膛线拉制方法 主要有这么几种(拉膛线的原理)

本文的目的是说明一下一个穿越的专业人士，如何在明末甚至更早时期实现批量生产米尼枪。

什么是米尼枪就不多介绍了，各种小说中已经出现太多次了。下面两张图片是褐贝丝燧发枪，其枪管是黄铜的，没有膛线，其余的结构应该与米尼枪没有区别。

火枪主要包括3部分：瞄准射击方向和控制反应推进力的枪管；一个由扳机控制的枪机，用来击发火药；以及一个使得武器对身体更加舒适和稳固的枪托。每一部分都在不断地修正以改进性能。

首先考虑枪托，现代类型的肩托在17世纪早期在欧洲就已经出现，它是由一条简陋地固定着短枪管的直木梁演化而来的。现代枪炮的形式与运动用枪的发展紧密地联系在一起，这是因为自从16世纪以来，随着作为一种娱乐的射击运动的不断流行，运动员对枪械舒适性的要求和他对射击自标准确瞄准的渴望对制枪匠提供了新的激励。而战争中，在部队以紧密的形式聚集在一起、而且射程很短的地方，准确性就不是很重要。先进的枪托是木匠凭借传统方法，用木头雕刻而成，不存在任何技术难点。

枪的性能依赖于枪管的质量，但是它的可靠性却由枪机决定，这是最精巧的机械部件，也是最先进的。除了少数例外，所有早期的火枪都是从枪口装药，而且是靠直接点火来引燃火药。不稳定的化合物经常在敲击下发生剧烈爆炸，因此一定要在靠近枪管永久封闭的尾部上钻一个小小的火孔，用来从外面引燃火药，并且在与点火孔连接的火药池上放置一点精制的起爆药来保证可靠性。在最早的火枪中，和火炮一样，火药由一个在手中的缓燃引信引爆。在火绳枪机中该过程是机械化的，引火绳由一臂状物控制，当扣下扳机松开弹簧时，臂状物就迅速放下燃烧端，点燃起爆药。

双手的动作以及原始手枪敞开的火药池给骑兵造成双重的不便，因此向全机械化改进的第一步是出现了单手的转轮打火马枪，这通常是一种有相当尺寸的武器。转轮打火枪可能是约1520年意大利人的一个发明。它用一个插拴压住方轴来压紧弹簧；扣下扳机，弹簧松开，引起一个带有锯齿状边缘的钢轮摩擦一块隧石，产生火星引燃起爆药。转轮打火枪尽管在正常情况以及干燥时相当有效，但仍然有两个缺点：安装枪栓以及上紧弹簧需要时间，并且枪在哑火之后必须安上枪栓、上紧弹簧才能再次使用。它也有些脆弱。直到略晚于17世纪中叶以后才开始倾向于选用火绳枪机作为步兵用的火枪，尽管在恶劣天气下会难以保持火绳燃烧。下一个重要阶段是隧发机的发明；隧石被置于武器中轴线末端的一个螺丝夹钳中，螺丝夹钳通过回拉力量很大的弹簧而被竖起。扣下扳机时，臂状物被释放，隧石的尖锐边缘撞击火药池上面的一个粗糙的板，于是火星溅入起爆药。

隧发机远不是一个完美的装置。它的功能仍然受到湿度的影响，尽管这种影响比起早期的枪机要小得多。而且它容易哑火。但它可以很快扳好击铁进行二次射击，其机械装置很坚固、很简单，足以在恶劣环境下使用。直到19世纪早期，在引入高效的撞击帽前，所有的轻武器都以其为标准的枪机。

任何型号的枪机都是弩机演变的派生物。根据词源学，枪机（gun-lock）这个词等同于扣紧门的锁(lock)，还应用于框架板、长的U形弹簧、固定销以及连杆系统上，这两种机械之间的相似性非常明显。用来制作普通锁的相同的方法和工具也被用来制作枪机，而且两者最早大概是相同的工匠所造，枪匠就是从他们身上学到部分技巧的。

整个枪机几乎完全是手工打制的。在明代，其鸟铳已经配备完整的火绳枪机了，改造成燧发枪机也不存在技术难题。如果时代更早，相对要难一些，需要时间长一些，但只要有合适的工匠，制造出来也没有太大问题。

