临高启明 第124节

综合下来:不仅要对海军进行装备升级,为防备万一,博铺港的港口设防工作也得提到议事日程上面。参谋们的建议包括:建造炮台;批量制造不低于1800年水平的火炮;生产和储备弹药;建立沿海警备舰队――这支舰队将主要由机帆船组成,以节约渔轮的大修寿命,穿越者在5~10年内还没有能力对这种船进行大修。连上一下船底漆这样的简单保养都做不到。倒不是没有材料,而是做不出现代船底漆的防锈和毒性效果。

造炮的任务就下达到了工业部门的机械组身上。这对机械狂人们来简直就是一针兴奋剂。憋屈了多少天都是做点小打小闹的五金件,连机械弩都是全木结构的。现在终于可以出大炮了,个个劲头十足。机械厂的工棚里,各路炮兵爱好者们川流不息,拿出的方案各式各样,基本样式基本集中在三种火炮上:12磅山地榴弹炮;轻便灵活,小专多能的92步兵炮;包打天下的迫击炮。各人根据自己的爱好还都給这些炮增加了不同的功能和改进。

造炮需要的大量的钢铁。登瀛洲已经从广州运来了两批生铁锭和少量的熟铁,总计50吨,还运来了20吨急需的煤炭。大致可以满足初步的规模化炼钢需求了。

穿越者使用的转炉炼钢法,在21世纪时空,小转炉炼钢属于国家明令淘汰的落后产业,但是在这里是真正的先进产业。这个产业就落户在博铺港区。

选择在博铺,是因为临高的钢铁联合体是属于原料全部需要进口的企业,船只运来大宗的煤炭和铁矿石可以就近使用。眼下的炼钢车间不过是一个大号的砖柱工棚,经过硬化的地坪上一字排开了4台小型转炉和1座化铁炉。

冶金部门的负责人季无声过去做过钢铁工人,小转炉炼钢虽然自己没搞过,原理还是明白的。d日之后他已经炼了几炉钢出来,证明用木炭和本地的生铁制品是可以炼出钢材来的,缺点是很难把握材料的比例,所以每次能出什么钢完全凭运气。还有就是冶金部门的能耗实在够大,光炼钢的时候两台鼓风机就得把临近所有用电部门都停下来。

冶金组根据化验出来的生铁成分,采用一种转炉侧吹法进行炼铁,采用转炉侧吹法,要添加一定比例的熟铁。比例大概是生铁76%,熟铁24%,另外需要极少量的沙子,沙子的作用是造成酸性炉渣,吸走生铁中所含有的磷。

在发现地产的耐火材料之后,冶金组已经修建了一座化铁炉,这座圆形的熔铁炉不大,却比转炉要复杂的多。因为转炉要求从化铁炉出来的铁水必须达到1380摄氏度。这一温度是一般燃料难以企及的,在没有蓄热室之前,人工所能达到的最高温度为1250摄氏度。

要达到这个温度,就必须把冷鼓风换成热鼓风。这就是所谓的“蓄热室”。热鼓风的概念是英国人尼尔森发明的,1829年应用于格拉斯哥的铁厂。

冶金组采用的蓄热室的技术水平大体和1850年的英国钢铁厂相当,采用的是铸铁管式热风炉。冷鼓风从鼓风管总管上支管通到每一个加热炉,并经过位于火上的拱形铸铁管进入到换热室另外一侧的管子中,然后再进入化铁炉的风口。整套装置被密封在一个用砖和耐火材料砌得很厚拱形加热炉内,以保存和反射尽可能的热量,鼓风被直接加热之后,温度能升高到300摄氏度,足以熔化铅。但是这个温度还不能让冶金组满意,另外采用的一个措施是废气加热,从熔铁炉顶部用陶瓷管道将炼铁炉的废气引出,从上部进入蓄热炉,再从下部的废气口排出。

