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第67章（第1页）

由于采用来福线和子弹后装的方法，步兵武器的杀伤力大为提高，普鲁士放弃了密集队形白刃冲锋战术，第一次显示了步兵武器杀伤力提高的影响。普鲁士的战斗配置采用了&ldo;疏散队形&rdo;，所有步兵就是散兵，这和美国前几年内战末期的非正式做法一样。但也有不同之处，德国人认真地吸取了他们十九世纪战争的教训，加上研究了日俄战争，比起同时代各国，效果较好。

科学和技术的背景

为了叙述十九世纪初期军事演变与有关技术的发展情形，必须回顾一下冶金学、化学、弹道学和电子学等领域中基础知识的线索。

已如前述，从公元前1400年以来，铁的出现，熔解矿砂为金属的新技术的发展，影响着武器制造。十六世纪中叶，重型军械铸造技术的发展，为以后两个半世纪的火炮制造奠定了基础。

十八世纪后期，由于欧洲木材资源短缺，锻铁（亦称碳铁）费用上涨，形成了严重问题。为适应需要，就采用了所谓搅炼工艺，就是用长长的钢棒将反射炉中的金属溶液加以搅拌。炉子用焦炭燃烧，这样，不仅使炉面溶液，而且全炉的溶液都能接触空气，从而使脱炭更加彻底，成为可锻铸铁。

用搅拌法生产的锻铁，质量不如炭铁，但价格便宜得多。1829年又前进了一步，即应用鼓风炉本身余气进行预热鼓风，这种发明使得在消耗同等燃料的情况下，搅炼熟铁产量增加到三倍。

还有一种改进是&ldo;湿&rdo;搅拌法，即在炉膛铺以含有氧化铁的小块炉渣，它与金属中的碳素相化合，在表层之下产生一氧化碳，形成加速脱炭进程泡沸搅动。1720年英国铁产量为20000吨，1806年上升到250000吨，到1850年英国每年可产250万吨，铸铁和锻铁的产量都有增长。

自古以来，炼钢的方法几乎并无根本性改变，仍然是小规模的个体作坊产品。英国所用的基本材料是优质的和价格相等的瑞典条形铁，结果，钢的费用等于锻铁费用的五倍。

约在十八世纪中叶，古代工艺有了第一次意义重大的改进。本杰明&iddot;亨茨曼将特种小型粘土坩埚放置在焦碳燃烧的炉膛内加高温，就有一种特殊的熔剂持续地生产铸钢。这种铸钢不含二氧化硅和其他矿渣，成本略低于以其他方法生产的钢材。但遗憾的是这种产品不能焊接，太硬，不合乎某些用途。不过这种技术终究成了谢菲尔德钢铁企业的基础，在欧洲广为传播，被人仿效。就这样直到十九世纪中叶再无显著改进，加上钢材本身的缺陷，制造重型军械时使用这种钢材继续受到限制。

十九世纪上半叶，普鲁士莱茵兰的克虏伯公司，因制造优质铸钢并在该世纪中叶制造了少量钢质火炮而名噪一时。1851年，在英国大博览会上展出的设计先进的模型极为瞩目，证明是未来发展的先驱。克虏伯钢铁的拉力强度相当于铸钢的四倍，锻钢的二倍。但是火炮专家普遍认为这种钢太脆（1847年首批制造的几门克虏伯炮已经爆裂），所以在废弃更为可靠的铸铁、锻铁、青铜武器方面，意见难以一致，因为恰恰在这时期，火炮的设计制造上在采用传统材料方面开始了一场革命。

通过酸性转炉炼钢法，大批量生产优质钢在费用上与铸铁和锻铁相比不相上下。几乎与此同时，英国西门子兄弟公司发明了一种热再生炼钢法，利用热废气或用劣质煤生产的气体对需进炉的燃料和空气加以预热。以后几年发展的&ldo;平炉&rdo;法，就是用回热炉熔化混杂有废钢铁的生铁块。以上这些工艺的基本产品是&ldo;低碳钢&rdo;，比锻铁硬，但比老工艺生产的&ldo;泡钢&rdo;要软，能作多种用途，如制造钢轨、锅炉钢板、结构钢（造船、建屋、水泥钢筋）以及薄钢板。1856年到1870年之间，钢的价格下降了百分之五十，产量增加了六倍。1863年建造了第一艘钢壳船和第一辆机车。英国从1870年年产钢22万吨，（实际用的全是转炉工艺），到1900年年产钢490万吨，（其中310万吨用的是平炉法）从上述情况就可得到英国钢铁产量上升的概念。美国1900年的钢铁总产量为1000万吨，德国约800万吨。

随后在冶炼钢铁方面意义重大的发展是特殊应用的合金钢。法拉第早在1819年就制造了铬镍钢，但直到1868年穆谢特才开始制造高碳钨锰合金钢，用这种钢材虽没有淬火技术也能制成高强度工具。1877年法国生产了制造装甲钢板和炮弹的铬钢作为商品出售；1882年谢菲尔德公司的罗伯特&iddot;哈德菲尔德发明了用淬火法制造锰钢，勒&iddot;克罗索特于1888年制成镍钢。所有这些进展都是发源于新冶金科学和对金属结构的研究。1895年威廉&iddot;伦琴发现了x射线后，除了其他进步以外，还出现了结晶学，更加改善了对于金属的使用。

与冶炼方面的大规模生产技术相适应，19世纪后期，在精轧工艺上也有改进，锤锻大部分已让位于轧制工艺，根本的改进是使用可逆轧机，将金属锭式薄片放在机器里来回轧制，可大大节省时间。三辊式轧机用第三个轧辊，回转轧制金属，机器无需开倒车。后续轧机具有一系列不同尺寸和功率的轧辊机座。这些方法都是在19世纪60年代出现的，并不断有所改进。

作为现代飞机工业基本材料的铝，是19世纪早期首先从矿砂中以实验方法提炼出来的。这种工艺，费用过于昂贵。1886年，查理&iddot;马丁&iddot;霍尔发明电解法，从熔化铝土（氧化铝）中提炼铝，这种铝土（开采于格陵兰，但后来以合成法生产），是从熔化的冰晶石分解而来。这就以廉价的电力为基础，开创了制造轻金属及其合金的时代。铝和镁合金和其他轻金属在许多制造业领域包括空中运输、电力输送、炊具制造、建筑行业等方面向钢和铜进行了挑战，后者在制造行业中早先占有支配地位。自第二次世界大战以来，铝及其合金能加以浇铸、锻造、挤压、轧制、旋压、锤薄、喷镀等，以适应各种用途。