簡(jiǎn)述明清火炮炸膛的原因
對(duì)于明清火炮的炸膛,網(wǎng)絡(luò)上通常是將其歸咎與工匠制造不好,卻忽視了影響火炮壽命的五個(gè)要素: ①炮兵使用火炮是否符合規(guī)范,不合理的裝填火藥,會(huì)對(duì)火炮的壽命造成嚴(yán)重影響。
②火炮的使用頻率,火炮多次且不間歇的使用,會(huì)縮短火炮的壽命。
③火炮的保質(zhì)期,鍛鐵炮的壽命相較于鑄鐵和鑄銅炮而言,更容易銹蝕,使用壽命偏短。
④火炮的制造是否精良,形制是否科學(xué)。鑄造亦或者鍛造的火炮如果在生產(chǎn)過(guò)程中不合規(guī)范,會(huì)嚴(yán)重影響火炮的壽命。
⑤火炮的材質(zhì),熟鐵、生鐵、熟銅、生銅。不同材質(zhì)的火炮,其金屬韌性以及能夠承受的膛壓都不相同。
根據(jù)《兩浙海防類(lèi)考續(xù)編》的記載,每項(xiàng)軍械都有自己的“保質(zhì)期”,過(guò)了使用年限就得淘汰掉,否則就會(huì)增加炸膛的風(fēng)險(xiǎn)。于是浙省設(shè)置了每項(xiàng)火器的淘汰更換期限。 查得前項(xiàng)軍器內(nèi),(發(fā)熕十年一換)銅鐵佛郎機(jī)并銃心、百子銃限以八年一換,鉤鐮、砍刀、標(biāo)槍限以五年一換,鳥(niǎo)銃、噴筒、煙罐、神機(jī)箭、火磚、火箭、一窩蜂、藤牌俱限三年一換,限滿(mǎn)損壞官為造補(bǔ)。永為定規(guī),每年汛畢詼管把總,逐船查驗(yàn)堪否,中有應(yīng)修應(yīng)造者,類(lèi)觧本府委官估計(jì)工料。
但是浙省的經(jīng)驗(yàn)恐怕未能通行全國(guó),其他各省區(qū)駐軍多保持著懶散的態(tài)度,以至于我們看到的一些炸膛記載,往往是數(shù)十年之久的庫(kù)存,有些甚至有百年歷史,而在儲(chǔ)藏期間是否妥善養(yǎng)護(hù)又未可知,往往因?yàn)閼?zhàn)爭(zhēng)需要,臨時(shí)從武庫(kù)中拉出來(lái)的兵器早已朽鈍不堪。而這些顯然不能歸結(jié)與火炮的制作技術(shù)問(wèn)題。 《四川通志》卷十八:明萬(wàn)歷四川建昌兵備道鄧貴在【善后條議,直陳建南地勢(shì)以便防御】一疏中所載佛郎機(jī)鳥(niǎo)銃之器,儲(chǔ)存五年就已經(jīng)朽爛了一半,這些武器拿出去使用,安能不炸膛? 今之鳥(niǎo)銃、佛郎機(jī)、百子銃,五年之久半已朽蛀。綿甲、長(zhǎng)鎗、鐵钂、利弩、鉛彈滾牌前次大征歲久漸耗。
《中國(guó)古代火藥火器史》 永樂(lè)時(shí)期鑄造的銅火銃,在廠(chǎng)庫(kù)里儲(chǔ)存了150多年,直到隆慶時(shí)期還沒(méi)用完。雖然明初的青銅質(zhì)量尚可,青銅也相較于鐵器更耐腐蝕,但是如果一百多年未能妥善保存,一樣存在炸膛的風(fēng)險(xiǎn)。
對(duì)于堆放在倉(cāng)庫(kù)里的陳年舊炮,若直接使用,可能會(huì)出現(xiàn)金屬結(jié)構(gòu)疏松或者銹蝕等問(wèn)題,對(duì)于此類(lèi)問(wèn)題,通常是通過(guò)熱處理來(lái)降低其淬火內(nèi)應(yīng)力和脆性,以免使用時(shí)崩裂或過(guò)早損壞。 唐順之《武編》卷五 久不打的銃炮,恐其驟打而炸也,挖地窖丈余,先用火燒坑,以銃使砂石打洗內(nèi)外,凈入坑中,內(nèi)以泥涂覆薪燒煉。俟其冷取出,復(fù)用桃艾湯洗,以?;蜓蜇i血涂?jī)?nèi)外,仍入坑煉之。
趙士禎《神器譜》卷五,提及國(guó)初的陳舊銃炮,外形雖然完好,但是使用之際,還是得經(jīng)過(guò)二次熱煉方能避免炸膛。 或問(wèn):國(guó)初法令嚴(yán)肅,神器盡制,及見(jiàn)舊器,雖完好者,亦用重復(fù)制作,方免迸炸,其故為何?
