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第848章 不小心搞出了无烟火药(下)
    举个例子吧,日俄战争,对马海战,俄国太平洋舰队被日本舰队打得大败。如果是文科生历史学家,尽瞎吹比,说什么俄国****啦,官兵训练不足啦,还扯到了政体上,仿佛缺了他那种吹比王,俄国舰队就必然失败似的……

    但是,他们根本没有注意到一个细节——麻痹的两国海军用的炮弹炸药不一样啊……

    日本用的是从法国偷来的下濑火药(苦味酸),爆速达到7350m/s,早在甲午战争时就应用了。而俄国人用的则是从法国人手里引进的b火药,也就是第一代无烟火药。这种火药加工后其实算是发射药了,而且是单基发射药,爆速只有2000m/s左右。而日本的下濑火药,爆速是其3.6倍以上,还自带燃烧和毒烟效果……同样的炮弹,打出去爆炸威力相差太大,俄国人自然败了……别和我提舰炮口径,先问问战斗部火药威力的巨大差异吧……

    其实俄国人也是倒霉,因为对马海战爆发的1905年,正值火药技术发展的时代。虽然tnt什么的也出来了,可应用和大规模生产等技术还不够完善。另外,这些技术还在英法德等发达的西欧国家手里,还没传到俄国呢。

    而日本的下濑火药也是另辟蹊径,苦味酸最大的问题,就是容易和金属炮弹壳发生反应,然后导致自爆。可鬼子科学家下濑雅允发明了一个很简单的办法——你不是和金属壳反应吗?我给炮弹战斗部金属壳内层刷上一层石蜡,隔绝苦味酸和金属壳的接触,不就没事了?然后,日本海军就崛起了……

    如果单论当时舰炮的威力,日本海军当时要超过英法。但是,因为规模和人家完全没法比,甚至还要跟人买船,所以还排不上号。

    但是,下濑火药出现后,第一个倒霉的就是北洋舰队。北洋舰队使用的进口铁甲舰是不假,可尼玛的炮弹居然使用黑火药,比俄国人从法国引进的的b火药都要差几倍,面对下濑火药,能不被打残么……

    我们对比一下爆速——日本下濑火药爆速7350m/s,俄国b火药2000m/s,北洋舰队黑火药500m/s……

    其实俄国人最惨,再过几年,它就可以从英法那边购买到威力不亚于下濑火药的tnt技术了啊……

    所以,俄国人在错误的时间,打了一场错误的海战。俄国毛子是不缺勇敢的,但炮弹威力是人家三分之一都不到……这仗没法打啊……

    至于“我大清”,那就更别提了。当无烟火药出现后,别的国家好歹也能花大价钱引进技术生产。可大清朝的纯文科生(儒生)官员,只知道引进枪炮生产技术,不知道火药技术的提升。

    甚至,德国在“1888委员会步枪”和毛瑟新款的无烟火药步枪列装部队后,觉得原先列装德军的毛瑟m1871型的黑火药发射药的步枪不能浪费了,于是就甩卖给了清军。北洋军队不知道别人是淘汰垃圾大甩卖,还当个宝贝买了下来——看,我大清有大批的“毛瑟快枪”了,威武……

    ……

    而黑火药步枪和无烟火药步枪有啥区别呢?首先口径不同。毛瑟1871口径11.15mm,子弹规格是11.15mm*60mm。而使用了无烟发射药的新款毛瑟步枪,子弹是7.92*57mm规格的。很明显,两款子弹个头差别很大。使用7.92规格的子弹,可以多携带不少……而且,还不提黑火药枪管需要经常清理残渣了,加上黑火药的烟雾阻挡瞄准视线……

    而且,更神奇的是,单基无烟发射药的爆燃时的火焰温度,居然比黑火药的爆燃火焰温度还低——黑火药爆燃火焰温度是2度左右,而单基无烟发射药的爆燃火焰温度只有2500度左右,低了300摄氏度左右……而这个造成的后果就是,使用单基无烟发射药,枪管发烫程度还不如使用黑火药……

    可是,论威力,单基无烟发射药的威力却是黑火药的三倍……

    这里需要提到一个概念——比体积。也就是一千克发射药爆炸后产生的气体量(单位为升l)——黑火药是280l/kg,而单基无烟发射药为993l/kg(这个数据为美军m6单基发射药的数据,而m6发射药为155毫米大口径榴弹炮的发射药)。

