第四百一十一章 铁芯铜炮
古时制炮从技术上来说其实比制枪容易。
原因是火炮可以用厚厚的铜、铁堆使其没那么容易炸膛，而火枪要求单兵携带，所以要求重量轻，这决定了枪管不能太厚，于是炸膛就是常有的事。
以至于制枪时不得不先铸成整根铁棒然后用钢钻慢慢钻，往往一个工人长达数月时间才能钻出一根合格的枪管。
火炮就没这么麻烦了。
最原始的火炮就是直接用泥土做成炮模胚子，然后将铜水浇铸进去，冷却后取出金属管，再用铜箍或铁箍一圈圈的箍在炮管和药室周围就可以了。
当然沈兵要制的火炮不会这么原始……
这种原始的火炮同样存在炸膛的问题。
沈兵是让铁匠将火炮铸成两层，内层是铁铸，用的是新铁。
目前沙州还没有新铁，不过这问题不大，沈兵直接将月氏几个冶铁作坊划到秦军置下，包括作坊的工匠。
然后将高炉推倒制上水车就成了。
至于煤，倒不是必须的。
事实上用煤炼铁并不能提高铁的质量，而是能批量生产降低成本。
此时沈兵制炮用的铁不多，用碳完全可以解决。
负责这些冶铁作坊的是个叫铭的秦人。
其实也不知道他算不算秦人。
他与往利清一样，在父母一代被月氏所俘，于是自小在月氏长大，生活习惯等都与月氏人无异。
因为铭会说中原话，于是月氏王就让他负责管理那些来自中原的铁匠。
铭第一时间就与沈兵套近乎：
“不知大将军却是何方人氏？”
“属下父母乃咸阳人，因与月氏经商被劫所以才流落至此。”
“属下一心向往秦国却无法逃脱，今大将军前来也算是让属下得偿所望了！”
沈兵不置可否。
因为他知道如果这个铭在月氏能混到负责月氏冶铁的位置上，那就是深受月氏信任的。
若深受月氏信任就必然以各种形式向月氏王表过忠心，此时他说一心向往大秦……也就不太可信了。
但沈兵却不管这些。
因为沈兵已经交待了王贲，所有被纳入秦军置下的铁匠，其家人也一并搬来在秦军的严密看管之下不得出营半步。
对于这一点沈兵可不敢马虎，因为仅仅只是新铁技术就是大事了，再加上火炮技术那还了得？
既然铭已经被看住，那么沈兵也就无所谓他所说的“一心向往大秦”是真是假了。
沈兵将火炮的草图递给了铭，说道：
“铸造这种铜炮可有难处？”
铭一看，就胸有成竹的回答道：
“不难，不难！属下马上为大将军制作！”
的确不难，它说到底就是根铜管。
确切的说是外层铜管内层铁管，只不过需要在药室处留个火门供点火用而已。
沈兵问了声：
“要多久可以制成？”
铭计算了下，就回答道：
“若是要以新炉制新铁浇铸，只怕需要一个月后才能制成！”
沈兵点了点头：
“制二十门，另外再以新铁制出弹丸！”
铭应了声就退下了。
这铁芯铜炮是清朝才有的东西。
只不过清朝制炮是像制枪一样用整根铁柱钻出炮膛的。
这样造出的炮更坚固精度也更高，缺点是耗时极长。
沈兵此时不需要这样的精度和寿命，就用浇铸的方法快速成形。
浇铸的缺点是易炸膛，铁芯铜衣可以在相当程度上减少炸膛的风险……两者一结合，就得到一款能快速制作性能又不错的火炮。
之所以铁芯铜衣能减少炸膛风险，是与火炮使用时受热膨胀有关。
如果炮身全部由铜制或是铁制，就存在这样一个问题：炮管受热不均，发射之后热量总是由内往外扩散。
若将炮管分为内壁和外壁的话，内壁的受热永远比外壁多。
于是内壁受热膨胀更大形成一种张力，硬生生的将外壁撑开。
若要认真分析的话，这其中还有内外壁相同夹角下弧长不同的问题：
