趣味盎然：微型Loshult炮

徐雁

Loshult炮的命名是因其出土于瑞典的Loshult地區(qū)。該炮口徑36mm，全長(zhǎng)300mm，質(zhì)量9.1kg，青銅鑄造。其上沒(méi)有任何銘文和其他文字記載，根據(jù)資料，推斷其制造時(shí)間約為1340年。

Loshult炮現(xiàn)存于瑞典斯德哥爾摩國(guó)家歷史博物館。該炮外型十分簡(jiǎn)潔古樸，但是設(shè)計(jì)理念在當(dāng)時(shí)而言卻十分超前，其膛壁厚度從膛底至膛口逐漸遞減，而炮膛內(nèi)徑逐漸增大，采用大容積藥室，這與現(xiàn)代發(fā)射尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈的火炮設(shè)計(jì)如出一轍。炮身外表光滑圓潤(rùn)，全炮沒(méi)有發(fā)射機(jī)，只在膛底處設(shè)有一個(gè)圓形火門(mén)。

根據(jù)考古研究，Loshult炮并非發(fā)射炮彈，而是發(fā)射箭，且可發(fā)射多種規(guī)格尺寸的箭，箭的箭桿較粗。其中一種小箭的箭桿中間有箭托用來(lái)支撐定位及密閉火藥燃?xì)?，這種箭托可謂是現(xiàn)代尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈彈托的雛形。另一種大箭的箭羽為木質(zhì)或鐵質(zhì)，箭桿尾部為截錐體，錐體上纏繞皮革，與炮膛前部的錐膛配合定位并密閉炮膛——這可能是密閉式彈帶的最早應(yīng)用之一了。發(fā)射時(shí)箭桿尾部在膛內(nèi)行程較短，同時(shí)因炮膛越接近口部?jī)?nèi)徑越大，使得箭桿啟動(dòng)后與膛壁的間隙逐漸增大，火藥燃?xì)庑孤都眲≡黾釉斐赏屏ο陆担撆诓捎么笕莘e藥室也許就是要彌補(bǔ)這一缺陷。

據(jù)考古研究，Loshult炮是放在木質(zhì)炮架上發(fā)射的，木質(zhì)炮架后部設(shè)有垂直的后壁，用來(lái)抵住炮尾以承受后坐力。研究人員還對(duì)該炮的金屬進(jìn)行測(cè)定，采用相似的工藝進(jìn)行仿制，并使用古老的火藥配方制成的發(fā)射藥對(duì)仿制的火炮進(jìn)行過(guò)發(fā)射測(cè)試。

多年來(lái)，筆者一直想以Loshult炮為原型制作一門(mén)微型彈簧動(dòng)力炮。原型炮沒(méi)有發(fā)射機(jī)，而彈簧動(dòng)力炮則需要由發(fā)射機(jī)來(lái)控制發(fā)射，因此發(fā)射機(jī)中的扳機(jī)布局設(shè)置就成為構(gòu)思設(shè)計(jì)中的首要工作。原型炮的炮身外表光滑圓潤(rùn)，沒(méi)有任何把手之處可以用來(lái)改作扳機(jī)，只有火門(mén)是惟一可以利用之處，因此考慮在火門(mén)內(nèi)安裝一個(gè)扳機(jī)。但因?yàn)槲⑿团隗w積太小，火門(mén)的孔徑甚至只有0.4mm，即使在火門(mén)內(nèi)安裝扳機(jī)也無(wú)法扣動(dòng)。后來(lái)筆者從一副Loshult炮點(diǎn)火發(fā)射的示意圖中找到靈感，示意圖中描繪的是把金屬點(diǎn)火鉤加熱后插入火門(mén)內(nèi)點(diǎn)燃發(fā)射的過(guò)程。筆者考慮，如果用一根細(xì)鋼絲制成的點(diǎn)火鉤插入微型炮的火門(mén)內(nèi)當(dāng)作扳機(jī)使用，同時(shí)又能真實(shí)地模仿原型炮的點(diǎn)火發(fā)射過(guò)程，一舉兩得，達(dá)到了既出乎意料，又在情理之中的藝術(shù)效果。

