在中世纪晚期的欧洲,枪炮大师们不断修改火药配方,试图在爆炸、安全和成本之间取得平衡。
一项新的研究发现,从1338年到1449年的20多个火药配方中,火药的三种成分——木炭、硫磺和硝石的比例发生了很大变化。研究人员认为,这些变化可能会使火药在一开始使用时更安全,然后随着火炮变得更大更强大。然而,其他一些火药专家认为,这些变化可能是因为不同的混合剂在许多不同尺寸的枪中效果更好。
在西点美国军事学院(United States Military Academy at West Point)的射击场,为了确定火药点燃后的残留物,一些食谱在一个15世纪大炮的复制品上进行了测试。他说:“到野外工作肯定是高潮。黎明Riegner他是西点军校(West Point)的化学教授,领导了这个项目。他说,能在赛场上观看比赛真是太棒了。
里格纳和她的同事们都是化学家和历史学家,他们用差示扫描量热法和炸弹量热法研究了由21个中世纪配方制成的火药。差示扫描量热法是为了测定火药点火前的焓,炸弹量热法是为了测定火药燃烧时释放的能量。
他们发现,从1338年到1400年,硝酸钾的比例普遍增加,而木炭的比例减少,这些变化会降低燃烧温度,使火药的爆炸性降低。里格纳认为,这可能是因为早期的枪支制作不佳,爆炸性较低的火药不太可能把枪炸开。1400年以后,硝石的比例略有下降,而硫磺和木炭的比例有所增加,从而提高了燃烧的热量,尽管不像最早的食谱那样高。里格纳说,这可能是因为硝石比其他成分更贵,或者是因为当时许多枪都更大,能够承受更强的火药爆炸。
历史学家丹•斯宾塞他写过关于中世纪英国的火药但他并没有参与最新的研究,他认为配方的变化可能反映了枪支种类的增加——从巨型大炮到手持手枪和滑膛枪——使用不同类型的火药效果最好。例如,手持枪支可能使用非常快速燃烧的火药,而大型炸弹可能有较慢的点火速度。他希望该项目现在能详细说明不同食谱的预期用途。他说:“我发现这真的很有趣。”“我只是想多听点,多了解一下背景。”
里格纳计划很快进行更多的实验。特别是,在复制加农炮中试验火药的现场工作受到大流行封锁的严重限制。她说:“你必须得到所有这些许可才能进入牧场,这非常困难。”所以我们正准备在未来采取更多行动。
参考文献
TS里奇等,ACSω, 2021,6, 35, 22468 (doi:10.1021 / acsomega.1c03380)
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