History 版 (精华区)

发信人: khl (飘渺公主), 信区: History
标  题: 3 红夷大炮与明清战争
发信站: 哈工大紫丁香 (Mon Jul  5 11:01:45 1999), 转信

发信人: bluebird (子衿), 信区: History
发信站: The unknown SPACE (Thu Jun 24 12:46:09 1999), 站内信件

四、铳尺的刻划与弹药的装填


　　为使每门火炮得以发挥最大威力，炮手还必须讲求所装填炮弹的大小和火药的
用量。虽然明清之际所使用的炮弹形制甚多，但其中仍以可做为攻城利器的实心圆
弹最常用。由于当时的铸造技术尚欠精良，为减少不合式或生锈之炮弹于爆炸后卡
在管内的危险，通常均取游隙（Windage，指炮管内径与弹径的差值）为内径的1/21，
亦即设定内径为弹径的1.05倍，此值导致炮弹的威力被大幅削弱，据估计每次发射
所装填的火药即有1/4至1/2因而浪费掉。

　　在《火攻挈要》中，亦尝述及游隙的原理和其理想值，文曰：

合口之弹，不可太小，小则铳塘缝宽，火气傍泄，发弹无力，且不得准。亦不可太
大，大则阻拦塘内，倘偶发不出，则铳必炸裂。其法必欲大小得宜，凑合口径，微
小二十一分之一，更欲光溜极圆，毫无偏长、歪斜等弊，则击放之际，火力紧推弹
身，必更远到而中的矣！ 


其中所提出弹径与管径的最佳比例，即与欧洲所用之值完全一致。

　　当炮弹的重量确定后，炮术家们认为所需装填的火药，亦应有一理想值。塔尔
塔利亚指出最恰当的状况在使火药于完全燃烧的瞬间，刚好将炮弹推至管口，如此
可使炮弹获得最大的推力。如用药过多，不仅浪费且还有膛炸之虞；用药过少，则
炮弹在受到最大的推力后，仍处于管内，其运动将会受到管壁的阻碍而威力衰减。


　　在十六、七世纪，欧洲各国所用的火炮形制颇为混乱，共有大鸩铳(Cannon)、
半鸩铳(Demi-cannon)、大蛇铳(Culverin)、半蛇铳(Demi-culverin)等十余炮种，
每一炮种乃以其倍径相同做为主要特徵。这些炮种有的尺寸相当多样化，如西班牙
军队所用的大鸩铳，即有使用30,35,40,45或50磅铁弹者，而不同国家对炮种的定义
亦略有出入，即使是同一国家也不曾完全标准化。当时的铸炮者根据实际的测试结
果，发现每门炮所需装填的药弹重量比，常随其炮种的不同而变化甚大。1600年左
右，西班牙炮兵即定义大蛇铳和半蛇铳的药弹重量比为1:1，半鸩铳为3:5，大鸩铳
为1:2。

　　此一「药弹相称」的发炮要领，当时在中国并不为人所普遍熟知，如崇祯三年
思宗曾因当时炮手有使用空炮（指象徵性地填装火药）者而加以严惩，故此后炮手
「每炮用药必满」，大大增加了膛炸的可能。此外，徐光启于奉旨铸炮时，思宗也
曾因花费甚钜，而下旨要徐氏试验在炮中装填更多的弹药，希望能藉以增强威力，
徐光启即曾因此上疏向皇帝解释药弹不能随意加添的道理。崇祯四、五年间，发生
吴桥之变，莱州的明朝守军在使用西洋火器抵御孔有德的叛军时，也尝因不谙正确
比例而装药过多，结果不仅膛炸并有多名炮手伤亡。

　　由于炮弹的材质（以铅、铁、石为主）常受制于环境而无法划一，司铳者为求
能以最经济的火药量将炮弹击出，并尽可能减少发射时的后座力，故对较轻的炮弹，
往往装填以较少的火药，以使炮弹离开炮管的初速维持定值，如此，各炮在新铸之
初所做的射程测定表，即无需因所用炮弹的不同而做任何调整。

　　为帮助司铳者判断不同材质的圆弹所应填装的火药量，十六世纪欧洲的火炮制
造者，即在铳规上刻有相应的比例尺，让炮手无需复杂的计算，就可简便地估计装
药量。《火攻挈要》一书中曾叙及此种铳尺曰：

其权弹用药之法，则以铳规柄画铅、铁、石三样不等分度数，以量口铳若干大，则
知弹有若干重，应用火药若干分两。但铁轻于铅，石又轻于铁，三者虽殊，柄上俱
有定法。无论各样大铳，一经此器量算，虽忙迫之际，不惟不致误事，且百发百中，
实由此器之妙也。 


