第137章:全重型火炮主力艦考察計劃
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雖說每次飛行表演都能帶來極大的關注,但現階段的飛機也隻能用來進行飛行表演了。
相比於被發明了上百年,蓬勃發展23十年的飛艇,飛機依然顯得過於年輕。
1899年,謝纘泰製成了“中國”號飛艇,當即受到了東南巡閱府的重視。
甲午戰爭中,南洋6軍第1次使用偵查氣球,戰爭中偵查氣球發揮的重要作用使得東南巡閱府在戰後製造和購買了不少的偵查氣球。
謝纘泰即以此為由向巡閱府推薦自己製造的飛艇,隨後攜帶自己的飛艇參加了北伐,並且證明了飛艇在偵查方麵的優勢。
隨後海6軍均采購了1些,但海軍的試驗並不順利,1900年秋,在黃海試驗飛艇過程中飛艇失控墜毀,後麵又出現諸多困難,導致海軍最終放棄了飛艇,訂購的3艘飛艇中僅有1艘尚且安好。
因此海軍對於這次的水上飛機本來也沒抱有多大的期望,不過在幾次試驗看來,似乎飛機與海軍的相性比飛艇要更好。
不論怎麽說,水上飛機還是引起了海軍的1些興趣,但很快,這點興趣就要被另1件大事掩蓋了
——全重型火炮主力艦
這1概念也才剛剛問世沒兩年,各國都還在理論階段,中國海軍在這個領域倒也不算落後,而且伴隨了國產戰列艦的始終。
1903年4月,金甌號戰列艦下水,該艦屬於幹城級2號艦,是海軍備戰衝刺階段的建造追加案中的1艘。
按照原計劃,海軍準備開工4艘同級艦,以應對俄國的博羅季諾級戰列艦,但這1過程並不十分順利。
幹城號、金甌號早早的就獲得了經費,加急開工建造,幹城號在開戰前入役,金甌號則踩著戰爭的尾聲入役。
但後續兩艦由於經費問題1直處於設計階段,在此過程中噸位不斷放大,開始向著海若級的方向靠近,而具體的建造工作則拖延到1903年11月才定下基調。
然而,就在首艦設計方案——03丙號案於1903年12月底在江南造船廠開工後不久,元旦海戰爆發,這場規模龐大的海戰改變了海軍,剛放下第1塊龍骨沒兩天的03丙號的建造再次被叫停。
海軍和海軍艦艇設計委員會重新對海戰的方方麵麵進行了數輪複現和分析。
海軍對於海戰中使用的齊射戰術進行了討論,實戰證明用覆蓋式的火力投射範圍可以有效提高主炮命中率。
但如果要真正實現齊射,那就需要戰艦采用統1彈道性能的主炮,即相同口徑,相同倍徑。
恰逢此時,世界公認的炮術專家、皇家海軍攻擊至上主義的堅定支持者約翰·阿巴斯諾特·費舍爾爵士親赴中國考察交流,在此過程中,為了獲取更多的海戰信息,費舍爾爭取了1些有關炮術和戰列理論的內容用以交換。
在與皇家海軍的思想碰撞中,航速與大炮的思想逐漸深入人心,並開始深入研究和驗證全重型火炮。
1904年8月,海軍正式決定試造兩艘全重型火炮主力艦——戰列艦、裝甲巡洋艦各1艘,由海軍艦艇設計委員會主席魏瀚總工程師掛帥,牽頭設計戰列艦,由鄭清濂負責裝甲巡洋艦設計。
但設計過程也不是1帆風順的,戰列艦方麵倒還好說,但在裝甲巡洋艦的設計上,海軍內部就出現了嚴重分歧。
海軍對裝甲巡洋艦需求和定位有分歧,1方麵想讓裝甲巡洋艦作為主力戰艦,參與艦隊決戰;另1方麵,看到戰爭中巡洋艦上的速射炮的強大功效,又舍不得大量的副炮設計,同時,海軍中不少人還將裝甲巡洋艦視作快速支援戰艦,舍不得高航速,這就導致裝甲巡洋艦設計遲遲不能定下來。
在這些問題中,首先被解決的是航速問題,輪機專家陳兆翱拍板決定使用蒸汽輪機,並著手設計專為主力艦使用的輪機組,並保證新造的裝甲巡洋艦航速不低於23節。
而火炮問題上,快速艦隊司令程璧光決定陪鄭清濂總工親自走1趟,好好在各場考察1番,以決定最終的結果。
第1站是國立東南重工集團旗下的江南海軍槍炮廠。
程璧光等人首先是觀摩了現行裝甲巡洋艦203主炮的製造過程。
整個炮管製造分成3個階段,第1階段是鍛造粗坯,單根炮管需要22噸鐵屑、16噸鋼屑、16噸對鐵渣進行脫碳、脫氧的優質石灰石等輔料,共計56噸的原料。
這些原料在送入平爐後加熱到1700度後,分別澆鑄成4根鋼錠。
