歷史上火炮的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)復(fù)雜而漫長的過程，早期火炮的制造工藝并不成熟，甚至非常原始。雖然佛羅倫薩的工匠們很早就掌握了以銅為原料鑄造火炮的技術(shù)，但由于鐵的熔點(diǎn)要遠(yuǎn)高于銅，受限于當(dāng)時(shí)技術(shù)方面的瓶頸，工匠們不得不退而求其次，以鍛鐵來作為生產(chǎn)鐵炮的原材料。鍛鐵炮的制作方法可以歸結(jié)為以下三種，即鐵條箍合法，短管相接法和卷管法。其中鐵條箍合法也許是當(dāng)時(shí)最普遍的制造火炮的方法：沿圓柱形軸芯鋪設(shè)一層或數(shù)層燒熱的鍛鐵條，經(jīng)過反復(fù)的錘打使之形成一個(gè)整體，之后再套上大約十?dāng)?shù)條鐵箍或鐵環(huán)來進(jìn)行加固，每個(gè)鐵箍之間保持一定的距離。冷卻之后向內(nèi)收縮的鐵箍會把炮管收得更緊密，最后炮管上任何的裂縫和缺口會用鉛灌滿。子銃也是由鐵塊或鐵片鍛打而成，只不過子銃的一頭是密封的，另一頭略呈錐型，方便與母銃相接。在專業(yè)有組織的火炮生產(chǎn)體系出現(xiàn)之前，火炮大多是在作坊里由鐵匠們制造完成的。一個(gè)熟練的鐵匠在助手們的幫助下，大約花費(fèi)一周的時(shí)間就可以生產(chǎn)這樣一門不太大的火炮。早期的鍛鐵炮以此類后裝火炮為主，也就是我們所熟悉的佛郎機(jī)炮。雖然各國所產(chǎn)佛郎機(jī)炮在尺寸和外形上各有不同，但無論是以那種方法打造的火炮，后裝炮的子母銃分離結(jié)構(gòu)和條箍結(jié)構(gòu)是無法改變的，這也就決定了此類火炮的氣密性不強(qiáng)，無法承受過多的火藥和膛壓，因此其射程和威力遠(yuǎn)不能同整體鑄造的前裝滑膛炮相比（雖然后來出現(xiàn)了銅鑄后裝炮，炮管的整體性得到加強(qiáng)但其仍然是子母銃分離結(jié)構(gòu)）。因此，以當(dāng)時(shí)的整體環(huán)境來說，子母銃分離的后裝火炮絕對不是一種先進(jìn)有效的火炮。
（條箍結(jié)構(gòu)鍛鐵回旋炮和銅鑄回旋炮，后者結(jié)構(gòu)更緊湊，但仍然無法改變子母銃分離的本質(zhì)。因此其射程和威力無法同整體鑄造的前裝滑膛炮相比，主要作為一種反人員的小炮存在)
黑火藥作為伴隨人類火器發(fā)展的重要燃料直到19世紀(jì)后期才讓位于無煙火藥和其他新型燃料。組成黑火藥的三種成分為：硝（硝酸鉀），硫磺和木炭（碳），現(xiàn)代黑火藥的配制比例一般為75：11: 14或75:10:15。硝酸鉀是一種氧化劑，加熱時(shí)釋放出氧氣，而碳和硫則容易被氧化。當(dāng)燃燒時(shí)黑火藥釋放出大量的熱量和含煙氣體（主要為氮和二氧化碳），其體積約為火藥本身的300倍左右。黑火藥的科學(xué)配制并不是一蹴而就的，其探索過程漫長而危險(xiǎn)。三種成分最初的配置比例為1:1:1 ，黑火藥極不穩(wěn)定，非常容易引起爆炸。因此木炭一般單獨(dú)存放，只有在需要時(shí)才跟其他兩種成分混合起來。另一個(gè)不提前將火藥混合起來的原因是由于三種成分重量各不相同，在運(yùn)輸過程中經(jīng)常發(fā)生分層沉降，影響火藥的效率?；钴S于16世紀(jì)的意大利數(shù)學(xué)家，工程師塔塔格里亞總結(jié)的火藥配置比例為4:1:1。17世紀(jì)晚期的軍用火藥配比則為6份硝1份硫磺和1份木炭。直到15世紀(jì)中期之前，人們一直使用的都是粉末火藥。粉末火藥燃燒緩慢，其產(chǎn)生的膛壓較低，因此比較適合早期條箍結(jié)構(gòu)的鍛鐵炮。
（瑪麗羅斯號上攜帶的銅鑄寇菲林長炮和大型鍛鐵后裝炮）
