357.第357章 火炮雛形
毫無疑問，顧少妍看到的那幾根厚壁鐵桶一樣的東西，便是湖州那邊鋼鐵廠和軍器監最新弄出來的臼炮初樣了。
錢惟昱深知火藥兵器這玩意兒，論根本性的門檻可以說是絲毫沒有——不就是鑄造或者鍛造加工出一些金屬管子，可以耐受火藥爆破時的壓力，把彈丸給推送出去么？宋朝人靠打通了竹節的老韌毛竹都能造出突火槍，可見火槍火炮都是沒有質變性的技術瓶頸的。關鍵還是一個膛壓的問題——三尺竹竿的突火槍，有效殺傷距離可能也只有十幾二十步，因為相比於弓弩沒有殺傷和射程優勢，最多只有火光和聲響嚇人、毒煙可以熏人這兩點微不足道的獨到之處，這才讓歷史上的突火槍沒有發揚光大罷了。
所以，既然要搞火器，就要穩紮穩打，先從對材料耐受膛壓要求最低的東西開始搞起。幾個月前那種槍管只有八寸長的近距離手銃便是這種思想指導下的臨時應急產物，在邢州奇襲戰之後，後面就該按部就班地來了。
所有槍炮當中，膛壓/管壁強度之間比值最低的，便是臼炮了吧。臼炮這種東西造型上管壁粗厚、身管短小，也就是俗稱的倍徑比比較小，在發射的時候因為炮管短，彈丸在炮膛內的加速時間也短，所以使用同樣口徑彈丸的情況下，炮室內的裝藥量也可以相對少一些。同時因為身管短，在同樣的噸位重量下，臼炮可以把管壁鑄造或者鍛造得更厚實一些，在同樣的運輸機動條件下更容易形成火力。
錢惟昱帶著顧少妍和小道姑略微看了一下，初樣一共有4門，口徑多是在半尺略小一些，換算到後世的單位，也就是150mm炮的樣子——當然，因為這個時代發射的還是圓球形的彈藥，所以彈丸重量肯定比後世錐形彈的150mm級別火炮要輕得多。後世隨便一款150炮的炮彈分量都有八九十斤重，而這種球形彈如果用鑄鐵做炮彈的話也就二十來斤重，如果發射的是石球的話，可能充其量也就十斤重的彈丸。
相較於還算不錯的口徑，這些鐵桶的長度就比較粗短了，其中三門約在五尺——也就是比高個子的士兵身高還略短一些，便於大傾角的時候裝彈和刷膛操作，最後一門特別短的，則只有三尺。而管壁厚度卻是個不一樣，有三寸厚管壁的，也有四寸厚、五寸厚的；很顯然，軍器監的人對於多厚的管壁才能保證不炸膛還沒有摸索出信心來。這幾門裡面，最輕的有600斤重，最重的1500斤。
「這東西試過多少炮了？」錢惟昱心中發毛，對這次送炮來的張思訓問道。
「每一門都試過十炮了。試的時候也是按照大王的吩咐，人在二十步外點引線，而後快速往回跑，躲入距離大炮三十步外的壕溝內、並蓋上厚藤牌遮蔽觀察，這才至今沒有傷人。原本還有一門管壁兩寸厚的，僅僅打了七八炮就裂了，後來才總結出一點——以我吳越如今的鍛鋼鑄鋼材質，至少要管壁厚度達到口徑的六成以上，才敢實驗。
這些炮管也不僅是厚薄不同，便連加工方式也頗有差異——管壁最厚的那門，厚五寸，也就是厚度比口徑還略大，但是卻是直接用鋼水澆鑄的，模具用的是儘可能干透了的翻砂泥范，可惜外層依然有砂眼氣孔，質地也不夠緻密，砂范的內芯只能一次性使用，鑄完一門炮就要重新做內芯的模子。那門管壁厚三寸的炮，倒是想了軟熱鍛鋼的法子——把鋼材加熱到赤銅可以化作銅水的溫度時，鋼材也就軟到可以用鍛錘壓延展變形、不致斷裂了。而後用花崗石精密雕鑿成圓柱狀作為鎚頭，擠壓軟熱的圓柱鋼芯子，約摸半柱香的時間可以把鋼芯擠出炮膛來。但是此法只能加工壁厚與管長比例不超過五六倍的材料，將來要想做長倍徑的火炮時便斷然用不了了——經過反覆試驗，再長的話，炮管壁延展厚薄就會不均勻，完全無法使用。」
錢惟昱點點頭，他原本也沒認為有了張思訓這個天才，就能直接連鑄鐵氣孔的問題都徹底解決掉，鋼鐵鑄件的內部應力釋放也不是一天兩天的事情。就目前的工業水平來說，只怕他有生之年也只有指望以鑄造作為火炮加工的主要工藝，最多在熱處理方面進行一些優化，提升身管的緊緻度。後世的鍛造制炮大多是鍛造一根實心鐵棍，然後再用鑽孔機鑽掉芯子的，不可能直接鍛造出空心的深孔管。
「那便先試一下吧，各種裝葯都可以么？」
「都有試過，目前發射18斤鐵彈一般是使用高硝黑火藥10斤，或硝化棉4斤。這兩者射程相若，炮膛也都能扛住。」張思訓口中說的斤都是宋斤，也就是約摸等於後世一斤四兩上下，所以18斤的炮彈應該是摺合11公斤。
