鑄炮的方法則是參考了龔振麟發明的鐵模鑄炮法。
龔振麟,生於1796-1820年間,卒年不詳。他擅長造船,尤精鑄炮技術,和林則徐、魏源是同時代的人。龔振麟有革新思想,喜歡學習和研究西方的科學技術。
1839年,龔振麟任浙江省嘉興縣丞。公元1840年,鴉片戰爭爆發,這一年夏天,龔振麟奉命調到寧波軍營監製軍械,克盡職守,多有建樹。
1841年8月,英軍入侵浙江省蛟門地區,清軍再次失利。於是,浙江省增設炮局,趕鑄新炮,以應戰爭之急需。上峰委派龔振麟負責監製。
然而在此之前,中外鑄造火炮的鑄造方法都是採用泥型鑄造或蠟型鑄造而成的。
但不論泥模法和失蠟法鑄炮,泥模或蠟模成型之後,都需要較長的時間才能幹透。一般說來,從開工到出炮,小炮最少需要一個月,大炮則需要三四個月。鑄成火炮之後,必須將泥模打碎,才能將炮取出,所以泥模無法重複使用,每個泥模只能夠鑄一次炮。並且,各門炮由各個工匠負責鑄成,質量無法保證,很容易出現「深窩、漏眼」等瑕疵。因此,就有「鑄十得二、三者,便稱國手」之說,鑄炮效率十分低下。
龔振麟在他所著的《鑄炮鐵模圖說》自序中說:「辛丑秋八月,蛟門失事,省城添局製造,授振麟以鑄炮事,鑄炮向以合土為模,經旬累月,一模始成,一鑄即廢,不可復用,當軍事旁午,緩難濟急,且時入冬令,雨雪連綿,制尤不易,嘗謀一勞永逸之計,殫思竭慮,擬以鐵易土為模,而苦無成法,遂以私臆創造。」
就這樣,龔振麟開創性地用鐵模鑄造鐵炮,大大加快了制炮的速度。
龔振麟在《鑄炮鐵模圖說》中,詳細地敘述了鐵模鑄炮的工藝過程和技術措施。
鐵模鑄炮主要分為兩大部分,首先是鑄炮模,其後是鑄炮。
鑄模分為兩個步驟;即先鑄泥炮模,等到泥模鑄成型後再將泥模翻鑄成鐵炮模。
泥模的具體製法是:
第一,用干久之楠木或者杉木,按照炮體外形旋成木芯(炮芯),再將炮耳、炮箍等模安上。
第二,把炮分作幾節,若是萬斤大炮就多幾節,一、二千斤炮可少幾節,先插入木芯,再按節做成泥炮,以為「內胎」。
第三,按照泥炮的節數分制鐵模泥型,每節泥型分成兩瓣,上下都有極為吻合的筍卯,用車板旋制內面,使表面光潔,形狀規整,待泥模乾透後,將木芯敲出,然後烘乾備用。
第四,泥型內放入預制的把手,澆注時和鐵模鑄成一體。
作好這種準備,就可開始翻鑄鐵模了。
鐵模:用泥型翻鑄鐵模時,先將泥模豎起,由炮口鑄起,用外模第一節的左瓣,對準泥炮內胎的第一節左側放入炮芯,再從炮芯和外模之間空白處注入融鐵,就鑄成第一節的左瓣炮模,再如是鑄第一節,鑄成右瓣的炮模,第一節炮模就完成了,依此分瓣,鑄成第二節、第三節等炮模,這樣逐節澆注,就可鑄成層層榫合的整套鐵模,完成了全炮的模具。有了鐵模,就可以用它來鑄炮。
鑄炮:用鐵模鑄造鐵炮時,首先把鐵模每瓣的內面洗涮乾淨,將各節的兩瓣合攏,用鐵箍箍緊,再把各節按照筍卯接合起來,使之成為大炮的形狀,然後在模的內表面刷上用細稻殼灰與細砂泥加水和成的塗料,待乾透後,再塗刷用極細的煤粉調製的第二層塗料,烘熱、再配合上炮芯,就可開鑄。其次,灌入鐵水,待凝固後,立即順節按瓣剝去每塊鐵模,露出炮身,趁著炮身還全部火紅時,用鐵刷和鐵錘清除毛刺,除淨泥芯,並將炮身不平之處,加以修整,即成為大炮。
龔振麟說到:「模成後鼓鑄便捷。」這是因為:
一,泥模一次只能鑄一炮,鐵模做一次,就可鑄炮千百次,可以省下大量的泥工。
二,「泥模鑄炮,每月可鑄一位。用鐵模鑄炮,如用四十人,每日可鑄炮三位,若趕工則二日可得炮九位」。
三,「鑄一位鐵模炮工銀只費數千文,較泥模鑄炮可省工銀十多倍錢」。
四,鐵模鑄成的炮,可以省掉許多修飾的工作;泥模鑄炮,炮身粗糙須細加修飾。
五,鐵模鑄炮沒有蜂窩,泥模的有「蜂窩、漏眼」,易炸裂。
六,鐵模可以隨軍攜帶,便於就地鑄造。
龔振麟研究發明的鐵模鑄炮法,使得造炮速度提高很多,這對於新式火炮的製造技術貢獻很大。因此,鹿澤長在龔振麟《鐵模鑄炮圖說》的跋語中說:「辟眾論之異軌,開千古之法門。」