曰:五金,銅性雖剛,而實(shí)燥,必藉爐冶范淬。因借木水火土之氣,和以鍛煉,始克堅(jiān)勛。此五行化生相成之理。舊器在庫(kù),定然近土,子得母氣,原神復(fù)旺。原神既旺,外至者自然解散,燥性自然漸還。一遇擊駁,難保無(wú)虞矣。若用舊器時(shí),須將麥糠鋪在炕上,埋器糠內(nèi),微火養(yǎng)之,俟器溫暖,再用灰隔炭火,漸漸煨熱淬過(guò),以錘驚打,然后著藥,如《續(xù)譜》試法試之。大都神器,必使五行之氣合而不離,始得堅(jiān)固。有事于此,為將者務(wù)欲窮理盡性,方享其用。
《后督師紀(jì)略》亦提及舊炮需要經(jīng)過(guò)重新熱煉并經(jīng)過(guò)試炮后,才能使用,否則就會(huì)有炸膛隱患。 舊炮未經(jīng)煨試,恐中多炸裂,臨時(shí)必至致惶駭誤事
火器使用超年限的事情在清朝也屢見(jiàn)不鮮,且在清代中期集中爆發(fā)出來(lái)。對(duì)于那些因超過(guò)年限而炸裂的火炮,而清軍會(huì)集中起來(lái)銷(xiāo)毀變價(jià)充公。例如《清高宗實(shí)錄》卷一千一百七十所載乾隆四十七年十二月五日,陜甘總督李侍堯請(qǐng)查陜甘各軍鎮(zhèn)所存火炮,結(jié)果發(fā)現(xiàn)近80%的大炮都不能繼續(xù)使用,而久存之小炮檢驗(yàn)后也有諸多炸損。 丁卯,兵部議覆,陝甘總督李侍堯奏稱(chēng),酌定分貯添鑄礮位事宜,查甘州,固原提屬,河州、興漢、延綏、涼州、西寧、寧夏、肅州等鎮(zhèn),各項(xiàng)大礮共六百四十六位,實(shí)在堪用者,一百三十三位……至陝甘兩省,副將以下各營(yíng)堡,均有舊存子母、威遠(yuǎn)、滴珠、各項(xiàng)小礮,現(xiàn)在演試堪用者二千六百一十三位,照數(shù)存貯該營(yíng),其炸裂損壞之大小各礮,盡行銷(xiāo)燬,廢鐵變價(jià)充公,均應(yīng)如所請(qǐng),從之?
通過(guò)查閱當(dāng)時(shí)陜甘總督李侍堯的折子,得知這些被清軍汰換的火炮生產(chǎn)年份都是明代中期防備虜患所造,已經(jīng)有二百年歷史。很多火炮身上的鐵箍都脫落遺失并且銹蝕不堪,甚至炮口都炸裂了。 甘肅各鎮(zhèn)舊儲(chǔ)的這六百四十六門(mén)前明大火炮中,第一批檢驗(yàn)合格的有二百四十門(mén),李侍堯擔(dān)心檢驗(yàn)士兵裝藥太少,于是令他們第二次檢驗(yàn)的時(shí)候務(wù)必加足火藥后再驗(yàn)放,最終實(shí)際堪用的大炮有一百三十三門(mén),陜甘二省副將以下所轄各營(yíng)堡中,堪用前明小炮亦有二千六百一十三位。
由于明末時(shí)期,各地生產(chǎn)的火炮數(shù)量龐大,且依舊能發(fā)揮功效,故而直到晚清也難以全部汰換,這就使得還有相當(dāng)數(shù)量的前朝舊炮在清軍中服役,而這些超年限的火炮在使用中必定容易出問(wèn)題。 根據(jù)《平定準(zhǔn)噶爾方略》卷五十六所載,乾隆二十三年(1758年)正月,靖逆將軍雅爾哈善奉命前往回疆平亂,五月抵達(dá)庫(kù)車(chē)城外,清軍首先用小型的威遠(yuǎn)炮轟擊,但無(wú)法破城。于是搬出四門(mén)明代制造的大神炮,該炮曾在喀喇沙爾試放過(guò),這次攻城繼續(xù)使用,均因制造時(shí)間過(guò)于久遠(yuǎn),發(fā)生了斷裂。 臣等現(xiàn)飭卡倫人等嚴(yán)行瞭望,但賊城險(xiǎn)峻堅(jiān)固,威遠(yuǎn)炮尚不能攻,所攜四大神炮系故明所造,年久不甚堅(jiān)固,昨于哈喇沙爾試放及此次攻城,俱已斷裂。
為了解決軍械管理問(wèn)題,乾隆五十六年制定的《欽定軍器則例》對(duì)各省的各項(xiàng)軍器的使用修造年限亦做了規(guī)定,各地年限大同小異。軍器定期汰換制度的確立在世界軍事史上具有里程碑的意義。 例如江南?。?自下發(fā)之日起,盔甲、戰(zhàn)旗之物過(guò)15年需修理,過(guò)30年需新制。 號(hào)衣、帳房、鐵鍬、藤牌之物過(guò)10年需修理,過(guò)20年需新制。 腰刀、長(zhǎng)矛、鳥(niǎo)槍之物過(guò)20年需修理,過(guò)40年需新制。 子母炮、劈山炮、行營(yíng)諸炮,15年后如若發(fā)現(xiàn)有炮膛磨損以至寬大的問(wèn)題,準(zhǔn)許修理;若火炮因炸膛破損,30年后準(zhǔn)許新鑄。 木制炮架炮車(chē)過(guò)3年需修理,過(guò)5年需新制。