四門炮都沒有炮架，只有一塊厚鐵板的底座，上面有兩個炮耳連接著鐵箍箍住炮身，所以發射的時候只能是有工兵先進行土工作業，把炮管抬起到一定角度後用夯土堆積的辦法吧炮給墊起來。每門炮都被抬到了將近60°的高仰角，好確保後座力絕大多數由地面和底座吸收——在沒有炮架的情況下，如果讓火炮小角度平射，很有可能導致炮因為沒有吸收後座力的機構而倒飛出去。
錢惟昱提前躲到一處距離大炮側面五十米遠的壕溝內，上頭還蓋著三層老竹藤條編成的護蓋，然後用一根東海水晶片打磨的望遠鏡觀察遠處的情況。小道姑和顧少妍就暫時沒這麼好的待遇只能蹲在坑裡靠自己的視力了。一男二女在這種隱蔽的黑坑裡待著，倒是頗有一些讓人心猿意馬的可能。
點燃引線的軍器監工匠立刻回奔，躲進另一個近一些的坑裡，數秒鐘后，輪番的「轟轟」巨響開始傳出，四門炮依次開火，炮彈以大拋物線角射出，最後落在了遠處一些做好的城牆樣品上，只見城磚紛紛崩碎飛濺，一尺厚的築城大條石都被打爛了。經過報靶人員的測量，最後炮彈還能打入糯米汁粘合的夯土大約兩尺深，才算被夯土吸收了全部動能。
三門長炮的炮彈落點大約在六百步上下，據說如果彈丸換成輕得多的同口徑石彈的話還可以多打一百多步射程，而短炮則裝葯略減、射程也近了一百多步。因為是大角度滑膛曲射，準頭可以說是絲毫沒有，在瞄準方向經過嚴格校準、幾乎一致的情況下，炮彈飛出五百步遠后散落直徑就有一百三十步之大！也就是說炮彈每飛出十步遠，就有一步的橫偏誤差。
這樣的誤差，加上曲射炮沒有貫穿性傷害，所以要想用來打人完全是痴人說夢。如果是用於實際的攻城戰，這種火炮大約可以在命中后把城牆上表層的條石包磚全部炸爛，並且在後面的夯土上轟開一個兩尺深、三尺直徑的大洞來。這個時代汴京、金陵、長安、洛陽四大城的城牆頂厚大約在二十四尺、基座最厚三十六尺。而普通的州城大約都在這個規模的三分之一到四分之一。
也就是說，如果用來攻打汴京或者洛陽這樣的大城，要做到在同一個點反覆轟中至少十幾炮才有可能挖穿一個洞，或者連續命中七八炮后等著上面的結構因為承重問題自己崩塌下來。考慮到這種火炮糟糕的散布精度，實際上轟擊幾十發能夠有兩發落在相近位置就算不錯了，所以實戰中要在汴京之類的重城轟塌一段可以讓攻城部隊直接殺進去的缺口，只怕沒個幾千炮是別想了。若是攻打普通州城縣城的話，倒是可以確保同一個點有四五炮反覆命中就鑿開口子來。既然徹底轟塌城牆還有難度，此物目前的定位也就只能是暫且用於取代投石車、完成摧毀城樓箭櫓的工作，將來要是拋物線降下來，還能考慮轟城門。
「這個威力還算是可以了，再加大威力的話，炮身太重倒是不便於搬運。」錢惟昱認可了臼炮的威力，想了一下，又追問道：「可進行過破壞性的壓力測試了么？此炮最大可以耐受多大的火藥裝藥量。」
「這個倒還不曾試過。」
「那回去后就好生反覆測試——寡人估摸著，同等爆破力的硝化棉和黑火藥，對於炮膛的壓力耐受考驗也是大相徑庭，火藥一物，不僅要看爆破后的威力，還要看瞬間的爆破速度。長倍徑的炮需要慢速、持久釋放的火藥，短倍徑的炮需要高速、瞬間爆發的火藥。若是能夠試出同一規格的炮對於高硝黑火藥和硝化棉的不同耐受極限，才好為我吳越火炮規劃好所用的火藥類別——寡人估摸著，倍徑比八倍以下的臼炮，如今還是可以用黑火藥的，而且管子短也好清理黑火藥的殘渣；但是若是將來有長管炮出現，就非的硝化棉才能高效驅動了。如今硝化棉可是得來不易啊，回去后長興鐵廠得多開幾條產線，按照土法吸收增加硫酸產量才好。」
錢惟昱說一句，張思訓便記一句，期間少不得和小道姑討論一些土法制硫酸的注意事項。全部記下后，錢惟昱便命對目前手頭的四門樣炮繼續進行破壞性極限測試，果然最終在裝載單發裝載黑火藥18斤、持續開了五炮之後，其中兩門炮就炸膛了；而實用硝化棉的居然耐受到了10斤的量，明顯高出於此前同等爆破化學能釋放量時兩種火藥的比值——這個測試，說明了反應更充分、無殘渣的硝化棉在爆破速度上有瞬間爆發力略低、但持續推進性更好地優勢，在長倍徑火炮中，使用硝化棉作為發射葯，也就可以在把同樣重量的炮彈加速到同等初速度的情況下，對炮膛的膛壓要求更低。張思訓把錢惟昱指點的對照組實驗思路牢牢記下總結，籌備下一階段對臼炮的改良工作。