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火器
起源
火药是人类掌握的第一种爆炸物,是中国古代的四大发明之一,而且被认为是对人类历史所起作用最大的发明,是我国人民对世界文明的一个伟大贡献。英国著名科学史专家李约瑟曾指出:“《武经总要》中,记载着三种关于火药的配方,它们是所有文明国家中最古老的配方。”他还指出:“我们现在则认为,大量无可辩驳的事实证明:中世纪早期的中国人就首先用硝(硝酸钾)、硫黄和碳源之一如木炭制成了这种独特的混合物。弗兰西斯·培根(1561--1626)在约公元1600年左右曾说过,在火药、印刷术和指南针这三项发明中,火药的发明对于人类历史所起的影响最大,尽管他本人始终不知道这三者都起源在中国。
火药起源于中国古代的炼丹术,三种主要成分硝石、硫磺以及硫磺中的钾化物,都是炼丹术中常用的药物。秦汉时期,封建帝王为祈求长生不老,崇信方士,寻求不死之药,秦始皇和汉武帝都是这期间对于追求长生的最热衷者。在他们的提倡下,炼制所谓长生不老之药的方术——炼丹术日渐发展,后经两晋南北朝至唐代,炼丹家的活动不停。虽然成仙的幻想终成泡影,但在实验化学方面却作出了一定贡献。如南朝时的陶弘景已总结出以火焰实验法来鉴别硝石(硝石,硝酸钾)与芒硝(硫酸钠),方法已近似近代分析化学所用以鉴别钾盐和钠盐的火焰实验法。后来,又有了使硫黄“伏火”,以摸索各种药物成分而掌握火药配方的试验。这种约始于唐代的试验在进行时如稍有不慎,便可引起炼丹炉爆炸乃至丹房失火等事故,因为这些药料配合起来易点火,能猛烈燃烧并发生爆炸,所以被人们称作“火药”。
将火药用在武器制造并投入实战,在我国约开始于唐代末年。唐哀宗天祐四年(907),淮南杨行密的部将郑璠攻打豫章城(今江西南昌)时,曾利用“发机飞火”烧毁豫章城的龙沙门。这一次战例一般被认为是火药武器出现的最早战例。宋太祖开宝八年(975)灭南唐时,使用过用弓弩发射的火箭和用炮(发石机)抛射的火炮,正是因为改用装有火药的弹丸来代替石头,于是“炮”字原来从“石”才改为从“火”了。这之后不断有关于制造和使用火药兵器的记录,然而具有最完备系统的,还是《武经总要》中关于火药和火器制造的记载。
《武经总要》中记载了被李约瑟博士称之为“最古老的配方”的三种火药兵器配方。包括:一、火炮火药法;二、毒药烟球火药法,三、蒺藜火球火药法。其中第二种“毒药烟球”,就是本节开始时描述的以炮发射的毒烟火器,其配方是:“球重五斤,用硫黄一十五两,草鸟头五两,焰硝一斤十四两,芭豆五两,狼毒五两,桐油二两半,小油二两半,木炭末五两,沥青二两半,砒霜二两,黄蜡一两,竹茹一两一分,麻茹一两一分,捣合为球。贯之以麻绳一条,长一丈二尺,重半斤,为弦子。更以故纸十二两半,麻皮十两,沥青二两半,黄蜡二两半,黄丹一两一分,炭末半斤,捣合涂敷于外。若其气熏人,则口鼻血出。二物(按,指毒药烟球与烟球)并以炮放之,害攻城者。”一般认为,火药出现于中国唐代。北宋《武经总要》第一次提到“火药”一词。不过,古中国并没有出现近代火药学,是因为注重应用而缺乏系统的理论研究,知其然而不知其所以然;如宋元,火药两大理论两个出现在明朝(君臣佐使、阴阳乾坤幻出神物),但缺乏系统的化学知识。在火药的配制工艺上,明代的《西法神机》与《火攻掣要》记载的火药配制技艺同欧洲17世纪的火药配制技艺十分相近,从中国火药配比与英国相差无几,但火药质量不佳有泥沙。
