从地球到月球

第九章
火药问题

接下来需要解决的便是火药问题。公众都在焦急地等待着这*后一个问题的解决。炮弹的大小和大炮的长度都已经定下来了，那么制造推动力所必需的火药应该是多少呢？这种已被人类掌控住了的可怕的玩意儿将在大炮的制造过程中扮演非同寻常的角色。
一般来说，大家都知道，而且很坚决地一再说，火药是十四世纪时由施瓦兹僧侣发明的，他甚至为这一伟大的发明付出了生命的代价。但是，现在，几乎已经证实，这一说法应该归入中世纪的传说之中了。火药并不是哪一个人发明的，它是直接从希腊火硝衍生而来的，它同希腊火硝一样，都是由硫黄和硝石构成的。只不过，自那一时期起，这些原本只是用来燃烧的混合物，转化成爆炸物了。
然而，虽然博学的科学家深知火药发明者的故事纯属谬误，可是却很少有人了解火药的威力。而必须了解这个才能明白委员会所讨论的这一问题有多么重要。
一升火药重约两磅（约九百克）；它燃烧时产生四百升气体，这些气体释放出来，在高达两千四百度的高温的作用下膨胀开来，充盈着四千升的空间。因此，火药的体积与其爆炸时产生的气体体积之比是一比四千。我们由此可以想见，当这些气体被压缩在四千分之一的一个狭小的空间里的时候，它们产生的推动力该有多么惊人。
第二天，委员会的成员们进行讨论时，他们已经对此有足够的了解。巴比凯恩请埃尔菲斯通少校先发言，因为后者在战争期间曾经担任过火药部主任。
“亲爱的同事们，”这位著名的化学家说道，“我想先举出一些无可辩驳的数字作为我们讨论的基础。前天，尊敬的J.-T.马斯顿用极富诗情画意的语言向我们描述的那种八十磅的炮弹，仅仅用十六磅的火药就能被射出炮口。”
“您对这个数据有把握吗？”巴比凯恩问道。
“绝对没错，”少校回答道，“阿姆斯特隆炮只用七十五磅的火药便能发射一枚八百磅的炮弹，而哥伦比亚德·罗德曼炮只用一百六十磅的火药就能将半吨重的炮弹射到六英里远的地方。这些都是事实，毋庸置疑，因为这些数据都是我亲自从大炮委员会的会议纪要中摘录的。”
“好极了。”将军称赞道。
“那好！”少校接着说道，“从这些数据中要得出的结论就是，火药的用量并不随着炮弹的重量的增加而增加。确实，一枚二十四磅的炮弹需用十六磅的火药，换句话说，对普通大炮而言，火药的用量是炮弹重量的三分之二，但这一比例并不是恒定的。你们计算一下就会发现，一枚半吨重的炮弹使用的火药并不是三百三十磅，而只是一百六十磅。”
“您的意思是……”主席问道。
“亲爱的少校，”J.-T.马斯顿反诘道，“如果您将您的理论推向极端的话，您根本不用火药就能将一枚很重的炮弹发射出去。”
“我的朋友马斯顿即使是讨论严肃的问题也这么乱开玩笑，”少校回敬道，“不过，敬请放心，我马上就提出一些有关火药的数据，这将满足他那作为炮手的自尊心。只是我必须强调指出，战争期间，即使是*大的大炮，其火药的用量也被减少了，经过试验，减少到炮弹重量的十分之一。”
“非常精确，”摩根将军说，“不过，在决定推力所必需的火药数量之前，我觉得*好是先商量一下火药的种类。”
“我们将使用粗粒火药，”少校说道，“它燃烧得比粉状火药要快。”
“那是肯定的，”摩根说道，“但是，它爆裂得厉害，会损伤炮膛的。”
“是的！不过，对于一门旨在长期使用的大炮来说，这确实是一大缺陷，可是对于我们的哥伦比亚德炮来说，就无伤大雅了。我们不会有任何的爆炸危险，只要大炮瞬间点火，其推动力便能发挥到极致。”
“我们可以，”J.-T.马斯顿说，“钻好几个洞，以便同时在不同的点点火。”
“当然，”埃尔菲斯通少校回答道，“不过，这样操作起来更加困难。因此，我再回到我说的那种粗粒火药的问题上，它能解决这些难题。”
“好呀。”将军说道。
“罗德曼在给他的哥伦比亚德炮填充火药时，”少校继续说道，“使用的是一种如栗子一般的粗粒火药，它是用在铸铁锅炉里简单烤焙的柳木炭制成的。这种火药既坚硬又有光泽，摸了手上也没有印迹，并且饱含氢和氧，一点就着，尽管容易爆裂，却对炮口没有什么损伤。”
“很好！我觉得，”J.-T.马斯顿说道，“我们用不着犹豫了，就选它吧。”
“除非您喜欢金粉火药。”少校哈哈大笑地说道，但他的话让他那爱发火的朋友用铁钩子做了一个带威胁性的动作。
在这之前，巴比凯恩一直没有参加到讨论中来。他让大家说，自己只是在听。很明显，他已经有了一个主意，但他只是简简单单地说道：“现在，朋友们，你们的意见是用多少火药呀？”
枪炮俱乐部的那三名成员彼此看了一会儿。
“二十万磅。”摩根将军**个开口说道。
“五十万磅。”少校反对道。
