明朝後期對中西火炮技術的認識.

黑火藥最早由中國人發明似無疑問，而最早的管形火器，一般認為是南宋紹興三年（1132年）陳規守衛德安時用巨竹製造的「火槍」，是目前所知世界上使用管形火器的最早戰例。《金史》中所提到的「飛火槍」，即在普通長槍的槍頭後部綁紮一個裝有火藥的筒（通常是紙制的），作戰時點燃筒中的火藥，噴出火來用以燒傷前來格鬥的敵軍，火藥燒盡後則可同一般長槍一樣格鬥扎刺，這種玩意類似噴火筒。另一類「火槍」就是陳規用巨竹製造的，每支用兩個人扛抬發射，點燃後噴射火焰燒向敵方，這已是一種原始的管形火藥火器了。槍炮應該是噴火筒的合理延伸，因此很快出現了近代槍炮的前身。 一、 火炮在東西方的發展： 公元1259年壽春府（今安徽壽縣）製造了發射「子窠」的「突火槍」，此槍用大竹筒製成，內裝火藥，還安有「子窠」，作戰時點燃火藥，利用火藥燃燒後產生的作用力射出「子窠」。如果「子窠」就是子彈這一推測正確的話，那末這種「突火槍」可以算作近代槍炮的前身。在元代中期，這種管形火器由竹製改用金屬來製造以後，被稱做 「銃」。 元明銅鐵制火銃傳世及出土的很多，按新華網哈爾濱2006年8月5日電訊（記者呼濤），經有關專家學者研究認定，內蒙古新發現的元代火銃是迄今為止所發現中國最早的有明確紀年的銅火銃,也是迄今所知世界上最早的火炮。 這件火銃發現於1987年7月，1998年10月入藏蒙元文化博物館，並於2004年經過中國社會科學院考古研究所、中國人民解放軍軍事科學院戰略部歷代戰爭和戰略研究室、內蒙古大學蒙古學研究中心的有關學者共同認定為世界上最早的火炮。為銅質鑄造,銃形為碗口銃,全長34.7厘米。銃身豎刻兩行八思巴字銘文表明其製造於「大德二年」,即1298年。在以往發現的元代銅銃中,有明確紀年的最早實物是藏於北京中國歷史博物館的至順三年（1332年）碗口銃。（《文物》雜誌1962年第3期）此次新發現的內蒙古銅口銃,比至順三年銃早了34年,成為一支中國和世界上最早的火炮。 一般認為是蒙古西征將火藥帶到阿拉伯，然後再傳入西方。火炮在西方的出現據考證應該是在公元 1250 至 1275 年間在北非及西班牙的摩爾人王國中，這也是阿拉伯人將火藥引進西方的旁證。阿拉伯人使用的叫做「馬達發」的火器，從形態看和南宋突火槍大體類似。1325年，阿拉伯人曾使用「馬達發」進攻西班牙的巴扎城。 西方對火炮最早而無爭議的文字記載出現在 Walter de Millimete 替英國愛德華王子（日後的英王愛德華三世）在公元 1326 年寫的書 De Offciis Regnum（論國王的職責）中，有一張用火炮發射金屬箭頭的彩圖。雖然沒有任何文字說明，還是可以看出是門火炮。事實上這種大炮只是一支巨大的的箭；這種「導彈」很快就被石制炮彈所代替。同一年（公元 1326 年），義大利的弗羅倫剎城訂購了銅製大炮和一些鐵彈丸和鐵箭矢，交易文件還保留到今日。愛德華三世在公元 1327 年跟蘇格蘭人作戰時曾經攜有一些「crackys of war」，大約是重在15至30 磅之間的輕型炮。公元 1345 年二月一日，愛德華三世的大侍官記載了一筆修理 13 門大炮 的費用。