“荡寇铳”的列装与操练在太子朱常洛的支持下稳步推进其近距泼洒弹雨的威力在神机营内部赢得了“铁扫帚”的诨号名声渐响。
然而沈惊鸿心中那关于金属定装弹的构想却如同野草般在心底滋生难以平息。
纸壳弹的先天缺陷尤其是防潮问题始终是悬在心头的一根刺。
他深知此事牵涉甚广不宜张扬便只在制造局内辟出一间僻静的工坊调用了两名心思缜密、口风极严的老匠人协助开始了极其初步的探索。
首要难题便是材料。
得益于之前研制“荡寇铳”时对后膛结构的深入理解和借鉴部分泰西火铳的启发沈惊鸿已经成功设计并制造出了基于弹簧驱动的撞击式枪机(撞针)。
这套机构相对独立通过一个类似“飞轮”的简化燧发装置改进而来利用强力簧片瞬间释放的能量驱动一根细长的钢质撞针向前猛烈撞击。
这为他探索金属定装弹提供了最关键的击发手段无需再依赖外露的火绳或燧石使得将发火装置集成到弹药本身成为可能。
弹头之选: · 铅与铅合金: 这是最现成、最易获取的材料。
大明军中鸟铳、雷霆铳乃至“荡寇铳”的弹丸主要便是铅或掺了少量锡、锑(此时多为方铅矿伴生匠人凭经验添加以增加硬度谓之“熟铅”)的铅合金。
密度高易于铸造用于“荡寇铳”的霰弹小铅丸或独头弹毫无问题。
沈惊鸿决定金属弹的弹头部分初期仍以铅或铅合金为主这是最稳妥的选择。
· 铜及铜合金: 黄铜(铜锌合金)此时已能冶炼多用于铸造铜钱、佛像、器皿等。
其延展性、耐磨性确实优于铅但成本高昂。
沈惊鸿考虑若未来开发高初速的线膛枪为防止软铅弹头挂膛或许需要铜或被甲铅芯弹但非当前急需。
且铜料多受朝廷管制大量用于弹头不现实。
· 钢: 此时的苏钢、灌钢法已能生产质量不错的钢材但多用于刀剑、甲片、工具。
用作弹头尤其是穿甲弹芯理论上可行但加工成特定形状的弹头对现有工艺是挑战且容易损伤铳管。
沈惊鸿将其列为远期探索项目。
· 其他如钨合金等更是遥不可及。
弹壳之困(核心): 这是金属定装弹成败的关键要求材料兼具良好的延展性(便于冲压成型)、足够的强度(承受发射膛压)和一定的可加工性。
· 黄铜: 沈惊鸿心目中的理想材料。
他找来一些制钱用的黄铜料让匠人尝试捶打、拉伸。
发现其延展性确实好但要将一块铜片通过手工或简单机械冲压成带有底缘、锥度、药室的复杂弹壳形状以目前的工艺水平近乎天方夜谭。
精度、一致性、效率都无法保证。
而且黄铜成本太高若用制钱同等材质的铜料来造一次性的弹壳恐怕连太子都不会支持。
· 钢: 成本远低于黄铜强度也足够。
但延展性差脆更难冲压成型。
沈惊鸿想到后世的覆铜钢或镀锌钢弹壳但那需要成熟的轧钢、电镀或包覆技术非此时所能及。
直接使用薄钢板卷制焊接?密封性和强度都是问题工艺同样复杂。
· 铝: 此时铝的冶炼技术尚未出现直接排除。
· 镍合金: 同样超出时代。
反复权衡之下沈惊鸿意识到以万历年间大明的金属加工能力想要一步到位制造出类似后世那种一体成型的金属定装弹壳几乎是 impossible mission。
他必须寻找更现实、更迂回的路径。
底火之惑(新焦点): · 既然已经有了撞针击发装置那么金属定装弹的核心就在于底火——一种能够被撞针可靠击发、并能稳定点燃弹壳内主装药的敏感药剂。
· 沈惊鸿知道雷汞是关键但他并非化学专家只知道大概原理(汞、硝酸、乙醇)贸然试验极其危险且原料获取和提纯都是问题。
他必须寻找替代品。
· 他将目光投向此时已有的材料:硝石(硝酸钾)、硫磺、木炭是黑火药基础。
此外一些炼丹术中也用到雄黄(As?S?)、雌黄(As?S?)、甚至砒霜(As?O?)等含砷矿物这些物质有的对撞击或摩擦较为敏感但毒性大稳定性差。
他还知道有“自然铜”(Cu)、“密陀僧”(PbO)等氧化物可能在反应中起作用。
如何将这些物质安全地混合成敏感度适中、威力足够且稳定的底火药剂是巨大的挑战。
· 另一个难题是底火的封装。
需要一种小型的、能被撞针击穿的容器来盛放底火药并将其固定在弹壳底部。
面对重重困难沈惊鸿调整了思路决定将终极目标分解先从最关键、也是与他已掌握的撞针技术最直接相关的部分入手。
他提出了一个核心攻关方向——底火帽。
方案:分体式金属底火帽 集中力量先尝试制造一个独立的、小型的底火帽。
设想用延展性最好的高纯度黄铜(甚至不惜成本从佛像铸造的边角料中筛选)手工捶打出极其微小的、帽状的薄壁容器。
内部压入由可能找到的敏感材料(初步尝试用精研的极细粒黑火药混合少量雄黄粉他知道这不够理想且危险但必须跨出第一步)混合的试验性底火药剂顶部用极薄的兽膀胱膜或虫胶暂时密封。
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本文地址明祚永延我让大明上巅峰第52章 金石为开探前路来源 http://www.enhuicn.com
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