发展历史
在中国历史上,在公元9世纪被发明后,有被用在放烟火和战争武器的用途。中国发明的枪在12世纪传至亚洲其他地区,在13世纪传入欧洲。
宋代
爆裂物被广泛运用于水战与守城上,是利用弓弩、抛石机或人力投掷。宋朝与金朝的骑兵会在枪头装设喷火器-为火枪。出现最原始的管型射击火器-突火枪(竹制)。
北宋初期的战场上,一群战士齐力牵动了大炮的拽索,炮梢猛地翻转过来,皮窝中的炮弹砰然弹出,直射敌方军阵。但这时抛射出去的并不是以往使用的沉重的石弹丸,而是一个用纸和麻皮裹成的圆球,外表还涂有沥青和黄蜡,此球落入敌方阵地,只听轰然一声巨响,随后一道火光腾空而起,并喷发出一股呛人的烟雾。被巨响和火光惊呆的敌人惊魂未定,又受到有毒烟雾的袭击,不少人口鼻流血,昏倒在地,其余的人就分散奔逃,发生了混乱
这种新出现的炮弹便是我国早期火药武器的一种,名叫“毒药烟球”,《武经总要》中记载了它的名称和性能。同时还记载了当时军队中装备的其他火药兵器,并且开列了火药的三种配方,这就明确地证明,早在公元1044年以前,我国北宋军队就已经装备有多种早期的火药兵器了,同时也标志着中国古代以火药爆炸的杀伤力而起主要作用的火器(火药兵器)走上了战争的舞台。
北宋时已懂得在火药三种主要成分的基础上,为达到不同的军事目的而增减配方中的其他成分,制作出作用不同的火药兵器。“毒药烟球”,爆炸后球内毒剂发烟起毒气弹的作用,蒺藜火球是利用爆炸的强大推力,把球内的铁蒺藜撒放开来,借以杀伤敌人;火炮火药法主要是爆炸后起燃烧作用。
总起来看,北宋初期虽已掌握了火药的生产技术,生产了性质不同的火药兵器,但仍属火器制造的初级阶段;现代枪械雏形的管形火器还没有出现。尽管如此,以火药用于兵器制造,实在是兵器发展史上划时代的里程碑,从此冷兵器时代过渡为火器和冷兵器并用的时代。火药武器登上战争舞台,预示着将导致军事史上的一系列变革,终将使战争的面貌彻底改观。
元代
将突火枪改为金属铸造成为-火铳,因可由金属铸造而统一了规格,威力大幅提升。
火铳的出现
南宋后期,由于火药的性能已有很大提高,人们可在大竹筒内以火药为能源发射弹丸,并掌握了铜铁管铸造技术,所以使元朝具备了制造金属管形射击火器的技术基础,中国火药兵器便在此时实现了新的革新和发展,出现了具有现代枪械意义雏形的新式兵器——火铳。
制作和原理
火铳的制作和应用原理,是将火药装填在管形金属器具内,利用火药点燃后产生的气体爆炸力射击弹丸。它具有比以往任何兵器大得多的杀伤力,实际上正是后代枪械的最初形态。中国的火铳创制于元代,元在统一全国的战争中,先后获得了金和南宋有关火药兵器的工艺技术,立国后即集中各地工匠到元大都(今北京市)研制新兵器,特别是改进了管形火器的结构和性能,使之成为射程更远,杀伤力更大,且更便于携带使用的新式火器,即火铳。
起源
目前还存在并已知纪年最早的元代火铳,是收藏在中国历史博物馆的一件元至顺三年(公元一三三二年)铜铳。铳体粗短,重6。94千克。前为铳管,中为药室,后为铳尾。铳管呈直筒状,长35。3厘米,近铳口处外张成大侈口喇叭形,铳口径10。5厘米。药室较铳膛要粗,室壁向外弧凸。铳尾较短,有向后的銎孔,孔径7。7厘米,小于铳口径。铳尾部两侧各有一个约二厘米长的方孔,方孔的中心位置,正好和铳身轴线在同一平面上;可以推知原来用金属的栓从二孔中穿连,然后固定在木架上。如这一推测不错,那这个金属栓还能够起耳轴的作用,使铜铳在木架上可调节高低俯仰,以调整射击角度。