15世紀(jì)中期出現(xiàn)的顆?；鹚幈葌鹘y(tǒng)的粉末火藥更為高效，其釋放的能量約為粉末火藥的1.5倍以上，燃燒速度則可達(dá)到前者的3倍左右。工匠們顯然對這種新式火藥的威力缺乏充分的了解，以傳統(tǒng)方式制造的火炮難以承受顆粒火藥爆炸時(shí)釋放的巨大能量。直到16世紀(jì)中期，他們才學(xué)會了鑄造能夠承受顆?；鹚幈ㄍΦ拇笮突鹋?。羅伯特·諾頓在他于1628年出版的書中記錄了1475年-1525年鑄造的火炮不像他那個(gè)時(shí)代所使用的火炮那么堅(jiān)固粗壯。這是因?yàn)轭w?；鹚幍某霈F(xiàn)改變了火炮的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，使用粉末火藥作燃料的火炮只需要一道加強(qiáng)箍就能應(yīng)付火藥所釋放的能量，而配制顆粒火藥的大炮則需要兩道加強(qiáng)箍或至少一道強(qiáng)力加強(qiáng)箍。同時(shí)顆?；鹚幍膽?yīng)用也加速了鍛鐵炮和后裝火炮的消失。
黑火藥的危險(xiǎn)性和不穩(wěn)定性體現(xiàn)在它不僅對于火源極為敏感，同時(shí)還會吸收空氣中的水分。儲藏火藥的倉庫既要做好防火措施，同時(shí)還要保持干燥通風(fēng)。保存火藥的桶要平放在地板上，并不時(shí)的滾動這些桶使各種成分充分混合，否則“硝會沉積到桶的底部，處于上層的粉末則失去了作用”。在火炮應(yīng)用的初期及此后相當(dāng)長的一段時(shí)間里，火藥通常裝在帶蓋的皮桶里再運(yùn)送至軍前供炮手們使用。而火藥的裝填則是通過長柄勺來完成的，炮手們根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)控制裝藥量來調(diào)節(jié)火炮的射程。這種情況一直延續(xù)到17世紀(jì)30年代瑞典大帝古斯塔夫二世時(shí)期，他麾下的士兵們把火藥裝在絨布袋里。布袋和炮彈則裝在木頭箱子里。隨后彈藥袋和藥筒開始流行于除英格蘭外的歐洲各主要國家。在絲綢彈藥袋出現(xiàn)之前，人們還曾經(jīng)嘗試過以紙，帆布，尼龍，羊皮紙，羊毛甚至是木頭來制作彈藥袋/筒，但這些材料都無法完全滿足人們的需要。這些材料大都難以燃盡，幾輪炮擊之后，炮手們不得不用長柄螺旋錐將未燃盡的殘余藥包勾出來。如果棄之不顧的話，堆積的殘留物會阻塞點(diǎn)火孔。不僅如此，如果清理不徹底的話，殘留在炮膛里的火藥不僅會結(jié)成硬塊影響炮彈的飛行軌跡，甚至還可能損傷炮膛，降低火炮的使用壽命。
以顆?；鹋跒槿剂系拇笈诘呐谏斫?jīng)歷了一個(gè)從長到短的發(fā)展過程。最初配制顆?；鹚幍幕鹋谏砉茌^長，是因?yàn)楫?dāng)時(shí)的炮匠和炮手擔(dān)心火炮的安全性和效率，16世紀(jì)的炮手們更偏愛炮身長，重量大的寇菲林長炮。究其原因，是因?yàn)殍T炮時(shí)采用炮口向上的鑄造方式，位于底部的炮尾則承受了火炮全部的重量。因此，炮身越重，向下施加的壓力越大，組成炮尾的金屬結(jié)構(gòu)也就越加堅(jiān)固，而炮尾部也是整門火炮金屬含量最多，最厚實(shí)堅(jiān)固的部位。綜上所述，寇菲林重量最大，炮身最長，炮尾結(jié)構(gòu)最緊密，其裝填的火藥量也最大。而金屬含量較低的加農(nóng)炮裝藥量則小于寇菲林，為防止炸膛，早期一部分加農(nóng)炮在炮尾部鑄有一個(gè)狹長的藥室。這固然降低了炸膛的風(fēng)險(xiǎn)，但卻增大了裝填火藥的難度。佩德雷羅炮金屬含量更少，管壁更輕薄，它們設(shè)計(jì)的初衷是用來發(fā)射石彈的。在發(fā)射相同重量的炮彈的情況下，佩德雷羅的裝藥量約是加農(nóng)炮的一半。當(dāng)炮手試圖以佩德雷羅來發(fā)射鐵彈，并裝填了過量火藥的話，火炮炸膛恐怕是難以避免的。
