国学网-国学经典-国学大师-国学常识-中国传统文化网-汉学研究移动版

首页 > 传统文化 > 军事 > 清朝 >

差距!第一次鸦片战争时期中英双方火炮技术比较(3)

1783年,一个炼铁厂的工头彼得·奥林斯在前人的基础上,在发射炉上加搅拌窗口,创造了用反射炉氧化精炼的搅拌炼铁法。1784年,英国海军部军需品的承包人工程师亨利·科特也有类似的发明,并大力推广应用。此法省力而使工效提高了15倍,使炼铁技术又上一个新台阶。 
    18世纪以来,各国都大规模扩建海军,因为铁的成本只及铜的1╱5,所以铁炮逐渐替代了青铜炮,成为各国战舰的标准装备。不过,欧洲包括英国在内的炼钢法,直到19世纪中叶再无显著改进,加上钢材本身的缺陷,制.造重型军械时使用这种钢材继续受到限制。因此,“直到19世纪中叶以前,除了海军重炮外,青铜炮和黄铜炮始终以优势压倒了铸铁炮。
    
    三、中英双方火炮的铸造工艺方面 
    战争时期,清军造炮工艺并不十分落后,且有英军所没有的铁模铸炮法和复合层结构的造炮工艺。清朝沿海及内陆的一些省份,旧式火炮、新造的火炮和仿制的夷炮,除少部分是用英军所没有的铁模铸炮法制成,大多仍是生铁和青铜冶铸而成。只是用液态的生铁或青铜铸造的火炮质量差,加工难,容易炸裂。锻造的熟铁炮或黄铜炮斤两少且比例小。而英军火炮主要由青铜炮、黄铜炮和铸铁炮组成,且大多数火炮可以用熟铁或黄铜锻造,尔后用车床刀具加工,精度提高不少。
    鸦片战争之际,机械工程专家福建泉州人丁拱辰(1800-1875),参考西洋炮的构造,在广州铸成了性能良好的铁炮。于1841年编成《演炮图说》,1842年《演炮图说》受到两广总督祁、靖逆将军奕山的重视。同年,清朝政F下令推广《演炮图说》所述方法。丁此时在阅读西洋炮学的基础上的铸炮之法,其实和明末以来中国原有的红夷大炮的泥范整体模铸法差不多:即以炮模口径为基数,用泥先制成外模和内模,用起吊装置将外模吊套于轴心合一的内模之外,两模之间的空隙,便是炮管的厚度。然后用青铜或钢铁溶液浇注其中,冷却后,除去内外模,最后再用各种配件加工成完整的火炮。此法铸造的火炮缺陷有:泥模在用炭火烘烤时,经常是外干内湿,浇铸时水分蒸成潮气,致使所铸火炮常有蜂窝状孔穴,发射时容易炸裂;功效非常之低;不能对炮膛进行深入的加工,致使炮弹射出后,弹道紊乱,降低了射击精度;大多数人并不懂得身管与口径比例、火门位置在火药燃烧中的实际意义,绝大多数火门开得太前、太大。在炮膛游隙方面,战争之时,火炮因“弹不圆正,口不直顺”,常只能采用内径的1/10至1/5为游隙,此水平连明末的水准均达不到。
    鉴于此,浙江嘉兴县丞龚振麟痛感中国泥模整体铸造法的不切实用和烦琐,而立志改革。于1841年发明了早于欧洲30多年的铁模铸炮法,铁模可多次使用,不用清洗炮膛,消除了泥模铸炮多蜂窝易炸膛的缺陷,缩短了铸炮周期,降低了铸炮费用,并写成《铸炮铁模图说》,1842年被印发沿海各省参用。至1841年9月浙东之战前夕,已铸成120多门新型火炮,时人称其为:“至去冬以来,浙江铸炮,益工益巧,光滑灵动,不下西洋。”
    欧洲火炮铸造从16世纪以来一直采用泥范整体模铸法,在给实心火炮上钻孔的实践据说开始于1713年,在英国伍利奇的皇家枪炮铸造厂,泥范整体模铸法一直延续到1770年以后。大约在此以后,英国的铁器制.造者威尔金森(1729-1808)开发出一种改进了的给火炮钻膛的机器。随后,1794年英国机械师莫兹利(1771-1831)发明了车床上的移动刀架,1797年制成了安放在铁底座上带有移动刀架的车床。19世纪20至30年代,英国发明了全金属车床、自动调节车床、牛头刨床等一系列工作母机,到19世纪40年代时,达到了用工作母机制.造机械的领先水平。如在制.造火炮方面,利用车床先将火炮铸成实心圆柱金属铸件,然后用一种配用超长钻头的大型钻床钻出一个孔,接着到锤床上将这个孔逐步锤削成型,加工成火炮。此法可使炮身较模铸法更加均匀、对称、光洁,各种尺寸比例和火门的设计较合理,射击精确度高。既提高了铸炮的精度,又节省工时,坚实耐用。
    战争前后,英军火炮铸造除了传统的泥模整体模铸法、失蜡法外,已开始大规模采用车床切削铸造法。《海国图志》对英军火炮工艺称赞云:“西人铸炮,其铁皆经百炼熔净。先用蜡制成一炮,丝毫无异,次用泥封密阴干。铸时用火烘模开孔,泄出蜡油,然后将铁灌入,四五日后,始开模取出置于荒野人迹不到处。将炮实满火药,用长心引火绳一点,各人尽远避藏迹,一经炮响腾越空中,跌落不坏以不炸裂为度,便无后患。其铸法合度,多以引门上长方形为表,或安头上或尾后,或头尾皆安,亦合度数。”在炮膛游隙方面,19世纪中叶,欧洲因机械制.造精密度的提高,火炮所用的游隙值更减少到内径的1/42,如此,只要装填较少的火药就可达到较高的速度,且同时提高发射的准确性,再者,由于用药量的减少,管壁即使变薄亦不致于膛炸,连带也使得火炮的机动性大增。 (责任编辑:admin)