同年在英法百年戰爭中著名的 Crecy 之役，愛德華三世用了兩到三門大炮，擊敗了法軍十字弓手。其後，愛德華三世使用大約 20 門大炮來圍攻加萊城堡。（《槍械發展史.第2章》） 可確認的是在 13 世紀末和14世紀初，東西方几乎同時出現火炮的雛形，說明中國傳播到西方的是火藥知識，而非直接的軍事發明。火炮應該不是一地一人的偶然發明創造，而是在中國火藥武器知識影響下，東西方各國分別獨立發展起來的。 二、中西方火炮技術拉開了距離 明初火器有較大的發展，居世界領先地位。但正統之後，一則由干承平日久，沒有發展.火器的迫切要求;一則由於統治階級「恐傳習漏泄」, 進行封鎖，如「宣德五年，敕宣府總兵官譚廣：「神銃，國家所重，在邊墩堡，量給以壯軍威，勿輕給。」正統六年，邊將黃真、楊洪立神銃局於宣府獨石。帝以火器外造，恐傳習漏泄，敕止之。」（《明史》卷九十二《兵志四》），所以火器發展基本呈現停滯狀態。但在西歐，自13世紀末14世紀初開始火器的發展後，由於各國間和各國內部爭戰不已，火器得到了迅速發展。到嘉靖年間，中國人反倒要向西方學習。 例如，在中國明代中期，嘉靖四年(1525)製造的「毒火飛炮」，發射用生鐵製造的爆炸彈，這是中國火器史、也是世界火器史上最早發射爆炸彈的火炮。開始使用短身管的火炮發射爆炸彈丸，這可謂最早出現的榴彈炮。嘉靖二十五年(1546)，陝西三邊總督曾銑及宣大總督翁萬達的上疏中有關毒火飛炮的記敘是對這種火炮的最早文獻一記載。（周谷城主編 劉旭著《中國古代火炮史》p48） 而在在歐洲，捷克人在1419年至1436年的胡司戰爭中，首先使用了手炮---一種短身管的火炮-----榴彈炮。「榴彈炮」( Howitzer)這一術語，也來自捷克文(Hou fnice). 15世紀末，義大利和德國也出現了發射石霰彈的短管炮。早期火炮使用的彈丸形形色色，從金屬箭頭，銅炮彈、鉛炮彈、鐵炮彈、到石頭炮彈都有。到16世紀中期，歐洲各國已普遍使用身管較短的滑膛炮發射球形爆炸彈丸，但中國仍然主要使用實心彈，使用「開花彈」的火炮種類不見增多。在《籌海圖編》、《武備志》中提到的火炮仍然以發射實心彈為主。《武備志》卷122至123記載了明代使用的十七種火炮，從文字和圖形上來看，其中發射圓形實心彈的十三種，發射空心彈的僅一種，發射空心彈的佔全部火炮的6%。 在中國的元末明初（1 4世紀後半期），大口徑臼炮出現。現出土的這個時期鑄造的鐵炮，有的口徑較大，幾乎呈喇叭狀，如上述至順三年（1332年）的碗口銃也可算是。這些炮用來發射石彈，應是現存最古老的臼炮。據明史記載，洪武年問鑄造的碗口銃，全長為315--520毫米，口徑在100-109毫米，重8.35---26.5千克，銃口敞開，便於裝填石彈。洪武十八年(1385)永平府(在今河北盧龍)製造的大碗口銃，全長520毫米，口徑108毫米，重26.5千克。此銃1972年在河北寬城出土，是當年明軍守御寬城所用的守城炮。1965年在湖南株洲發現的大將軍炮，明代正德六年(1512)十月鑄造，全長810毫米，口徑220毫米，重348千克，已是當時較重型火炮了。（《世界軍事寶典.