南明工业设计师 - 第七十四章 颗粒化火药

    六个铁匠如坠云雾，像听天书一样诧异地张开了嘴巴。
    秦昭笑了笑，说道：“这个新式火箭是这样的，拿纸来，我把火箭的构造图画给你们看。“
    ……
    黑尔火箭是英国人发明的。
    但更严格一点来讲，是由英国人威廉姆·黑尔改良的。
    火箭技术最早应用于实战是在中国。大明朝现有的营兵系统里就有大量的火箭。
    比如明代的火器“一窝蜂“，就是在普通箭矢的颈部装上烟花的喷射火药。使用时候用一个长筒型圆筒装载三十二发这样的箭矢，对准敌人。然后将连接到每一个箭矢的引线一次性点燃，三十二发弓箭就一次飞射而出。
    还有一次装备三支较大火箭的，称为神机箭。更有一次装有一百发箭矢的，称为百虎齐奔。明代军队装备了大量制式不同，种类繁多的火箭式武器。
    但是这些火箭都是利用火药增加冷兵器的攻击力，并没有形成热武器杀伤。
    真正将火箭用为热武器的是印度人。在大不列颠帝国殖民印度的殖民战争中，印度的土王们大量使用了能飞能炸的热武器火箭。这些火箭就和烟花火箭类似，有一根长长的尾部作为稳定杆，飞到目标后爆炸。
    英国人从这些印度土邦军队手上学会了火箭，用于拿破仑战争，在战争中大放异彩。英法战争中，英国皇家海军向丹麦首都哥本哈根发射了约25000枚火箭，几乎将城市夷为平地。
    但此时的火箭还有飞行轨道不稳定的缺点。在最极端的案例里，射出去的火箭甚至会一路掉头，炸到发射者的位置上去，造成不必要的伤亡。
    英国人就这么磕磕绊绊地使用着轨道不稳定的火箭，在拿破仑战争中用，美国独立战争中用，在鸦片战争中更是大用特用。
    清人在《英夷入粤纪略》对火箭进行了详细描述：
    “英逆火箭，是其长技，能射数百丈，…以坚木为尾，长八九尺，或丈许，受药之筒，长二尺，大三寸，以薄铜或马口铁为之，筒下旁环六孔以引火，箭尾之木，以铁罗丝紧贯于筒中，筒上又贯锐木尺许。木末或用铁如枪筒，内三之二受起火之药，三之一受爆竹横药，箭到药燃，筒轰迸裂，火即散飞，延烧营帐房屋。”
    但是这样的火箭弹道实在是太不稳定，英国人只将其用于决定生死的大规模会战中，充当压制性火力。
    一直到1844年。这一年英国的发明家威廉姆·黑尔受到来复枪的启发，在火箭的尾部装上3只倾斜的稳定螺旋板，逼迫火箭在空气中前进时候高速旋转，由于空气动力的作用使火箭自身旋转从而达到稳定。
    黑尔的这一次改进，让火箭能瞄准了，让火箭从不太效率的大规模压制性压制火力变成了精确攻击武器，一举奠定了火箭在战场上的作用。
    后世的喀秋莎火箭筒，导弹，都是在黑尔火箭的基础上发展的。
    秦昭要制造的，就是这一种结构简单，效果粗暴的火箭筒。
    对于大明此时的烟花工匠来说，这种火箭筒的制造上根本没有什么技术难度。明代流行的烟花，都是用一节火箭当动力部窜上天空，然后在天空中点燃“作战部“炸出各色烟花出来的。烟花工匠们制造起黑尔火箭时候，感觉自己无非是在做高级一点的烟花。
    而点火的方式，秦昭反复考虑后，还是决定使用火绳点火。
    毕竟燧发枪枪机还是很费人工和优质钢材的，在这种一次性使用的火箭上使用燧发枪枪机点火有点浪费资源。而且燧发枪枪机和火箭如何结合，也是一项挑战性颇高的工程学设计，在秦昭对燧发枪枪机还不算特别熟悉的情况下，秦昭决定先不挑战这项设计。
    战斗力差距不大的情况下，越简单越可靠就好。从这点上来说，秦昭选择火绳打火。
    只用了一刻钟，秦昭就用细豪笔画出了黑尔火箭的正面图，侧面图，内部结构图，四大截面图。
    铁匠们和烟花工匠们唯一要研究的，就是逼迫火箭旋转的螺纹尾翼，研究它的具体角度。
    这个尾翼当然是要和整个铁壳火箭一体的，最好是铸造火箭壳子时候就一体铸造。但是这又有一个问题，就是螺纹尾翼的螺纹角度到底要多大。是一度两度就好，还是十几度才有效果？
    这需要工匠们不断地尝试，不断地改进。
    秦昭给工匠们不限量地实验材料，再给工匠们一个月的时间，让他们一个月内研究出螺纹尾翼的角度。
    以六个人一小时造一枚火箭弹的速度计算，一个月的时间可以造三百枚火箭弹，足够完成各种角度的实验了。
    当然，为了降低这些明代匠人的无用实验数字，秦昭又给匠人普及了科学实验需要的数学选择问题。比如说要在1到10之间取一个最好的数字，并不需要将一到十都做出来实验，而是上来先测试二点五和七点五哪个好，然后再检测一点五和三点五，或者六点五和八点五哪个好就可以了。
    秦昭循循善诱，给六个工匠们讲了一个小时的实验学基础课程，才放手让他们开始搭建铁炉，开炉造火箭。
    ……
    交待给工匠们怎么实验火箭飞翼后，秦昭发现自己还有一项工作要完成。
    那就是黑火药的颗粒化。
    打造火箭后，秦昭发现他现在不但需要爆炸激烈的粉末火药，同时还需要燃烧平缓，能够在空气中烧一定时间的火药。对于火箭弹来说，火药在尾部燃烧时间越长越好。如果只能在一开始燃烧很短时间，像爆炸一样把火箭顶一下，火箭弹很快就会在空气中失去速度，火箭弹就不能射到足够远的距离。
    而为了提高燃烧时间，在这个技术有限的十七世纪中叶，最简单的办法就是实现火药颗粒化了。
    颗粒火药因为减小了燃烧面积，降低了燃速。之所以很多人会有颗粒状火药燃速更快的错觉，其实是因为作为发射药的时候，颗粒状的火药所发射的子弹的威力更大。但这一现象并不是因为颗粒状火药的燃速更快而造成，相反，正是因为它的燃烧面积更小，燃速更慢，能给子弹提供一段时间内的持续推进力。