内壁距离圆心近，只要受一点热量膨胀很小的一点长度，外壁就需要膨胀几倍的长度才能与其相适应。
其结果就是发射几枚炮弹之后外壁就会产生许多肉眼无法看到的裂纹，若裂纹不多还好，但随着数量越来越多并且最终连在一起……这时再发射炮弹就“轰”的一声炸膛了。
这就不是单纯堆铜堆铁就能解决了，甚至堆更多的铜铁将炮管做粗，其内外壁受力不均的情况就越严重。
现代解决这问题的方法，是使用“单壁自紧”的技术。
简单的说，就是让内壁一生产出来就相对外壁处于更紧缩密度更高的状态，其受热膨胀就恰好与外壁的膨胀相适应，于是就不易炸膛。
这技术说起来简单，但在现代却是全球能掌握的都没几个国家，日本就因为没有这技术而坦克炮管不得不从德国进口。
即便如此，日本还能自吹自擂每生产出一款坦克便称其为“亚洲第一”……
铁芯铜炮之所以不易炸膛：
一是因为铁本身的特性就是韧性和张力更好，不像青铜那样脆而易折。
更重要的是铁与铜的膨胀系统不一样。
铁的热膨胀系统是12.2，而铜的热膨胀系数是17.5。
于是这种内铁外铜的特殊结构，炮管受热膨胀虽说不能达到“单壁自紧”那样相适应，但却能成级数的降低了炸膛的风险。
这事沈兵就交给王贲监制。
王贲是法家出身，心狠手辣不说办事还十分严谨，沈兵可以放心。
只是王贲却对监制火炮颇有微词：
“大将军，我等正苦寻如何进军西域，制作这铁管又有何用处？”
“难道它能助我等破匈奴不成？”
沈兵笑着回答：
“却是让校尉猜着了，这铁管正是用来破匈奴的！”
王贲满脸写着不信：
“这铁管……可以破匈奴？”
“大将军莫要说笑了！”
沈兵只是笑了笑没有多做解释。
许多事想解释也解释不清。
比如跟王贲说这铁管能将实心铁弹打出数百步远……那就更是超出他能想像的范畴。
原因是火炮可以用厚厚的铜、铁堆使其没那么容易炸膛，而火枪要求单兵携带，所以要求重量轻，这决定了枪管不能太厚，于是炸膛就是常有的事。
以至于制枪时不得不先铸成整根铁棒然后用钢钻慢慢钻，往往一个工人长达数月时间才能钻出一根合格的枪管。
火炮就没这么麻烦了。
最原始的火炮就是直接用泥土做成炮模胚子，然后将铜水浇铸进去，冷却后取出金属管，再用铜箍或铁箍一圈圈的箍在炮管和药室周围就可以了。
当然沈兵要制的火炮不会这么原始……
这种原始的火炮同样存在炸膛的问题。
沈兵是让铁匠将火炮铸成两层，内层是铁铸，用的是新铁。
目前沙州还没有新铁，不过这问题不大，沈兵直接将月氏几个冶铁作坊划到秦军置下，包括作坊的工匠。
然后将高炉推倒制上水车就成了。
至于煤，倒不是必须的。
事实上用煤炼铁并不能提高铁的质量，而是能批量生产降低成本。
此时沈兵制炮用的铁不多，用碳完全可以解决。
负责这些冶铁作坊的是个叫铭的秦人。
其实也不知道他算不算秦人。
他与往利清一样，在父母一代被月氏所俘，于是自小在月氏长大，生活习惯等都与月氏人无异。
因为铭会说中原话，于是月氏王就让他负责管理那些来自中原的铁匠。
铭第一时间就与沈兵套近乎：
“不知大将军却是何方人氏？”
“属下父母乃咸阳人，因与月氏经商被劫所以才流落至此。”
“属下一心向往秦国却无法逃脱，今大将军前来也算是让属下得偿所望了！”
沈兵不置可否。
因为他知道如果这个铭在月氏能混到负责月氏冶铁的位置上，那就是深受月氏信任的。
若深受月氏信任就必然以各种形式向月氏王表过忠心，此时他说一心向往大秦……也就不太可信了。