兵器卷》216-217頁） 在歐洲早期火炮幾乎都是臼炮，應是從調製混合藥物的石臼而來。這些石臼炮的尺寸不大，裝藥量也不多，發射石彈的殺傷力有限，估計只是起心理震撼作用。而到15-16世紀出現的歐洲臼炮，其技術已追上中國。如名叫「達勒.格里特」(Dulle Griete)的根特射石炮，口徑為25英寸(635毫米)，發射700磅(317.8千克)重的花崗岩石彈。俄國的巨型射石炮，身管長9英尺(2.74米)，口徑達36英寸(914.4毫米)。另一門由蘇格蘭王詹姆斯二世1460年訂製的著名火炮是 Mons Meg，長 4 公尺（13 英尺 4 英吋），口徑 50.8 公分（20 吋），可發射重350磅(158.9千克)的石彈，現正保存於英國愛丁堡。（《槍械發展史.第2章》） 俄國 1525年鑄造了歷史記載的最大口徑的「莫斯科」巨型臼炮，它的口徑為36英寸(914.4毫米)，身管長18英尺(5.49米)，發射一噸重的石彈。15世紀使用臼炮數量較多的一次戰役，是1453年土耳其蘇丹穆罕默德圍攻君士坦丁堡。 當時，土耳其蘇丹在東方集中了68門火炮 攻打歐亞大陸交界處的這座古城。其中，最大的火炮是名叫「皇宮」的射石炮。它的口徑為30英寸(762毫米)，需用60頭牛200個人才能移動。它的射程大約為1英里(1.61千米)，一發石彈重達l600磅(726.4千克)。從匈牙利徵募的炮匠烏爾班(Vrban )，為「皇宮」射石炮裝填一發石彈，要用兩小時。「皇宮」射石炮沒有炮架或支架，放在泥土墩後面進行射擊。在14個炮兵連長達兩個月的猛烈轟擊下，這個在公元330年為君士坦丁建立的的城市，終於落入奧斯曼帝國的統治之下。這場戰爭的結局標誌著以城堡為依託來幾乎無限期地抵禦任何攻城器械攻擊的年代一去不復返了。 英國倫敦塔現存一門跟這些攻城炮類似的一門火炮，它是在公元 1464 年由土耳其造炮巨匠穆尼耳.阿里鑄成，長 5.2 米(17 英尺)，重量超過 17 噸，發射時裝用重達 136 公斤（300 磅）的火藥，可以將 295 公斤（650磅）重的彈丸投射到 1.6 公里（1英里）之遙。（《世界軍事寶典.兵器卷》217-218頁） 這些西方用於實戰的巨型炮，無論口徑重量和發射的炮彈及射程，都超過了同時期中國火炮。 17世紀以後，西方火炮質量大為提高，火器型號向著規範化方向發展，並開始按作戰用途將火炮區分為攻城炮、野戰炮、岸防炮。所有這些炮都有炮耳，瞄準具，按數學理論計算髮射彈藥。歐洲人開始吸收和創製出各種新式槍炮。當時世界上較為先進的火炮紛紛在西方出現。 三、明朝人見識到的西方火炮技術 當西方人終於來到中國沿海時,中國人開始認識到了西方火炮的厲害。中葡的第一次武裝衝突「屯門之戰」（1521年），按《廣東通志》記載：「檄海道副使汪鋐帥兵往逐，其舶人輒鼓眾逆戰，數發銃擊敗官軍。尋有獻計者，請乘其驕，募善水人潛鑿其底，遂沉溺，有奮出者悉擒斬之，余皆遁去，遺其銃械」。此役明軍耗時8個月，多次被葡萄牙人「數發銃擊敗官軍」。此銃就是著名的「佛朗機」，此戰後為明軍引進仿製。其實，明朝在弘治年間(70年前)已有走私海商經東南亞獲得過這種武器，只不過當時沒給這種武器起名,也沒加以研究仿製，等戰場上吃了苦頭才開始認真研究起來。