binf/b/div長期以來,火槍的槍管,都是由鐵板卷曲出來的。
將卷出來的筒壁內外平整,再用鏜床鏜平內部,一根滑膛槍管就做成了。
這時候的槍管外觀,不一定是後世典型的圓形,可能是六棱柱、八棱柱甚至可能是方形的。
雖然成品可能看不出來,但實際上有一個縱向的接縫,會影響槍管的強度。
火炮則是整體澆築成型,再用鏜床鏜平內部製成的。
澆築出來的炮管,本身的材料並不非常均勻致密,甚至可能會有氣泡,這當然會影響結構強度。
到了十九世紀之後,為了提升槍管的強度,開始嘗試使用鋼柱鑽孔的方法生產。
十九世紀中期,英國出現了阿姆斯特朗炮,采用內部熟鐵管加纏絲,外部套鋼管的多層炮管工藝。
典型特征是火炮中後部有明顯加粗的炮箍,口徑越大的炮的炮箍也越明顯。
到了十九世紀末的時候,無縫鋼管登場了。
能夠通過內外合力,直接鍛造出通體如一的槍管和炮管。
管壁更加的均勻致密,整體強度自然更高。
但是這項技術有一定的難度。
在原有的曆史上,無縫鋼管的設想最早出現在十九世紀初,但是直到十九世紀末期以前都是摸索階段。
很多工程師嘗試把以前製作銅管的工藝用在製造鋼管上,結果基本都以失敗告終。
相關理論專利申請了很多,但沒有真正做成功的。
直到1885年的時候,德國的曼內斯曼兄弟取得了真正的突破。
他們成功卻有很多意外成分。
他們鍛造鋼柱的時候發現,在鋼柱坯料旋轉的同時,從兩側同時向內擠壓鋼柱,鋼柱內部就會出現一個洞。
曼內斯曼兄弟無法正確的解釋自己成功的原理。
明明是在向內擠壓,但鋼柱不是變得更加緊實了,而是會變成一根管子。
他們的專利申請也差點被否決。
當時的專利申請不需要做出實物,隻需要將自己的設想描述清楚就行了。
但是這個設想的描述本身也要符合基本的邏輯。
專利審核人員也有基本的科學素養,他們認為曼內斯曼兄弟的描述違背了物理規律。
德國專利管理部門專門派人去曼內斯曼兄弟的工廠現場驗證,確認他們能夠通過他們描述的奇特方式造出無縫鋼管後,才授予了他們這份大部分人都無法解釋的專利。
曼內斯曼兄弟的方案形成並推廣使用了幾十年後,仍然沒有人都對技術原理做出令人信服的解釋。
後來不得不專門造了一個詞,直接就叫“曼內斯曼效應”。
現代無縫鋼管的製作過程,看著好像是把鋼柱燒紅,用一根細一些的鋼柱插進去,在粗鋼柱上硬懟一個洞出來。
實際上根本不是這樣的。
那個洞是受到擠壓後自動出現的,往裡麵穿那根較細的鋼柱,隻是為了將洞擴大並定型。
硬懟根本懟不出洞來,隻會把鋼柱整體砸扁。
朱簡烜看了宋問道提出的無縫鋼管方案,確認並不是曆史上具有可行性的曼內斯曼方案。
還是在銅管製造技術上做的推演。
銅和鋼的性質相差甚遠,造銅管能用的方案,在鋼管上可能就沒有可行性了。
或者是成本極高,不具備量產可行性。
朱簡烜考慮了一會兒,嘗試著引導宋問道等工匠走正確的道路
“諸位……以前在親自鍛打圓柱形鋼坯的時候,有沒有注意過一種現象。
“持續鍛打的同時不斷旋轉鋼柱,鋼柱的中心就會出現撕裂?”
朱簡烜這麼一問,好幾個工匠都立刻表示,自己曾經注意到過這種情況。
“好像確實有好這樣。”
“我也注意到過。”
“原來不止我一個人發現了。”
“其實敲木頭也會有類似的情況發生,但這是為什麼?”
“反複敲打外部會讓內部變空?”
其實在原有的曆史上,也有很多工程師發現了這個現象。
但曼內斯曼兄弟首先將這個現象應用在了鋼管製造上
朱簡烜笑著說
“既然大家都見過,那可以嘗試利用這個現象,用來生產完整一體的鋼管?
“同時也都討論和分析一下,為什麼會出現這種現象。”
一群工匠們頓時陷入了沉思,這確實是個值得探討的問題,看上去好像違背物理規律的問題。
現場一個名叫汪萊的弟子,若有所思的向朱簡烜說
“師父,會不會是因為,在物體旋轉的同時敲擊,物體所受的力實際上是傾斜的?
“相當於一個有一定角度的切向力?
“同時力也是相互的,我鍛打鋼柱的時候,鋼柱是放在鍛台上的。
“鍛台也會對鋼柱施加一個力。
“這個力與我們鍛打的力是相反的,同時角度也是相互錯開的。
“旋轉的鋼柱中間受的力小,靠近兩側區域受的力相對更大,而且兩者方向是相反的。
“所以形成了向外撕扯的合力?慢慢在鋼柱中間撕開了空洞?”
朱簡烜聽完之後笑著鼓勵說
“很有想法,似乎是符合邏輯的,但我沒有辦法告訴你對錯。
“我目前也隻是看到過這種現象的存在,也沒有來得及去研究過其中的原理。
“大家可以自己去嘗試複現它,在這個過程中觀察和思考,嘗試做出自己認為可能的推斷和計算。
“再以自己的推斷為原理,設計符合邏輯的實驗方案,觀察實驗結果是否與推斷吻合。
“如果我們在合理的條件下做實驗,始終都能取得與我們的預測相同的結果,就說明我們的推斷是正確的。
“將自己的推斷整理成通用的抽象化描述,那就是一個新的物理規律了。
“物理學不是某種具有唯一性的絕對真理,始終都隻是我們對自然規律的抽象化總結。”
朱簡烜最後的總結說的非常保守。
畢竟現在隻是十八世紀。
現在隻要能夠真正理解自己這句話,那至少應該是形而上學的唯物主義者,或者說是機械唯物主義者了。