本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
大眾科學報道,第一次世界大戰本週:1915年12月4日
第一次世界大戰中的交戰國竭盡全力提高其製造能力,以便為其龐大的軍隊提供最有效的武器和彈藥。處於技術前沿的是大口徑火炮的設計和製造,這些火炮旨在用於最新的“無畏艦”戰列艦或作為陸地上的攻城火炮。
一篇一百年前的文章,《英國12英寸火炮的製造》,作者是華盛頓海軍造船廠的軍械工程師卡爾·F·詹森,描述了製造大型線纏炮的過程。與任何重大的工程專案一樣,目標是在保持嚴格公差的同時,平衡巨大的強度和有用的輕便性。火炮必須多次承受爆炸推進劑的高溫和內部壓力,但它也需要足夠便攜,以便安裝在艦船上或陸地上的某種炮架上。製造的精度使得可以儘可能精確地計算和複製每發炮彈的彈道。
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四個切削工具塑造了12英寸火炮的外部形狀。
圖片來源:《大眾科學》,1915年12月4日
這些火炮由多層結構組成,外層壓縮內層。人們認為,這種複合結構延長了火炮的壽命。火炮有一個內管或襯管、一個外管,然後是幾層極其堅固的方形截面鋼絲,這些鋼絲緊密纏繞在這些管子上,一個外殼,然後是各種箍和突起,用於將火炮固定在炮架上。膛線被切入炮管,並添加了炮閂以密封末端並允許裝填。“車削表面允許千分之一英寸(正負 0.001 英寸)的偏差。”
美國14英寸海軍線纏炮的製造,展示了複合結構:幾層方形截面鋼絲緊密纏繞在炮管外部。
圖片來源:《大眾科學增刊》,1915年5月22日
每個步驟都經過仔細的跟蹤和評估:“鍛件製造的所有過程都經過仔細檢查,測試樣本從鍛件上切下,並在測試機中拉開。彈性極限、抗拉強度、伸長率和麵積收縮率等都有記錄。如果測試樣本不符合規格,則鍛件將被拒絕。還對鋼材進行化學和顯微鏡檢查。” 儘管如此,發射火炮的物理應力意味著“當12英寸火炮發射100到225發炮彈後,它就無法準確射擊,必須更換。” 火炮可以送回工廠更換襯管。
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