但沈兵却不管这些。
因为沈兵已经交待了王贲，所有被纳入秦军置下的铁匠，其家人也一并搬来在秦军的严密看管之下不得出营半步。
对于这一点沈兵可不敢马虎，因为仅仅只是新铁技术就是大事了，再加上火炮技术那还了得？
既然铭已经被看住，那么沈兵也就无所谓他所说的“一心向往大秦”是真是假了。
沈兵将火炮的草图递给了铭，说道：
“铸造这种铜炮可有难处？”
铭一看，就胸有成竹的回答道：
“不难，不难！属下马上为大将军制作！”
的确不难，它说到底就是根铜管。
确切的说是外层铜管内层铁管，只不过需要在药室处留个火门供点火用而已。
沈兵问了声：
“要多久可以制成？”
铭计算了下，就回答道：
“若是要以新炉制新铁浇铸，只怕需要一个月后才能制成！”
沈兵点了点头：
“制二十门，另外再以新铁制出弹丸！”
铭应了声就退下了。
这铁芯铜炮是清朝才有的东西。
只不过清朝制炮是像制枪一样用整根铁柱钻出炮膛的。
这样造出的炮更坚固精度也更高，缺点是耗时极长。
沈兵此时不需要这样的精度和寿命，就用浇铸的方法快速成形。
浇铸的缺点是易炸膛，铁芯铜衣可以在相当程度上减少炸膛的风险……两者一结合，就得到一款能快速制作性能又不错的火炮。
之所以铁芯铜衣能减少炸膛风险，是与火炮使用时受热膨胀有关。
如果炮身全部由铜制或是铁制，就存在这样一个问题：炮管受热不均，发射之后热量总是由内往外扩散。
若将炮管分为内壁和外壁的话，内壁的受热永远比外壁多。
于是内壁受热膨胀更大形成一种张力，硬生生的将外壁撑开。
若要认真分析的话，这其中还有内外壁相同夹角下弧长不同的问题：
内壁距离圆心近，只要受一点热量膨胀很小的一点长度，外壁就需要膨胀几倍的长度才能与其相适应。
其结果就是发射几枚炮弹之后外壁就会产生许多肉眼无法看到的裂纹，若裂纹不多还好，但随着数量越来越多并且最终连在一起……这时再发射炮弹就“轰”的一声炸膛了。
这就不是单纯堆铜堆铁就能解决了，甚至堆更多的铜铁将炮管做粗，其内外壁受力不均的情况就越严重。
现代解决这问题的方法，是使用“单壁自紧”的技术。
简单的说，就是让内壁一生产出来就相对外壁处于更紧缩密度更高的状态，其受热膨胀就恰好与外壁的膨胀相适应，于是就不易炸膛。
这技术说起来简单，但在现代却是全球能掌握的都没几个国家，日本就因为没有这技术而坦克炮管不得不从德国进口。
即便如此，日本还能自吹自擂每生产出一款坦克便称其为“亚洲第一”……
铁芯铜炮之所以不易炸膛：
一是因为铁本身的特性就是韧性和张力更好，不像青铜那样脆而易折。
更重要的是铁与铜的膨胀系统不一样。
铁的热膨胀系统是12.2，而铜的热膨胀系数是17.5。
于是这种内铁外铜的特殊结构，炮管受热膨胀虽说不能达到“单壁自紧”那样相适应，但却能成级数的降低了炸膛的风险。
这事沈兵就交给王贲监制。
王贲是法家出身，心狠手辣不说办事还十分严谨，沈兵可以放心。
只是王贲却对监制火炮颇有微词：
“大将军，我等正苦寻如何进军西域，制作这铁管又有何用处？”
“难道它能助我等破匈奴不成？”
沈兵笑着回答：
“却是让校尉猜着了，这铁管正是用来破匈奴的！”
王贲满脸写着不信：
“这铁管……可以破匈奴？”
“大将军莫要说笑了！”
沈兵只是笑了笑没有多做解释。
许多事想解释也解释不清。
比如跟王贲说这铁管能将实心铁弹打出数百步远……那就更是超出他能想像的范畴。