[心得]美国内战时期铜质砲与铸铁砲的差异

楼主: SidChen (喜德陈)   2018-01-05 17:39:31
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
作者: a910343 (SaintTay)   2018-01-05 18:03:00
作者: kuma660224 (kuma660224)   2018-01-05 19:49:00
铜是铸钱用的金属,铜砲注定贵森森
作者: andystupid (唐伯鼠)   2018-01-05 20:16:00
作者: nawussica (暴民好弱 )   2018-01-05 20:29:00
OCC铜是拿来玩音响的铜砲注定贵森森
作者: vwpassat   2018-01-05 20:45:00
清日甲午战争,日军就是用青铜砲和单发村田小铳
作者: hgt (王契赧)   2018-01-05 21:28:00
炮弹与炮膛有空隙是因为前膛装弹 而非是滑膛炮的问题
楼主: SidChen (喜德陈)   2018-01-05 22:43:00
管弹径差是因为前膛装弹没错,线膛砲差率小是因砲弹设计当时线膛砲用的是长型砲弹,滑膛砲仍使用圆弹我修一下内文好了,以免误导
作者: Rinehot   2018-01-05 23:31:00
国外有复合金属砲吗
作者: jimmy5680 (不太会飞的企鹅)   2018-01-05 23:44:00
黄一农教授的论文有提及荷兰与印度的复合金属炮但是西方后来因为性价比和新技术等因素而舍弃此一路线
作者: vwpassat   2018-01-06 03:16:00
德意志 莱茵金属的Rh-120滑膛砲是钢砲吗?
作者: MOONRAKER (㊣牛鹤鳗毛人)   2018-01-06 12:01:00
巴尔的摩火炮会秘书的炮试射时炸死超过一百人高居协会榜首 担任秘书实至名归 (Jules Verne 1865)
作者: PAULDAVID (oops)   2018-01-06 12:14:00
楼上那到底是什么样的场合啊....?
作者: reinherd (浣熊提督莱茵哈特)   2018-01-06 12:28:00
为什么清朝喜欢用铁铸炮(滑膛炮)呢?
作者: suaowilliam (苏澳威廉)   2018-01-06 16:26:00
楼上上,那个好像是要搞能把人射到月球上的砲
楼主: SidChen (喜德陈)   2018-01-06 23:41:00
我对清朝火砲不是很熟,我只记得清朝前期以红衣大砲还有后人改良后的衍生版本为主流,这情况持续到鸦片战争洋务运动后就是阿姆斯壮、克鲁伯之类的近代火砲
作者: Samlee (快上轨道!!)   2018-01-07 05:22:00
巴尔的摩那个应该是小说情节吧 非史实?
作者: kuma660224 (kuma660224)   2018-01-07 10:51:00
不知道当时铜价跟生铁到底差多少倍?铜是铸币金属,做砲大概属于当年的课金弹。
楼主: SidChen (喜德陈)   2018-01-07 15:05:00
南北双方武器价格会随时间发展而不同,CSA后期通膨很严重10pdr Parrott rifle为例,1862:180(FDR)、300(CSA)美金1865:187(FDR)、3000(CSA)美金,注:parrot是铸铁砲12pdr Napoleon:1861:490(FDR)、565(CSA)1864:614(FDR)、1840(CSA),不过CSA有铸铁版的拿破仑

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