第三百八十六章 炮弹设计(下)

林凡再次坐下,目光重新落回图纸,这一次,他的眼神不再是创造者的兴奋,而是工程师的严谨与挑剔。

他开始从头到尾,仔仔细细地审视着自己的“杰作”,用一种近乎苛刻的专业眼光,去寻找其中可能存在的缺陷,以及……以当前大周的技术水平,实现起来的难度。

首先,是炮管。

这是迫击炮的核心部件,也是技术难点最高的部件之一。

“前装、滑膛、曲射……”林凡用手指轻轻敲击着图纸上那根粗短的炮管轮廓,眉头微蹙。

相比于邓健正在研制的那些追求射程和精度的长身管加农炮,迫击炮的炮管显得“矮胖”许多。

这固然是为了减轻重量,便于步兵携带,但也意味着,炮弹在炮管内加速的行程极短。

要想获得足够的射程,就必须在极短的时间内,让火药爆发出巨大的能量,推动炮弹高速飞出。

这就对炮管的材质,提出了极其严苛的要求。

“必须能承受反复发射带来的巨大膛压和高温……”

林凡喃喃自语。

他第一个想到的,自然是钢。而且,必须是优质的、经过反复锻打、内部组织均匀、几乎没有杂质和气泡的高碳钢!

普通的生铁太脆,容易炸膛;熟铁又太软,强度不够,高温下容易变形。

“老张那边的钢铁厂,现在能稳定量产的,最高也就是百炼钢的水平了吧?”

林凡摸着下巴,陷入了沉思,“用来做刀剑铠甲,或者邓健那种长身管、相对膛压没那么变态的火炮,或许还勉强够用。但用在迫击炮这种‘小钢炮’上……”

他摇了摇头。

不行,还不够保险。

迫击炮追求的是高射速、高爆发,战场上往往需要连续发射。

炮管材质不过关,炸膛的风险太高,那不是杀敌,是自杀。

“看来,得给老张再加加担子了。”

林凡拿起笔,在炮管材质旁边,重重地写下了“特种合金钢”、“精炼高碳钢”几个字,后面还画了个大大的问号。

除了材质,炮管的加工也是个大问题。

虽然是滑膛炮,对内壁光洁度的要求没有线膛炮那么变态,但为了保证气密性和炮弹发射的稳定性,内壁也必须做到尽可能的平滑和同心。

“镗孔……研磨……”林凡的笔尖在图纸上滑动,“现在的加工水平,能做到吗?”

他想起了皇家科学院里那些简陋的车床和镗床,大多还是靠水力或人力驱动,精度堪忧。

“看来,炮管的内径公差,得放宽一些了。”林凡叹了口气,在图纸上修改了几个关键的尺寸数据,“只能牺牲一部分精度,来换取制造的可行性了。”

接着,是炮架系统。

这部分相对简单一些,但也充满了妥协。

迫击炮的灵魂在于其便捷性,炮架必须轻便、稳固、易于调节。

林凡设计的炮架,主要由三部分组成:一个巨大的圆形底座,用来承受和分散发射时的巨大后坐力;

两根可伸缩、可调节角度的支脚,用来支撑炮管和调整射向;

以及一个连接炮管和脚架的、带有方向机和高低机的调节机构。

“底座,必须得大,还得有足够的强度。”

林凡用笔在那个圆形的底座上画着加强筋的结构,“最好是用整块的钢板冲压而成……呃,冲压?想什么呢,现在哪有那玩意儿……”

他苦笑着摇了摇头,划掉了“冲压”二字,改成了“铸造或锻造拼接”。

“材料嘛……钢制最好,但怕是太重了。用硬木包铁边?或者……干脆用青铜?”

林凡再次陷入了两难。钢材强度高,但太重,影响机动性;硬木轻便,但强度和耐用性堪忧;青铜……成本高,而且也重。

“先按钢制设计吧,后期再根据实际情况,看能不能优化减重。”林凡最终决定。

至于脚架和调节机构,林凡更是进行了一番“降维打击”式的简化。

他原本想设计成带有精密螺纹和齿轮的现代化调节装置,可以快速精确地调整射角和方向。

但一想到大周朝那可怜的机械加工水平,连造个标准化的螺丝都费劲,他便果断放弃了。

最终,图纸上的调节机构,变成了一种相对原始,却也足够可靠的结构:

脚架的伸缩,靠的是简单的插销定位;射角的调整,则依赖于一个带有刻度弧和手摇丝杠的高低机;

方向的调整,则更简单粗暴——直接挪动两根脚架的位置!

“精度什么的,先别想了。”

林凡自我安慰道,“初期版本,能响,能打出去,不出事故,就算成功!至于打得准不准……那就得靠炮手的经验和……信仰了。”

最后,也是最核心的技术难点之一——炮弹和引信。

不同于传统火炮的球形弹丸,迫击炮使用的是带有尾翼的纺锤形炮弹。

这种形状能大大降低空气阻力,提高射程和精度。

“弹体……铸铁应该就能满足要求,关键是保证外形规整,重心稳定。”

林凡在炮弹的草图上标注着,“尾翼是关键,既要保证飞行稳定,又不能太复杂,方便大规模生产。用薄铁片冲压?还是木质?”

他最终选择了相对容易加工的薄铁片方案。

而引信,则是林凡耗费心神最多的地方。

他太清楚引信对于炮弹威力的重要性了。

一颗哑弹,和一个能在敌人头顶精准开花的空炸弹,其战场效果,简直是天壤之别。

“触发引信……这个相对简单。”

林凡画出了一个利用撞针和火帽的结构,“落地时,依靠惯性撞击,引燃内部的传火药,再引爆主装药。

技术上……应该可行,就是可靠性需要大量实验验证。”

“至于延时引信和空炸……”林凡的眉头再次紧锁。

用黑火药引线来控制时间?那误差也太大了,战场瞬息万变,早炸一秒晚炸一秒,效果可能完全不同。

更可靠的化学延时?或者简易的钟表机构?