[讨论] 17世纪英国的火炮设计

楼主: helldog (妈宝地狗)   2022-04-16 23:52:25
图文版
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前言
在英国伊丽莎白一世统治时期,通过反复试验和科学实验,火炮的设计逐渐得到改进;到
1600年,火炮的设计由军械委员会集中控制的,主要官员是军械测量师,火炮的发展满足
大部分的战争需要。
标准的样本由军械办公室保存,尺寸的能力决定了枪的类别,每个类别都有自己的名字;
在一份1637年的皇家军械清单显示,军械库中有8种主要的火炮类别:加农炮、半加农、蛇
炮、半蛇炮、猎隼、奴仆、鹰和BASES。在这8个大类别中有许多子类别;“合法”或“契
约”,这意味着炮是标准的厚度,“强化”,炮管更厚,“私生子”类型的枪通常较轻,
发射时采用较少的火药装药;还有一些如“切口”,指的是长度较短的炮。
重型火炮的成本很高,缴获的火炮和旧型号的火炮被重复使用,直到它们不再可用;导致
在役火炮的规格差异相当大。
17世纪的火炮风格
在17世纪,订单中规定了火炮的口径、重量和长度,但其余的则由枪砲匠的技能和判断力
决定;往往设计是铸造厂独有的。图1是17世纪中期约翰·布朗为当时的查尔斯王子,后
来的查尔斯一世国王制作的青铜炮;图2是托马斯·皮特为查尔斯一世制作的青铜枪;不
同的后膛风格,加强物的厚度和位置都是非常不同的,并且因人而异。
17世纪大炮的口径
不同类型的炮,口径有不同,但相同的炮,口径也有不同;比如猎隼炮就有三种口径,3
¼、3½与3¾,发射的炮弹也不同。造铸铁炮可能需要造一个比青铜炮更大的口径,才能
让炮膛光滑;这导致与青铜炮相比,铸铁炮的游隙(砲弹与炮管间的空隙)更大;炮膛越光
滑,游隙越小,炮的性能越好。
龙炮(Drakes)
注:Drakes在古英文里,意思是龙。
海军官员被指示实验轻型铸铁件的可能,也许是为了替换更昂贵的“黄铜”炮。但只有枪
砲匠约翰·布朗愿意承担这项工作。其中六门被称为龙炮(Drakes),布朗使用了普通装药
的两倍火药进行了试验,试验非常成功。1627年,他收到了一份订单,订购4门半加农炮
、16门蛇炮和120门半蛇炮,全部都是铸铁的龙炮。
龙炮的主要特点是火药室向后膛逐渐变细,这有效地创造了一个厚壁后膛和一个较小的火
药室。龙炮有限的火药室让它们的装药比同等口径和长度的普通炮要小,这或许可以解释
为什么尽管它们比合法枪支更轻,但也能安全地承受火药的威力。
龙这个词被用来描述各种各样的大炮,但龙炮比起相同尺寸的炮,重量比较轻;比如8英
尺长的龙炮比同样长度的普通炮轻约13%;然而大型火炮的情况则不同,半加农龙炮的重
量与普通半加农炮相同。下面是1650~1653年英国共和国时期定购的铁炮种类,并展示了
铸铁龙炮受欢迎程度。
英国共和国的3年间,光是3磅(含)以上的铸铁炮至少就造了3197门,展现了可怕的产能。
英国火炮的标准化
阿尔伯特·博格是一名丹麦雇佣兵,于1692年加入英国军队,那时他已经参加了11次战役
和12次围攻,是欧洲最有经验的炮兵和工程师军官之一。1698年,他被任命为军械工程师
,后来受了重伤并被俘。1712年他回到英国,成为弹药实验室的首席工程师。1715年,鲍
嘉德被任命为准将迈克尔·理查兹的手下;1716年,博格受军械委员会的委托,监督火炮
和炮架的标准化。
博格放弃火炮的历史名称,比如加农、半加农、蛇炮、半蛇炮、猎隼、奴仆、猎鹰,改为
根据它们发射的砲弹重量来指定每种类型,他进一步将砲弹重量的数量限制为一组严格的
数值: 4、6、9、12、18、24、32和42磅,其中 1 磅 = 0.45公斤。
