拿破侖炮是一個無論在歷史上，還是在起點上都是很流行的武器。有一個很有趣的事實就是:拿破侖跑是19世紀的產物，但使用的卻是歷史非常悠久的青銅，為什麽呢?　　原因就是當時的鋼鐵技術。鑄鐵是非常脆的，它耐壓但是卻無法抗拒拉力。如果用鑄鐵鑄炮，及其容易炸膛。

　　中國的工匠雖然在鐵藝上，達不到印度人鑄鐵柱子的水平。但是在青銅器上，絕對可以達到大師級的水準。越王勾踐劍就顯示中國人深知那些配比的青銅比較堅硬，而那些配比的青銅比較柔韌。他們把堅硬的青銅先鑄造出來，作為刀刃的部分，而把具有韌性的材料第二次澆鑄成型，這樣就製作出刀刃鋒利，卻依然能整體彎曲成很大角度依然不折斷的兵刃。漢代的環首鐵刀，應當是達不到這樣的水平的。

　　少府監的工匠姓趙，他畢恭畢敬的行禮，不敢看李治。李治卻兩眼放光的看著他，日後這就是有一名苦力，要為他加無數的班。眼下可是必須要安撫好。

　　“你們少府監，熔爐的大小如何?”李治問道。

　　“回殿下，少府監鑄錢的銅爐，一爐出銅大概在八百斤上下。”

　　李治計算了一下，12磅拿破侖炮自重1227磅，合926唐斤。八百斤的銅爐，應該可以鑄出來一個稍微小一點的青銅炮。

　　李治打開金手指，研究了一下拿破侖炮的數據:

　　它口徑11.7厘米，長1.34米，裝藥2.5磅(1.1公斤)，球形彈頭重5.5公斤，初速438米每秒，5度射程為1480米。

　　為了使彈頭達到這樣的動能，火藥點火後的氣體產生的氣體膨脹，就是推動彈頭的唯一能量。而這個過程又是可以用研究空調性能和蒸汽機性能的熱力學過程所計算的。

　　因為火藥氣體膨脹速度極快，那麽這個過程同樣是一個絕熱過程，滿足壓力乘以體積的五分之七次方為常量的公式。

　　如果以x坐標軸為體積，y坐標軸為壓力，那麽這個pv曲線下方的面積，就是彈頭獲得的動能。這個動能很容易計算，就是二分之一質量乘以速度的平方，拿破侖炮的動能是528千焦耳。這樣的一個子彈打到人身上，單純的從動能上講，和一個兩噸重的小轎車以八十邁的速度撞過來差不多。所以，結果你懂的，就算彈頭沒把人打個對穿，那也能活活給撞死了！

　　拿破侖炮炮管的體積大概是14升，一公斤火藥的爆容是280升，意味著炮彈飛走之後，這些氣體還要膨脹20倍。但總的說來，這一段不是最主要的能量。如果把這個pv線簡化為直線，可以大約估算出最初的膛壓為75MPa，相當於750個大氣壓，也相當於海底7500米深處的水壓。這些壓力作用到炮膛上，會在炮膛材料上產生一個巨大的拉力，分散在炮膛壁的兩邊共同承擔。真實的炮膛受力肯定比這個複雜，但簡單的分析表明，炮膛直徑11.7厘米，如果炮膛的厚度只有1厘米，那麽它必須有大概380MPa的抗拉強度才行。

　　為了讓火炮有威力，肯定就要填更多的火藥，也同樣要有更厚的炮膛，而這樣就會讓炮的重量變得無法接受。另一個方面講，減小口徑，就可以減小炮膛的受力，就達到了減小重量的目的。

　　現代火炮的威力比拿破侖12磅炮大很多，一方面是因為炸藥更猛，一方面也是身管設計的優化。以較小的口徑，可以降低炮膛的要求。但是為了使炸藥氣體壓力能更多的傳遞到炮彈上，

