海國圖志/卷086

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鑄炮鐵模圖說[编辑]

浙江巡撫劉片奏:查嘉興縣縣丞龔振麟,於道光二十年六月,調赴寧波軍營差委,因素有巧思,在營製造輪船。前欽差大臣裕謙,令督製軍營一切器械,迨九月間。臣復令在省局監工,凡軍器中一切應用機括之物,皆係該員督率指示。如鑄造炮位向須合土為模,再行範金傾鑄,而土模非月餘不能乾燥,極為費手,上年冬問,雨雪連綿,模不能乾,以致炮不能鑄。該員冥心苦索,創為鐵模,試用與土模無異,仍可源源熔鑄,且事簡功倍,所省工費尤多,不特內地工匠等所未知,並為西洋夷法所未有,其運施之靈,用心之細,實屬不可多得。現在揚威將軍,已照會臣將該員先行記功,以示鼓勵。茲查出該員監造鳥槍,亦有不能合用,功罪不能相掩,是以臣聲請一並交議。但其在局數月監造之器,不計其數,且多靈巧堅固,洵屬勞績懋著,即鳥槍之震落門盤,露有沙眼,亦因多加火藥之故。況僅止四杆,為數無多,可否將該員應得處分,俯予寬免,奉旨準行。

庚子夏英夷犯順,侵入舟山,其時振麟備職禾中,奉檄赴甬東,見逆帆林立,中有船以筒貯火,以輪擊水,測沙線,探形勢,為各船向導,出沒波濤,維意所適,人僉驚其異,而神其資力於火也。振麟心有所會,欲仿其製,而以人易火,遂鳩工製成小式而試於湖,亦迅捷焉。中丞劉公開製船事,令依前式造巨艦,越月而成,駛海甚便。中丞又以炮架舊式重滯,僅能直擊,與林少穆製府其相籌畫,擬數千斤重器置於上,畀一人之力,使之俯仰左右旋轉轟擊,授以繩墨。振麟得以師承其意,而如法以成,即圖中磨盤架四輪車是也。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,當軍書旁午,緩難濟急,且時入冬令,雨雪連綿,製尤不易。嚐謀一勞永逸之計,殫思竭慮,擬以鐵易土為模,而苦無成法,遂以私臆創造,模成後鼓鑄便捷,旋蒙入告,並以所呈圖說刊訂成書。移谘沿海,同人紛索,遂復校刊是編,敘而存之,以誌一時之知遇雲爾,龔振麟自序。

炮始於范蠡,然飛石擊人,非火攻也。元人得西洋炮轟取襄陽,後不甚著。前明中官鄭和造大舶征服西洋諸國,招徠粵東通市,於是中國有佛郎機炮。兵家者言,蓋缺如也。惟泰西湯若望火攻挈要秘要兩卷,專講炮法,頗為詳備。然其建爐造模之繁難,甚於內地,內地泥模,層層筍合,雖較湯法簡便,泥以水合,非一月不能乾透。若值冬令雨雪陰寒,晴霽絕少,則非三兩月不能乾透。且一鑄之後,隨即毀之,當軍興緊迫之際,何能咄嗟而辦。禾城龔振麟縣丞,精於泰西算法,故製造軍械,皆能覃思極巧,神明乎規矩之外,如造夷船式,炮車用四輞,可以推拽進退,車上另用磨盤木四面旋轉,皆堪施放。辛丑夏,英夷犯順,予從事鎮海糧台,兼管炮局,甚慮製造之艱緩,與商變通之法。振麟擬創鐵模,工匠駭為河漢,既而鑄造若乾,著有成法,其法至簡,其用最便,一工收數百工之利,一炮省數十倍之貲,且旋鑄旋出,不延時日,無瑕無疵,自然光滑,事半功倍,利用無窮。辟眾論之,異軌開千古之法門,其有裨於國家武備者豈淺鮮哉。道光癸卯四月上浣,東牟鹿澤長識。

製鐵模法[编辑]