在使用煤炭或者焦炭的熔铁炉内会产生大量的煤气,几个世纪以来,这种煤气基本就是从炉顶被排放掉,煤气燃烧时的熊熊火焰在夜间非常壮观,但是属于严重的浪费能源和污染环境,所以在1832年,德国的巴登一家铁厂首先将煤气用管道输送到蓄热炉进行加热用,多种手法最终会把热风提高到摄氏500度以上。

没有蓄热炉,也可以炼铁或者炼钢,但是在生产效率上就完全不能相比了。根据英国人的计算,早期的蓄热炉,将送风提高到300多摄氏度,同样多的燃料铁的产量比冷鼓风增加了3倍。

高温的热风会造成熔铁炉的送风口损坏,必须加以保护。穿越者的技术水平已经足以克服这个问题。他们很容易的就抄袭了苏格兰铁厂的孔迪发明的苏格兰风口,这种风口有一只熟铁盘管,嵌装在铸铁锥形管中,两端伸出锥形套底面,每边各一只。水从伸出的管子的一端流入,一直流到风口狭窄的一端。水在盘管中绕行,最后经过对面伸出的管子流出。

有了这个熔铁炉,冶金组才能在几次小规模的炼钢中成功的炼出钢材来。下一步,则是炼焦。

穿越者早期用的是木炭,但是焦炭还是最理想的燃料。煤焦化的意义不仅在于为钢铁业提供高质量的燃料,在炼焦过程中获得的各种副产品更是在化学工业中重要原料。为此还是运来了一整套煤焦化设备。不仅可以炼焦,还能用其产生的副产品制造出20多种重要化工产品。包括汽油、柴油、沥青、苯酚、甲苯、粗苯、硫酸、各种溶剂油、润滑油和石蜡。可以说煤焦化联合企业一旦投产,穿越众的化工水平就会有质的飞跃。

不过,就和所有的成套设备一样安装难度很大。尽管事先请生产厂家培训,准备了大量的图纸、安装手册和专用设备。在一群半路出家的安装工手里,还是进度迟缓。而且这套系统属于连续运转型,不能开开停停的,一次投料就要上百吨煤。穿越者现在全部煤储量才不过20吨。所以冶金组只能采取简易的土法炼焦了。

土法炼焦的方法有很多,最简单的就是堆积起来的露天法,2~4吨煤在地面上堆成半圆堆,底部直径3~4米,上面盖上稻草引火,4~5天就可以成焦了,成焦率只有50%,这种方法在大炼钢铁时代还被使用过,造成的资源浪费和环境污染极其严重,穿越者可以不顾环保问题,但是煤焦油是化工的重要原材料,不能随便的浪费。

罗铎再次从计算机的科技资源库里找来的一种改良方案,使用开滦圆炉进行炼焦生产。开滦炉有三种不同的规格,每次投料数从55吨到260吨不等。以55吨级的炉的性价比最好,也符合穿越者在初级阶段煤炭有限的现状。

建筑材料也很简单,除了少数部件需要铁皮之外,基本材料就是砖和耐火砖。整个炼焦过程大概在12天左右,成焦率75%,这种炉能够利用炼焦产生的煤气加热炼焦炉,同时能回收一部分的煤焦油。这些用水冷却回收之后的焦油被收集到陶罐里,准备将来作为化工原料。

终于,焦炭和生铁都准备好了。季无声召集起了炼钢工人们。这些改行不久的穿越者穿上了石棉防护服和手套,戴上专用的帽子和变色护目镜。他把几个要点和各个操作岗位的人重说了一遍:一是调节风量必须均匀调整,不能忽大忽小,其次铁水倒入炉中的时候不能高于风口,否则会把风口结死,最后就是倒铁水的量,每次不能超过转炉炉腔的六分之一。

两台鼓风机开始同时运作,一台对化铁炉进行鼓风,把温度逐渐升高到1300度以上,生铁锭已经完全熔化,这时候季无声指挥工人投入0.4%的小苏打,进行脱硫处理,与此同时转炉预热中,根据要求,整个转炉要预热到1000摄氏度,以减少铁水进入后的温度损失。