就最好有更長的炮管。按照pv曲線的計算，同樣的火藥重量，如果炮管的體積變小了，那炮彈從炸藥氣體得到的動能也會變小，炮彈初速變小，射程也變小了。所以現代火炮的身管比，大概在50甚至70以上，遠遠超過了19世紀中期的10左右。　　灰鑄鐵的抗拉強度極低，只有69到150MPa左右，而且它的性質太脆，很容易炸膛。因此更重的青銅，尤其是韌性好，含銅高的青銅就最不容易炸膛。純銅的抗拉強度在250MPa以上，黃銅更是可以到400以上，而且它的熔點比鐵低了500度，更容易熔煉。所以最初的炮都是銅炮，而不是鐵炮。更不要說，青銅的耐磨性可是相當優異的。

　　拿破侖炮重560公斤，它的壁厚經過計算，大概在6厘米以上。這樣的設計，按照青銅的抗拉強度來分析，不是綽綽有余，而是有余太多了。理論上按照青銅哪怕是最低的抗拉強度200MPa，11.7厘米的也只需要2.2厘米就行。最低的重量也可以減輕到110公斤，只是原來的五分之一！

　　其實，那個年代的火炮，重量並非完全是為了炮膛強度，有一個很大的問題就是為了克服火炮的後坐力，而不得不使用更重的火炮，使的炮彈速度增加，而不是讓炮管和炮彈彼此間的高速分開，那樣的話，每打一發炮彈，炮手豈不是要往後走幾百米把炮管撿回來！

　　當然了，為了安全，李治還是做出了調整。這一款炮被命名為貞觀24式滑膛炮，口徑10.5厘米，長160厘米，炮膛壁厚5厘米，炮管厚2厘米，使用青銅鑄造，總重只有140公斤。它的裝藥1公斤，炮彈使用鑄鐵，重5公斤，初速和射程，都應當不少於拿破侖12磅炮，至少可以達到1500米。當然，實際怎樣，還需要實地檢驗。

　　為了彌補自重輕，後坐力大帶來的問題，李治不得不在拿破侖12磅炮架的基礎上，增大了尾部接地的面積，並且形成一個三角分叉，使它在左右方向更加穩定。炮兵實際設計中，會臨時挖掘一道坑，把炮架尾部固定，用以分擔火炮的後坐力。最主要的，是炮身和炮架之間，設計了一個空氣活塞的緩衝裝置， 行程三十厘米。這樣，它就不用擔心火炮發射時，產生那個突然的後坐力讓脆弱的炮架破碎的情況了。

　　炮架和緩衝活塞可以交給老黃頭的鐵匠作坊來製作，而炮身的澆鑄則只能交給眼前這個另一個老趙了。

　　“老趙啊，你可是河北人?你是趙武靈王的後代吧?”李治開始和趙工匠套近乎。

　　“回太子殿下，我只知道自己姓趙，可不知道是哪個王的後代。我們家世世代代都是青銅匠，怎麽可能是王族後代呢?”

　　“沒有關系。你想不想你的子孫後代，記住他們祖上出了一個偉大的工匠姓趙?”李治拋出了一個自認為很大的誘惑。

　　“殿下。我幹了二十多年這個，很多事情也見過了不少。要是我有這個本事，自然是我子孫後代的福分，可是眼下，你要我做的這個，我可從來沒做過。鑄獅子，甚至前一陣子，高陽公主找我去鑄了一個青銅人，我都沒覺得難。但這個玩意，恐怕要求的是厚薄均勻吧。要說是個鼎，是個鍋，我還算有把握。但是如果是這麽細長的管子，我真的沒把握啊！我現在想的不是給子孫後代留下什麽名分，而是想不能誤了太子的大事，保住自己的小命要緊。”趙工匠恭敬的再行了一個禮，意思是放過我吧大王！

　　李治也沒轍了，人不會，他也不能逼著人會啊。他只能拍案而起:“趙工匠，帶路。帶我去鑄錢坊！”

　　沒辦法，親自上陣吧！

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