視炮之大小,約分為幾節(或四五六七節均可,總以炮身之長短為準,長則約分多節,不必拘定)。合土按各節式,做成泥炮以為心(每節上下卯筍,須極吻合)。烘透接成一泥炮,使無偏倚(炮箍炮耳,及照星花紋起線處,悉照式完備)。然後用土按節,合成外模(照鐵模本身外線做成車板於內面車旋,務令極圓),烘透。每節於徑線分為兩瓣(如合瓦式須極正極勻為要),傾鑄時,從炮口一節起,首先另做成圓平土托一塊(亦烘極乾)。將炮口一節泥炮,倒豎於托上,次將外模一瓣亦豎於托上,與所豎泥炮遙對務準(中間留出空位,即係炮模地步)。覆用熟泥,補平烘透(與兩邊瓣縫相平直)。再將次一瓣合成一節,用兩鐵箍箍緊,另用烘透之泥圓板一塊(周圍與節周相等),覆於一節之上(圓板與節相合,須先做成筍槽,俾第二節之卯筍可以相屬)。板上留出鑄口範鐵傾鑄,成一節之一瓣。亦待冰透即將先立之一瓣,輕輕退開,除淨所補之泥,仍舊合好箍緊(每瓣相合之縫際,須做小卯筍,扣合俾無參差之弊)。復取泥圓板覆上,範鐵傾鑄,則一節合瓦式成矣。且緩出模,仍然安置不動,待冰透取去上覆泥圓板,將第二節之泥炮,接於已鑄之第一節泥炮上,次將外模一瓣,續於已鑄之第一節外模上,亦如前法用泥補好烘透,再加次一瓣接合,用箍箍好,上覆泥圓板,按次傾鑄。凡各節層層悉如前法,次第傾成,務使相屬(各節兩瓣相合之縫,須令錯落如砌磚牆之真縫同式)。凡每節之一瓣,須用口字樣熟鐵鈕二個,相對嵌入,使安放有準(須於未鑄之先,反嵌於外模裏面,留出口字下腳使鐵汁自為齒住)。以上各節鑄完,即將內外泥胚去淨,磨光聽用,用後放於乾燥處所,不可近潮氣,雖用至數百次,完好如初,永無弊矣(若鑄四千斤以上至萬斤炮之模,惟將每節分為三瓣,餘法同)

鐵模鑄炮法[编辑]

先將每瓣內面,用細稻殼灰和細沙泥調水,用帚薄薄刷勻,如粉牆狀。次用上等極細窯煤調水刷之,兩瓣相合(如合瓦形)。用鐵箍箍緊,烘熱,節節相續,餘法皆與用泥模同,至傾足成炮後,立可按瓣次序,剝去鐵模(如脫筍殼狀),露出炮身,凝結未透,尚屬全紅,設有不平處所,即用鐵絲帚鐵錘收拾,是以鑿洗之工可省。並可立出炮心,除淨泥胚,膛內即天然光滑,亦不費旋洗之工矣。

鐵模利效[编辑]

一、鐵模用一工之費而收數百工之利也。始造時仍先用土分段合成,較泥模工料加至二倍,既成之後,一勞永逸。雖傾鑄數百次,愈久愈熟,非若泥模一鑄即成瓦礫廢器,是以兩泥模之工之用,而作數百次之工之用也。

一、鐵模用匠之省無算也。改用鐵模,則泥模之工料,以及舂泥打泥板之小工可省,所需惟做炮心之匠,鑄炮之匠耳。如用匠四十名,每日可出炮三位。若趕辦二日相牽,可出九位。雖陰雨亦不能間阻,計算一炮之工,僅費數千文,是一炮較泥模,已省至十餘倍矣。

一、鐵模用匠,可限定工程也。蓋泥模須舂泥極熟,打泥板待曝乾作模,又須層層用炭烘透,工匠藉辭拖延時日,督催嚴則傾鑄時,故使瑕疵叢生,而諉於督催過嚴,泥未舂熟,模未乾透之故,使督者無從置辭。而鐵模則永無此弊,故可定限,刻期而成。