“八十万磅！”J.-T.马斯顿大声嚷道。
这一回，埃尔菲斯通少校不敢指责他的这位同事太夸张了。说实在的，这是要将一枚重达二十万磅的炮弹发射到月球上去，而且还得让它的初速度达到每秒一万二千码。这三位同事在提出各自的建议之后，会场上沉默了一会儿。
*后，巴比凯恩主席打破了沉默。
“正直的同事们，”他语气平缓地说道，“我考虑这一问题的原则是，我们在一些既定条件下制造的这门大炮的后坐力奇大无比。因此，我要让尊敬的J.-T.马斯顿惊讶了：我想告诉他说，他的计算太保守了，而我建议把他的八十万磅火药翻一番。”
“一百六十万磅？”J.-T.马斯顿闻言，腾地从椅子上站了起来说道。
“正是。”
“可是，那就得使用我那半英里长的大炮了。”
“那是显而易见的。”少校说。
“一百六十万磅的火药，”委员会秘书又说道，“将要占据一个将近二万二千立方英尺的空间，可是，您的大炮的容量只有五万四千立方英尺，那一半都给火药填满了，而炮管又不够长，无法让气体膨胀到产生足够的推力去推出炮弹。”
没有人反驳这一说法。J.-T.马斯顿说的是事实。大家都看着巴比凯恩。
“不过，”主席接着说道，“我坚持认为需要这一数量的火药。你们仔细想一想，一百六十万磅的火药将产生六十亿升气体。六十亿升呀！你们想想看呀！”
“那怎么做呢？”将军问道。
“这很简单。必须把这么多火药减少，同时还得保证这个推动力。”
“对！可是，用什么方法呀？”
“我来说给你们听吧。”巴比凯恩简单地回答道。
主席的那三位同事眼睛全都直勾勾地看着他。
“这再容易不过了，”巴比凯恩说道，“其实，就是将这么一大堆的火药的体积缩减到四分之一大。你们都知道构成蔬菜基本纤维的那种人们称之为纤维素的奇妙的物质吧？”
“啊！”少校说道，“我明白你的意思了，亲爱的巴比凯恩。”
“这种物质，”主席说道，“可以从各种物体，尤其是棉花中获得，而且是*纯净的。其实棉花只是棉桃上的绒毛而已。而棉花浸泡在硝酸中，就会转化成一种极难溶化，而又极易燃烧、极易爆炸的物质。几年前，1832年，一位名叫布拉科诺的法国化学家发现了这种物质，把它称为‘木质炸药’。1838年，另一位法国人佩鲁兹研究了它的各种特性，*后，1846年，巴勒的化学教授松班建议将它用于战争。这种炸药，就是硝棉……”
“或者叫木棉素。”埃尔菲斯通少校插嘴说。
“也叫火棉。”摩根将军也凑上来说。
“美国人就没有给它取个名字吗？”J.-T.马斯顿在强烈的民族自尊心的驱使下大声嚷道。
“很遗憾，没有。”少校回答道。
“不过，为了让马斯顿感到满意，”主席接着说道，“我可以明确地说，我们的一位同胞可能与纤维素的研究密切相关，因为摄影术中的一种主要物质胶棉就是一种火棉，是溶于兑了酒精的乙醚里的火棉，而它就是当时还是波士顿医学院学生的梅纳德发现的。”
“太好了！为梅纳德和火棉欢呼吧！”枪炮俱乐部的大嗓门儿秘书叫喊道。
“我再继续说木棉素，”巴比凯恩接着说道，“你们对它的那些特性都很了解的，而这些特性将让我们把它视若珍宝。这种物质很容易获得：把棉花浸入冒烟的硝酸里十五分钟，然后用大量的水冲洗，再晒干，就行了。”
“这的确非常简单。”摩根将军说道。
“再者，木棉素耐潮，我们认为这一特质非常宝贵，因为大炮装填火药得好几天工夫，而且它的燃点不是两百四十度，而是一百七十度，另外，它的燃烧速度极快，可以先点燃普通火药，然后再引燃它。”
“好极了。”少校说。
“只是它贵了点儿。”
“那有什么关系？”J.-T.马斯顿反驳道。
“*后一点，它可以给炮弹以四倍于普通火药所给予的速度。我还要补充一句，如果在其中掺进它的重量的十分之八的加了硝酸盐的碳酸盐的话，它的爆炸力还会大幅度增大。”
“这有必要吗？”少校问道。
“我不认为有必要，”巴比凯恩回答道，“因此，我们用不着一百六十万磅火药，只需四十万磅火棉就行了，而且因为我们可以毫无危险地把五百磅的棉花压缩成二十七立方英尺，所以这种物质在哥伦比亚德炮里只占据着一个三十托瓦兹高的空间。这么一来，炮弹在飞往月球之前，在六十亿升气体的推动下，在炮膛里有七百多英尺的空间可以穿越！”
听到这里，J.-T.马斯顿激动得难以抑制自己了，他像一枚炮弹似的猛扑进他的朋友巴比凯恩的怀里，如果后者不是身板硬朗，抗得住炮弹的冲击的话，可能就会被马斯顿顶穿了。
委员会的这第三次会议在这一小插曲中结束了。巴比凯恩和他的那几位无所畏惧的同事刚刚解决了炮弹、大炮和火药等极其复杂的问题。他们的计划已经拟定，就等着实施了。
“小事一桩，小菜一碟。”J.-T.马斯顿说道。