知在每门大铳所附的铳规长柄上，大多刻划有铳尺。

　　中国军队使用过的铳规和铳尺，现似已无实物留存，而欧洲现存的此类火炮用
附件亦不多。笔者近在义大利佛罗伦斯科学史博物馆的藏品目录中，见到一个数学
工具箱，其内即有一具1688年义大利制的铳规，长柄约合31.5cm，此与《火攻挈要》
中所称铳规「股长一尺（约31cm)」的记载相近，柄上可见一条标明为Ferro（铁）
的非线性间距尺，从0至120间，每隔5个单位有一刻划，其中在0-25之间，更每隔1个
单位即有一细刻划。至于在长柄的另一面，也有注明为Pietra（石）和Piombo（铅）
的两条非线性尺，刻划分别在0-36及0-100间。

　　据笔者的推判，操作时炮手先须依炮弹所使用的材质（铁、铅或石）择取一条
相应的非线性尺，次将该尺的零点对准炮管的内壁，再沿著炮口某一直径方向读出
内壁另一端所交铳尺的刻划，该值即为所应装填的火药重量。由于石弹的杀伤力较
小，且需人工切磨，相当耗时，而铅弹的造价又较高，故当时西方已多使用可大量
模铸的铁弹，此或为铁弹用尺单独出现在柄上一面的主因。

　　依照基本物理学和化学的常识，在炮弹初速保持不变的情形下，所需的火药量
应大致与炮弹的重量成正比，亦即约与炮管口径的三次方和炮弹的密度成正比，故
各铳尺在某一点上所刻划的火药重量值，应与其零点至该点距离的三次方成正比，
而三条铳尺上刻划相同药重之点至零点的距离，则应与炮弹密度的三分之一次方成
反比。经查佛罗伦斯科学史博物馆所藏铳规上的非线性尺，其刻划的规则即与前述
的理论推判完全相合。

　　虽然火药的配制当时还无法完全标准化，但铳尺的发明可使炮手迅速地掌握恰
当的药量，实为火炮发射技术上的重大突破。或因此一缘故，铳尺的形制和其操作
方式在中国往往被视为秘学，以致在当时论及西洋火器的中文书中，对其具体的使
用方法，即大都不曾著墨，所绘之图也不详实。如在《火攻挈要》中，仅于书首绘
有一铳尺的略图（见图四左图），其上列有标明为石、铁和铅（「铅」字脱漏）三
种不同的比例尺，惟各刻划的间距相当粗略，各数值对应之点亦不明确。



图四：《火攻挈要》（左）和《西洋火器法》上所绘铳尺之刻划。


　　除了《火攻挈要》之外，据笔者所知，在明清之际的中文文献中，另一幅硕果
仅存的铳尺图，乃见于穆尼阁(Johannes Nikolaus Smogulecki, 1610-1656)所撰的
《西洋火器法》一书（见图四右图），但该书对尺上的刻划或使用的方式亦不曾做
任何说明。

　　《西洋火器法》的成书时间不详，然因穆尼阁在顺治二年(1645)始抵达澳门，
并于十三年病逝，故必撰于1645-1656年间。穆尼阁在华期间尝于南京为薛凤祚(1600-1680)
、方中通、汤获等人讲授西学，其与薛氏的交往尤多。薛凤祚，字仪甫，山东益都
人，融贯中、西之学，曾编选《历学会通》近六十卷，书中即收录有《西洋火器法》
一卷，惟易名为「中外火法」，卷首题：「南海穆尼阁撰，青州薛凤祚述」。薛氏
对军事之学也颇有造诣，除尝亲自训练乡兵、修筑堡垒外，其所师事的鹿善继，更
是名将孙承宗经理辽东时的主要幕僚，且为徐光启的得意门生。

　　虽然《西洋火器法》中的铳尺刻划要较《火攻挈要》清晰许多，但仍有失精确，
如在该图的比例尺上，两差距为5的数值间，原应有五格较细的刻划，但图中却误分
成六格，又，铁弹用尺上的「十五」被刻成「五」，且同书所绘的铳规图，本应将
一象限分成十二等份，也被误绘成十三等份。此外，书中所列各不同仰角的射程表
（以平射时之射程为基数），亦有多处数值有误。这些讹误出现的原因，或有可能
是有意为之，以避免泄漏此一秘学。

　　经查佛罗伦斯科学史博物馆所藏之铳规上刻有"Iacobus Lusverg Roma 1688"字
样，知其所标示的重量单位很可能是罗马当时行用的libra(=327g)。在细推其上的
刻划后，我们可发现此尺应是设计用于药弹重量比为1:1的火炮（如大蛇铳和半蛇铳）。
十七世纪初，欧洲各国所定义大蛇铳和半蛇铳的倍径均约在26-30之间，其中大蛇铳
的内径通常为12.5-14cm，装填15-22lb重的铁弹，而半蛇铳的内径则为10-11.5cm，
使用8-12lb之弹。今在北京故宫午门和端门之间的广场上，堆置了十多门铁炮，其
中大部分的形制显然均属大蛇铳或半蛇铳，亦即当时这些火炮的操作可能均使用了
刻划与佛罗伦斯科学史博物馆所藏之铳规相同的铳尺。