当光学温度计上显示化铁炉内的铁水温度已经到达到1380度的时候,铁水被倒入转炉内开始吹炼,此时鼓风机的风压保持在0.07~0.12个大气压,铁水在高温热风的催动下不断升温。季无声紧紧的盯着炉内的火舌,一朵一朵的铁花在不断的爆现,火舌是红黄色的,接着是黄白―白色,最后完全白得发亮。这说明炉温正在不断的升高。

吹炼持续了差不多十多分钟,星形的碳花密度不断加大,白亮的火舌由短变长,此时碳的燃烧进入到高峰。

当季无声看到火舌开始变短,碳花稀疏起来的状况,他知道铁水中剩余的碳分开始接近钢的含量。他用摇炉杆上下起落了一二次,看看有没有更多的碳花爆出,当看到碳花没有突然增多,就下令关风了。

随后,工人们把炉盖和风管都拆掉,开始打渣和扒渣,最后浇注。型砂采用的是90%的黄沙、5%的陶土和5%的白泥。浇铸成型之后就是钢锭了。至于这个钢锭是高碳、中碳和低碳,季无声暂时还控制不了,每炼一炉出来,就要做一次试验来确定这是什么钢。

第一百零二节 铸炮(一)

第一百零二节 铸炮(一)

“火炮生产领导小组第一次会议现在开始!”

在机械厂简陋,但是足够宽敞的办公室,竖起了一块黑板,以机械组长展无涯为首的兵器爱好者们齐聚一堂。气氛极端的热烈,每个人都在热烈的讨论该上哪一种火炮。

“现在,我先介绍下与会者。”展无涯把参与会议的人都介绍了一遍,机械组的主要骨干力量,诸如王洛宾、姜野、萧白朗之类自不必说,还来了一些并不太懂机械,但是属于武器爱好者的人物,这里包括把“炮,更多的炮”挂在嘴边,屡次自封“炮兵上将”的张柏林,有喜欢挥舞斧头王瑞相,还有担任过机械弩结构设计和现场施工指导的李运兴,兵器设计与工程设计相关专业、装甲兵指挥专业的白羽……最后是林深河同学,他拥有大量实践经验。

这次碰头会的目的不是布置生产,而是确定技术路线,所以应该叫做“技术路线研讨会”。

“大家先不要考虑造什么12磅山地榴好还是造92步兵炮好,从实用角度和制造水平入手来讨论。”展无涯定下了讨论的基调。

从穿越者拥有的机械加工能力来说,加工水平凌驾于这个世界的每一种文明之上。现在又炼出了钢,制造简单的钢制线膛后装炮已经不存在太大的技术难题。当然做管退炮有个弹簧的瓶颈不好解决,但是架退炮毫无问题。

即使是19世纪中期的工业水平也足以制造出15英寸口径的大炮,甚至连钢都不需要,许多超级口径的海岸大炮都是铸铁炮。穿越者没有铁甲巡洋舰对抗自然不需要造这么变态的怪物。

穿越者的需求是什么呢?根据参谋组的建议,主要是为海军的舰船和炮台装备火炮。

“自然是线膛后装炮了!它的优点可太多了。”李运兴第一个发言。

按照一般人的想法,火炮的射程自然是越远越好,这里就产生了一个问题,现代火炮的射程越来越远,是建筑在现代观瞄、火控系统基础之上的。穿越者的不超过19世纪晚期的工业水准上是无法实现的。即使靠从21世纪时空拉来的器材实现了也是暂时的。

一门24磅的前膛重炮,有效射程不会超过900米,这样的炮装到了战舰上,因为稳定性的关系,有效射程至少减少一半。英国皇家海军在18~19世纪的射击教范明确规定24磅长炮的最大射击距离是400码。相对于战舰上更多的32磅大口径短炮,它的有效射程已经够大了。实战中双方战舰彼此对轰的距离往往都在100米之内。

17世纪的火炮,肯定不会超越这个水平。穿越者的海军后装线膛炮,目的不在于大威力与长射程,而是着重于速射与减重。就算射程因为线膛有所增加,也应该控制在2000米内。超过这个射程,在陆地上或许还有些价值,但是打击海面上移动的点状目标,以穿越者的火控水平来说就变得毫无意义了,过大的射程完全成了一种浪费。

