至于彈體外形和模具的設計，就得讓卡諾推薦一些人才來負責了。
約瑟夫是不打算讓老爹在蒸汽鍛造機研發完成之前，再接觸其他武器設計方面的事情了。
第二天一早，約瑟夫來到皇家軍械廠會議室的時候，后裝炮項目組成員還沒到齊——后裝炮的設計工作以后將在這里完成。
約瑟夫見卡諾已經來了，正坐在窗旁的椅子上看圖紙，便準備和他商量米涅彈的事情，工程設計院院長先生卻先抬頭看到了他，而后興沖沖地迎了上來。
“王太子殿下。”卡諾快速欠身，而后展開了手里的圖紙，“這是我連夜設計的一種鐵制火炮炮身。”
約瑟夫這才注意到，院長先生的眼睛里滿是紅血絲，顯然昨晚沒怎么睡覺。
他有些好奇道：“您怎么想到要用鐵來鑄造大炮？”
目前，制造火炮的主流材料是青銅。
因為青銅有非常好的韌性，不容易炸膛，同時熔點低，易于澆鑄。
此外，現在最頂尖的火炮生產模式是先鑄造粗坯，然后用鏜床，鉆出炮管。這樣加工出來的火炮比直接澆鑄出來的更加堅固，炮膛內壁也更光滑。
而青銅的材質比較軟，更容易進行鉆孔。
當然，也有些國家為了降低火炮的成本，使用鐵制炮身。但由于鐵的延展性不佳，想要不炸膛，就得增加炮管壁的厚度，導致鐵炮的重量超過青銅炮20以上。
對于炮兵來說，大炮每輕一點，就意味著機動性更高一點。所以鐵炮始終都未成為主流。
卡諾忙指向圖紙，那上面畫的是一根炮管：
“殿下，我昨天仔細考慮過了，您說的炮尾緊固螺栓和螺栓槽最好都使用鐵制。因為銅太軟了，在射擊的沖擊力之下，螺紋很容易變形。
“這樣的話，如果使用青銅炮身，就會出現炮管和炮尾的氣密部分如何鉚接的問題。
“我認為，即使鉚接工藝再好，在多次射擊之后，也會出現松動。
“所以最佳的解決方案就是使用鐵制炮身，和炮尾一體鑄造。這樣，才能保證火炮整體的可靠性。”
約瑟夫有些驚訝地看向院長，自己還真的忽視了這些問題，而他不但立刻就想到了，還一晚上就畫出了草圖。
約瑟夫先是點頭，卡諾的方案的確更加堅固，而后又遲疑道：
“可火炮的重量方面……”
卡諾立刻露出燦爛的笑容，顯得頗為得意：
“殿下，我看了納慕爾皇家煉鐵廠的技術文檔，他們煉制的合金鋼的硬度是普通鋼材的2.5倍，耐磨度更是超過4倍。”
由于錳鋼的保密性，就連他都只知道是合金鋼，而不知道融進去的成分。
“如果我們用這種合金鋼制造炮膛內壁，外層用熟鐵包裹，那么重量應該不會超過青銅炮。您看，這是我的計算過程……”
約瑟夫看著那些密密麻麻的計算公式有些頭大，不過他相信工程設計院院長肯定不會搞錯——這位可寫出過《機械概論》和《位置幾何學》，基本功絕對扎實。
而且他也知道，從后世的火炮技術發展來看，鐵炮甚至會比青銅炮更輕。
以前，鐵制大炮為了保證炮膛的耐磨程度，只能使用高碳鋼來鑄造。而這種材料雖然硬，但是比較脆，所以只能用增加厚度，來避免炸膛。
而現在，有了錳鋼這種超硬的材料，只需很薄一層，就能確保上千次射擊都不會磨損。外層用韌性高但不耐磨的熟鐵或者低碳鋼包裹，用于承受膛壓。
由于鐵的密度比銅低很多，所以重量不超過青銅炮是完全有可能的。
約瑟夫贊許地點頭：
“我認為，您的設想很有可實現性。”
現在的法國在專利法以及人才激勵政策的作用下，技術人才的熱情極高，加上精加工技術的突破，以后各種新發明必然出現井噴。
卡諾的大炮就是其中一例。
卡諾興奮地搓著手道：
“就是不知道鑄造方面會不會有困難。”
他正說著，就看到一名微胖，足有1米9高的男子走了進來，忙向其揮手示意：
“韋德里納先生！太好了，這里正需要您的學識。”
這位魁梧的先生是項目組里的鑄造專家之一。
幾分鐘后，韋德里納看著圖紙，微微皺眉：
“老實說，輕型火炮是沒有問題，但如果是24磅以上的重炮，那么這上面設計的炮管壁厚度至少要增加15，甚至20才行。”
卡諾感覺自己的技術能力受到了挑戰，抗議道：
“這不可能！我反復驗算過，哪怕是增加15的裝藥量，這個厚度也足以承受膛壓！”
“您忽略了鋼鐵冷卻過程中造成的膨脹力破壞。”韋德里納耐心解釋道，“如果炮管壁很厚的話，內外層的溫度差異會很大。
“當外側冷卻收縮的時候，內部還是紅熱狀態。
“等到內壁開始冷卻，外層已基本固化。這時候，內壁出現收縮，會和外層出現剝離。
“您是用完全冷卻的鋼鐵強度進行計算的，但實際上鑄鐵炮遠沒有這么結實。”
卡諾頓時呆住了——冷卻不均勻的確可能降低炮身結構的強度。
韋德里納又建議道：
“或者您可以在外層使用青銅。您知道的，青銅的熔點很低，這樣澆鑄之后，內層的合金鋼不會被加熱變軟。”
卡諾沮喪地搖頭：
“不，用青銅外殼的話，又會出現和炮尾鉚接的問題。”
約瑟夫卻突然想到了什么，看向韋德里納道：
“所以，只要內層的合金鋼能始終保持足夠的硬度，就不用增加炮身厚度？”
“理論上是這樣的，殿下。”后者點頭，“大概只需要在卡諾先生計算的基礎上增加3左右。”
約瑟夫立刻道：“那么我有一個想法。如果在鑄炮的模具中間打孔，讓冷水從里面流過，這樣在澆鑄過程中，炮管內層就能始終保持低溫。”
是的，這就是美國南北戰爭時期出現的羅德曼鑄造法——用一個非常簡單的技巧，幫助鐵制大炮的壽命提高了5倍之多。