Книга Рассвет русского царства. Книга 4, страница 114 – Тимофей Грехов, Ник Тарасов

Я остановился у верстака, взял кусок заострённого угля и начал чертить на дощечке план.

Суть метода была проста и гениальна одновременно, как всё великое.

Обычно деталь остывает снаружи внутрь. Корка сжимается, а середина рыхлая. Но кто-то… не помню кто, предложил остужать отливку изнутри.

Немного подумав, я начертил круг — срез ствола.

— «Если лить в холодную форму, — бормотал я, чиркая углем, — наружный слой остывает первым. Он становится твердым. Потом остывает внутренний. Он уменьшается в объеме и начинает тянуть наружный слой на себя. Внутри металла возникает растяжение. Это плохо. Порох рванет и ствол лопнет, потому что его уже распирает изнутри скрытая сила. — Я стер рисунок рукавом, размазывая сажу, и начертил новый. — А если наоборот? Мы остужаем канал ствола. Внутренний слой затвердевает первым. Он становится твердым кольцом. Потом начинает остывать следующий слой, и следующий… Наружные слои, остывая последними, сжимаются и обжимают внутренние. Как обручи на бочке!»

Меня охватил восторг понимания. Это же автофреттаж! (Суть процесса: к внутренней поверхности детали прикладывается давление, превышающее рабочее.) Только не давлением, а температурой. Наружные слои будут давить на внутренние с чудовищной силой. Ствол будет предварительно напряжен на сжатие. Когда пороховые газы ударят изнутри, им сначала придется преодолеть это сжатие, и только потом они начнут растягивать металл. Такая пушка будет практически неубиваемой!

— «Наверное», — одёрнул я себя. Звучит-то на бумаге красиво, а в моём случае на доске, испачканной углем.

Но как, черт возьми, реализовать это здесь, в 1465 году⁈ Я сел на лавку, обхватив голову руками.

Итак, мы имеем задачу… обеспечить охлаждение внутреннего стержня проточной водой.

Риск: если вода попадет в расплавленный металл… Температура плавления чугуна — больше тысячи градусов. Вода мгновенно превратится в пар, расширившись в тысячу раз. Это будет не просто взрыв, это будет катастрофа. Разнесет литейную и поубивает всех, кто будет рядом.

— Очень… очень сложно, — прошептал я в тишину.

Но план уже начал складываться. Мозг, привыкший решать инженерные задачи, заработал на полные обороты, отсекая невозможное и выстраивая цепочку действий.

Мне нужен стержень. Пустотелый. Металлический? Медь расплавится. Железо может повести. Труба внутри трубы, чтобы вода заходила по одной, а выходила по другой? Нет, слишком сложно для местных умельцев.

Проточная система. U-образная трубка? Нет, сложно гнуть без заломов.

— «Думай, Дима, думай».

Конечно, можно было лить орудия с толстенными стенками, но я хотел сделать сразу нормальные орудия.

Походив взад-вперёд, я снова схватил уголь.

Итак, форма. Она должна быть вертикальной. Ствол льем казенной частью вниз, дулом вверх. Так шлаки всплывут в прибыльную часть, которую мы потом отрежем.

В центре формы — стержень. Он формирует канал ствола. Этот стержень должен быть охлаждаемым.

— Труба! — сказал я громко. — Мне нужна медная труба.

— «Доброслав, хотя нет, лучше я сам… смогу ли сделать длинную трубку из полосы? Блин, вряд ли, швы не выдержат. Значит, ковать? Или… смогу?»

Главная проблема заставить металл остывать строго изнутри наружу. Если стержень будет холодным, и форма снаружи тоже холодной, затвердевание пойдет с двух сторон. В середине стенки ствола встретятся два фронта кристаллизации. И там будет рыхлая зона, пограничная линия. Слабое место.