通過(guò)人機(jī)工效模擬實(shí)驗(yàn)，以及對(duì)綜合結(jié)構(gòu)尺寸、性能指標(biāo)等元素進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終確定微型Loshult炮諸元比例為1：18，其全長(zhǎng)16.6mm，口徑2mm，所使用的箭長(zhǎng)25mm，箭的比動(dòng)能小于0.16J/cm2，在2m射程內(nèi)可命中20×20mm立靶。全炮由16個(gè)零部件組成，可分解結(jié)合。

微型Loshult炮采用彈簧動(dòng)力發(fā)射系統(tǒng)，箭桿尾部設(shè)有底緣槽，可與阻鐵鉤扣合，使炮處于待擊狀態(tài)。其工作原理為：位于箭桿尾部的底緣槽與無(wú)突緣式彈殼尾部的溝槽相似，位于發(fā)射機(jī)座上的阻鐵鉤則與抽殼鉤相似，發(fā)射前射手將箭桿尾端插入炮口并向膛底推壓，箭桿底端壓縮發(fā)射簧到位時(shí)，阻鐵鉤進(jìn)入底緣槽扣住箭桿尾部形成待擊，發(fā)射時(shí)將點(diǎn)火鉤（扳機(jī)）插入火門(mén)內(nèi)并按壓點(diǎn)火鉤，使阻鐵鉤與箭桿底緣槽解脫，發(fā)射簧推動(dòng)箭桿加速飛出炮膛。

微型炮發(fā)射箭彈的箭桿采用不銹鋼管制成，質(zhì)量輕、強(qiáng)度高，箭頭為圓頭，箭羽為裙式，兩者均采用烏木制成，安全性好，箭桿尾部有一個(gè)環(huán)形底緣槽，可以保證底緣槽的任何一點(diǎn)都能與阻鐵鉤部扣合。

雖然外觀極為簡(jiǎn)潔，但在制作微型Loshult炮時(shí)有多處難點(diǎn)。

首先微型炮的阻鐵非常小，高1mm、長(zhǎng)4mm、寬0.5mm，特別是阻鐵鉤的成型非常困難，即使使用小型銼刀也無(wú)法完成，只得將小型銼刀加以刃磨才得以完成。微小的阻鐵成型后還要經(jīng)過(guò)熱處理，才達(dá)到使用要求。

第二，阻鐵簧為扭簧，其外徑1mm，彈簧鋼絲直徑只有0.14mm，扭簧兩端還要平整，手工制作難度非常大。

第三，微型炮的炮身采用黃銅制成，發(fā)射機(jī)座與炮身之間的連接固定方式是經(jīng)過(guò)一番嘗試后才最終確定的。最初想采用銷(xiāo)釘固定，但是銷(xiāo)釘孔會(huì)影響外觀，所以最終采用了過(guò)盈配合，能保持作品外觀與原型相同，但是增加了制作和組裝調(diào)試的難度。炮尾還有筆者的簽名，簽名制作時(shí)也需要極大耐心。

再者，微型Loshult炮的組裝調(diào)試是不小的挑戰(zhàn)，因?yàn)樵撆诘乃袖N(xiāo)軸以及發(fā)射機(jī)座與炮身的固定聯(lián)接都采用過(guò)盈配合，所以組裝時(shí)都要借助工裝卡具來(lái)完成。由于阻鐵和發(fā)射簧都是預(yù)先安裝在發(fā)射機(jī)座上，然后再將發(fā)射機(jī)座從炮尾孔中壓裝進(jìn)炮身，所以從外部無(wú)法看見(jiàn)炮身內(nèi)部機(jī)件的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。組裝后如果不能正常發(fā)射，也只能根據(jù)箭桿插入炮口的位置通過(guò)間接測(cè)量計(jì)算后，判斷是哪一部分機(jī)件的問(wèn)題。然后分解發(fā)射機(jī)，對(duì)機(jī)件運(yùn)動(dòng)中磨合的痕跡進(jìn)行觀察，確定需要修正的部位和修正量，修正后再次組裝測(cè)試。這樣的過(guò)程要反反復(fù)復(fù)地進(jìn)行許多次，直到可以正常發(fā)射為止，其繁瑣程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)零部件的制作過(guò)程，但這也是手工制作的樂(lè)趣之一。

微型Loshult炮小巧玲瓏，得心應(yīng)手，把玩樂(lè)趣無(wú)窮，是筆者近年來(lái)的得意之作。