底下是博格指定的每种弹丸的直径与重量。
弹重 直径(英吋)
4 3.05
6 3.49
9 4.00
12 4.40
18 5.04
24 5.55
32 6.10
42 6.68
透过四舍五入,弹丸直径可以得到一组非常漂亮的数字,该数字颇符合17世纪火炮的设计
习惯;4、6、9、12、18磅的弹丸,对应内径为3、3½、4、4½、5英吋的火炮。我们还可
以拿16世纪的火炮来验证博格的设计合不合理,下表是1590年的兵书"砲手的规则"里提到
火炮的弹丸直径、火炮内径、弹丸重与火炮种类的关系:
类型 弹丸直径(英吋) 炮口内径(英吋) 弹重
奴仆炮 2.875 3 3.25磅
奴仆炮 3 3.25 3.75磅
猎隼炮 3.25 3.5 4.75磅
猎隼炮 3.5 3.75 6磅
猎隼炮 3.75 4 7.5磅
半蛇炮 4 4.25 9磅
半蛇炮 4.25 4.5 10.75磅
半蛇炮 4.5 4.75 12.75磅
蛇炮 4.75 5 15磅
蛇炮 5 5.25 17.5磅
蛇炮 5.25 5.5 20磅
半加农砲6 6.25 30磅
半加农砲6.125 6.5 32磅
半加农砲6.375 6.75 36磅
18世纪英国的火炮设计可能还不如17世纪?
军械设计的第一次重大改进发生在第二次英荷战争之后,荷兰火烧伦敦促使带英展开重新
武装计划;鲁珀特王子 (Prince Rupert) 获得了一项铸铁炮退火工艺的专利,这样铸铁
炮就可以像锻铁一样的进行加工; 1670 年代,约翰·布朗通过这种工艺生产了几支枪,
炮膛比粗糙的铸铁炮更光滑、更紧实,接触孔(红圈圈处)底下的药室内径是11英寸,口径
逐渐缩小到颈部的 7英吋;但生产成本更高了,最后生产停止了。80 年后,这些枪仍然
被认为是优秀设计的典范,并且可能是英国有史以来设计最好的滑膛炮,肯定比 18 世纪
和 19 世纪生产的那些东西要好得多。
有个现存的例子存在于皇家军械库中;假设该炮是为 7 英寸的圆形弹丸设计的,它的口
径为 7.20 英寸,这表示游隙只有 3%。
结论
火炮设计的标准化,刚开始实行起来看似没啥有用,无法提升火炮威力,对火炮的产能看
似毫无帮助??但它可以减轻后勤、降低砲兵负担,让火炮的威力趋于一致、战场火力的实
施更能集中;这些军事进步虽然只是一小步,但点点滴滴累积起来,让欧罗巴人的军事优
势越来越明显,到了最后,远东帝国们再也无法靠便宜人力来取得胜利,这也不是一门炮
只要几两银所能弥补的。
参考资料与数据
https://www.arc.id.au/Cannon.html
https://www.arc.id.au/Cannonballs.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Touch_hole
作者: qlz (())   2022-04-17 02:24:00
Drakes在古英文里,意思是龙=>那么, 德雷克爵士的家名来源...
作者: IronSkull (铁颅)   2022-04-17 10:35:00
我有龙炮,尊爵不凡
楼主: helldog (妈宝地狗)   2022-04-17 11:24:00
欧亚之间的大分流是从哪开始的?就是从这些点点滴滴时就开始了,但熊猫党与明粉皆无视之。
作者: JosephChen (╭(〞▽〝)╭(〞▽〝)╯)   2022-04-17 17:22:00
鲁珀特王子想到鲁珀特之泪(Prince Rupert's Drop)

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