教程案例讲稿

18卷68大自然探索Vol.18,SumNo.1999年2No.2,科科学技术我国的火器文献及其科学成(中国科学技术大学自然科学史研究室,合 摘要该文在对火器文献综合比较研究的基础上,论述了它们在研究我国配制工艺、火器制造与使用的指导思想火器种类制造技术火器文化等方面的科学成就及其历史和现实意义。,火器,文献,科学成就 我国的火器文 公元0世纪之初,中国已将用于军事。据5#6记载:公元0年(宋太祖开宝三年)兵部令史等进火箭法。公元5年,宋火箭、火与南唐。公元00年(宋真宗咸平三),02年,知宁化军刘永锡向献所制火,真宗赵/沿边造之以充用0。到仁宗时(公元3年~63年),曾公亮等所著56中,综述了当时的、是的燃和性能,力很微小。而利用的发射性能是在2世纪之后。2世纪0年代,南宋出现了以巨竹为筒的管形火器。到3世纪中叶前,开始出现金属管形射击)))火铳。它的发明使火器的发展进入了一个崭新的阶段。到4世纪初,元人在南宋发明的突和火筒的基础上,进一步制成了金属管形火器。14世纪中叶,在农民

元的中,金属管形火器已普遍应用,并已使用弹丸。金属管形火器的出现,是火器发展史的一项重大,从此火器逐步代替冷,并向近代枪方向发展。公元38年,明太祖朱元璋统一后,伴随着社会经济的增长,矿冶业和手工业的发达,外国科学技术的交流,以及外族的不断侵扰,火器得到较快的发展。不仅制造了数量众多、质量精良的火铳,还大量仿制了外来的佛郎机与火绳枪,创制了新型枪,发展了火箭等火器,发明了各种弹这在我国火器发展史上是空前的。火器制造与使用历史悠久,而标志火器技术思想成熟和大发展,火器科学技术形成的专著则始见于明。由于经济、文化发展的需要和的刺激,火器制造与使用的研究受到统兵将领较多的重视,在历代积累下来的丰富制造和使用经验的基础上,有关的论著相继涌现。在兵书中以火器论著为数较多,累计数目达十余种。它们对当时火器制造与使用的许多理论和技术问题,、、制造用器、因器练兵教战和布阵设防等方面,了深入的研究和全面的探讨。论著中保存了许多其他史籍罕载的珍贵科技史料,因而它们是我国和世界上火器科学技术系统理论最早、最有价值、最有影响的火器理论著作。112火器文献概在火器制造与使用的理论著作中,影响深远5火龙阵法6565纪效新书65练兵实6565西法神机65火攻挈要65武备志65大656565筹海图编6等,这些文献从各自不同的角度出发,对当时火器的制造与使用进行了系统的阐述。5筹海图编6记述了明军使用的海战,以及葡萄牙人制造的佛郎机;5纪效新65练兵实纪6全面系统地论述明嘉靖时期创制的,对外来铳用发射的改制等;56介绍了当时对西方国家的攻城研究的成果,以及对种配方和制理论、技术行分析解剖的研究成果;5谱6是火器专著,是关于火绳枪制造与使用的理论水平更高、系统性更强的著作,实践上创制了许多形制构造更新颖、用途更广泛的火绳枪,从而在理论与实践结合上,把中期枪的研制和使用推进到了新的发展阶段;5656则是我国最早全面介绍欧洲火器科学技术的专著,两者是具有共同时代特色的姐妹作,对明末清初的火器制造产生了重要的影响。特别值得一提的是,被称为军事百科性的兵学巨著56有6卷的篇幅全面记载了我国在7世纪初叶以前创制的0多种火器,介绍了这些火器的形制构造,以及制造与使用方法,是我国自宋初以来,尤其是,在火器创制与使用方面所获成果的光辉结晶。