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五十九 新式造炮技术（第3页）

但是如果能同时让炮管里层冷却，甚至使之比外层先冷下来，不但可以提升整根炮管的冷却速度，更可以提高炮管性能。

一种说法是里层冷却固定后，当外层逐渐冷却时，由于热胀冷缩的关系，炮管外层冷却时，就会箍住内层，往里面产生一个向内的应力。

另一种说法是，炮管由内往外冷却，则同样由于热胀冷缩，炮管壁靠里的部份密度会较高，靠外则较低，可增加内管壁的强度。

无论哪种原因结果是肯定的，那就是不仅炮管的寿命大幅度提升，大口径火炮的废品率也十分低。

该铸造法在1860年美国南北战争时期，由美联邦陆军少校托马斯·j·罗德曼发明，故又称罗德曼法。

当时据称一举将炮管寿命提升五倍之多。

而其方法本身非常简单：大家都知道，水的比热容要比空气大得多，因此水冷比气冷也快的多，要让里层比外层先冷却，那就用水来冷却炮管。

当然，若是真的直接往红热炮管内注水，结果只会让炮管破裂；实际上的方法是，把铸造炮管时，用来作炮管内模的模具换成空心的，中间加上冷却水管道，然后往里面注冷却水就行了。

当然这冷却水管道必须要作成可循环样式来保证内膜温度稳定，譬如采用u型管模式从里面开始注水，这样持续循环冷却。

唯一的问题是冷却速度，也就是水循环速度是有讲究的。

太快冷却的话内管会破裂，必须有适当的速度进行才行，这需要多次尝试和实验，并进行最终验证。

此法可以大幅降低成本，并使铸造大口径火炮成为可能。

原因就在于这种“内模水冷技术”

可以大幅降低火炮尤其是大口径火炮铸造时的废品率。

19世纪中期以前，不管东方或西方，重型火炮铸造的废品率相当高。

这种情况在明末引进西方火炮制造技术时，《火攻挈要》中记载，由于当时铸造的品质尚不十分稳定，即使是在欧洲，“铸十铳能得二、三铳可用者，便称高手”

。

废品率高达70～80％以上。

这样火炮的成本自然很高。

而火炮铸造废品率如此之高的原因，最重要最根本的就是炮管内外的冷却速度差距问题。

而且炮管的口径越大，炮管壁也越厚，炮管内外冷却速度的差距也越明显，由于这冷却速度的差距，许多材质不好，不够均匀的炮管，就会在冷却时因为热胀冷缩而在火炮身管产生裂痕。

而身管出现裂痕的炮管，自然就是废品了。

不只如此，由于炮管内外冷却速度的差异，有些裂痕外表上是看不见的，而是在管壁金属内部。

所以当时造好的火炮，均需作第一次试放。

就是在炮管内填满火药但不装炮弹，释放一次，以管壁无裂痕者为合格。

如果管壁有内伤，这一放就会裂开来，可以立刻淘汰了。

而内模水冷技术，可以保证内外管冷却速度基本相同，或者经过实验与调整，将速度差异控制在安全的范围下，如此身管就不会产生内伤了。

这一来立刻把废品率降低到个位数百分比，甚至降低到零，从而使造一门炮的价格大幅下降。

而炮本身也因为比较结实没有暗伤，因此平均寿命提升五倍。

此外，在铸造大口径重炮时，由于口径越大，则内外冷却速度差距就越大。

因此在自然冷却的时代，口径越大的炮铸造时的废品率也就越高，重量与价格因此也就越高——不成正比，几乎是指数性上升。

到了一定程度以上，就是几乎百分之百的失败率了，而罗德曼的“内模水冷技术”

解决了这个问题。

……

有了罗德曼铸炮法，使得铸炮的成品率，从20%，一下子提升到了80%以上，水冷控制技术更科学的话，接近百分之百。

西方国家，也是在“罗德曼铸炮法”

出现后，才能够以较低的成本大规模铸炮，并开始铸造几百毫米口径的超级重炮。

否则，若无此技术，想都别想。

……