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中国古代火药和火器的发明及应用

【摘要】:火药和古代火器的发明“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏。”不过有一点是肯定的;世界上公认火药是中国最先发明和使用的,是中国古代的四大发明之一。黑火药的出现很快就被用到军事上。把火药包装在炮上,点着火后向敌人抛过去。北宋时,火药的应用已经十分普遍。北宋时,中国已经开始制造爆炸性的火药武器了,这标志着人类的武器开始从冷兵器时代向火器时代过渡。

火药和古代火器的发明

“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏。”这是宋朝诗人王安石元日》诗中的前两句,说的是大年初一的欢乐景象和喜悦气氛。看来,在节日燃放爆竹自古就有,而不光是现在才有的风俗。那么,纸里包上点黑色的火药,外面再接个“捻”,为什么会叫爆竹呢?原来,远古时候并没有现在这样的爆竹,那时的人们为了驱赶不吉利的鬼神,总是燃起火堆,再把竹子丢进火堆里,听竹子燃烧发出的哔哔啪啪的响声,以为这样就可以驱赶鬼神。而用纸包着些黑火药做爆竹,当然是后来才有的事。

那么,人类究竟从什么时候开始才使用火药呢?现在已经很难确切地回答这个问题了。不过有一点是肯定的;世界上公认火药是中国最先发明和使用的,是中国古代的四大发明之一。火药容易着火,而且是在瞬间燃烧完,所以它才有巨大的威力,形成爆炸现象。但它并不是用来治病用的,为什么会叫“药”呢?说起来话就长了。

无意间发明火药的葛洪

全世界的古代社会上层统治者都曾热衷于寻找长生不老的丹药,所以炼丹术兴盛了一阵子。中国也不例外,据史料记载,秦始皇就相当热衷于寻求长生不老的丹药。到了西汉时期,人们把冶金技术运用到炼制矿物药方面,梦想炼出仙丹,当时的炼丹家比比皆是。现在杭州西湖的葛岭,相传就是东晋时炼丹家葛洪炼丹的地方。显然,无论人们怎么炼,也决不会炼出所谓的长生不老仙丹来。但是在长期的冶炼过程中却积累了不少化学知识。比如炼丹所用的原料,就有水银(汞)、硫磺、硝石(硝酸钾)、磁石、朱砂等等,这就使人们对这些化学物质的性质有了比较深入的认识。像硫磺和硝酸钾放到一起加热,就会剧烈燃烧,这样的经验逐渐为更多的人所知道。

而硫磺和硝石都被用来制造火药,由于它们最初是被当作“药”用的,所以才会有火药的名字。唐朝初年,有一位药物学家孙思邈,在他的《丹经》一书中提到“内伏硫磺法”。就是用硫磺二两,硝石二两,研成粉末后放入砂罐里。然后,在地上挖个坑,把罐子放入坑内,顶部和地面平齐,四周用土填实,再用皂角三个,用火点着放进罐内,使硫磺和硝石混合物烧起火焰。等火刚熄灭时,再用生熟木炭三斤来炒。等木炭烧完三分之一,趁热取出的混合物就叫“伏火”。

这真有点像黑火药了,不过要得到真正的火药,还必须按恰当的比例配制才行。很可能在唐代以前,黑火药就已经出现于世了。

黑火药的出现很快就被用到军事上。唐朝末年战争频繁。有位将军在攻城时就使用了“飞机发火”,把城门给烧了,他自己带领士兵冒火登城,浑身也被烧伤。“飞机发火”,实际上是一种火炮。把火药包装在炮上,点着火后向敌人抛过去。在没有火药以前,所有的炮都是用来向敌人抛石头的,所以古炮字写成“砲”,而火药应用于军事以后,砲才写为“炮”。炮最初是为了抛掷发火武器而用。

除此之外,还有一种火箭。北宋初年,由于生产不断发展,出现了用火药制成的火箭。据说有位叫冯继升的人向皇帝献上制火箭的方法,因此受到奖赏。这种火箭是把火药绑在箭头上,把引线点着后射向敌人,引起火而烧杀敌人或粮草等。北宋时,火药的应用已经十分普遍。有了国家的兵工场,叫“广备攻城作”,里面设有“火药窑子作”,就是制造火药的作坊。宋神宗时,西夏国军队进攻兰州,北宋军队抵抗时,一次就领用火箭25万支,比三国诸葛亮“草船借箭”还多5万支,而且还是火箭。由此可见,当时火药生产和运用已经十分广泛了。