　　据笔者实地查访并参考文献中的记载，知明末清初所仿造或进口的红夷大炮，
其内径均未有超过14cm者。由于大鸩铳（倍径约为17.5-19.5）所使用的铁弹多在30-60lb间，
相当于内径15-20cm，因知当时在中国的战场上或尚不曾出现属于大鸩铳的巨炮。至
于其它炮种的尺度，中国的铸造者则往往自订规格，如在成东和锺少异《中国古代
兵器图录》中所收录的许多明末清初火炮，其倍径或药弹重量比，即往往不易归入
当时欧洲的某一炮种。

　　在理想状况下，每一批炮铸成后，铸造者均需加以测试，并将校准好的专用铳
尺随炮发送军队使用。至于铳尺上的刻划，则依各炮种不同的药弹重量比，而以等
比例增长或缩短。然而，在中国实际的情形恐非如此，此因铳尺的原理当时仍属于
掌握在天主教人士手中的秘学，故一般铸炮者或炮手很可能均不太熟悉此一较科学
的工具，临战忙乱之际，或只有自求多福了。

　　当时欧洲的炮手在估得应用的药量后，通常使用装药锹来装填火药，此锹前端
乃为一以长方铜片卷成的半圆筒形容器，其直径约与炮管的内径等同，容器上并有
刻划以显示填装量。后为增加装药的速率，也渐发展出预先缝入特定药量的药包，
据孙元化的《西法神机》中所称，其制法和用法如下：

预以圆木范铳空径大小，用布与纸照样粘缝装药，仍封号明白，使用点放之时，先
以铁钉入火门，破其包裹，乃用引药。 


亦即在塞入以薄布或厚纸缝成的圆柱形药包后，再从点火的火门处以铁钉刺破，即
可使用。

　　虽然在《西法神机》中，已介绍了药包的制作和使用，但一般明军对此一装药
的方法似仍十分陌生，如在吴桥之变中，抵御叛军的莱州守军，初对火炮的装药量
和填装法就均无概念，此一情形直到神武左营参将彭有谟于崇祯五年二月率师入援
后，始有改善，彭氏原领川兵防守旅顺，颇具战斗经验，入城后，随即定各炮填药
的多寡，并命以纸将每斤火药裹作一包，如此在急忙中便不致差错，又命在装入炮
弹后，以废纸或旧絮塞紧炮管，使炮口即使向下也无坠脱之虞。

　　红夷大炮在装填火药时，其实还颇有讲究，如在用撞药杖将火药塞实时，即不
可过紧，否则会因缺氧而产生闷烧的现象，这时就得将炮弹取出，再以装药锹将药
粒弄松，但在弄松之际，往往会因火药正迅速燃烧，而将药锹轰开，危险性相当高。
又，在两次发射间，炮手必须用洗铳帚将残留炮管的灰烬清理乾净，因若余烬尚存，
则易在装填新药时引发爆炸伤人的惨剧。

　　《西法神机》中对发射的安全性也相当在意，其文有云：

放铳讫，火气未消，用鸡毛刷铳腹，引出火气后，可入药再放，放毕，亦如之。铳
放三次，火气已盛，铳身大热，入药恐惹起火，候其火退冷定，即用水洗铳身，将
木棍缠布湿水洗入铳腹，方可进药。大抵每铳只好连放二次、三次，多则红热难近
……倘频放大热，则以羊皮毛帚浸醋，搅其中、润其外，醋性行火性敛，不待凉冷，
又可点放也。 


指出火炮不可连续多次发射，否则会导致过热。由于药弹的装放过程相当繁杂，每
门大铳往往需配属二至五名炮手，且因每次发射前均需花费相当时间重新调整炮的
位置和仰角，此故在十七世纪中叶，欧洲即使是一流炮手，每小时也只可能发射约
十发炮弹，且每发射四十发后，更得暂停一小时，以冷却炮管。吴桥之变中的莱城
守军，即或因不谙操作技巧，而导致三十余位大炮中有二十四位因过热而爆裂。



--
情深不寿，强极则辱，谦谦君子，温润如玉
※ 修改:．coco 于 Jul  4 22:49:43 修改本文．[FROM: 202.96.]
--
※ 转寄:．The unknown SPACE bbs.mit.edu．[FROM: 202.96.]

--
☆ 来源:．哈工大紫丁香 bbs.hit.edu.cn．[FROM: coco.bbs@bbs.mit.edu]