2火器文献的科学成反映了已把火器的制造与使用放在御敌保国的地位明朝建立后,首先是着两大,一是/元人北归,屡谋兴复0,构成北方边患;二是/岛寇倭夷,在在出没,故海防亦重0,构成东及东南沿海地区海患。/0/0,/0[1。因此,注重火器研制和使用的军事家们纷纷从高度出发倡导火器的发展。赵士桢频频上奏,请求把发展火器制造同固国安邦的长远打算结合起来,改善的装备与国防设施。他认为,讲究/,非一朝一夕之深,

而是国家万世之利0的大计,大力制造枪和战车,以/壮居重御轻之势,广之边方,可以张折冲御侮之威0[2。他潜心研究军事及火器技术等书,留心访求,先后研制成各有特点的火绳枪十多种。其他火器与战车十多种为火器的发展作出了重要贡献。戚继光无论是在东南沿海抗倭,还是到北方练兵守边,都极为注重火器的研制和使用,把火器看成是致胜和守边御敌的重要条件。为此,他创建了火器车营,即战车上装配火器的火器,较好、较早地解决火器(含火)使用问题。由于把火器装在战车上,运载方便,从而增强了火器的机动性能,发挥了火支援步兵的作用,对/挫凶锋0,/张国威0起到 对配方的认茅元仪在5武备志#赋6中说:/虽则硝、硫之悍烈,亦藉飞灰而匹配,验火性之无戒,寄诸缘而合会。硝则为君而硫则臣,本相须以有为亦并行而不悖,唯灰为之佐使0。又说:/硝性竖而硫性横0。何汝宾在5兵录#火攻药性6中说:/硝、硫为之君,木灰为之臣,诸为之佐,诸气药为之使0。还说:/硝性主直(直发者以硝为主),硫性主横(横发者以硫为主),灰性主火(火各不同,以灰为主,有箬灰,柳灰、杉灰、木灰、梓灰、胡灰之异)。性直者主远击,硝九而硫一;性横者之爆击,硝七而硫三0。两者用君臣佐使的关系比喻硝、硫、炭诸成分在中所处的不同地位,阐述了硝、硫、炭在中的不同火攻特性和作用,说明它们之间具有组配得当,才能有火攻之妙。孙元化在5西法神机6中认为,配制时,必须要了解硝、硫、炭/三物之性理0,如果/不因其性,不得其理,用之必不遂意0,配制不出性能良好的。赵士桢还针对空气温度对组配比率的影响,在5谱或问6中率先提出根据地区气候燥温之别,组配硝、硫、炭量。上述这些都表明,他们对配量的定性定量的认识,已具有一定程度的科学性,也为当时配制提供了理论依据。 5武备志#制火器法6记载了、喷射配方的不同组配比率,其中有:黄(即硫黄,下同)居硝六分之一,灰即炭粉,下同)居硝五分之一,为下料,为行或四分之一,灰居硝四分之一,为上料,凡纸筒、纸

之;黄居硝二分之一,水火球、烟球用之;之一,灰同之,为中料,,铳及鸟铳用之,,此外在硝、硫、炭中加入其他原料组成的火药配方甚多,仅在5兵录火攻药性6中就记载了350多个,按照这些配方配制的会产生不同的。这说明古人21213的配制工,因而制精选和提炼,都有详细的记载和论述。如茅元仪在56中就此写道:/,或甜井水。用大锅添七升水,下硝百斤。烧三煎,然后下小灰水一斤。再量锅大小,或下硝五十斤,止用小灰水半斤,,再烧一煎,出在磁瓮内,,,澄去盐碱水,刮去底泥,,余月严寒不0[3。焦勖在56中对硝提纯也作了更详细的描述,所不同的是,在锅内放蛋清,使硝石溶液内其他杂质在受热后漂浮在上面,以便随时撇去。在配制过程中,古人这种炼硝法虽是古朴的,但本身都是物理和化学中的一大成就。