第10章 火药问题

最后一个决定是关于火药的问题。炮弹的体积和发射炮的长度都已经定了下来，而产生这个推动力又需要多少火药呢？这种已被人类掌握的恐怖物质，将通过不同的数字组合来发挥他们的作用。

众所周知火药被认为是在14世纪由斯瓦茨修士发明的，他甚至牺牲了性命换来了这个伟大的发明。不过现在已经证实这只不过是中世纪的一个传说而已。其实火药是直接从希腊火硝中衍生出来的，希腊火硝和火药一样，由硝石和硫磺组成。但是，这些最初只是用来燃烧的混合物后来却转化成了爆炸物。

尽管那些著名的学者对火药的虚假发展史了如指掌，但是却很少有人在意它的力学方面的能量。因此，必须对这一点产生足够的认识，才能理解这个问题对委员会是如此的重要。一升火药重约两磅。它燃烧产生四百升气体，这些气体在两千四百度高温作用下膨胀并占据了四千升的空间。所以，火药体积和爆炸时产生气体体积的比例为一比四千。因此，我们不妨设想一下，当这些气体只占据了原有空间的四分之一时，所产生的势合形离推动力将会多么的远大。

委员会委员第二次开会时，每个人心里都非常明白这些情况。巴比康首先请艾尔菲斯通少校发言，因为他曾经在战争期间担任火药部门的负责人。

“亲爱的朋友们，”这位杰出的化学家说，“我想先引用一些数字来作为我们讨论的基础。前天马斯顿用诗意的语言描述的那个八十磅炮弹，其实只需用十六磅火药就可以把它发射出炮口。”

“这个数字与实际相符吗？”巴比康问道。“绝对相符，”少校回答，“那个‘阿姆斯特龙’大炮仅用七十五磅火药就发射了一枚八百磅的炮弹，那个罗德曼的哥伦比亚大炮只用一百六十磅火药就把半吨重的炮弹发射到六英里远的地方。这些事实是我本人从大炮委员会的会议纪要中抄录下来的，因此绝对可靠。”

“非常好。”将军说。

“那么！”少校接着说，“这些数学说明了一个问题，就是随着炮弹重量的增加，火药的数量并没有随之增加。事实上，有些人认为对普通大炮而言，火药使用的数量是炮弹重量的三分之二，其实这个比例并不确定。你们可以算一下，就会发现一颗半吨重的炮弹所需的火药仅仅是一百六十磅，并不是三百三十三磅。”

“您想说明什么问题呢？”主席提问道。“尊敬的少校，如果按照您的理论推理下去的话，”马斯顿说，“或许当您的炮弹足够重时，您也许都用不着火药了。”

“难到你在这么严肃的事情上也会胡闹吗？”少校反驳道，“不过你可以放心，我将要提出来的火药数量足够满足一个火炮手的自尊心。不过我还要指出，在战争期间，即使最重的大炮用的火药数量也有所减少，根据试验，只占炮弹的十分之一重。”

“这些已经非常准确了，”摩根说，“但是在决定推力所需的火药数量之前，我觉得还是先商量一下火药的种类比较好。”

“我们将使用粗火药粒子，”少校回答，“这种火药燃烧速度会更快。”

“但是，”摩根反驳道，“它太容易爆裂了，最后会损坏炮膛而导致大炮受损的。”

“好！我们的哥伦比亚大炮根本不具有那种像长期使用的大炮所具有的缺点。我们不会冒任何爆炸的危险。只有在瞬间点着火药时，它的物理效果才能充分发挥。”“我们是否可以这么做？”马斯顿说，“打穿几个孔，这样就能同时从不同的洞眼里点火。”“的确可以，”艾尔菲斯通答道，“但是这样操作的难度会增加。所以我又要向你们推荐我的粗火药粒子，它不存在这些问题。”

“好吧，说吧。”将军回答道。“罗德曼给他的哥伦比亚大炮装弹药时，”少校接着说，“用的是粗如栗子般的粗火药粒子，这种火药是由柳树木炭制成。它既坚硬又富有光泽，在人的手上也不会留下任何痕迹，内含大量的氢和氧，会瞬间燃烧，虽然有些容易爆裂，但对大炮绝无损害。”

“好啊！我怎么觉得，”马斯顿讽刺说，“这已经是最后的决定了，我们就不必犹豫了。”

“当然，除非您愿意使用金粉火药。”少校笑着说，这句话使马斯顿用铁钩子做出了一种挑衅的举动。

在这之前巴比康一直没参与讨论。他就自己在旁边听着。显然他已经有了自己的主意。因此，他只说道：“现在，你们认为该用多少数量的火药呢？”

大炮俱乐部的三位成员互相对视，没人说话。“二十万磅。”摩根终于先说了出来。“五十万磅。”少校反驳道。

“八十万磅！”马斯顿大声嚷道。这一次，艾尔菲斯通没敢再指责他同事的夸张之谈。

事实上，他们的共同目标就是，在一万两千码的初速下，把一枚两万磅的导弹送达月球。三个提议之后是一阵沉默谁都不再说话。

终于，巴比康主席打破了沉默。“亲爱的同志们，”他平静地说，“如果铸造的发射炮在既定条件下的后坐力是无限大的，按照这个原理为基础得出的结论可能会让我们的秘书再大吃一惊，我认为他在计算中还是过分保留了，我建议将八十万磅再翻一倍。”

