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圖說:美國特殊的鑄鐵滑膛炮制造工藝 內(nèi)冷外熱 火炮壽命提高50倍

2022-09-05 15:23 作者:hawk26  | 我要投稿

19世紀(jì)中葉,美國炮兵托馬斯·杰克遜·羅德曼(Thomas Jackson Rodman)設(shè)計了一種鑄造鑄鐵火炮炮管的新工藝,使得制造大口徑(最大20英寸)緊固可靠的火炮成為可能。

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羅德曼通過實驗證明,如果鑄件不是從外部冷卻,而是從內(nèi)部冷卻,那么會讓金屬晶體結(jié)構(gòu)更加均勻且沒有內(nèi)應(yīng)力,這樣的鑄件會更加堅固。為此,他設(shè)計了一種特殊的澆鑄模具,內(nèi)部通過流水冷卻而在外部進(jìn)行加熱,防止外層快速冷卻。測試中,用羅德曼的方法生產(chǎn)的大口徑火炮發(fā)射了超過1000次,而采用傳統(tǒng)技術(shù)鑄造的相同口徑、相同壁厚的炮管在發(fā)射數(shù)十次之后就炸膛了。

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羅德曼火炮槍管的剖面圖。

火炮性能得到如此大幅度的提升,自然引起了美軍隊羅德曼發(fā)明的關(guān)注。1861年后,美國開始批量生產(chǎn)8、10、15、20英寸羅德曼火炮。其中,大多數(shù)是10英寸火炮,數(shù)量達(dá)到1300門,15英寸火炮323門,8英寸火炮213門。20英寸火炮最重,重達(dá)80噸,發(fā)射400千克重的炮彈,只生產(chǎn)了一門樣炮,因為這種口徑的火炮過于笨重沒有裝備的必要。

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安裝在帶有轉(zhuǎn)盤的加固鋼鐵炮架上的羅德曼火炮。

羅德曼火炮對于木制戰(zhàn)艦來說就是致命威脅,甚至對當(dāng)時最先進(jìn)的鐵甲艦都構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。因此,美國許多沿海堡壘都裝備了羅德曼火炮,用來充當(dāng)岸防武器。

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左:羅德曼冷卻模具圖,澆鑄鐵水后,200噸冷水會在構(gòu)成炮管的型芯內(nèi)流動,整個鑄件的冷卻時間長達(dá)65小時。右:工人正在測試羅德曼火炮。

當(dāng)然,羅德曼火炮也可以作為攻城武器,因為這種火炮的射程更遠(yuǎn),威力更大。當(dāng)然,在美國南北戰(zhàn)爭中,羅德曼火炮從未向軍艦發(fā)射過炮彈,因為南方邦聯(lián)艦隊通常遠(yuǎn)離北方軍隊的岸防炮臺。

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15英寸羅德曼火炮(與前兩張照片中的是同一門火炮)。

在所謂的“第二次薩姆特堡戰(zhàn)役”中,據(jù)說有兩名羅德曼10英寸火炮參加了攻城戰(zhàn)。一些人聲稱,達(dá)爾格倫的重炮外觀類似羅德曼火炮,炮身呈瓶形,向堡壘發(fā)射炮彈。但是,歷史學(xué)家對這個說法仍有質(zhì)疑。

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南北戰(zhàn)爭期間,15英寸羅德曼火炮作為華盛頓海岸防御體系的一部分。

南北戰(zhàn)爭結(jié)束后。羅德曼岸防炮繼續(xù)服役了很長時間,直到1905年才退役,其中許多火炮都保存到了今天。值得一提的是,在19世紀(jì)70年代,數(shù)十門羅德曼火炮經(jīng)過了改造,將線膛鋼內(nèi)管壓入炮管。

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安裝在木制炮架上的羅德曼15英寸攻城炮,配備了調(diào)節(jié)火炮仰角的蝸桿。

因此,10英寸滑膛炮變成了8英寸線膛炮,射程得到提升。直至20世紀(jì)初,這些火炮還在美國岸防炮臺中服役。

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用于運輸羅德曼攻城炮炮管的巨大馬車。

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保存完好的麥克亨利堡岸防炮臺,配有兩門8英寸和一門15英寸羅德曼火炮。

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諾克斯堡炮臺內(nèi)的羅德曼火炮。

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洛杉磯的圣莫尼卡海灘附近的羅德曼火炮。

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馬薩諸塞州岸防炮臺上的15英寸羅德曼火炮。

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俄羅斯彼爾姆的“沙皇大炮”本質(zhì)上就是羅德曼20英寸火炮的復(fù)制品,1868年使用簡化的羅德曼技術(shù)鑄造而成,模具外側(cè)沒有進(jìn)行加熱。

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