关于配制的工艺,茅元仪在5武备志6中作了叙述,即将提炼过的硝、硫、炭按配制的要求,秤准分量,按配分比例配制。他在总结制造的技术要领时,精辟地写道:/合药不厌精,碾药不厌细;锤打不嫌多,筑虚最所忌0这是非常深刻的科学见解,表明火记载了的火器研究状213115练兵实纪杂集6中说:/五兵之制固多种,古今所不同,在于因敌变置0/器械旧有可用者,更新之;者,改设之;原未有者创造之0[。他还对仿制火器从材料的选用到构件的装配使用,出了保证质量的许多严格而具体的要求。在这种思想指导下,他组织创制了适用于山地和水网地进行机动的虎蹲,适用于水战的喷筒、火桶、架射火箭,以及大量仿制的佛郎机,铜发/必须因时而创新0,要求枪制造者必须讲究制造之法,制造精利的枪,选用技精艺工匠,必须认真负责,因而他研制的十多种火器都是质地精良,为我国火器发展作出了重要贡献。21312

在 火器文献中,科学设计火器,诸如以口径的尺寸为倍数,按一定的比例,设计火和车的各个组成部分,弹重与装药量、射程与射角的关系等都阐述得十分详细透彻。焦勖在5火攻挈要#详察利弊诸原以为改图6中要求严格按照数量标准制器用器并将其视之如法。他:如果铸造火铳不按规定的长短与厚薄,发射者不了解火的射程,那么就不能收到致远命中的效果。5西法神机65火6中,都按用途把火分为战铳、攻、守铳等三类,并分别列举了不同火各部分的比例关系。茅仪在56中还详细叙述了各种火箭的箭筒件标。这里,值得一提的是,在5兵录65西法神机6和5火攻挈6中都从射击学的角度,列举了一些射角与射程关系的数据,以及改变俯仰角与射程变化的关系,并对弹丸射出膛的弹道抛物线作了定性研究,认为弹丸射出膛在空中飞行时,/全用其直势,半用其曲势,曲势过半,不能杀人矣0[5。这古代是一大突破,标志着弹道学理论已有发展,火器技术进入了新的发展阶段。 在明人火器文献中都详细叙述了不同火器的制造方法。赵士桢在5谱6中,介绍了当时制造枪冶炼钢材的炼钢法,焦勖在5火攻挈要#造作铳模诸法6中介绍铸其法是在铸前先制作身的外模和内模。用模铸法浇铸火,在当时是提高火性能的一种新式铸法。关于火箭制造方法在火器文献中论述较为系统。诸如戚继光在5纪效新书6卷15器械中,不仅讨论了火箭制造过程及注意事项,还给出了制造火箭筒的工具示意图,其中包括打制火箭筒燃烧室的阳模、阴模及方形座盘。尽管仍欠具体,但从这里已能掌握古代火箭制造技术的概念,从中也可以看出技术家把火箭制造技术推向一个新的发展阶段。 综合火器文献记载,在,火器得到全面的发展。尤其是管形火器发展很快,由简单的火铳,发展到鸟枪由没有瞄准装置和火绳点火发展到较完善的瞄准装置和击发装置;由单管发展到多管连发[6。枪类,有单管枪,分无敌手铳、快、;;轻型火礞分为虎蹲旋风、飞等;大型火分为大将礞;性火器,为人、慢;类有万弹、无雷;水雷类有水底龙王、江龙、既济雷等。特别值得是火箭的发展,明代已经达到相当高的水平。的燃烧性火器发明了七八种喷筒,广泛用于水陆和攻守战斗。此外,自明英宗明末还创制了十几种火攻战车类火器。上述这些都表明火器品种群已初步形成,它们各具有自己的特色。21315记载了火器文化的发,形成了我国独特的火器文化。火器文化的发展,的火器文献为其重要的组成部分。在,火器研制家们为了创造新型火器,除了潜心研究和不断探索外,不固守某种文化观念,或排斥另外的文化观念,采取各种有效措施学习和吸收西方火器制造的经验和创造的成果。