一九六一年张家口地区出土了一件火铳,全长38。5五厘米,铳管的筒部较细但口部外侈更甚,呈碗口状,口部内径12厘米,外径15。8厘米,故又被称为大碗铳。此铳与前述元至顺三年铳基本属相同类型,也是安放在木架上施放的,被定为元代遗物。
与上面铜铳不同的另一类铜铳,口径比较上一类小得多,一般口内径不超过三厘米,铳管细长,铳尾也向后有銎孔,可以安装木柄。最典型的例子,是一九七四年在西安东关景龙池巷南口外发现的,与元代的建筑构件一起出土,应视为元代遗物。铜铳全长26。5厘米,重1780克。铳管细长,圆管直壁,管内口径2。3厘米。药室椭圆球状,药室壁有安装药捻的圆形小透孔。铳尾有向后开的銎孔,但不与药室相通,外口稍大于里端。发掘出土时药室内还残存有黑褐色粉末,经取样化验,测定其中主要成分有木炭、硫和硝石,应为古代黑火药的遗留,是研究我国古代火药的实物资料。另外,此铳的口部、尾部及药室前后都有为加固而铸的圆箍,共计六道。与这件铜铳形状、结构大致相同的铳,在黑龙江省阿城县半拉城子和北京通县都出土过。这类铜铳尾部的銎孔,是用以插装木柄的。
两类比较
将以上两类元代铜火铳比较一下,可以看出它们的不同特点。从重量看,前面那类重而后面那类轻。以至顺三年铳和西安出土铜铳相比,二者重量之比约为四比一;从口径看,前面那类大而后面那类小,前类超过十厘米,甚至超过十五厘米,而后类仅二至三厘米,仍以至顺三年铳与西安铳相比,二者口径之比约为4。6:1,也就是说前者约为后者的五倍;从使用方法看,前一类尾部銎孔粗,銎径以至顺三年铳为例,近九厘米,这样粗的銎孔如装以木柄,柄粗也应为九厘米左右,而单兵用手握持这样粗的柄是极困难的,何况还要点燃施放,铜铳还要震动,所以非安放木架固定的做法不可,而后类的柄径不过三厘米左右,正适于单兵用手握持施放。同时,从火铳本身的特点看,前类口径大而铳体短,后类口径小而铳体长。从以上几方面的分析比较看,它们确实代表了两种不同类型,前类可以视为古老的火炮;后类就是供单兵手持使用的射击兵器,可以说是近代枪械的雏形。
火铳这种新式武器,自元代问世之后,便以因为青铜铸造的管壁能耐较大膛压,可装填较多的火药和较重的弹丸而具有相当的威力,又因它使用寿命长,能反复装填发射,故在发明不久便成为军队的重要武器装备。到元朝末年,火铳已被政府军甚至农民起义军所使用。《元史·达礼麻识理传》中便记有至正二十四年(一三六四年)达礼麻识理为对抗孛罗帖木儿,布列战阵,军队中“火铳什伍相联”,可见装备火铳数量已相当可观。
明朝
分类
明代火器从其分类来看主要有两大类:第一类是用手持点放的火铳和鸟铳,其形体和口径都较小,一般筒内装填铅弹和铁弹等物,其射程仅数十步至二百步。第二类是安装在架座上发射的口径和形体都很大的火炮,多数筒内装填石、铅、铁等物,俗称"实心弹",少数的装填爆炸性的球丸,射程一般在数百步至二三里距离,主要用在守寨和攻城,也用于野战、水战和海战。明代的海船制造已经相当的发达,海船上就装备了这些火器。
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