既然在射程上要求不高,就可以把火炮的身管减短,以节约其重量和制造成本。

使用了后装线膛炮的另外一个好处是,线膛炮使用的尖型弹而不是圆弹。尖型弹不仅在空中飞行比圆形弹要稳定,而且它的形状关系――它是长形的,可以向后发展,同口径下可以调整重量。同重量的尖弹与圆弹,前者的口径只有后者的70%左右。如果就横截面机而言,只有49%。这也就是说,假如两者同样炮口初速的话,那么尖弹的撞击动能集中在一半的截面积上,单位能量密度是圆弹的2倍。再考虑尖锥弹体的低阻力,同重量的炮弹,尖弹的穿甲威力达到圆弹的3倍以上。

这也就意味着后装线膛炮一门12磅的尖弹(口径约70mm),在采用相同的推进药与装药量的前提下,其有效射程将远高于12磅圆弹,同时穿甲威力相当于24磅的圆弹重炮!

70mm的后装线膛炮,倍径在16~18,无论在过去还是现代都是很小的火炮,重量只有400~500公斤左右,完全可以装在300吨级的帆船上,如果上了管退装置,还可以装在150吨级的小船上。这就表示,这装了70mm后装炮的中型帆船,完全和风帆战舰鼎盛时期的英国海军一级战列舰相对抗。

考虑到它的射击速度远大于24磅前装加农炮,再加上在有效射程上的优势,结果就是大型风帆战列舰不但对其无可奈何,还很可能强奸不成反被日。

也就是说,在17世纪早期,只要发展生产出这样的小型后装炮就完全就足够了。在面对当时的任何海军海盗都已经拥有压倒性的优势。

“那我们直接仿制92步兵炮不就得了?”听了这番线膛后装炮的好处的阐述,有人说,“92步兵炮75mm口径,最大射程2800米,正好符合上面说的性能。而且92炮的重量才210公斤,比预估的500公斤都小。”

“92步兵炮的问题是倍径太小了,才6,造成它的初速过小。作为海军炮来说,弹道越平直越好。92步兵炮給陆军用很不错。”

王洛宾提议,这种海军炮可以采用armstrong炮的结构,它是一种比较成熟可靠,工艺却又相对简单的后膛火炮。与之前的多种后膛炮、前装线膛炮相比,特色在于为后膛炮导入了螺纹炮闩和闭塞具。取下炮闩以后的armstronggun和一门打通了炮尾的前膛炮非常接近。身管的铸造加工工艺也类似。

armstrong的缺点是采用早期型的闭锁设计,结构非常复杂,稳定性低,故障率高。穿越者自然不会一味的模仿,可以采取螺纹炮栓,技术水准也没有太高要求,基本上做的出螺丝就应该做的出来。

“说得简单,”萧白朗泼了一盆冷水下来,“谁知道怎么造炮的?我看大家也就看过几本书吧?92步兵炮就不用说了,都是现成的无缝管做得,现在上哪去找这么粗的无缝管?”

“自然以铸炮为主了。毕竟没有大型锻机,如果要采用深钻法的话还要制造专用的设备。”林深河说,“我倒是在美国铸过炮,不过都是滑膛炮。”

白羽说:“其实我担心的不是大炮能不能造出了,而是弹药问题。前面的后膛炮好处的种种说明,这些我都同意。但是有一点似乎没说清楚――后膛炮的炮弹,这个比后膛炮本身要难造多了。只是实心穿甲弹还好说,如果是榴弹、榴霰弹该怎么造?尖型炮弹弹体制造要用到金属延伸工艺怎么解决?还有炮弹的引信,都是问题。”

姜野说:“炮弹弹体制造没什么问题,我们的设备是造得出来的。”

“那只是造得出来,不等于能够批量制造。一条子弹的生产线都有30多台专用设备,炮弹需要得更多,工业能力显然还上不了这样的生产线。”

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