美國內戰時期鑄砲的主要材質有兩種,一為青銅(銅錫合金)、另一為鐵合金(根
據成分與鑄造方法有很多不同的種類)本文將聚焦於這兩種不同材質所鑄的砲性能上有何
差異。
根據Gibbon的Artillrist's Manual中所述,鑄砲用青銅其銅錫成分比為100比9~12.5
銅錫比例會因生產地區有所差異,大致上不過超出上述範圍;鐵合金種類繁多,Gibbon
提到其中三種(Gray iron, White iron, Swedish Cast)不過相較於與青銅的巨大差異,
這三種合金我會統合稱之為鑄鐵。一般來說鑄鐵較青銅硬,使得鑄鐵耐磨且可以承受較大
的膛壓,故鑄鐵比青銅適合作為線膛砲的材質,以減緩膛線的磨損,此外線膛砲由於彈徑
與管徑的差率較小(線膛砲的砲彈較長,此外部分砲彈有導入類似米尼彈的設計,有助於縮
小管彈差率),其產生的膛壓也更大。相較之下青銅較適合滑膛砲,然而由於滑膛砲的差率
較大(當時滑膛砲的砲彈仍以球型彈為主),發射時一部分的爆風會在砲彈與砲管縫隙之間
產生與砲彈運動方向垂直的分力,導致砲彈偏向而且會在砲管內上下撞擊砲管如附圖:
https://imgur.com/W3Da1ck
造成砲管內部損傷,此外砲彈與砲身摩擦產生的鐵屑也會嵌入砲身造成裝填困擾。
雖說青銅砲因材質較軟而有上述缺點,但鑄鐵堅硬的另一面也表示鑄鐵較青銅脆,青銅砲
撐不住膛壓時會導致砲管扭曲或者膨脹,然而鑄鐵砲會直接炸開造成後方人員嚴重傷亡,
青銅砲失效時用眼睛就可以看出來,而鑄鐵砲則像是顆不定時炸彈。青銅砲另一個優勢是
抗氧化性較佳,由於爆炸產生的高溫會加速金屬氧化,鑄鐵砲很容易因砲管生鏽導致管彈
差率增加、砲管變得粗糙導致不易裝填或導致膛線耗損而失效。青銅砲比較不會有氧化的
問題,因此不耐磨的青銅砲生命期反而普遍較鑄鐵砲長。
書籍資料來源:1.Civil war artillry at Gettysberg by Phillip M. Cole
2.Arillerist's manual by John Gibbon