“一百六十万磅？”马斯顿跳到椅子上叫道。“没错正是这么多。”“可是那得需要半英里长的发射炮才行。”“当然啰。”少校说。“一百六十万磅火药，”委员会秘书又说道，“大约要占据两万两千立方英尺的空间。可是，您那大炮只有五万四千立方英尺的容量，它的一半就填满了，那么要让气体膨胀产生足够推力的话，炮膛明显就不够长了。”没有任何人反驳他。马斯顿是对的。于是大家就望向了巴比康。

“但是，”主席接着说，“我还是坚持认为需要一百六十磅的火药才可以。设想一下，一百六十万磅的火药会产生六十亿升气体。六十亿升！你们明白吗？”“可是该怎样才能实现呢？”将军问。“这很简单。必须减少火药的数量，但应有的物理效能不变。”“那该怎么做呢？”

“我来告诉大家。”巴比康简单地回答道。他的三位同事看着他露出贪婪的目光。“其实，这再简单不过了，”他接着说，“将这堆火药的体积缩减到四分之一。你们应该都知道一种由蔬菜纤维组成的、被称为纤维素的物质吧。”

“噢！”少校叫道，“我明白了，亲爱的巴比康。”“这种物质，”主席说，“我们可以从各种物体中获得，尤其是棉花里获得的这种物质最纯净，棉花只不过是棉籽上的毛而已。但是，当棉花浸泡到硝酸里时，就会转变成根本无法溶化、极易燃烧、爆炸性很强的物质。在1832年，一位法国化学家布拉克诺特发现了这种物质并把它称为‘木炸药’。1838年，另一位法国人研究了它的不同属性，最后，1846年巴塞尔化学教授松贝尔建议将它用作战争炸药。这种炸药，就是硝棉……”

“或者称为低氮硝化纤维素。”艾尔菲斯通紧接着说道。

“或火棉。”摩根也继续补充道。“难道这个发明就没有一个美国名称吗？”马斯顿在强烈的民族自尊心的驱使下，大声责问道。“的确没有。”少校回答。“不过，为了让马斯顿感到心情好些，”主席接着说，“我可以告诉他，我们有一位同胞和纤维素研究十分紧密，就是马纳尔发明的火棉胶——即溶解在酒精的乙醚里的火棉，他是波士顿的医学学生。”

“好！马纳尔和火棉万岁！”大炮俱乐部里爱大呼小叫的秘书呼喊道。

“现在回到低氮硝化纤维素上来，”巴比康继续说，“你们都了解它的属性，这些属性使得我们把它视为宝贝。它的制作工艺非常简单：把一些棉花浸泡在冒烟的硝酸里十五分钟，然后用水冲洗，再晒干就行了。”

“太简单了。”摩根说。“而且，低氮硝化纤维素防潮，这在我们看来是个很有利的优点，因为给大炮装火药需要耗费几天时间。它的着火点不是两百四十度而是一百七十度，它的燃烧如此迅速，我们可以在普通火药燃烧起来之前就点燃它。”

“太棒了。”少校说。“就是有点贵。”“这有什么关系？”马斯顿说道。

“最后，它可以传递给炮弹其速度比火药大3倍。我还要说的是，如果我们将十分之八的加了硝酸盐的碳酸盐掺入其中，它的爆炸威力会更强。”“我们有必要这么做吗？”少校问。“我觉得没必要，”巴比康回答，“所以，我们只要用四十万磅的火棉就可以了，不再需要一百六十万磅火药，由于我们可以很安全地把五百磅棉花压缩成二十七立方英尺，因此这种物质最后只会占用哥伦比亚大炮很小的空间，大约三十托瓦兹高。这样，在六十亿升气体强大的推力作用下使炮弹飞向我们的月球前，炮膛里还富余足足有七百英尺的空间呢！”

这时，马斯顿的激动情绪再也无法控制了，他像炮弹一样，猛烈地抱住了他的朋友，如果巴比康没有结实身板的话，恐怕已经被他的朋友捏碎了。

第三次会议以这个插曲而告终。巴比康和他的同事们一道解决了如此复杂的有关炮弹、发射炮及火药的问题。计划已经确定，就等着付诸实施了。

“那只是一个细节，小菜一碟。”马斯顿说道。

（请注意：在刚才的讨论会上，巴比康主席宣称他的一位同胞就是一个美国人发明了火棉胶，其实事实并非如此，尽管这会导致马斯顿的不开心，那只是因为两个人的名字相像。1847年，波士顿的医学学生马纳尔确实产生了把火棉胶应用到伤口治疗上的想法，可是火棉胶在1846年就已经被发现，这个荣誉应该归功于一位法国人，一位杰出人物，他既是科学家又是画家、诗人、哲学家、研究古希腊的学者和化学家，M.路易·梅纳尔。——儒尔·凡尔纳注）