长期的实践铸炮发现,火炮铸造废品率如此之高的原因,最重要最根本的就是炮管内外的冷却速度差距问题,砂模、铁模都存在这个问题,所以炮芯是一种折中的法子。
而且炮管的口径越大,炮管壁也越厚,炮管内外冷却速度的差距也越明显,由于这冷却速度的差距,许多材质不够好、不够均匀的炮管,就会在冷却时,因为热胀冷缩的缘故,而在火炮身管产生裂痕。
炮身出现裂纹,就是废品。
而且最关键的是,炮管内外冷却速度的差异,有些裂痕外表上是看不见的,而是在管壁金属内部。
所以当时造好的火炮,均需作第一次试放。就是在炮管内填满火药但不装炮弹,释放一次,以管壁无裂痕者为合格,这样做叫试炮,但是往往试炮合格的火炮,到了战场上,还是炸膛或者炮身断裂。
因为冷却速度差异导致的裂痕一次不会被炸裂,两次三次可以。
这也是为何人参铁能被宁远伯李成梁拿来当礼物的原因。
广宁卫有一门火炮,名字叫耀威大将军炮,双层万斤铁炮,可以使用四十七斤的铁弹、二十三斤火药,炮身是内径的15倍,一万多斤重,威力强悍,但一台炮一万多斤,不便运输,只能做城防炮。
大明并没有广泛的人参铁,所以改良工艺势在必行。
戚继光和大明兵仗局的工匠们,给出的答案是,铁模,铁模可以大规模的铸造,需要解决的问题是,铸炮外面冷却过快,内部冷却过慢导致的白口铁堆积内侧。
工匠们选择了水冷,内模水冷技术。
经过了二十七次的试制,终于完成了铁模内水冷铸炮法的研制,对于内部水冷的速率,是二十多次的实践最后得到了的一个结果,这样极大的加快了火炮铸造速度的同时,极大的提高了良品率。
殷正茂围着那门大炮啧啧称奇,很快就明白了这种新技术的应用范畴,他呼吸有些急促的说道“这岂不是说能造重炮了”
“是的,兵仗局设计了一种舰炮。”朱翊钧点头说道“他拥有三寸五分的内径,外径则是由尾部厚重到头部薄而渐变,炮身长约九尺五寸一分,重量为2000斤左右的舰炮,射程在八百步以上,可以装九斤多重的实心弹或者开花弹,在三百步内可以有效击穿四寸厚的木制甲板。”
“遗憾的是,还没造出来。”
殷正茂是水师,他当然关心舰炮,现在的威力大的大将军炮缺点太多了,一台炮最少也要五千斤以上,这个载重,换成粮食和淡水,可以有效的增加续航,新的铸炮法,可以有效的降低重量的同时,增加火炮威力。
舰炮还在试制,他这次回航,不知能不能领到这种威力更大、重量更小的火炮。
殷正茂跟着皇帝的脚步,看了兵仗局铸炮的厂房,尤其是对于水冷和炮壁重量的厚度有了疑问。
朱翊钧解释道“这尾部的爆炸威力最大,所以最为厚重,同样头轻脚重,也能保持重心,让火炮更加稳定,如此设计的原因,是因为这张图,爆炸威力的曲线图。”
“这是度数旁通的结果,具体的测量法,是这样的。”
朱翊钧解释了下膛压的概念,在不同的部分钻孔,填入铅子,火炮爆炸后,铅子被激射而出,穿透木板的深度,就是膛压的具体体现。
尾部膛压高,炮壁厚重,前部膛压小,则炮壁轻薄,这样做的目的,是为了减重的同时,不会影响到火炮的性能,尤其是使用寿命。
殷正茂已经震撼到了麻木,陛下为了振武,真的费了不少的心神。
殷正茂要在京堂待上半个月的时间,主要是参加廷议,确定吕宋的郡县化方案,这一点在殷正茂进京之前,张居正已经给殷正茂去过了书信,详细的解释过了。