本篇笔记核心内容为标题图片，即一门装有御币头的弹道实验炮。下文为背景文档，剧情乏味，且含有大量枯燥的论述，阅读前请仔细斟酌。作者为火炮专业在读本科生，学艺不精，多有疏漏，欢迎指出。
某天，灵梦遍寻魔理沙而不得。正好天狗在叫卖“香霖堂新进一款魔炮”的号外，灵梦决定去香霖堂碰碰运气。
一进门，首先映入眼帘的是一根极长的铁棒。它立起来也许有三个灵梦那么高，现在被与三个铁架相连，铁架直接摆在地上。铁棒一头有一堆奇形怪状的结构，端面处还引出两根塑胶包着的线。这应该就是天狗所说的“新进的魔炮”了。
站在铁棒旁边的有好几个人，魔理沙不出意外地也在此列。看见灵梦来了，她立刻兴奋地介绍起来，说这是外界制造的超级魔炮，可以将200克的物体加速到1700米每秒云云。但是显然她只是在转述香霖的话，灵梦问她“1700米每秒有多快”时她就已经答不上来了。
于是，前高中生早苗接过了话茬。
“你们有没有见过文文尽全力飞行时的样子？”她问道，“就是身体周围有一层像纱裙一样的白色圆锥的时候。”
“见过啊。当时还听见了跟魔炮一样响的声音，着实把我吓一跳。”魔理沙回答。
“你听见的是音爆，而那个白色圆锥叫做音爆云。这两个现象说明，文文正在以音速飞行。直观一点说，她的速度跟声音一样快。”早苗解释道。
“那真的很快了。”
“但是声音的速度只有340米每秒左右哦？”早苗摆摆手指，“1700米每秒的话，相当于音速的五倍。想象一下文文以极速的五倍飞行，只要一秒钟就能横穿人里。”
“那撞到东西岂不是很危险？”灵梦问。
“当然。音速我都只敢在高空没有障碍物的时候飞，要不然撞到东西我就变成aya酱了。”路过的文文打趣道。
“对的。”早苗把话题拉了回来，“物体运动时的能量，也叫动能，跟速度的平方成正比。同一个物体，运动速度变成原来的两倍，动能就是原来的四倍。速度变成五倍的话，动能就是原来的整整二十五倍。300克的物体以1700米每秒的速度运动，动能大概相当于7.5千克的物体以音速运动，也就是相当于文文飞行的动能的……呜呜！”
文文捂住了早苗的嘴，以免她无意泄露出有关少女体重的机密。
“总之1700米每秒是个超级快的速度对吧。”文文说。
“对，咳咳。你太用力了，文文。”早苗喘了好几口大气。
魔理沙又发问了：“但是这根管子是怎么产生这么多能量的呢？我的魔炮不能发射实体，灵梦的御币只能发射很轻很慢的符札和封魔针，看起来都没有很大的能量啊？”
早苗坦诚地说：“其实我也不知道。也许要问那些河童，她们不是经常跟乱七八糟的武器打交道嘛！”
说曹操曹操到，荷取正巧听说了外界魔炮的消息，也来学习技术了。
外行们很自觉地给她让出一片空间，以便她对此物进行深入的研究。
终于，她得出结论：这玩意根本没有魔力，而是纯粹技术的产物。
“这是一种火炮，它不发射任何带有魔力的东西，而是完全靠发射出去的钢块造成伤害，在弹幕规则里面肯定不允许使用，所以我们很早就不再生产了。”
“那你还记得它怎么工作的吗？”灵梦狐疑地发问。
“当然。理论储备不可能丢。”荷取自信地说，“它的动力来源是一种叫无烟火药的东西。跟人里警备队用的黑火药不一样，无烟火药是一种能量密度更大、燃烧残渣更少的火药。在外界，几乎所有武器都用这种新式火药。”