一、鐵模鑄成炮後,可省修飾之工也。泥模鑄後,即成瓦礫,嵌於炮身,須用多工細細鑿洗修飾,今鐵模所鑄,立刻出模,炮身自然乾淨,絲毫不加修飾,則修飾之工省矣。

一、鐵模所鑄,可省洗膛之工也。泥模所鑄,非兩三日不能冰透,使火氣內攻,熔汁浸潤於膛心胎上,出之既屬不易,洗之更費工程,無論如何旋洗,總難一氣光滑,不若鐵模所鑄旋鑄旋出,火氣不致內攻,膛胎出之既易,復能天然光滑,上下如鏡,施放可以致遠而無澀滯之弊。

一、鐵模鑄炮,可無蜂窩之弊也。泥模雖費,用炭火烘足,外面乾透,而土性自潤,一見熱汁,則潮氣自生,是以騰沸不已,即生蜂窩,不能堅結渾然,施放可虞。今鐵模無濕氣可生,無騰沸之事,則蜂窩不起矣。

一、鐵模可經久收藏,以備歲修之用也。泥模不特一用即廢,且開工後,必須待至一月左右,始能範金傾鑄。是待一炮之成,已須經月之久。今鐵模既成,目下傾鑄,收利無算足,用後仍復完善如初,可以收藏,以備歲時添補修改之用。其時隻須置爐做炮心,不待天時,立可範鑄,二三日炮即成就,用畢復可收藏,垂之永久,利用無窮焉(如軍行塞外,道路修阻,炮身重滯,搬運不易,可將炮模攜帶,隨地鼓鑄尤為便捷)

按:製炮法,炮之一身,厚薄輕重,均有一定準則。故西法有比例推算之說,要皆以膛口空徑為則,譬如一炮,約定膛口空徑為一寸,則炮牆近尾處應厚一寸,近耳處應厚七分五厘,口邊應厚五分(故自外觀之口銳而尾豐),耳之圓徑及耳之長,俱應一寸,比例相生,作為定率推步,是以炮體大而膛口亦大,故可用數十百斤封門之彈。不然,則炮體蠢然重滯,炮口窄不容拳,徒有數千斤之名。雖食藥多而子力不稱,安望其致遠乎。若謂前法膛大牆薄,有炸裂之虞,蓋未細推耳。即照空徑一寸推之,近尾處厚亦一寸,計通徑為三內,減空徑容積得面積(六寸二十八分三十一厘八十五毫)。較空徑面積(七十八分五十三厘九十八毫),已大至八倍矣。以八倍之力束之而尚炸裂,必是鐵料不善,豈可諉之於厚薄間耶。似比例相生之法,為至善也。至位置炮耳,前後有四六比例之法,以輕重計之(不可以寸尺計為至要),自耳中心至炮口,十居其四。二自尾珠至耳中心,十居其五八,再以炮體圍圓定上下(以耳之外圓線上切炮體之中線,則耳就下,適得其半,如捧托然)。不特運用輕捷,俯仰如意,更無縱跳傾欹之弊。

又藥膛火門,亦有一定之法。炮膛內須置藥膛(藥膛徑小於炮膛徑二分許),底圓口微敞,如茶杯裏面底形(所重在底圓萬不可平)。開火門須於緊挨藥膛之極底處,則無後坐之虞。此工匠最難措手處,略不經心為其所誤,雖製作精細,亦為廢物矣(開火門法,銅鐵各異,銅炮於鑄成後,用尺內外比量極準以鑽開之。鐵炮先用熟鐵纏絲,打成火門管聽用,俟鑄時安穩泥心胎之際,將火門管置於心胎尖上,極正極準,而後範金傾鑄即成矣)

銕模全式

泥炮心式

第一節銕模式瓣分勢

第一節銕模右瓣分勢

第二節銕模式

第三節銕模式

第四節銕模式

第五節銕模左瓣分式

第五節銕模右瓣分式

鑄造洋炮圖說(福建監生丁拱辰著)[编辑]

