了这种老式机械外,新型炮已开始显露头角。黑火药问世后发明的加农炮效能更佳,使用更方便,这就是黑火药对攻城炮所产生的最初的重大影响。但是,直到15世纪下半叶,加农炮才真正有效地取代了抛石机,成了重要的攻城炮。
事实上早在14世纪就出现了种类繁多的重型加农炮,其中最重要的是一种称为射石炮的巨型炮。这种炮的炮管较短,通常用青铜或铁浇铸而成,有时也用紫铜和黄铜制造。
由于它发射的石弹重达300磅,因此必须使用大量的火药。火药常常塞满整个炮管,石弹则突出在炮管的外面,因此发射谈不上什么精确度,而且初速也极低。为了提高炮的效能,不得不将炮放到离城墙很近的地方,这样石弹才能轰击到目标。
据说,铸铁射石炮曾在1340年用于轰击意大利的特尔尼城。英国可能于1346年使用较小的射石炮袭击了克雷赛城。
到了14世纪末,人们将熟铁条焊接起来,再用环套加以固定,制成了更长的射石炮。理查德二世曾制造过一些这样的炮用来保卫伦敦塔。英国爱丁堡著名的蒙斯梅格炮就是用螺扣将几段铸铁接起来,再用环套将整个炮管焊接加固而成的。
15世纪中叶之前,法国第戎炼出了铸铁块,但这只是仍处于初级阶段而不太成功的一项孤立的技术成果。英国都铎王朝初期,这种铸铁新技术传到了英国,从而为苏塞克斯的炼铁业奠定了基础。
在此之后,苏塞克斯的炼铁业一直在欧洲的枪炮制造业中占据着统治地位。铸铁的优点在于价格便宜,而不是它的性能优于别的金属,无论黄铜或者是青铜,虽然价格昂贵,但质地坚韧,不易爆裂。
大型炮的铸造吸取了钟的铸造技术。它是将金属熔液注入一个粘土模子而成的。模子由模蕊和横壳构成。粘土模型放在一个凹坑里,熔铁炉有一出口,以便铁水流进模子。当铸件冷却后,便打碎模子,再取出铸件。
此时铸成的每一门炮就象一件雕塑制品一样,都是各自独立的产品,上面的精细饰纹也是不相同的,而炮的质量优劣则取决于工匠浇铸技艺的高低。过了200年之后,人们才设法用一个模子进行加农炮的连续浇铸。
在打碎模子取出炮的铸件毛坯后,就要用装在一根长轴上的钻头利用水轮机作动力进行镗孔。由于装钻头的轴只是一头有支架,因此镗孔常常不能做到精确,而且由于镗孔工序的问题,模子上原有的误差无法纠正。
镗孔后要进行炮的测试,包括目测,用铁锤敲打,进行逐步加大火药量的发射,最后一次发射的火药量与弹丸重量要相等。如果试验合格,这门炮就可交付使用。
目前欧洲各主要国家的铸炮水平虽然都有微小的差别,但高务实估计,他们大抵应该都在这个层面上。
据高务实的回忆,应该要到18世纪,荷兰才会在整体浇铸炮管的镗孔技术方面占据领先的地位。
不过京华既然一直把“重工业”摆在发展中的重要位置,那么对于火炮的发展当然就是高务实一定不会忽视的。虽然他在具体铸造技术等方面能给予的指导并不太多,多数时候只能提供指导思路,但因为他能借鉴历史,这种指导依然十分重要。
从技术和历史发展来看,19世纪中叶前,在炮的制造上,除了海军重炮外,青铜炮和黄铜炮始终对铸铁炮形成优势压制。但是青铜炮的炮管比较软,在多次发射圆形炮弹时,炮弹以不正圆的方式穿过炮管容易使它变形,因此青铜不适宜制造重型炮。
于是高务实除了想方设法让京华在提高冶铁水平上下功夫之外,依旧制造着大量的青铜炮,尤其是舰队使用的火炮。这是由于青铜炮铸造性能好,不容易锈蚀,而铁炮在大航海时代只能说是低端品。
在此时的技术条