    法国最初版本的b火药,虽然性能比后世美军的m6发射药要差,但比体积超过黑火药的三倍还是不成问题的。

    而子弹或炮弹被推出枪管或炮管的过程,其实就是火药爆燃后产生的气体在推动。枪管或炮管越长,做功时间越长,弹头离开管道时的初速就越大。而离开枪口或炮口后,就是靠惯性了。因为,后面没有推动弹头继续前进的火药气了。

    在枪管或炮弹长度一定的情况下,显然火药气越多,推力越强,子弹初速也越大。因此,使用单基无烟发射药的子弹,口径可以比使用黑火药的子弹要小很多。而且,对枪管的烧蚀,比使用黑火药还弱些……

    而现代枪械使用的,一般都是威力更大的双基甚至三基发射药。这是因为,双基和三基的发射药,威力更大,可以把子弹做得更小,枪械口径也更小……如此,枪械清了,子弹也可以多带了……比如,现代北约主流步枪口径是5.56毫米,华夏则是5.8毫米……这比一战时德军的7.92毫米和法军的8毫米都小了很多……

    但是,这也是有代价的。现代步枪口径虽小,但双基和三基火药的烧蚀力更强,对膛线的烧蚀很严重。所以,现代步枪的枪管需要使用特殊钢材,或者,枪管内壁镀铬,以增加枪管寿命。比如56半这种步枪,使用45号碳钢的话,枪管寿命为1万发。而内壁镀铬后,寿命变成10万发以上……

    当然,那是双基药和三基药所需的。而用烧蚀力很小的单基发射药的话,咱就用普通碳钢……比如汉阳造,就用汉阳铁厂的劣质钢材,一样用得飞起……

    ……

    马林作为一名军迷,显然是知道大名鼎鼎的b火药的配方的——98%硝化棉,2%石蜡……溶于乙醇和乙醚1:3的溶液后,风干后就可以……然后搓成条,切颗粒……

    不过,现在马林手里没有石蜡。而且,石蜡算是最低级的稳定剂,其实,也是可以用蜂蜡来代替的。反正,二者也都能溶于这种乙醇和乙醚1:3的溶液。

    可是,现在马林手里缺的,可不止石蜡,还有作为主体的硝化棉……因为,马林现在手里没有棉花……

    好在,硝化棉又叫硝化纤维,没有棉花,马林就用亚麻布代替呗……反正都是纤维,最多质量差点……

    ……

    得到硝化纤维后,马林又拿来蜂蜡,和硝化纤维一起,溶于乙醇和乙醚1:3的溶液。因为害怕稳定性不够,马林直接把蜂蜡的占比提高到了3%,免得火药的稳定性不够。

    要知道,单基无烟发射药尽管被称为发射药,可威力却是比黑火药强的。它的弱,只是和后世那些猛炸药相比的。论爆炸力,单基无烟发射药是黑火药的几倍……为了小命安全考虑,马林增加了蜂蜡的比例……

    接下来,就是风干了……

    事实上,在后世,是有办法回收乙醚的。好像,是用什么减压低温蒸馏。可是,马林毕竟只是个中学级别的化学达人,不是化工类的大学生。因此,它也不懂什么减压低温蒸馏技术。而且,在19世纪的时候,貌似当时的化学家为了安全,也是选择让乙醚在风干过程中消散在空气中的……这样虽然比较浪费乙醚,可胜在安全……

    在风干得差不多的时候,马林又让人对这些糊糊状的单机发射药进行水洗,而且是多轮水洗……

    这是在一篇一战的发射药介绍文章上看到的——上面说道,早期的b火药,因为残留大量醇醚,导致性能也不稳定,容易自燃并引起爆炸。当时法国甚至为此有军舰被火药库的自爆而弄沉……

    而当年美国和法国关系很好,美国人在引进了b火药的技术后,发现只要在事后注意清洗,尽量洗去那些醇醚成分,那么,火药的安全性就会大大提高。

    当然,这不代表就彻底没事了。后来,法国人在一战前不但严格了清洗过程,还找到了更好的安定剂——二苯胺。二苯胺安定效果远超石蜡,可以让b火药变得很稳定。然后,这种添加二苯胺的新的单机发射药,被称为“bm”火药。而美国引进口,则称为m系列。比如,后世还在用的m6火药,就是这种火药的后期版本……