因?yàn)楦黝惢鹋诘墓δ芎蜆?gòu)造各不相同，因此它們的裝填方式和裝藥量也有所不同。16世紀(jì)的西班牙軍事工程師克拉多曾寫道：“火炮炸膛的現(xiàn)象每天都在發(fā)生，因?yàn)榕谑謧儗τ诨鹋诘闹瞥珊妥饔貌簧趺髁恕?炮匠在鑄造火炮時(shí)一定要考慮到每門炮應(yīng)用的目的?！庇纱丝梢?，熟悉火炮的特性，以合乎規(guī)定的方式維護(hù)和裝填彈藥可以降低炸膛的風(fēng)險(xiǎn)。但以當(dāng)時(shí)的大環(huán)境來看，未免不切實(shí)際，因?yàn)楫?dāng)時(shí)的歐洲各國所制定的火炮標(biāo)準(zhǔn)并不統(tǒng)一。比如16世紀(jì)晚期的西班牙火炮在口徑上通常比其他國家的同類火炮要大，以寇菲林長炮為例：最小的西班牙culebrina對應(yīng)后世的20磅炮，1551年生產(chǎn)的法國大couleurine為15磅炮，而16世紀(jì)典型的英國寇菲林炮則發(fā)射18磅重的炮彈。為各類五花八門的火炮配置彈藥不光費(fèi)腦仁兒甚至可能減陽壽。試想一下，當(dāng)炮手們費(fèi)盡九牛二虎之力將過量的火藥和大炮彈塞進(jìn)小炮里，在施放時(shí)很可能造成炸膛。
制造火炮的材料也會影響火炮炸膛的幾率。17世紀(jì)上半葉人們曾嘗試以制造成本較低的鑄鐵炮代替昂貴的銅炮，但相當(dāng)一部分的鐵炮難以承受顆?；鹚庒尫诺哪芰?，因此這一想法不得不被擱置。純銅過于柔軟，把90%的純銅和10%的錫混合得到的合金稱為青銅，青銅比純銅更加結(jié)實(shí)堅(jiān)固。長久以來，青銅被認(rèn)為是最適合鑄造火炮的金屬，因此也被稱為炮金屬“gun metal”。但青銅具備良好的導(dǎo)熱性，連續(xù)的施放使得銅炮溫度快速升高，這不僅使得炮身變軟松垂同時(shí)也會損壞炮膛。此外錫的熔點(diǎn)比銅低，當(dāng)銅炮冷卻時(shí)，部分錫會滲出形成白色的斑痕，稱為“錫點(diǎn)”。錫點(diǎn)被磨去后會在炮身上留下裂縫或洞，降低火炮的質(zhì)量和強(qiáng)度。同時(shí)，在鑄造銅炮時(shí)可能出現(xiàn)的砂眼和蜂窩都會影響火炮的質(zhì)量，這些都造成是火炮炸膛的潛在威脅。威廉·埃爾德雷德在1646年出版的書中記載火炮的發(fā)射頻率為每小時(shí)8發(fā)。在連續(xù)發(fā)射40發(fā)炮彈后，必須讓火炮冷卻休息1個(gè)小時(shí)，如果不按此造作的話，連續(xù)施放80發(fā)炮彈以后積聚的熱量會破壞火炮或引起炸膛。
（炸膛的火炮，上為銅炮，下為鐵炮）
結(jié)論
引發(fā)火炮炸膛的情況是多種多樣的，既要考慮到火炮本身的質(zhì)量和構(gòu)造，同時(shí)也要按照標(biāo)準(zhǔn)對火炮進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。不合理的裝填彈藥或過度使用火炮都會損壞火炮甚至引起炸膛。事先包裝好的火藥毫無疑問可以提升射速，但是火藥的保養(yǎng)是一個(gè)大問題。保養(yǎng)不當(dāng)不僅會嚴(yán)重降低火藥的質(zhì)量，也可能引起爆炸，造成無謂的傷亡和損失。長期以來，人們都難以找到滿意的材料來制作藥包，直到絲綢藥包的出現(xiàn)才改變了這一情況。未燃盡的藥包不僅干擾了火藥的充分燃燒，也增大了炮膛清理的難度。
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