枪的优势由枪管的制作工艺所决定，枪管一定要非常直而且光滑，枪管的内径要保持不变。制造枪管的金属一定要足够坚韧，要能够承受火药的爆炸甚至当被加热时也不会裂开或拉伸，并且要足够坚硬，能承受意外的损伤。短距离内，射弹在给定速度下的冲击力大致是口径的三次方，随着射弹质量的增加，装药量相应成比例增加；于是，由于初速很低，早期武器倾向于具有大的口径以及使用重的射弹。为了运动的目的，较小口径的枪通常也足够了。武器的射击准确度和初速与枪管的长度大致成比例；由于这个原因，一些17世纪中叶的火绳枪的枪管都非常长，以至于如果没有装置来支撑其一部分重量的话，枪就无法操纵。

在拉制钢管之前的时代，所有使枪管成型的方法，包括接缝的焊接，都被采用了。每一种方法都开始于一条或几条铁板条。

最简单的方法是截取一铁板条，比要做的枪管稍长，把长边卷在一根长的-圆柱上，成为长管，使边缘略微重叠，随后将两边焊接在一起。长管也可以成盘绕状，这样接口就会成螺线地围绕在枪管上。

另一种方法是把一些短铁条卷成管，然后把接口一一焊接起来，制成所需长度的枪管；采用这种方法时，枪管从尾部到枪口的金属厚度会逐渐减少。这是明代鸟铳的常见做法。具体做法是：首先用一根长约三十公分的-圆柱体的钢芯做冷骨，先将做枪管的熟铁烧至红热，然后工匠将烧至一定温度的坯料取出，用锤把炽热的熟铁敲在钢芯外，卷成一根铁管。并在包铁的过程中不停的抽出钢芯用水冷却，防止钢芯和熟铁焊在一起。卷成的铁管厚度也要在一公分左右。这样枪管才结实，经得起连续十数次的发射。然后，将铁管再放炉中烧至白炽，同样准备一根钢芯，粗细同上，长度要长于成铳的长度。然后将已烧至红亮的铁管套在钢芯上，由主匠把铁管接口处大力的敲砸成一体，在打焊铁管同时，辅锤手还要在铁管的焊接口撒上白铜粉，铜有亲和作用，可使焊接口更结实，不至留下断层或虚焊。钢芯也随时要抽出冷却，冷却钢芯同时铁管回炉加热。最后打成的铁管就是枪管的雏型了。

第三种方法是直接在一根一米长的钢芯上裹以红铁，当第一层铁包裹好以后，在这层枪管上再裹一层，使内管的接合口被外层管体包裹结实形成复合体。

第四种方法在18世纪的欧洲曾被采用，就是用第一种方法制成一支细管，随后在上面缠绕一条略少于1英寸宽、0.2英寸厚、每个边逐渐变薄的长铁条，缠绕边稍稍有些重叠。接着将其整体焊接在一起并且钻通，所以枪管的内层很少有剩余。因为焊接接口是横向而不是纵向的，所以用这种方法制造的枪管非常坚固。这种枪管不仅仅用于步枪，在一些市政管道，例如煤气管道上，也被大量采用。

至于膛线的拉制，在《刺明》中有过介绍，这一点还是比较正确的，尽管小说里的枪管制造云山雾罩。膛线是在木制拉床上加工的。刻了螺纹沟槽的膛线导轨通过两个内有凸榫的，口径与比导轨略大些的-圆环拉动，那么这凸榫在经过螺纹沟槽滑动时，就会迫使线膛导轨根据其上的螺纹旋转。把一根细长钢柱安装在导轨前端，穿过枪管，另一头上装上刀片，刀片的高度略高于枪管内壁，然后拉动导轨，刀片就会在枪管内壁上刻上膛线。拉完后，调整导轨的高度，或者更换刀片，在原位置上重复拉制，把膛线逐渐加深，反复拉制二十几次后，一条膛线就拉好了。然后，钢管旋转120度，继续拉第二根膛线，直到三根膛线全部拉完，这根枪管才算真正制作完毕。