    ……

    在清洗完毕后,马林让人把单基无烟火药风干后搓条并切成颗粒。之后,又让人加了一道工序——表面钝化……

    根据后世的理论,长管武器的发射药最好烧慢点,这样,气体膨胀就会缓慢(相对)而持久。在步枪身管和炮管内,发射药产生的气体做功时间就会更长些。

    所以,后世的火药,往往会在颗粒表面进行钝化处理……

    如何钝化处理呢?在后世,华夏等一些国家是用樟脑的。樟脑可以溶于酒精和乙醚,但难溶于水……利用这一特性,可以先用樟脑溶于酒精,然后喷在颗粒火药表面……比如,用一张纱布,放置颗粒火药,再往其表面喷洒樟脑酒精溶液……等到酒精风干后,火药颗粒表面就会有一层淡薄的樟脑膜层……

    这层樟脑膜,可以让火药在最初燃烧时变得缓慢……但当烧到里面后,燃烧速度就会加快……

    正巧,火药气把子弹推向枪口的时候,当子弹接近枪口时,也是表面钝化过的火药颗粒燃烧最猛烈的时候。然后,子弹被一股最强大的火药气推力推出枪管,初速度达到最大……

    ……

    樟脑是一种很优秀的钝化剂,但很显然,马林现在没有……

    但这东西,马林未来会有的。为啥?因为他计划占领的台岛,就特么是一个樟脑王国……那里遍地都是香樟树,想要樟脑,还不容易死?

    樟脑的安定性显然很优秀,炸药大王诺贝尔,在1887年曾经也搞出过一种双基无烟发射药——等量的硝化棉和硝化甘油,外加10%的樟脑……这种发射药威力更大,但法国当时已经采用了b火药,人家生产线都准备好了,你诺贝尔跳出来,想砸人饭碗?所以,诺贝尔遭到了法国的迫害,法国工厂被查封,本人被迫流亡意大利……

    可是,现在马林手里也没有樟脑啊。如何对火药颗粒进行表面钝化呢?

    很简单,马林还是打算用蜂蜡……

    他把蜂蜡泡在酒精里,慢慢溶解后,再把蜂蜡酒精溶液往火药颗粒上喷。最后,使得火药颗粒外表,有一层蜂蜡薄膜……当然,要注意浓度,要是火药颗粒外表全是蜂蜡,那也烧不起来了……

    在喷蜂蜡酒精溶液的同时,马林还弄了点石墨,压制成很细小的粉末,掺和在蜂蜡酒精溶液里喷在无烟火药颗粒的外表……

    石墨能防静电,是后世火药的重要成分,虽然一般只有很少的比例,甚至不到百分之一,但也很重要……

    石墨不溶于有机溶剂,但石墨粉可以借着蜂蜡酒精溶液的湿润特点,依附在无烟火药颗粒的表面。而静电正好是表面生成的,石墨粉在表面,正好发挥作用……

    酒精不能溶解硝化纤维,虽然能溶解表面的蜂蜡,可这本来就是蜂蜡的酒精溶液,风干后自然形成蜂蜡保护膜……

    等到水洗风干后,马林就提前377年,搞出了世界上第一种单基无烟火药……而且,因为使用了多轮清洗,以及表面钝化技术,并加了石墨粉,使得这种单基无烟火药一问世,就特么是成熟版本……

    它唯一的缺点,就是生产成本太高了——生产过程中,酒精和乙醚全特么因为风干而逸散在了空气中,没能回收……

    要知道,马林的酒精全是粮食酿酒提取出来的,而乙醚更是通过浓硫酸和酒精实验室制法做出来的……现在粮食那么贵,浓硫酸也很稀有……所以,这种单基无烟火药的成本,是大大滴……

    所以,这种无烟火药,目前只是测试版的,只能内测用。必须等到有了办法把成本降下来,才能够大规模使用。否则,马林也无法负担大规模使用无烟火药的成本。但是,在少数精锐部队,马林还是可以小规模应用一下的。比如一些关键战役,使用威力更大的无烟火药,可以改变战局……欧皇崛起
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