“而点燃它们的，就是这个。”荷取捧起火炮尾部的塑胶线，“这是电线，是用塑胶包裹的铜线，里面跟点火装置相连。跟永江衣玖交过手的应该知道，衣服被电到的地方会被烤糊，这是因为电流经过电阻时会产生热。衣服电阻很大，所以就会被烤焦。”
荷取又捡起一个比芝麻稍大的连着两条铜线的焦黑的小东西：“这个火炮的点火装置跟衣玖的闪电有点像，它的头部有一个电阻很大的点火头，后面用导线跟电源连接。电流通过时，点火头就会被点燃，然后引燃火药。这个点火头是一次性的，用完就要换。”
“不过，我推测啊，点火头应该不跟无烟火药直接接触。”荷取故作深沉地抬了抬眼镜，“不同火药的敏感程度是不一样的。无烟火药敏感程度明显低于黑火药，所以我们河童重工的主流电点火头只能点燃黑火药，然后再让黑火药点燃无烟火药。这门火炮应该也差不多。你们看这里。”
荷取将火炮尾部的螺闩卸下，解释道：“这是炮闩，用来密封火药气体的装置，刚才我说的点火装置也放在里面。”她指指炮闩前端的多孔的细管，“这个是传火管，周围的孔就是传火孔，底下是点火头。装填时，把传火管用纸包住，把黑火药倒在这里面。发射时，黑火药被点火头引燃，然后冲破纸筒，引燃无烟火药。”
荷取又从火炮内部抠出一个烧焦的纸卷，说：“这个应该就是用来盛装无烟火药的了。装填时，要把这个纸筒放在炮闩上，把大量的无烟火药倒进去。这些无烟火药是用来直接发射弹丸的，所以叫做发射药。刚才那些黑火药的作用是引燃发射药，所以也叫传火药。
“发射药燃烧产生大量的气体和热量，体积急剧膨胀，就会把弹丸发射出去。不过，呃……”
“怎么了？”旁人问。
“原理是简单，但是即便是我们河童，也几乎不能把弹丸发射到1700米每秒的速度。倒不如说，大部分时候连这都一半都不到吧。而且它装填也太麻烦了，完全不适合用来战斗。打完一发就装不上了啊？”荷取百思不得其解。
魔理沙问：“那适合战斗的火炮应该是怎么样的呢？”
荷取思考了一会儿，说：“那我用中国的56式85毫米加农炮举例说明一下吧，它的结构比较典型。56式85加的炮闩跟门闩很像，是一个可以通过扳动开闩手柄来上下移动的滑块，被叫做立楔式炮闩。当扳动手柄使炮闩落下时，闩体会压迫炮尾的一些结构，抽出发射过的弹壳、压缩击针弹簧和关闩装置的弹簧，同时露出弹膛。然后，炮兵就可以把新的炮弹装入膛内。炮弹底部有个突出的底缘，到位后会压迫抽筒机构，然后通过一系列传动装置释放关闩装置，使炮闩合上。”
“以上就是装填的步骤了，合格的战士只要几秒就能完成。然后，炮手可以拉动炮闩上与击发装置相连的绳子击发炮弹。因为炮闩只能上下运动，所以会被火药燃气顶在炮尾，和炮身一起相对于炮架向后运动。这个过程叫做后座。
“炮身上方有一组圆筒，这是制退复进机。85加是典型的节制杆式液体气压式制退复进机，内、中、外筒依次与炮身固连，里面的节制杆与炮架固连。制退机是剪切式液压阻尼装置。炮身后座时，内筒与制退杆头之间的液体会被经小口挤入中筒，再挤入外筒，从而吸收后座能量。复进机呢，就是一个由中筒、外筒和里面的压缩气体构成的气体弹簧。炮身后座时，里面的气体被压缩，储存了大量的能量。当炮身后座到位，气体开始膨胀，这些能量就会被释放出来，推动炮身复进到发射前的位置，同时把制退液挤回内筒。
