第178章 无烟火药
虽是寒冬,灌过钢水的炮模散发出阵阵暖意,把现场气氛烘托得十分温暖。火炮刚刚成型,后面还要经过淬火、打磨、刻蚀膛线等工序,方能制造出一门合格的火炮。
周锋虽然年轻,却从小充当炮厂学徒,铸炮经验丰富。他指着逐渐冷却的炮模,说道:
“大元帅,钢铁厂仅用十分钟就把生铁变成了钢铁,真是一项了不起的奇迹!这种钢铁比铁匠千锤百炼打出的钢铁质量还好。
“有了这种好钢,我们枪炮厂就能制造性能优异的火炮,咱们黑旗军就能与洋人一较高下。”
杨烜大胆起用周锋为枪炮厂厂长,原本有些不放心。因他有过鸦片瘾,大家都担心他旧病复发。好在周锋十分争气,在枪炮厂厂长任上干得红红火火。
杨烜笑道:“你小子可不能骄傲。实话告诉你,洋人已经开始使用切削法制造火炮了,铸造法已经落后了。你什么时候能用切削法制造火炮,才算是真本事。”
周锋并不示弱,答道:“大元帅,等那条枪械生产线到位后,我们先用切削法制造火枪。能制造火枪,就能制造火炮。”
枪械生产线购自普鲁士,最早将在1852年1月抵达广州。
杨烜笑笑,离开钢铁厂,前去弹药厂视察。
弹药厂厂长由新宁公司董事长廖坤兼任。新宁公司的前身是黑旗军兵工厂,而兵工厂最重要的任务就是制造弹药,尤其是制造黑火药。
现在,新兴公司成立没多久。钢铁厂、枪炮厂还处于筹建阶段,尚未投产。只有弹药厂已经运营起来,为各部队生产弹药。
弹药厂最重要的产品自然是黑火药。黑火药是我国古代四大发明之一,历史悠久。它的制作方法很简单,只需使用木炭,配以硝、硫磺。
这三种原材料都很容易制取。因此,黑火药制备简单,从宋代起至十九世纪中后期,一直都是火枪、火炮的装药。
中外各国均使用黑火药作子弹、炮弹的装药。只不过,洋人探索出了最佳配比,又使用了抛光、制粒等工艺,把黑火药的潜力挖掘到了极限。
但黑火药也有着非常明显的缺点。它热值不高,为了扩大威力,不得不增加装药。由此造成火枪口径过大,火枪十分沉重,威力却很有限。
譬如,当前世界上最先进的步枪,当属普鲁士的德莱塞步枪。这款步枪口径高达15.4毫米,简直就是一门小型火炮。清军大量装备的抬枪,口径更是达到惊人的41.3毫米。
现代枪支口径变小、子弹变小,各国主流步枪口径已缩小至5.8mm。但现代小口径步枪的威力却大于以前的步枪,奥妙正在于火药。
黑火药的另一大弊端,在于燃烧后产生的残渣太多、烟雾很大。
当时欧洲流行排枪战术,可以最大限度地集中步枪火力。一排火枪射击过后,会产生白烟,久久不能散去。这种白烟既呛鼻子,又遮挡视线。
除此之外,黑火药残渣还会带来子弹卡壳、腐蚀枪管等问题。
发明新式火药迫在眉睫。
历史上,取代黑火药的正是无烟火药。所谓无烟火药,顾名思义,就是燃烧后没有烟、没有残渣的火药。
无烟火药热值高,不腐蚀枪管,是取代黑火药的不二之选。正是有了无烟火药,金属定装弹才得到普及,进而产生了机枪、冲锋枪、速射炮等高射速武器。
事实上,早在1845年,德国化学家舍恩拜就已经发明了无烟火药。舍恩拜发现,只需将浓硫酸、浓硝酸混合,加入棉花等植物纤维,就能制成无烟火药。
这其实便是硝化纤维,属于无烟火药的一种。但这种硝化纤维很不稳定,极易爆炸,无法大规模推广。
直至1884年,法国化学家维埃利将硝化纤维溶解在乙醚和乙醇里,在其中加入适量的稳定剂,成为胶状物,通过压成片状、切条、干燥硬化,制成了世界上第一种可推广的无烟火药。
之后,无烟火药迅速得到推广,小口径无烟火药步枪逐渐取代大口径黑火药火枪。早已发明的马克沁重机枪,在无烟火药的加持下,才具有了实战价值。
杨烜认为,发明无烟火药比发明新式步枪、火炮要简单得多,也重要得多。无烟火药消耗量大,使用广泛,若抢先发明无烟火药,将有助于新宁公司尽早营利。
当今世界上最有价值的科技奖项为诺贝尔奖,为富豪诺贝尔所创。诺贝尔是无烟火药专家,持有355项火药相关专利,一生创办了一百多家炸药方面的企业,并借此成为世界大富豪。
若新宁公司能够抢先发明性能稳定的无烟火药,则有望抢在诺贝尔之前,创造无与伦比的财富。
杨烜令廖坤兼任弹药厂厂长,意义正在于此。他这次来弹药厂视察,主要是为了催促廖坤抓紧研制无烟火药。
目前,弹药厂主要为前线部队供给火药、炮弹。火药方面,仍以黑火药为主。
经过杨烜的指导,廖坤把黑火药分为枪用发射火药和炮用发射火药,前者配比为“硝75%、硫10%、炭15%”,后者为“硝78%、硫8%、炭14%”。
这项数据是歇夫列里在经过多次实验后,最终确定的黑火药最佳比例。实际上,这两种配方也是西方各国确定的标准配方。
弹药厂还改进了黑火药制造工艺,增加了抛光、干燥、制粒等工序,使黑火药的性能得到提升,得到了黑旗国部队的认可。
但杨烜更关心的是无烟火药的研制情况。他几次来新宁公司,都曾面对面与弹药厂的工程师沟通交流,向他们传述制造无烟火药的技术决窍:
先制作硝化纤维。把棉花等植物纤维融入浓硫酸、浓硝酸混合溶液中,即可得到硝化纤维。这是一种无烟火药,但极不稳定,非常容易引发爆炸事故。
为此,要把硝化纤维溶解在乙醚和乙醇里,在其中加入稳定剂,成为胶状物,通过压成片状、切条、干燥、硬化等工艺,即可得到稳定的无烟火药。
这种方法并不难,所需原材料都能制取。譬如浓硫酸,早在汉朝时,我国炼丹术士就能制造浓硫酸。不管是煅烧黄铁矿加铅催化氧化,还是蒸馏胆矾或绿矾,都可直接蒸馏得到浓硫酸。
有了浓硫酸,便可用Mannheim方法制备浓硝酸,即化学上的基础反应:“高沸点酸制低沸点酸”。
按照杨烜所说,弹药厂已经制作出无烟火药样品。当着杨烜等人的面,他们点燃了一小堆无烟火药。
如预期中的那样,无烟火药燃烧极快,没有残留,没有烟雾,效果也很好。弹药厂已经测出了无烟火药的威力:在同等体积下,无烟火药的威力至少是黑火药的三倍。
问题的关键是,在于如何使用工业方法制备无烟火药呢?
廖坤说:“黑火药易于制取,生产工艺较为成熟。无烟火药虽然效果极好,却很难制造。譬如最重要的浓硫酸,制造难度很大。”
这个问题,自然难不倒杨烜。
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