據胡宗憲《籌海圖編》記載，佛郎機炮「以鐵為之，長五六尺，巨腹長頸，腹有長孔，以小銃五個輪流貯葯安於腹中，放之。銃外又以木包鐵箍以防決裂。海船舷下每邊置放四五個，於船艙內暗放之。他船相近，經此一彈，則船板打碎，水進船漏。以此橫行海上，他國無敵……海船中之利器也。守城亦可。持以征戰，則無用也。」後來，明朝兵部鑄造一千多佛郎機大炮，名為「大將軍」，下附木架，可高可低，發放於三邊守軍。「然將士不善用，迄今莫能制寇也。」 近80年後荷蘭人又來到了中國沿海，此時中西火炮技術差距更加大了。1604年(萬曆三十二年)七月，由韋麻郎率領的兩艘荷蘭巨艦及二中舟先後抵達澎湖，其時因汛防結束，明朝汛兵亦已撤走，於是荷蘭人如入無人之境，在這裡「伐木築舍，為久居計。」（《明史.和蘭傳》）。此後, 荷蘭海船游弋閩粵沿海, 其堅巨高廣日益為沿海軍民所認識。福建將領朱文達說:「紅夷勇鷙絕倫,戰器事事精工, 合閩舟師, 不足攖其鋒」。 (張燮《東西洋考》卷8 稅考)明朝福建官方對於荷蘭人的「巨艦大炮」毫無抵禦之方，只有想法子以「互市」為餌，誘以退出澎湖，移舟遠去，以便以「揚帆歸國」奏報朝廷，了結此事。這時新任福建巡撫南居益到任，朝廷明令福建當局把「紅毛 」趕出澎湖，南居益苦思破敵之策。此時荷蘭人的戰艦封鎖了漳州海口，南居益親身體驗了荷蘭的「巨艦大炮」，他在〈謹陳閩事始末疏〉中說：「……見大海澎湃中，萬難接濟戰。夷舟堅銃大，能毒人於十里外，我舟當之無不糜碎。即有水犀十萬，技無所施。」 明人沈德符所撰筆記《萬曆野獲篇.紅毛夷》記載了明軍與荷蘭軍遠距離海戰時的史事，荷蘭人所施放的紅夷炮:「第見青煙一縷，此幾應手糜爛，無聲跡可尋，徐徐揚帆去，不折一鏃，而官軍死者已無算。」 明朝人把荷蘭火炮戰艦看作自己無法對付的龐然大物和難以逾越的海上屏障；「我舟高大, 不及彼五分之一, 而欲與爭勝於稽天巨浸中, 必無幸矣」。 (史澄《廣州府志》卷120《崔奇觀傳》) 號稱紅夷大炮的荷蘭火炮是明人所見到的威力最大的西洋火器。與佛朗機相比, 其設計鑄造更趨精密, 展示了更大威力。萬曆三十三年(1605 年),荷人出沒廣東,粵人謀與澳門葡人共拒敵人。明朝是從中荷實戰中逐漸認識了荷蘭火器。巨銃乃紅夷所恃長技,「長丈有咫, 能毒人於二十里外」。(陳繼儒《晚香堂集》卷3《賀福建南大中丞平紅夷序》)「二十里外」純屬誇張，不過射程驚人應該不假。 另外還有對西方火炮技術表示震驚的言論，如:荷蘭「大銃長二丈余, 中虛如四尺車輪雲。發此可洞石城, 震數十里」。 (茅瑞徵《皇明象胥錄》卷5《和蘭》) 紅夷大炮「一發十里, 當之無不立碎, 我雖有利刃, 勿可與敵; 雖有銳兵, 勿可與戰」。(沈國元《兩朝從信錄》卷16) 萬曆末年，從廣東沿海英國沉船上撈起的20多門火炮先後運到北京，經試用，比先前傳入的佛郎機銃性能好，威力大，因而引起明朝庭的關注。當時即把此炮定名為「紅夷炮」。在徐光啟等人力主下，明廷在天啟年間向澳門葡萄牙當局購買的第一批紅夷炮，並僱傭葡萄牙軍人訓練炮手作戰，同時開始了仿製鑄造。