）_页2

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重不是一票否决指标，火炮后坐力大小才是。因此，应尝试将早就提出过的弹簧炮筒驻退机概念用于实制。这样还带来一个格外的好处，那就是火炮身管没有了耳轴，那么外壁也可以方便地进行机加工。

    拿到了世子和罗姑娘的旨意，火器局上下就像磕了药一样兴奋。

    很快一个更大规模，由行政官员、土专家和大国工匠组成的“三结合”科研生产团队组成了。这个团队由护**总装备部部长兼火器局的总办王昆山亲自领衔，成员打破了行政编制和待遇级别，跨越了专业界限，涵盖设计、试验、生产、人力资源调配、后勤服务与社会协调等各个环节。

    高效的体制带来了丰硕的成果。

    五月中，大重量胚件热冲成型的实验在成都厂初获成功，迈出了关键的第一步。

    成功的核心技术，在于合理利用了钢模。

    大明传统的火炮铸造采用一次性使用的泥模，效率低，质量差，生产速度远远跟不上战争规模的扩大。后来火器局利用传统的失蜡法，试制成功了用螺栓控制开合的两瓣内外钢模，可以多次重复使用，进而又发展出可以对内外钢模进行精加工的大型精密机床。

    大重量钢质胚件热冲成压型试制借鉴了铸造钢模的生产经验。热冲压钢模，对模体本身和固定方式的强度有很高要求，因此很大很重，但内部结构反而极大简化，由原来的双层筒改作了单层筒，技术上难度增加有限。弹簧炮筒驻退机的使用，让火炮身管去除了耳轴，使钢模的内部结构更为简单。

    王昆山在中大致奏明了五寸半大炮的生产流程：

    ……将经过锤锻成型的胚件重新加热变软，转运至大型的冲床。

    沉重的圆头冲从上到下竖直运动，依靠螺杆旋转形成的压力对红热胚件进行挤压。胚件在钢模和冲头的双重约束下变形，由于固体的不可压缩性，在内孔成型的同时，胚件只好沿着圆头冲头与钢模之间的环形空间逆向生长，越来越长，直至冲压工序的完成。

    此时，胚件外径已将模具内每分每毫的缝隙都填满，而内孔的内径则与冲头直径相当。所以当圆头冲头从胚件中拔出来的时候，装在钢模中的胚件在外观上已经与一门五寸半钢炮的身管毫无二致。

    有了身管胚件，还要进行热处理和精加工。

    首先是身管冷却，已经成熟的内冷之法上场。相对廉价的肥皂水代替昂贵的菜油用人力抽水机连续注入胚件的内孔，维持冷却的温度和速度。

    胚管的内壁先行冷却，再从里往外冷却。因为热胀冷缩，胚管的内外会向管壁中心收缩，形成双向的内应力，使胚管组织更加致密，更加坚固耐用。

    彻底冷却的胚管取出后，再吊装到大型立式机床上进行精密镗孔。

    最后的环节是手工打磨抛光内膛。之后，一根五寸半炮的身管成品便完成了……

    在五寸半炮身管热冲压成型试制成功的同时，弹簧炮筒驻退机的试制也同步奏捷。

    弹簧炮筒驻退机也是项革命性设计。

    驻退机的概念很好理解，拳头砸在砖墙上肯定与砸在棉花包上的感觉不同。但如何缓冲火炮后座时产生的巨大冲击，方案可以有很多种。

    十五斤大炮上到蜈蚣二型艇时，为防止两炮同时向舷侧开火而导致船体侧翻倾覆，也为了降低火炮后坐力对船体结构的破坏，在座圈上方用滑轨、齿轮组和扭索构成了简易的反后坐复位装置。但这套装置结构复杂，保养困难，效果也很差。

    弹簧筒式驻退机的结构远比扭索机构非常简单：

    一个焊接耳轴的同心钢筒套在火炮身管上，钢筒与身管之间有根粗大结实的环状同心弹簧。

    当火炮身管开始后座时，弹簧为身管提供缓冲；当火炮身管后座终了时，弹簧负责身管复进；当火炮上下调整仰俯射角时，同心钢筒负责控制身管方向。

    所以，这个看似简单的圆筒驻退机同时发挥了驻退机、复进机和摇架的三重作用，大幅度减小了火炮后坐力，也相应减小了火炮后坐力对舰体结构的破坏。

    但凡事有利必有一弊。

    五寸半炮的身管短粗，弹簧炮筒驻退机同样不过是短短尺余。由于仅粗大的同心弹簧一项便增加了两百余斤重量，而陆军装备特别强调携行重量，几乎到了锱铢必较的地步。因此装备部认为，驻退机继续改进的方向应该是减轻重量。在驻退机减重没有突破之前，陆军野战火炮继续使用刚性耳轴。

    同时，在解决了炮管生产工艺之后，火器局应及时将火炮研制重点转向炮架、瞄准机构、操炮附件等附属设备上，让护**的炮兵装备真正傲视天下。

    注一：历史文献中记载很清楚，李自成、张献忠等农民起义军在崇祯十五年已经广泛使用火药爆破之法来攻城。李自成爆破开封，张献忠爆破重庆和成都，便是其中两个著名的战例。

    注二：切头，是指将铸造钢锭的上部切去。因为残留钢渣会漂浮凝固在钢锭上部，所以钢锭头部的质量较差，一般不用于热锻生产。

    注三：火炮身管铸造的钢模，无论是正铸还是倒铸，均分为内模与外模两部分。为保证铸件精度，钢模的外模需对内径精加工，内模需对外径精加工。