翻砂灰口铸铁铸炮比泥模和铁模白口铸铁有很多优点，首先，与泥模相比，翻砂模具完全干透，铸造的灰口铸铁工件的表面光洁，表面性能好，也提升了整体性能。而泥模铸铁由于泥模内部无法彻底干透的水分，铁水还原水里的氢氧，氢氧燃烧就会在表面制造出很多凹坑，影响表面性能。

其次，由于消除了硬且脆的莱氏体组织，灰口铸铁比白口铸铁抗拉强度高，韧性也更好。这一点最为关键。再次，翻砂模模具精度比泥模高，比铁模低。灰口铸铁可以镗铣得动，铸出的炮身可以用镗铣的工艺精加工。白口铸铁不可镗铣也铣不动。

灰口铸铁自带润滑性，导热性显著高于白口铸铁(灰口铸铁把莱氏渗碳体带转变为石墨带，石墨导热好，渗碳体带导热差)。减轻了火炮烧蚀磨蚀。部分欧洲火炮进一步做成了延性铸铁(就是灰口铸铁的片带状石墨进一步转变为团絮状石墨)，后期加工质量更好，并且韧性也比灰口铸铁得到进一步提升。

欧洲灰口铸铁炮品质远胜过中国泥模白口铸铁火炮，仅次于上品青铜铸炮。比中国的铜铁复合铸炮也更好。第一次震旦战争时期，清军接触了英军的灰口铸铁炮还误以为是熟铁水铸造的。

翻砂铸造工艺最早有记录是我国宋代，但出土文物最早却可以在南北朝上找到很可能是翻砂铸造的痕迹。欧洲要到15世纪才会翻砂铸造，阿拉伯人在12世纪掌握翻砂铸造。不排除是由阿拉伯人将翻砂铸造技术传播到欧洲的可能性。但是我国古代翻砂铸造工艺相比欧洲缺了一样东西:芯砂调配工艺。

欧洲翻砂铸炮是这样的:首先调配型砂和芯砂。型砂由硅酸盐粘土沙，混合木炭粉或煤粉，加一点水调出。芯砂由硅酸盐粘土沙，混合沥青或植物油调出。

其次用木头雕出一个两瓣式的木头炮型(雕一个木炮出来用锯子锯开)。用厚木板钉出两个木箱。然后把一瓣木炮范放在一个木箱里，倒入型砂，并从木炮边缘用力捣实。在木炮中心填型砂，用力捣实。盖上木板使劲压。这个木板要求一定要平整贴合2、3步骤的砂面。

前面的步骤完成之后，小心地将木炮范与炮膛砂范一起取出，将木炮范取下，又将芯砂先倒入一些，用炮膛型砂慢慢放入，把握好精度。等芯砂把炮膛型固定好位置后，继续浇入芯砂直到齐平，这样就得到半边炮的砂模。按照相同工序得到另外半边炮模。将半边炮模小心精确地合上，用绳子捆好，就可以浇铸铁水铸炮了。

内模灌水冷却法也是砂模铸造，很多人搞错了，以为是铁模。铸铁制成的炮管无法承受持续射击，隔一段时间就需休息以冷却。自从转炉炼钢法的发明，火炮开始采用大型铸钢炮身。由于炮管本身对材料的极高要求，这对钢材的精炼提出超乎寻常的要求，即炼钢冶炼结束成毛坯后，还要按图纸和规格锻造成符合要求的锻造毛坯。

炮管经锻造成型后，接着进行管内膛的加工成型，加工方法是先用一种配用超长钻头的大型钻床钻出一个孔，接着到锤床上将这个孔逐步锤削成型。这属于加工难度很大的“深孔加工”，在深孔加工过程中，操作者无法直接观察切削等过程，同时还需保证

加工要达到很高的精确度，而且细长的管件在加工过程中也易发生弯曲变形，所以加工难度极大。

深孔加工制造枪管和炮管，主要是因为无烟火药的发明，无烟火药威力太猛，铸铁管扛不住。刘丹最终还是想搞出钻孔机，把枪管、炮管的问题彻底解决。不过就是现在的钢水铸炮已经是够逆天了。

这次试炮，刘丹的爷爷刘正，父亲刘岩、还有四个哥哥，叶教头，老张头和他的徒弟，手里拿着一个望远镜。再加上第一批跟着刘丹训练的小伙伴们，这些都是刘家的核心成员。

刘正心情复杂地看着不远处操炮的孙子刘丹，当初刘丹开始兴业的时候，刘正还不以为然。后来编练童子军，坩埚炼钢，一个作坊一个作坊兴起。到现在米尼步枪、蒸汽机、高炉炼钢，不知不觉刘家村已经成为一个庞然大物，雇工达到近万人，就像做了一场梦一样，让人感觉极度不真实,就怕有一天美梦醒来，一切又归原状。

这次造出大炮，让刘正的心底里潜藏着的那个念头像春雨过后的杂草开始疯长，也许自己家能在混乱的时局中占有一席之地？自己这个孙儿按部就班，一步一步很有章法，也许能搞出大名堂来，咱老刘家的祖坟真的冒青烟了？

老张头看着刘丹心情也很复杂，虽然刘丹早就告诉他这火枪火炮是怎么回事，但是真正实验的时候自己还是大吃一惊，这是神技天授？看来自己是跟对人了，还好让两个小孙子早早跟着这小子折腾，看起来他是真能成事啊。只是这小子究竟想干啥？