“制退复进机能很大程度上降低火炮后坐力，减轻炮架负担，避免火炮开火后不可控地离开炮位，所以可以大大提高射速。我们眼前这门炮上也有制退复进机，而且就比例来说还挺大的，应该是因为后座力太大的原因。”荷取拍了拍火炮尾部上方的两个圆筒。
“值得一提的是，当85加炮身后座到位时，炮尾会撞击一块具有斜面的钢板，自动地把炮闩打开，免去了重复开闩的麻烦。这种发射后自动开闩、填弹后自动关闩的炮闩被称为半自动炮闩，也是一种提高射速的手段。外界现在大部分火炮都是这样的。”
最后，荷取不解的目光又回到那门极长的火炮上来：“用制退复进机加半自动炮闩的话，野战炮的射速可以达到一二十发每分钟。这玩意看起来打一发就要好几分钟。但是它的结构又那么精巧，看起来不像是造不出半自动炮闩的样子啊。”
这个时候，香霖堂外面又传来一个元气的声音。
“呼呀！秘封俱乐部会长宇佐见堇子来了哦！你们在看什么呢？”来者是堇子，外界的高中生，但是比早苗晚了好几个时代。她一看见香霖堂中央摆着的神秘火炮，惊呼一声：“哎呀，这不是宇佐见大炮吗？你们哪里搞来的这么精致的模型呀？”
灵梦、魔理沙、早苗、荷取一一道来。堇子听完一拍脑袋：“那这就不是宇佐见大炮。这是一种弹道实验炮啊。”
灵梦一头雾水：“宇佐见大炮是什么？弹道实验炮又是什么？”
堇子讪讪地笑：“抱歉，我忘了你们不知道这个了。宇佐见大炮呢，是我奶奶宇佐见莲子主持开发的一种超级大炮。她说是因为月面旅行太贵，所以想要一种比火箭更廉价的发射平台，所以就想到了用火炮。她还说这个项目养活了大战后失业的一大批火炮专家呢。不过宇佐见大炮从来没有发射过活物就是，因为我的笨蛋奶奶当时忘记了活物受不了这么大的过载。”
“而弹道实验炮呢，我奶奶也带我看过，是一种不用于战斗，只用于研究的火炮。它们一般会跟测速仪，压电传感器之类的设备配合使用，就像这个。”堇子从炮尾下方理出两根线，“这个线应该就是接压电传感器的，用来记录膛内压力数据。这么看来，这门应该是内弹道实验用的。内弹道说的就是炮弹在炮管里面运动的规律。测速仪之类的东西测的就是外弹道，或者说炮弹在空中运动的规律。”
荷取点点头：“既然是实验炮的话很多东西就说得通了。”
“是呀！1700米每秒的初速度，在奶奶的实验室里面还不算快呢。有个几十米长的技术验证模型，把一样是200克左右的弹丸打到了七八千的速度。啊啊，不过那是后话，一会儿再说。两千左右的速度，也就是火药炮的上限了。你们知道吧，火药气体自己也有质量，所以它的能量不可能全都用来加速弹丸。想要弹丸越快，火药就要越多。多到一定程度，就是能量全部用来加速火药气体本身，这就是火药炮的极限了。”
“虽然这个极限高达四五千米每秒，但是一般做到这个数字的两三分之一就没有提高的空间了。其中一个原因是炮管长度问题。火药越多，炮管就要越长，但是深孔加工是个很困难的事情，所以早些年的超级长管炮都是几根炮管拼起来的。”堇子指指炮管中间的法兰盘，“奶奶的偶像，布尔博士，在20世纪60年代造的巴巴多斯大炮就是这样的，用两根战舰炮管拼成一根三十多米长、四百多毫米口径的炮管。”
“还有就是内弹道问题啦之类的。极大量火药的燃烧非常不可控，即便是奶奶也无能为力。还有材料问题，膛内压力太高有爆炸的风险。科学家要对所有参与者负责，奶奶是这么教我的。”
