美国内战时期铸砲的主要材质有两种,一为青铜(铜锡合金)、另一为铁合金(根
据成分与铸造方法有很多不同的种类)本文将聚焦于这两种不同材质所铸的砲性能上有何
差异。
根据Gibbon的Artillrist's Manual中所述,铸砲用青铜其铜锡成分比为100比9~12.5
铜锡比例会因生产地区有所差异,大致上不过超出上述范围;铁合金种类繁多,Gibbon
提到其中三种(Gray iron, White iron, Swedish Cast)不过相较于与青铜的巨大差异,
这三种合金我会统合称之为铸铁。一般来说铸铁较青铜硬,使得铸铁耐磨且可以承受较大
的膛压,故铸铁比青铜适合作为线膛砲的材质,以减缓膛线的磨损,此外线膛砲由于弹径
与管径的差率较小(线膛砲的砲弹较长,此外部分砲弹有导入类似米尼弹的设计,有助于缩
小管弹差率),其产生的膛压也更大。相较之下青铜较适合滑膛砲,然而由于滑膛砲的差率
较大(当时滑膛砲的砲弹仍以球型弹为主),发射时一部分的爆风会在砲弹与砲管缝隙之间
产生与砲弹运动方向垂直的分力,导致砲弹偏向而且会在砲管内上下撞击砲管如附图:
https://imgur.com/W3Da1ck
造成砲管内部损伤,此外砲弹与砲身摩擦产生的铁屑也会嵌入砲身造成装填困扰。
虽说青铜砲因材质较软而有上述缺点,但铸铁坚硬的另一面也表示铸铁较青铜脆,青铜砲
撑不住膛压时会导致砲管扭曲或者膨胀,然而铸铁砲会直接炸开造成后方人员严重伤亡,
青铜砲失效时用眼睛就可以看出来,而铸铁砲则像是颗不定时炸弹。青铜砲另一个优势是
抗氧化性较佳,由于爆炸产生的高温会加速金属氧化,铸铁砲很容易因砲管生锈导致管弹
差率增加、砲管变得粗糙导致不易装填或导致膛线耗损而失效。青铜砲比较不会有氧化的
问题,因此不耐磨的青铜砲生命期反而普遍较铸铁砲长。
书籍资料来源:1.Civil war artillry at Gettysberg by Phillip M. Cole
2.Arillerist's manual by John Gibbon