在網上還能看到記錄鐵模鑄炮的圖畫,是不知名的中國藝術家所繪製的線描和水彩畫,被廣州外交使團的成員購得,現存於法國巴黎國家圖書館。
據史料記載,歐洲鐵模鑄炮技術的應用是在1873年,由聖彼得堡的拉夫羅夫等三人發明,1841年龔振麟創造的鐵模鑄炮法比歐洲相似的鐵模鑄炮技術整整早了三十年。
黃復華的鑄炮還有了改進,除了採用龔振麟發明的鐵模鑄炮法,還採用了中心冷卻鑄造法,就是內模灌水冷卻法。
它的原理很簡單:生鐵澆鑄時的冷卻速率會影響其機械性能,理想的大炮是中間最硬,這樣,發射藥的爆炸力就為炮膛四周的整個厚金屬層所吸收。但實際情況卻是相反,鑄造大炮的時候是中間冷卻最慢。
因為外層包住內層,外層不冷,裡面就冷不下來。而且,外管的表面積比內管大,散熱速度和表面積密切相關,所以外面會先變冷。由此造成的熱應力和熱變形,會導致鑄炮時的廢品率提升,減短炮管的壽命。
1860年美國南北戰爭期間,美國的陸軍少校托馬斯丁.羅德曼,發明了空心鑄件工藝,圍繞型芯進行鑄炮,型芯內部以流水進行冷卻,這是一個使炮膛內部先行硬化的方法。
黃復華把木炮芯改成外形一致,內部中空的鐵炮芯,就可以用中心冷卻鑄造法了。
這個時代的火槍,可以看成是小號的手持火炮,因為火炮就叫「大銃」。這個技術用來制槍,更是方便。
從此,黃復華不需要依靠現代的技術和產品,也可以實現槍和炮的自給自足了。
1631年,中華民族真正進入了大炮和火器時代。
1631年晚春起,嵊泗列島附近的海域,包括經此處,由福建,廣東,浙江等地到到日本,朝鮮的重要航線,又有了大明官兵的巡邏盤查。
不過,為往來商船稱道的是,這股水軍並不阻礙海貿,而且打擊海盜海匪,保證了附近海域的安全,對船隻增加的負擔也只是象徵性地分上中下三等,每船每次分別收取白銀三兩,二兩和一兩。
商船們也多了一個停靠休息,補充淡水等資源的地點。從佛山來的生鐵和鐵器,日本來的硫磺等物品,甚至包括各地的船隻,也多了一個大買家。
除了建設嵊泗列島的各個港口,控制海域,造槍鑄炮,練兵之外,黃復華陸續招募流募到嵊泗島,除了大面積推廣種植紅薯之外,一些新品種蔬菜是其中的重頭戲。
番茄,又叫西紅柿等,其果實營養豐富,風味特殊。可以生食、煮食、加工製成番茄醬、汁等。番茄是全世界栽培最為普遍的果菜之一。但崇明四年的時候,無論是中國還是歐洲,它還沒有走上人們的飯桌。
相傳番茄的老家在秘魯和墨西哥,原先是一種生長在森林裡的野生漿果。當地人把它當作有毒的果子,稱之為「狼桃」,只是用來觀賞,傳說狼桃有毒。十六世紀,英國有位公爵在南美洲旅遊,很喜歡番茄這種觀賞植物,將之帶回英國,作為愛情的禮物獻給了情人伊麗莎白女王以表達愛意。
直到十七世紀,一位法國畫家多次描繪番茄,忍不住就吃了這美麗而「有毒」的漿果,然後躺在床上等死。結果自然是平安無事。他興奮地把「番茄無毒可以吃」的消息告訴了朋友們。從那以後,上億人均安心享受了這位「敢為天下先」的勇士冒死而帶來的口福。到了十八世紀,意大利廚師用西紅柿做成佳餚,客人讚不絕口,番茄終於登上了餐桌。
傳統觀點認為,西紅柿作為蔬菜和水果被人們食用,是歐洲人在十九世紀首先開始的,晚清光緒中,才以食用名義,選擇了較好的食用品種引入中國的。在此之前,西紅柿在中國,只做觀賞植物。第一個記載西紅柿的文獻見於明人趙函的《植品》,書中提到,番茄是西洋傳教士在稍早的萬曆年間,和向日葵一起帶到中國來的
1983年7月中旬前後,在成都北郊鳳凰山發掘的西漢古墓裡,出土了大量文物,並意外地發現一批古種子發芽了,結果發現是一種小西紅柿。考古學家經過對出土現場的環境總結和學術爭論,確定了在2100年前的西漢,墓主已經用這種小西紅柿作為蔬菜或水果食用。進一步的結論是,西漢小西紅柿已經具有栽培的特徵。後來,我國古植物學家和蔬菜專家們又陸續發現了幾種比西漢西紅柿原始的「小酸果」。在九寨溝地區,也發現了這種小西紅柿。山西農科院的專家們還用在廣西發現的野生西紅柿進行了大面積的培育。