第171章 從地球到月球火藥問題
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第171章 從地球到月球火藥問題
第171章 從地球到月球 火藥問題
剩下來的是火藥問題。公眾都在焦急地等待這最後一個問題的解決。炮彈的體積和炮身的長度已經確定了,那麼需要多少火藥才能產生所必需的推動力呢?這種已經被人類掌控了的可怕物質,將在大炮的製造中發揮重要的作用。
據大家所知的流傳下來的傳說,火藥是十四世紀時由施瓦茲修士發明的,他為了這個偉大的發明還付出了生命的代價。但是現在已經被證實了,這個故事應該列入中世紀的傳說中。火藥並不是哪一個人發明的,它是直接從希臘火硝衍生出來的,它與希臘火硝一樣是用硫黃和硝石構成的。不過,從那時起,這些原本用來燃燒的混合物轉化成爆炸物了。
但是,雖說有學識的人深知火藥發明者的故事是虛構的,可卻很少有人注意到它的威力。所以我們要先弄清楚這一點,才能明白委員會所討論的這個問題有多重要。
一升火藥重約兩磅,它燃燒時產生四百升氣體,而這些氣體在兩千四百攝氏度的高溫下釋放出來要佔據四千升的空間。因此,火藥的體積與它爆炸時產生的氣體體積比是一比四千。我們試想,當氣體被壓縮在四千分之一的狹小空間的時候,它所產生的推動力是多麼可怕。
執行委員會的委員們對這些情況自然很瞭解。第二天開會的時候,巴比凱恩請艾爾菲斯通少校先發言,因為他在戰爭時期擔任過火藥部門的負責人。
“親愛的夥伴們,”這位傑出的化學家說,“我們可以先列出一些無可辯駁的數字作為我們討論的基礎。我們尊敬的梅斯頓前天用富有詩意的言語稱讚的那種八十磅的炮彈,也僅用十六磅火藥就能被射出炮口了。”
“您對這個數字有把握嗎?”巴比凱恩問。
“絕對有把握。”少校回答,“阿姆斯特隆炮僅用七十五磅火藥就能發射出八百磅的炮彈,哥倫比亞德·羅德曼炮只用了六十磅火藥就把它半噸重的炮彈發射到六英里遠的地方。這些事實都是毋庸置疑的,因為這些記錄都是我當時親自記錄到大炮生產委員會的會議記錄裡的。”
“是這樣的。”將軍應和道。
“那好,”少校接著說,“我們從這些數字中能得出的結論是,火藥的用量不是隨著炮彈的重量而增加的。一顆二十四磅重的炮彈需要用十六磅火藥,也就是說,就普通大炮而言,火藥的用量是炮彈重量的三分之二,但這個比例並不是恆定的。大家只要計算一下就會知道,一顆半噸重的炮彈並沒有使用三百三十三磅火藥,而是減少到一百六十磅。”
“您想說的是……”主席問。
梅斯頓說:“親愛的少校,如果您把這個理論一直推演下去,您會得到的結論是,當一顆炮彈足夠重的話,根本不用火藥就能被髮射出去了。”
“我的朋友梅斯頓對這麼嚴肅的問題也開玩笑,”少校回敬道,“不過請放心,我將要建議使用的火藥數量,一定會滿足這位大炮發明家的自尊心。但是我必須強調的是,在戰爭時期,經過試驗,最大的大炮把火藥的重量減少到炮彈重量的十分之一。”
“很精確。”摩根說,“但是,在討論推動力所需的火藥數量之前,我想還是應該先商量一下火藥的種類。”
“我們要用的是粗粒火藥,”少校說,“與粉狀火藥相比,它燃燒得更快。”
“這是當然,”摩根說,“但是它爆炸的威力很大,會損壞炮膛的。”
“是的,對於一門準備長期使用的大炮來說,這確實是個缺陷,但是對於我們準備建造的這門大炮來說,就無關緊要了。我們不會有爆炸的危險,在點火的瞬間,其推動力便能發揮到極致。”
梅斯頓說:“我們可以鑽幾個洞,以便可以同一時間在不同地點點火。”
“可以,”艾爾菲斯通說,“不過,這樣操作起來很困難。所以,我再來說剛才提到的粗粒火藥的問題,它能解決這個難題。”
“好啊!”將軍說道。
少校接著說道:“羅德曼在給他的哥倫比亞德炮裝火藥時,用的是一種像栗子一樣的粗粒火藥。這種火藥很堅硬,而且有光澤,用手摸上去也沒有印跡,還飽含氫和氧,很容易被點著。雖然容易爆裂,但是對炮口沒什麼破壞。”
“好極了!”梅斯頓說,“我想我們不用再猶豫了,就用它吧。”
“除非您想用金粉火藥。”少校笑著說道,但他的話使他那個**的朋友用鐵鉤子向他做了一個威脅的動作。
到目前為止,巴比凱恩一直沒有參與討論。他讓大家說,自己在一旁聽。顯然,他已經有了主意。因此,他只是簡單地說道:“現在,朋友們,你們建議用多少火藥呢?”