這4根鋼錠將會分別被用來製造組成203主炮炮管的炮口套管,炮尾套管、外層炮管和內層炮管4個部分,如此複雜的過程是為了應對大口徑火炮龐大的膛壓。
盡管製造炮管最好的材料是鎳鉻合金鋼,但由於鎳和鉻數量太少,如果整根炮管都用其製造成本能直接上天,因此江南炮管廠隻在其中1根加入0.5噸鎳和鉻,混合後形成鎳鉻合金鋼作為內層炮管,其餘3根為普通鋼,作為套管和外層炮管使用,這樣可以在保證艦炮質量的前提下有效降低炮管造價。
隨後,4塊鋼錠將被加熱到1300度進行調質,讓鋼錠結晶更加均勻,也更適合後續的鍛造。
為保證受熱均勻,加熱爐采用1氧化碳為燃料,直到鋼柱被燒得通紅,溫度均勻後,才被拉到大型水壓機上,鍛壓成炮管的形狀圓柱體,成為最基礎的粗坯,並再次加熱到600度進行退火,消除冷卻時產生的內部應力。
在製作粗坯的過程中,每進行1道工序都要對其進行非常細致的檢查,尤其是內層炮管,必須確保沒有任何裂紋。
因為內層炮管上哪怕是最細小的龜裂,在射擊時巨大膛壓的作用下都可能發生崩落,崩落的鋼屑如果造成炸膛,輕則炮塔報廢,重則戰艦升天。
由於鍛造過程中鋼錠底部和頂部最容易出問題,所以鍛造成粗坯後,第1步需要使用大型鋸片切割機將首尾切除,切斷部分約占整個鋼錠總重量的25;第2步,使用大型鑽孔機的超長轉頭將鋼錠中心鑽空;第3步,裝到大型銑削機上,車出炮管外壁外形;最後由大型膛銑機車好炮管內壁。
內層炮管內徑必須是標準的203,外層炮管內徑則通過1個複雜的計算公式計算後,車出1個略小於內層炮管外徑的大小,並以相同的辦法車出其餘兩者。
這4步處理好後,為了防止炮管在橫放加工過程中產生變形,需將已經成型的粗坯立在大型立式加熱塔中,使用高溫礦物油作為介質進行內外表麵硬化熱處理,提高炮管的強度。
表麵硬化完成後,再次以650c進行退火以去除內部應力。
到這1步,粗胚才能算是結束了製造流程,接下來還要通過1係列檢測,以確定其彈性強度、屈服強度、延展率、斷麵收縮率、抗衝擊度、硬度等指標是否達到要求。
隻有所有的指標全部合格的粗坯,才可以進入第3階段,也就是精細加工。
先將外層炮管立起來,加熱膨脹後,通過特種吊車,快速將內層炮管插入外層炮管,如此精細的操作需要這個階段的操作工人有著非常熟練的技術和豐富的經驗,不管是對金屬熱處理變形進行精密的計算,還是熟練工人緊密的配合,如果哪怕比設計誤差大了1點點或是工人有輕微的疏忽,最終內外層炮管也無法裝在1起,最外城的套管分成炮口和炮尾也需要進行類似的操作。
按照廠裏的說法,這些操作工的工資都快趕上廠裏中層領導的薪水了,足見這1過程的高要求。
當4層炮管全部結合在1起後,接下來需要進行整形,即使用大型銑削機和膛銑機對內外壁進行最後的成型銑削。
銑削之後則是決定火炮精度最關鍵的1道工序,用大型膛線機在炮管內壁上製出膛線,這是所有工序中精度要求最高的1步。
車好膛線後還要進行身管內膛線鍍鉻,這在諸多工藝中,相對花費可算是最高的,就這0點幾毫米的鉻可以使炮管的使用壽命提高兩到3倍。
最後為火炮裝上炮閂,完成製造,進入靶場實驗階段,對其炮膛最大膛壓和初速、極限射程和有效射程、命中精度、使用壽命以及各種炮彈的穿甲效能進行全方麵的測試,1旦有不合乎設計標準的便要重新設計製造。
對於每根出場的火炮炮管,都會有海6軍駐廠驗收委員進行驗收。
“這些炮管成品率如何?”程璧光摸著1根準備出廠的45倍徑仿阿姆斯特朗305艦炮——03丙號艦主炮,問道。
“45倍徑203炮管合格率約為18.83,50倍徑203炮管合格率約為10.32......”當說到305艦炮的時候,炮廠經理忍不住歎了1口氣,“40倍徑305炮管合格率僅為4.53,至於45倍徑的,目前尚沒有成果。”
“程將軍,這成品率但凡再降1,那廠子都得倒閉嘍。”炮廠經理這話卻是不假,國造大口徑火炮1直以來都是虧本狀態,要不是靠著同盟條約從英國狠狠的淘了1筆海軍尖端技術,那指不定還要搞到猴年馬月。