这次火炮试射由刘天负责指挥，刘天稳重刻板，一丝不苟，是火炮指挥官的很好人选。火炮是早就校正过的，整个发射流程队员都掌握了。滑膛炮在17世纪的欧洲已经形成了一套比较规范的发射程序，有了许多不同的专用装备，除了弹药之外，炮车上最要紧的就是装填工具了。

装填工具第一个是炮刷，木杆的顶端包裹羊毛，蘸水后用来熄灭炮膛内残留的火星。第二个是干炮刷，作用是擦干水分；一个顶部带涡状螺旋型的铁钩子的木杆是用来清除炮膛内可能残余的丝绸。因为刘丹用的是定装火药包，用丝绸包裹。还有一把装填杆，塞紧火药和弹丸用的，最后还有一个点火棒。

靶场前方设立了靶子，距离从100米，400米、800米一直到1500米。靶场远处是山坡，不用担心安全问题。试射开始，首先是400米，

因为现在的火炮制造的精度都不高，所以每门大炮生产出来之后，都要经过打靶，实心弹、开花弹、葡萄弹，都得经过测试得出具体射击参数，每门大炮的参数都不同。

“准备射击！”刘天发出口令。

炮手把火炮的仰角调整好，炮手在炮膛内先填充火药包和实心炮弹，并用长杆挤压坚实，用长铁锥从炮管点火口伸进去，锥破药包，然后往点火口里灌满火药。

“发射！”

随着一声令下，点火手用火把凑近点火口，点火口上的黑*火药嗤得一声着了，点火口嘶嘶乱响，冒出白烟和火焰，很快，一声巨响，大炮猛得往后一坐，炮口喷射出浓密的硝烟和火光，一颗黑乎乎的炮弹飞了出去。在远处越过靶子，狠狠地

砸在地上，碰到坚硬的地面又弹起，几个回合之后才滚落在地不动。

这算成功了？刘丹上前查看炮管表面，除了一些灰尘，其他没什么裂痕，说明炮管可靠。其他人跑到炮弹落地处，超过靶子50米。这个也难怪，毕竟大家接触火炮不久，要想提高命中率还要经验。现在东晋冷兵器时代，都是列阵冲杀，这铁球滚到密集的方阵里就是一条血路啊。

叶教头看到这个结果，心中大定，丹哥儿没有说大话，这火炮真有这么大的威力，要知道现在的投石机也就能打个250米左右，这个火炮上百门摆在战场上，谁能挡得住？

叶教头这个想法并不奇怪，只要看到过炮火发射的人都会冒出这个念头。明朝松山大战后，明军关外红夷炮大多落入八旗之手。明军只有驻守宁远的吴三桂部，尚存有十多门红夷大炮，而此时屯兵锦州的清军已拥有近百门红夷大炮。满人曾扬言:“将炮一百位摆作一排，凭它哪个城池，怎么当得起三四日狠攻?”

很多人以为滑膛炮的命中率不高，其实这是早期，在美国南北战争的时候，被联邦军以M1857型12磅野战炮命名的前膛野战火炮，已经是当时射击精度较高的武器，足以在1600码的距离上与敌人展开交战，而且只需数发炮弹就可使整连的敌人丧失作战能力。拿破仑炮在内战中的精度记录是在1862年12月13日，弗雷德里克斯堡战役中，南军的布拉克斯顿少校和马利中尉对准1600码外的一个北军旗手发射球形实心弹，第一炮打倒了旗手身旁的一个士兵，第二炮直接命中。

不过滑膛的拿破仑炮比起当时的初级线膛炮，射程和精度都大为逊色。通俗地说，拿破仑炮能命中1600码外的谷仓。而12磅的铁质线膛炮能命中2100码外谷仓的大门！

这次造的火炮因为没有炮口制退器，发射后炮身受到反作用力，整座炮车后退几步远，然后由炮兵推回来。发射后，炮膛内有燃烧不充分的和残余燃烧的火药、火药包残渣，炮手用沾水的拖把伸进去清理一下，避免重新装填火药时候发生火灾等事故。之后重新瞄准，装填火药，放入推弹板，放入球形炮弹，放入引火药……整个发射流程都操作一遍。

接下来是800米，1500米，还有100米的霰弹测试。100米的霰弹不要太强，直接把靶子出十几个洞。

霰弹堪称绝大多数炮兵的最后一道防线，它的目的在于杀伤接近炮兵的敌军人员。加农炮与榴弹炮都可以发射霰弹，但后者的威力相对较弱。霰弹最外层是圆柱形的薄锡罐，锡罐底部则为铁制，内部包括20—200 发直径在10—50 毫米之间的子弹。弹体离开炮膛的瞬间，火炮内外压差巨大，锡制外壳随即破裂，子弹崩裂出去，在空间中形成圆饼状弹幕。

通常情况下，当炮兵也进入敌方步兵有效射程时，轻霰弹便能够达到最佳杀伤效果。在极近距离上，炮手往往也会采取双份霰弹或一份霰弹加一发实心弹（实心弹居后）的装填方式。这虽然会严重降低炮膛的使用寿命，但其杀伤效果却会大大增强。在奥斯特利茨会战中，蒂埃博就不顾炮兵军官的反对，采用霰弹加实心弹的装填方式，有效杀伤了奥军尤尔奇克旅。