相對於明軍的傳統火器，紅夷炮鑄造所遵循的「模數」、施放時的「炮表」化、輔助設施的配備、炮彈的多樣化、射程遠、爆炸力強，其威力遠超明軍的傳統火炮。但它的局限性也不小，如長於攻城，卻拙於野戰，裝填發射的速率不高，且炮體笨重，無法迅速轉移陣地，故庄野戰時，多只能在開戰之先就定點轟擊，當敵我情勢發生逆轉，往往無法機動反應。西方當時發展出的攻城炮、野戰炮等明朝並不知曉，也無從仿製。因此，明末在遼東的多次戰役中:明軍雖擁有紅夷炮，但卻無法有效壓制清軍的勇猛衝殺。 四、國人對中西火炮技術的比較 明代初期火炮限於科學技術水平限制，有著的兩大缺點； 其一、以戚繼光根據自己多年的實戰經驗所指出的；「重而難舉，發而莫繼」，這裡主要指大型火器的問題。正如戚繼光所言：「舊有大將軍、發熕等器，體重千餘斤，身長難移，預裝則日久必結線眼生澀，臨時裝則勢有不及，一發之後，再不敢入葯，又必直起，非數十人莫舉。」 （《練兵實紀雜集》卷五 軍器解）由於發射速度慢，裝葯操作複雜費力，一旦面臨實戰，敵人常常趁「一發之後，倉卒無以繼之」，或「必伏其身，挨我火發、聞聲之後即衝突而來」，或者「佯挑戰誘我，或驅所擄掠我中國人先嘗，我火器疊發敵疊為進退，葯盡敵沖而前」 （《練兵實紀雜集》卷五 軍器解），導致明軍常吃敗仗，火炮威力的發揮大打折扣。 歐洲時的鑄造技術並不特別優越，中國自戰國後逐漸掌握了煉製熟鐵、可鍛鑄鐵和灌鋼等技術，17世紀，中國煉鐵技術與世界先進水平間的差距並不明顯。然而西洋火炮在設計上，則具有管壁較厚、炮管由前至後漸粗、且倍徑（指火門至炮口之距離與內徑的比例）較大等特點，故射程提高、殺傷力增強且較不易膛炸。此外，西洋火炮的炮身多安有準星和照門，以為瞄準之用，兩旁並鑄有炮耳，便於架設在炮車或炮架之上，以調整射擊角度，操作相當方便。" 其二、明代前期的火炮如碗口筒炮、鉛彈一窩蜂、迅雷炮、大將軍炮等等，均無瞄準具，所以命中率很低。這個毛病比較致命，大大限制了火炮威力的發揮；為了提高火炮發射的命中率，明中葉以後，採用佛郎機炮的先進技術，在炮身前加照星，後設照門，從照星孔內進行瞄準，「千步外皆可對照」，發射時，「托面以目照對其准，在放統之人用一目瞄看後照星孔中對前照星，前照星孔中對所打之物」（《武備志》卷122）。這樣，大大提高了火炮命中率。 紅夷炮大量引進時，中國開始使用銃規。所謂銃規，就是可用來量炮管的仰角，炮手可用銃規測量火炮的射程和測量火炮應該裝填的火藥量。這就是「葯彈相稱」的發炮要領。當時中國並沒有彈藥相稱的觀念，由16世紀歐洲的火炮製造家依據彈道學原理髮明，在銃規上刻有相應的比例尺，讓炮手不需要複雜的計算，就可簡便地估計裝藥量，這是火炮發射技術上的重大突破。明朝有炮手用空炮（少量填裝火藥）而被嚴重懲罰，結果後來的炮手都將彈藥裝得滿滿的，常導致膛炸。。 中文史料中最早提到銃規的，是孫元化所寫的《西法神機》。在何汝賓的《兵錄》中，則有幾幅銃規的使用圖。 有關銃規的規格和用法，在湯若望與焦勖翻譯的《火攻挈要》中有簡明的記載。《火攻掣要》卷上《裝放大銃應用諸器圖說》提到；使用銃規時先將長柄插入炮口，便可以經由垂著的權線，在弧上讀出炮管的仰角。