炮彈俱樂部的三位委員互相看了看。
“二十萬磅。”摩根先說。
“五十萬磅。”少校說。
“八十萬磅!”梅斯頓大聲嚷道。
這次,艾爾菲斯通不敢指責他的這個同事太誇張了。事實上,這是要把一顆重達兩萬磅的炮彈,以每秒一萬二千碼的初速發射到月球上去啊。提出各自的建議後,三位同伴都沉默了一陣兒。
最後,巴比凱恩打破了沉默。
“正直的夥伴們,”他用平和的語氣說,“我們應該從這樣一個原則出發,那就是我們在一定的條件下製造的這門大炮的抵抗力是無限的。因此,我要讓我們可敬的梅斯頓感到驚奇了,我想說他的計算太保守了,我建議把他的八十萬磅火藥增加一倍。”
“一百六十萬磅?”梅斯頓騰地從椅子上站起來說道。
“是的。”
“那就應該使用我的半英里長的大炮了。”
“這是顯而易見的。”少校說。
“一百六十萬磅的火藥,”委員會的祕書接著說,“會佔據約兩萬二千立方英尺的空間,但是,您的大炮只有五萬四千立方英尺的容量,而火藥就要佔據一半的空間,要使氣體的膨脹給炮彈足夠的推動力,炮膛又不夠長。”
沒有人提出反對意見,梅斯頓說的是事實。大家都看著巴比凱恩。
“不過,”主席說,“我堅持認為需要這麼多數量的火藥。請你們想想,一百六十萬磅的火藥將產生六十億升氣體。六十億啊!你們想想啊!”
“但是該怎麼做呢?”將軍問道。
“很簡單,必須在減少火藥數量的同時保持原來的推動力。”
“是的,可是要用什麼方法呢?”
“我現在就來說這個問題。”巴比凱恩簡單地回答道。
三個人的眼睛都盯著他。
“其實這很容易,”巴比凱恩接著說,“就是把這個體積壓縮到原來的四分之一。你們都知道構成植物原始纖維的那種叫做纖維素的奇妙物質吧!”
“啊!”少校說,“我明白您的意思了,親愛的巴比凱恩。”
主席說:“我們可以從各種植物體裡,尤其是從棉花中獲得這種最純淨的物質。棉花其實就是棉籽的絨毛,把棉花浸泡在硝酸裡,不用加熱就會轉化成一種難溶化,易燃燒,又很容易爆炸的物質。法國的一位名叫布拉克諾的化學家在一八三二年發現了這種物質,並稱它為‘木質炸藥’。一八三八年,另一個法國人佩魯茲研究出了它的各種特性。最後,在一八四六年,巴塞爾的化學教授森比因建議用它做炸藥。這種炸藥叫做硝棉……”
“或者叫木棉素。”艾爾菲斯通說。
“或者叫火棉。”摩根也跟著說。
“難道就沒有美國人給它取名字嗎?”梅斯頓在強烈民族自尊心的驅使下大聲說道。
“很不幸,沒有。”少校回答。
“但是,為了讓梅斯頓滿意,”主席接著說道,“我可以告訴他,我們的一位同胞的工作與纖維素的研究密切相關,因為照相器材中的一種主要物質膠棉就是一種火棉,只不過是兌了酒精的乙醚裡的火棉,而這是當時正在波士頓讀醫學的梅納德發明的。”
“太好了!梅納德萬歲!火棉萬歲!”炮彈俱樂部的愛吵鬧的祕書叫道。
“現在我再來說木棉素,”巴比凱恩接著說,“你們都瞭解它的性質,而這些特性對我們來說十分珍貴。這種物質很容易製造,只要把棉花浸入冒煙的硝酸中十五分鐘,再用水沖洗乾淨晒乾就行了。”
“這確實很簡單。”摩根說道。
“另外,木棉素耐潮,這對我們來說也是一個寶貴的優點,因為我們要用幾天的工夫才能把它裝到炮膛裡,而且它的燃點不是二百四十攝氏度,而是一百七十攝氏度,它燃燒的速度很快,我們可以先點燃普通的火藥,然後再引燃它。”
“正是這樣。”少校說。
“只是它的價錢貴了些。”
“這有什麼關係?”梅斯頓反駁道。
“最後,它可以給炮彈比普通火藥大四倍的速度。我還要補充一點,如果再摻入其重量十分之八的硝酸鉀的話,它的膨脹力還會增大很多呢。”
“還有必要這樣做嗎?”少校問。
“我想沒必要了,”巴比凱恩回答道,“所以我們不需要用一百六十萬磅的火藥,只要用四十萬磅的木棉素就行了,而且由於我們可以毫無危險地把五百磅棉花壓縮成二十七立方英尺,所以在哥倫比亞德炮裡,這種物質只佔據三十託瓦茲高的空間。這樣的話,炮彈在飛往月球之前,還會在六億升氣體的推動下穿過七百多英尺的炮膛呢!”
這時候,梅斯頓已經激動得控制不住自己的情感了,他像一顆炮彈一樣猛撲到巴比凱恩的懷裡。如果巴比凱恩沒有扛得住炮彈衝擊的好體格的話,可能就被梅斯頓穿透了。
執行委員會的第三次會議就在這個小插曲中結束了。巴比凱恩和他那幾位無所畏懼的同伴已經解決了極其複雜的炮彈、大炮和火藥的問題。他們的計劃已經做好了,現在就等著實施了。
“這不過是小菜一碟,就像遊戲一樣容易。”梅斯頓說道。
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