从嘉靖年起,到明末清初出现过两次学习西方先进火器技术的。其一是在汪的大力推动下,火器研制者们5纪效新65练兵实纪65武备656兵录65筹海图编6中都详细记载了火绳枪的制造技术,这是枪制造水平提高的表现。其二是以和仿制西洋为主要内容的学习欧洲火器科学技术。这次学习,通过利玛窦(MaoesRcc)等西方传教士,引进了欧洲火器的科技理论。从而增强了对西洋的理性认识,掌握了构造的原理,不仅制成了红夷系列的大中小各型火,而且编著了565火攻挈要6等火器专著。这次学习,使欧洲的火器理论和制造技术得到了广泛的流传和长足的发展,对明末清初的火制造,起到了积极的推动作用。显然火器文化是在不断学习探索吸,因而这种文化也具有兼容性和思辨性的特点。由于的火器研制家,仿制外来枪和对各种传统火器进行改进和创新,出现了许多新型火器,使军事领域的各个方面都产生了较大。这些主(1)编制装备的新。这一以戚继光(2)军事训练内容的。这种的主要内

,新创制的虎蹲等各类火器的使用训练,其训练方式在戚继光5纪效新65练兵实纪杂集6中,都有详细的记载和论述。(3)车铳结合引起战法的。把火器装在战车上装备进行,这是中期火器使用的一大发 火器文献的历史和现实意火器文献既是我国研究古代火器技术的重要文献,也是研究中国古代科学技术的重要文献,至今仍有参考价值在军事科学、军事技术史上占有重要的地首先,的火器文献不仅反映了古人在抗倭御虏的军事形势下,极为重视火器制造和使用,把它放在御侮和国防建设的地位加以研究;同时还表明,古人总结研制和使用的实践经验,使之上升成为理论的认识,形成了我国古代独特的。配制理论是中华民族对世界科学技术的一大贡献,我国是的祖国。其次,的火器文献总结了火器制造的科学的设计思想、制造方法等宝贵的经验,以及火器的发展对军事领域所产生的积极影响,具有相当高的水平。火器的制造技术和制造经验,尤其是坚持发展创新的观点和精益求精的制造思想,至今仍有实践意义。第三,火器文献中所记载的创制精良的各种火器是我们的祖先富于创造、长期探索所获得的,它们是我国古代人民劳动和智慧的结晶,为我国珍贵的科学文化遗产。其中火器研制者创造的火器技术,则为近代火器技术的发展启发了思路。他们富于创造和不断探索的精神,第四,的火器文献还是中华民族传统兵学文化优秀遗产的组成部分。赵士桢孙元化、焦勖等均为我国杰出的军事技术家,他们业绩卓著,贡献巨大,是火器发展史上永放光芒的灿烂群星。特别像赵士桢、戚继光这样重视火器研制,利用研制成果,并写下制造与使用火器的理论著作,在当时的世界上也是罕见的。5武备志6等火器制造与使用文献,是在火器制造与使用方面所获成果的光辉记录,不仅具有科学和历史价值,而且具有很高的学术价值。不仅如此,在他们的著作中,大多谈今论古,气势磅礴,文笔优美,辞有异彩,反映了中华民族人文意它所代的文底, 而具有相我国历史上的是在社会生产力的基础上,随着科技水平的提高逐步发展起来的。现代领域里正在发生一场巨大的。这场所企求的不是传统的物质和能量两大要素,信息三大要素的结合;不是企求造出破坏力大得惊人速度快得惊人的新式,而是把争夺硬的火力优势转向争夺打赢未来信息战的信息优势上来,发展以为的高技术。因而这在军事领域都将有一系列的变化和革新。这就要求我们,要从时代的角度、的彻底性以及从思想观念到各方面的具体行动来认识