不過，這樣就要求在操作時,炮手必須冒著敵人的火力跑到炮口處測量，因此後來的人改進發明了可放在炮管末端使用的火炮仰角儀。明朝後期大量引進西洋火炮時，明朝時人曾對西方火炮的技術特徵和威力等與中國傳統火器進行了比較。如1623年明人焦勖參考西方技術書籍編著的《火攻掣要》書序中說:「近來購得西洋大銃，精工堅利，命中致遠，猛烈無比，更勝諸器百千萬倍」。並詳細比較了同期中西火器的技術特點。中國火器「鑄造無法，其大器不過神威發熕，滅虜虎蹲，小器不過三眼快槍。此皆身短，受葯不多，放彈不遠，且無照準而難中的。銃塘外寬內窄，不圓不凈，兼以彈不合口，發彈不迅不直，且無猛力。頭重無耳，則轉動不活，尾薄體輕，裝葯太緊，即顛倒炸裂」。 而「西洋火器」其「制亦長短中矩，厚薄適宜，其用能命中致遠，堅利猛烈，更以造鑄有傳，葯彈兼精。」 火藥配製方面，中國造葯缺乏技術標準，「不諳分兩輕重之術，配合研搗之功，不能摧堅破銳，及損槍壞統及收涼失事，而延禍極慘」。西洋火藥「迅速猛烈，燃之手心不熱，紙上不焦及不致損槍法。」 發射技術上，中國「不諳遠近之宜，多寡之用，循環之術。或失期妄發，賊至而反致缺誤;或發而不繼，乘間而衝突而人;或倉皇失火，未戰而本營自亂。西洋分仰、平、倒三法，而知彈所到之遠近，更輔之於窺遠神鏡，百發可以命中」。（《火攻掣要.火器總論》卷上）。 從上述明朝人共同的觀點可看出，明朝末年中國的火炮製造和操縱技術確實已遠遠落在歐洲人之後。 之所以如此的重要原由，涉及中國科學史的大問題，本文無法深入探討，只提一點： 最關鍵的是，當時西方的軍事學已與數學密切結合，如在利瑪竇(Matteo Ricci, 1552-1610)於萬曆三十五年(1607)所撰的〈譯《幾何原本》引〉中，即有云：「借幾何之術者，惟兵法一家，國之大事，安危之本，所須此道尤最亟焉！」強調幾何知識乃為精通兵學所必需。而李之藻在天啟元年(1621)所上的《為制勝務須西銃，乞敕速取疏》中，亦稱西國放銃之人均「明理識算」。伽利略以來西方古典彈道學理論的發展，以及火器家們在實戰中經驗的積累，實踐的總結等，加上西方近代數學的發展，是火炮在西方得到大發展的重要因素。 從天啟元年(公元1621年)徐光啟、李之藻等人開始購買紅夷炮起 ,迄至清康熙三十五年(公元1696年) 平定新疆葛爾丹叛軍止 ,在這70多年中 ，歐洲16世紀末至17世紀初的火器理論與製造技術，在中國得到了廣泛的流傳。但是，也是在這70多年，歐洲的火器理論與製造技術又邁上了一個歷史發展的新台階，而中國在這方面卻仍然停留在17世紀初的水平上。而17世紀初，沙俄就製造出口徑為3俄寸(76毫米)的青銅「皮夏利」炮，炮膛內有10條螺旋形膛線。這種「皮夏利」炮從炮尾裝填，使用楔形炮門關閉，近代後裝線膛炮的雛形也已產生，這種炮曾在列寧格勒炮兵歷史博物館展出。此後更由於清王朝在國內安定後馬放南山，不再重視火器研製，與天主教會的矛盾隔斷了東西方火器理論與製造技術的交流渠道，從而使中國的火器研製業每況愈下，中外火器發展的差距越來越大。
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