下面开始介绍批量生产的方法，目标是年产一万支。

先看一下明代史料中对鸟铳制作成本与人工的记载：

每铳一杆用铁二十斤，用银二钱；炭一百七十斤，用银五钱一分；炼胚打板六工，用银一钱八分；卷筒六工，用银一钱九分，内加钳手银一分；钻铳心每杆七工，用银二钱一分；剉磨四工，用银一钱二分；打照星、火门、促杖头并剉完共二工，用银六分；镶照星、火门事件，用银八分；剉铳磨錾帮镶一工，用银三分；钻火门事件细眼一工，用银三分；发剉匠一工，用银三分；打钻修接通条二工，用银六分；木托工料，用银九分；铜打饺链工，用银一钱二分；促杖竹杆工料，用银一分；油硝酱竹甲铁线，共用银二分；钢铁一斤，用银四分；通条炉楞钻铁二斤，用银二分；外照依番式活底螺丝篆工料，用银三分；共计用三十四工，工料价银二两三钱一分。

大概算一下，手工打制一万支火枪，需要人工35000个，需要工匠一千左右。其中枪管包括炼胚打板、卷筒、钻铳心、剉磨共二十三工，占了三分之二，因此，如何实现批量生产枪管成了关键因素。

炼胚打板的目的是把生铁锻成熟铁板，因此可以从炼铁行业做起，直接生成熟铁板。

在明末，钢铁冶炼只要实现三种技术，即可以满足至少百年的需求。这三种技术分别是：搅拌炼铁法，直接由生铁炼制熟铁；二次熔炼铸铁，生产铸件；坩埚炼钢，用于制作刀具。

搅炼法，主要是在反射炉的炉床上搅拌熔融的生铁。搅拌器不停地旋转搅拌熔融的生铁，通过炉中循环空气的脱碳作用，直到它变成可锻的熟铁。在这一过程中，避免了金属与作为燃料的原煤相互接触，并且连鼓风设备也不需要了。搅炼法的缺点在于搅炼炉的底部要使用砂石。砂石中的二氧化硅与氧化铁化合，容易形成酸性过强的炉渣，以至于无法吸收用普通含磷铁矿石炼制的生铁中所含的磷。由于需要维修被酸性渣腐蚀的砂层，会使炼铁炉减产，从而造成相当大的损失。用铸铁底板来代替砂层，可以解决这个问题。

这种方法称为干式搅炼法；这种方法的制造过程比较缓慢，因为为了使金属能够受到大气的作用，必须用铁棒对其进行搅拌。

另一种改进后的方法是：首先在窑中锻烧初渣或搅炼炉补炉底料，锻烧后，让搅炼炉补炉底料冷却，碎裂成小块，并用来补涂炉底。搅炼炉补炉底料中所含的铁的氧化物与炉料中的碳化合，并在熔化的金属表层下生成一氧化碳气体；在气体释放过程中会造成沸腾现象，因此这个过程就被取名为生铁沸腾。由于用这种方法生成的是液态炉渣，而在砂底上进行的旧式搅炼法中并不存在这种现象，因此这种方法也叫湿搅炼法。通过这种新方法，铁是在单一步骤中熔化的，使得搅炼过程大大加快。

熟铁制成后，下一道工序是铁板条的制造。这里引入的是槽轧辊。如果单用水力锻锤，12小时内也难以将1吨熟铁锻成板条，而利用槽轧辊，相同时间内，可以加工完毕15吨铁。原始轧板机的技术难度并不大，在十五六世纪就已经在欧洲出现了，当时主要用于制币，只要将圆柱形轧辊改成槽型轧辊就可以了。

有了板条，接下来是卷筒，在拉制铁管出现以前，这道工序是无法避免的，不过，如果采用水力锻床，缩短一两天还是有可能的。

枪管的加工见下图：

经过上述技术手段，枪管的生产时间可以降低到7天左右，这样一支步枪的总工时可以降低到十八天左右，再通过分工，提高生产率，十五天左右应该可以实现。这样的话，有四百多工匠，就可以达到年产万只的目标。

下一步的目标就是开发斜辊，直接轧制铁棒，有了轧铁棒，无缝铁管也就水到渠成，整个枪管的制造工期可以缩减到几乎没有。