第440章出征前先称王（求月票）
答应了鲁锦要搞蒸汽机和化工技术，陶广义又疑惑道。
“可是殿下之前让臣去看码头那艘巨舰，汪先生还说那艘船的96门炮都要由臣监造，难道现在不应该先造炮吗？”
鲁锦当即解释道，“你说那条船啊，那条船虽然是按照战舰的样子做的，但现在又不用它去打仗，先随便装几门炮用着就行，焕章先生还有其他任务。
“你来的时候不是看见那艘船快造好了吗，估计再有三个月，到十月底就能彻底完工，然后就要召集水手训练，训练个半年，明年五月准备出航，焕章先生到时要跟着船一起出海，你就算现在开始造炮也不一定来得及。
“而且海军的炮和陆军的炮是不一样的，需要重新设计开模，你不是知道射程和炮管长度有关吗？”
陶广义当即点了点头。
鲁锦这时又道，“那你知道海军的炮和陆军的炮有何区别吗？”
“更长？”
“没错，陆军因为要考虑火炮伴随行军的问题，因此不能一味的追求射程和威力，在满足威力和射程的情况下，自然是越轻便越好，这样你过个沟沟坎坎，或者搭浮桥渡河也容易一些。
“但海军不同，海军的炮都装在船上，不用移动行军，因此应当以满足威力和射程为先，重量反而不用限制的太死，所以就可以把炮管做的更长更重，使用更大口径的炮弹。”
鲁锦拿着钢笔在手中当成火炮讲解道，“火炮就是一根铁管，用火药燃烧后爆发的气体推动合口炮弹向前运动，装药量越大，炮管越长，就打的越远，但也不能一味的增加装药。
“比如一门八斤炮，发射八斤重的实心铁弹，如果炮管内壁不够光滑，炮弹打磨的也不够圆润，那就会泄气严重，可能需要装六斤火药，才能打出三里远，但是你装这么多药，炮管壁就不能太薄，否则容易炸膛，可是炮管壁一厚，炮身重量就压不住了，造这么一门炮可能得两千多斤重，八匹马才拉的动。
“相反，只要你的炮管内壁和炮弹尺寸足够精准，打磨的足够光滑圆润，气密性就会非常高，只需用更少的装药，就能打出相同的射程，相应的装药少了，火药威力变小了，就能把炮管造的更薄更轻便，也不会炸膛，这样造出来可能就只有一千四五百斤，只需六匹马，甚至四匹马就能拖动。
“以我们铁厂现在的加工工艺，气密性就比较高，所以装药量一般都是炮弹重量的三分之一，比如发射八斤重的炮弹，就用二斤六两六钱的火药。
“也不需士卒在战场上现秤，直接在火药厂秤好了，缝在一个圆筒形的布包里，这便称作一个标准药包，在炮兵操典中，又可简化为一号装药，军官只需下令几号装药，士卒就可以直接拿过来就装，提高发射速度。
“元军战场现装火药，他们用碗口铳打一发，我这边可能都打出五发炮弹了。”
“原来如此，多谢殿下教诲。”陶广义恍然大悟，心中暗道这师傅拜的不亏，刚拜完师就能学到如此机密的东西。
鲁锦则是继续说道，“所以炮管厚度，装药量，这都不是闭着眼睛瞎定的，而是算出来的，炮管长度也一样。
“炮弹靠火药燃气推动，火药推动炮弹向前的加速行程越长，炮弹飞出膛口的初速就越大，射程也就越远，就像你扔石头一样，你用力越大，石头就扔的越远。
“但炮管也并非越长越好，因为黑火药的能量密度是有限的，你知道黑火药燃烧后释放的烟气体积，是火药本身的多少倍吗？”
“不知道，连这个也有讲究？”陶广义哪知道这玩意，他还是第一次听到设计火炮连火药燃气倍数都要算出来的。
“当然，不然你怎么知道炮管要造多长？这个我就不让你自己去做实验了，直接告诉你，黑火药燃气膨胀体积是原来的2000到4500倍左右，炮管温度越高，膨胀倍数就越大。
“在冷炮发射时，也就是第一炮，一般是1800倍，打过两三炮之后，如果没有及时降温，膨胀系数就会成倍增加，这个时候是最容易炸膛的。
“所以每发射一次，都要及时用蘸水的刷子刷一遍炮膛，一是用来熄灭上一炮还没烧完的布屑和余烬，防止二次装填时提前引燃药包，二是用水给炮膛降温，防止炮管太热导致炸膛。”
“竟能膨胀数千倍？！”陶广义顿时惊讶道，“可是火药性情暴烈，又不可捉摸，殿下这个数千倍的数字究竟是怎么得来的？”
鲁锦敲了敲桌子，“这就考验你设计实验的能力了，我举个简单的例子，比如你找个尺寸均匀的竹筒，内部打通，拿一个纸团当作塞子，重量有斤两钱分厘毫丝忽，你可以少秤一点火药，比如一厘，放在竹筒的一端堵死，然后点燃，最后看纸团塞子在竹筒中被推出多远，计算这一段竹筒的容积，不就是火药膨胀的倍数？”
“还能这样，我怎么没有想到”陶广义直呼长见识了。
鲁锦又说道，“炮管的长度，通常是以炮弹直径的倍数来算的，也就是几个炮弹那么长，以使用黑火药的火炮为例，最佳倍径是14到22倍，短于14倍径，火药燃烧会不充分，炮弹出膛时火药还未燃尽，炮口就会冒出巨大的火光，还会浪费火药。
“但如果超过22倍径，火药已经燃尽，且已经膨胀到头了，已经无力继续推动炮弹加速，那么炮管更长的话，剩下的距离只会因为摩擦力抵消掉炮弹的速度，射程反而会变近，所以你知道应该取多少倍径作为火炮的长度吗？”
陶广义顿时举一反三道，“弟子明白了，陆军火炮应该以短炮管为宜，只要超过14倍径就行，能发挥出火炮的最佳射程，炮管更短也能更加轻便，方便伴随行军，海军炮则以20到22倍径为宜，能发挥出最大的射程和威力。”
鲁锦满意的点点头，“孺子可教也，不过咱们的陆军野战炮大多是取的16倍径，我让你新造的海军火炮，又叫海军长炮，炮管长度取18到22倍径就行。
“当然，其他倍径也不是不能用，比如小于14倍径的短炮，既然火药无法燃尽，那也可以继续降低装药量吗，比如10倍径的身管，装炮弹重量六分之一的火药，打重量更轻的开榴弹。
“这种短管炮因为装药少，可以做的又短又薄，还特别轻便，可能只有二三百斤重，几个人抬着就可以翻山越岭，因此又可以叫做山炮，或短管榴弹炮。
“超过22倍径的长炮也可以做，但得换用燃烧速度更慢的棕色火药，用以增加炮弹在炮膛内的加速行程，打出更远的距离，比如30倍径，15度仰角，能打出十几里远，不过这种炮太重太长，放在船上都不好操作，只能放在固定炮台使用，比如守卫军港的要塞炮！”