西洋鑄炮之法,首在煆煉之工。而圍徑之大小長短,又須俱合算法。且藥膛為炮身吃重之處,尤須堅厚得力,方無炸裂之患。是以西洋炮身,尾粗而頭細。至於銅鐵之性,各有不同,銅則性柔,鐵則性剛。鑄銅炮則工本甚巨,鑄鐵炮較為省費,果能鍛煉精純,即鐵亦勝於銅。各省之鐵,惟粵省所產者為佳。其中又有荒山,及新舊黑麻鐵、洋麻鐵數種。所謂洋麻鐵者,係產自外洋,其荒山鐵者,係在荒山采礦煉成新片鐵也。又從而煆之,謂之新黑麻尖鍋鐵。此鐵性較純,鑄炮匠工初隻用八成,而用荒山新片鐵七成,合熔鑄成炮位,多有蜂窩,後經改新黑麻尖鍋鐵,加至八成,取其堅實,配以荒山新片鐵二成,或以新黑麻尖鍋鐵七成,配以洋麻鐵三成,加工煆煉鑄成質體,內外一律光潤,始無蜂窩之患。至於頭尾之粗細,藥膛之大小,亦須配造合式。其炮耳安置更要合宜,轟震可期穩固耳。若偏前,炮發則炮身後仰耳。若偏後,則炮頭下覆,要在輕重衡平,置耳自宜微後,又須偏下,不宜過高,方為合法。其泥模務須焙乾,否則火氣下激,水氣上蒸,水氣大,則蜂窩亦多,蜂窩多則有炸裂之患,故須炮口朝上灌鑄,則後尾之鐵較為堅實,其安引門更要得法,若引門直大,則火氣透泄,發火必遲。偏前則必後坐,其孔必須自後微斜,前透入藥膛底,不可分毫向前,烘藥一燃,炮即發出而不動搖。至於炮膛為炮身之主宰,而受藥之處貴乎圓堅,方免澀滯。須按圍徑大小,另鑄一生鐵藥膛。其引門用熟鐵打就,貫入膛底。將鐵心先用青麻或藤皮裹住,後用泥滾圓曬乾。先上沙漿,次用白土泥漿敷上。用木矩板限住,轉圓俱合圍徑之數,曬乾用火焙透,外用烏煙擦之。貫入生鐵藥膛內,上用泥條頂住,使炮心居中不移。將泥模逐層安上。其合縫處,用泥蓋護,又用鐵箍束住,使其不脫。用火燒紅,俟冷時內用烏煙擦之,周圍用乾土舂實築之,以固其模。鑄時其鐵水務須熔煉純熟,去淨渣滓,接續傾鑄,不宜延緩間斷,至滿為度。俟過三四日火氣稍退,將土撤卸,去其模,則炮形自露矣。更俟冷透卸下,取出炮心,再用炭火燒過,俾鐵性一律純熟,然後令工匠打磨炮身,務要內外光滑,鑽通引門,刻鐫字號,試驗演放,響亮穩固即可合用。今繪圖式,以備參考。

鑄炮彈法(丁拱辰)[编辑]

凡鑄炮彈無論大小務要取其光圓堅實,圍徑尺寸須合膛口。不官過大過小大則藥力閉塞,恐有澀滯,小則藥力泄氣,彈出無力。而彈子又有數種,如實心及通心等類。大抵三五千斤小炮,可用實心彈子,若八千斤至萬餘斤之大炮,近則實心彈子亦可用,遠則彈子重大恐難得,力又不若,用通心彈子較為輕捷。所謂通心者,係彈子中大用下鑄時即通一圓孔,用木塞住兩頭,外仍取圓用油灰彌補光平。譬如一萬一千斤大炮用實心彈子約無七十餘斤,若通心即可減去一二十斤,分出用木塞無亦不過五十餘斤。其體輕可以擊遠,至於鑄彈子之法,若用兩模配合鑄出,則中腰必露線痕,不能光滑,必須先用蠟作彈形圍徑取圓,再用泥包外模,上留一眼,用火焙其模,則蠟自熔瀉而出,而模中自空然後從眼內傾鑄開模,則其彈光圓無痕。若鑄通心彈,十先作泥心一條,將蠟配成彈子圓形,再用泥包外模亦如前法,泄蠟灌鑄,則模開彈出。中虛一孔,而圍徑亦光圓,此鑄彈子之大略也。

鑄炮圖式

炮模式

三千斤鐵炮式

二千斤鐵炮式

四千斤鐵炮式

一千四百斤銅炮式

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