荷取更加关心那个把炮弹打到“七八千的速度”的技术，问道：“那后来是怎么解决的呢？”
“这就是我说的那个初速很快的技术验证炮，也就是宇佐见大炮的技术原型了。”堇子自满地叉起腰，“既然火药气体要分走一部分能量，那么让它质量减轻不就好了？这个理念的产物就是轻气炮，用更轻的气体来推动弹丸。火药燃烧的产物是氮气和二氧化碳，氢气和氧气燃烧的产物是水，水蒸汽的密度可比火药气体小多了。实验室某一门轻气炮的发射药是液氢和液氧，用特殊的燃料加注装置加注。在点火的时候，膛内燃料很少。点火后，燃料被持续地注入膛内，从而得到一个平稳且丰满的膛压曲线。最后，这门炮打到了两千五的初速度。还有一门使用纯氢气作为工质的轻气炮。它通过火药在大型气瓶中压缩氢气，再让特高压氢气进入弹膛推动弹丸。虽然能量损耗大了点，但是因为氢气比水蒸气更轻，所以这门轻气炮的初速度达到了接近三千。”
“而七八千那个呢，用的是更先进的多级轻气炮。它的第一级与上面第一门差不多，而次级是提前封装的高压氢气。级间用薄膜隔开。第一级点火后，燃烧产物加速压缩第二级气体，使第二级在有一定初速度的情况下开始膨胀做工。这样一级一级加速，可以大大减轻火药气体分摊能量的情况。”
说完，堇子暗暗说了句：“天照大神保佑，我考试时就是这么写的，如果它错了的话我就完了。”
紧接着她又说：“总之，结果就是得到了一个只有几十米长，但是可以把300克弹丸发射到七八千米每秒的恐怖玩意儿。但是这东西等比例放大不科学也不实际。不科学是因为内弹道问题在不同大小的同类火炮上没有通解，也就是它们内弹道不一样；不实际是因为没有一个国家可以生产超过五百米长的炮管并把它立起来，更何况是有复杂内部结构的多级轻气炮炮管。”
堇子拿平板调出一张照片，上面是一根倚靠在山脊线上指向天空的铁管：“这就是最后妥协的产物，宇佐见大炮。因为依托乞力马扎罗山建造，有人也叫它乞力马扎罗大炮。它炮管有15节，总共长380米，在最大装药、标准载荷时初速度是5600米每秒。啊啦，这当然没有到第一宇宙速度。所以啊，载荷要自己携带一部分动力把自己送进近地轨道。但是不管怎样，它比火箭节省了太多的燃料，以至于它每百公斤有效载荷的发射成本只有大概十万新日元。按大战刚刚结束、科学世纪刚刚开始时的金价，大概30到50克黄金。作为对比，火箭的话是五百到两千万。后来地联建造了更多类似的超级大炮，用来发射卫星和探测器。”
听到“十万日元”“30到50克黄金”时，灵梦突然两眼放光。
至于红色杀人魔以“特别优惠价”买下这门实验炮改造成御币，并声称自己有了比魔理沙的导弹更节省的高明的战斗方式，然后在挑战红魔乡ex面最终鬼畜妹时被破坏掉，这都是后话了。
文中堇子与莲子的关系、莲子的职业以及科学世纪的背景等均是为了引出剧情而作的二设。文末堇子所说之“考试”，实际上是我的火炮概论期末考试，其中一题是简述二级轻气炮原理。谢天谢地，此文发布时考试成绩已出，超过预期。56式85加、巴巴多斯大炮及文章主角弹道炮真实存在，其余所有提及的具体火炮均系作者根据现有技术艺术加工而来。宇佐见大炮的发射成本（以黄金计）参考了巴巴多斯大炮，“十万新日元”neta了十万巫女的梗。