火药开始时是为了燃烧发火,后来就利用了它强烈的爆炸能力。北宋时,中国已经开始制造爆炸性的火药武器了,这标志着人类的武器开始从冷兵器时代向火器时代过渡。北宋时有一部书叫《武经总要》,详略记载了许多新发明的火器。其中有一种叫“霹雳火球”的武器,用火点着后能够发出如雷鸣一样的声音。后来,每逢元宵节之夜,城市乡村热闹非凡,除了各种各样的花灯外,又出现了焰火。宋朝诗人辛弃疾记录这种焰火腾空的热烈场面时写道:“东风夜放花千树,更吹落,星如雨。”火药到这时已出现多种形式、多种方法的应用了。到北宋政权垮台时(公元12世纪初),宋朝守将李纲抵抗金兵入侵,下令发放霹雳炮,这是较早的在战争中使用爆炸性武器的战例。(www.chuimin.cn)

中国古代的火箭

南宋时,金国的60万大军一直打到长江下游,企图一举灭亡南宋。宋朝大臣虞允文赶到采石(现在马鞍山市附近),率领军队迅速做好迎战准备。金兵驾驶船只抢渡长江,主帅完颜亮亲自在江边用小旗指挥。虞允文命宋军战船迎战,同时发放一种霹雳炮。这种炮点着后,一下子升入空中,然后落入水中再跳出来,在敌军面前燃烧和爆炸,声音如雷;炮中还散出大量石灰,眯住敌军的眼睛。宋军趁势猛攻,金兵纷纷落水,最后宋军大获全胜。

据宋朝大诗人杨万里记载,宋军当时所用的霹雳炮,是用纸包裹石灰和硫磺等做成的。它可能像现在的“二踢脚”,一节装火药,一节装石灰,所以才有那样的威力。

公元1207年,金兵攻打襄阳。襄阳守将赵淳下令放霹雳炮,金兵连忙撤退。一天夜里,赵淳派一千兵士带火箭、霹雳炮等火器,乘船开到金营附近,向金营发射火箭、霹雳炮,金兵一下子死伤了几千人。

为了同金兵作战,宋朝的兵器制造专家不断想法改进武器。南宋有一位叫陈规的人,发明一种管形火器——火枪。这是世界上第一把“枪”。这种火枪是用长竹杆做的,竹管里装满火药。打仗时,由两个人拿着,点了火发射出去,烧杀敌人。南宋末年,火枪又经不断改进,有人发明了突火枪。突火枪是用粗毛竹做成的,竹筒里放火药,还放一种叫“子窠”的东西。用火把火药点着后,起初发火焰,接着子窠就射出去,并发出爆炸声。这种子窠可能就是最早的子弹。

到了13世纪,宋朝和金国都开始用金属制造的火器来打仗了。那时制造的爆炸性武器有点像现在的地雷,但是却抛出去让它炸伤敌人。元朝时,原来用粗竹筒做的突火枪,发展成为用金属做的大型火铳。

在中国历史博物馆中,现在还存有一尊元朝1332年造的大钢炮。这是世界上最早的大炮。这种金属制成的管形火器,射程远,威力大,比以前的火器有了质的飞跃。中国最初发明的火箭,是靠人用弓发射出去的。后来,人们又发明直接利用火药自身燃烧的力量来推进的火箭。这种火箭点燃后,火药燃烧生成的大量气体从尾部小孔喷射出去,利用喷射气流的反冲作用力将火箭飞快地推向前进。不要小看这只最早的自行火箭,它同今天发向宇宙太空的火箭利用的是一个完全相同的原理!

火药的制造方法从中国先传到阿拉伯,又从阿拉伯传到欧洲各国。中古时期,阿拉伯的科学远比欧洲要先进,有些欧洲人努力翻译阿拉伯书籍,从这些书籍里欧洲人学习了火药的知识。

公元14世纪,西班乐、意大利以及地中海国家和欧洲发生过几次战争。战争中曾经使用类似霹雳炮一类的火器,发挥了很大威力。欧洲学会了火药制造方法以后,积极发展火器制造。在近代科学兴起后,欧洲的兵器制造很快就走到了世界的前列,这才有了机关枪、迫击炮甚至火箭、导弹之类的武器。