雖然此時(shí)清廷在軍械的定期汰換方面有了更為詳細(xì)的規(guī)定,但是地方是是否能如實(shí)照辦均未可知,畢竟此時(shí)的大清以漸入暮年,各項(xiàng)機(jī)制以及效率已經(jīng)大不如康雍時(shí)期。 例如京師附近的昌平地區(qū),前明時(shí)代的火炮占據(jù)的地位依舊無(wú)法撼動(dòng),根據(jù)《光緒昌平州志》的記載,昌鎮(zhèn)各營(yíng)盈余火炮有2443門(mén),均系明代遺留,其中因炸膛等問(wèn)題而無(wú)法使用的火炮達(dá)到了508門(mén),而能夠使用的火炮則還有1935門(mén),一直到了清末依舊發(fā)揮余熱,被用以彈壓地方。
炮手在使用火炮之時(shí)是否合規(guī)也是一大因素, 這點(diǎn)戚繼光在《練兵實(shí)紀(jì)》雜記卷二的儲(chǔ)練通論一文中有所提及此事,明軍炮手在使用將軍炮的時(shí),常會(huì)發(fā)生炸膛事故,戚繼光沒(méi)有將其甩鍋給鑄炮的工匠,而是細(xì)心究其原因,發(fā)現(xiàn)是由于火藥和炮石筑壓的太緊密,導(dǎo)致火藥氣體不能及時(shí)噴出,以至于只能橫向沖破膛壁,儼然變成了一個(gè)大號(hào)炸彈。 大小將軍不可行用,只可守城,而每遇試放,多炸破傷人者,放之無(wú)法也。因用藥太多,土石筑之,將藥筑實(shí),內(nèi)無(wú)轉(zhuǎn)力,遂乃橫攻。
《平叛記》所載崇禎五年,被孔有德軍圍困的萊州守軍由于經(jīng)常給火炮裝填過(guò)多的火藥以至于銃炮炸膛,參將彭有謨帶川軍入城后,便做手解決火炮炸膛的問(wèn)題,根據(jù)銃炮大小定量裝藥。將火藥按斤分好并用紙包裹,需要之時(shí)直接裝填使用。 川兵未入之時(shí),每以多藥鼓傷炮銃,致死多人。至彭將入城,炮之大小,藥之多寡方各有定數(shù)。又每藥一斤,以紙作一包,急忙中便無(wú)差錯(cuò)。
雖然這種定裝藥方法在之前的明朝兵書(shū)中經(jīng)常被提及,例如嘉靖三十九年所著《紀(jì)效新書(shū)》卷十五載: 放銃之法,先將藥預(yù)裝各小竹桶內(nèi),約銃口可容幾錢(qián)鉛子一枚,即每桶裝藥幾錢(qián)。藥多則鉛化,藥少則子無(wú)力
根據(jù)《經(jīng)略復(fù)國(guó)要編》卷二的記載,萬(wàn)歷二十年,第一次出兵援朝抗倭之期,經(jīng)略朝鮮的宋應(yīng)昌在也命令諸將使用該法。 銅鐵大將軍、佛郎機(jī)、滅虜炮、虎蹲炮、百子銃、三眼銃、快槍、鳥(niǎo)槍俱要將官,督同中軍千把總,逐一細(xì)加試驗(yàn),某炮裝藥若干,或用紙俵小口袋,或用竹木為筒,每炮三五十個(gè),盛藥裝放,以免臨時(shí)裝藥多寡不勻。
其他諸如《兵錄》卷十、《治譜》卷十中也有相同的定裝藥用法,而根據(jù)《余肅敏公奏議》的記載,最早甚至能夠追溯到成化二十年,可見(jiàn)此法并非是靠洋人傳入。 《兵錄》:
《余肅敏公奏議》:
但是由于缺乏制度性要求,使得這種方法只能停留在依靠經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣的層面,所以未能全面得到普及推廣。 火炮定裝藥直到清代也一直未能從制度上完善,因?yàn)榕谑值暮鷣y裝藥,導(dǎo)致的炸膛的事故也是常有發(fā)生。例如道光二十一年四月初一日的《欽差大臣裕謙奏參演放大炮炸裂傷斃兵丁之將弁折》中就提到溫州磐石營(yíng)炸膛事故。 另制加工火藥,按炮配準(zhǔn)藥彈,編號(hào)存貯,以備轟擊緣由,明白通飭。又經(jīng)督撫提臣嚴(yán)飭先行演試,不啻三令五申。茲有溫州鎮(zhèn)屬之樂(lè)清協(xié)標(biāo)護(hù)磐石營(yíng)都司李振升,經(jīng)樂(lè)清協(xié)副將馬維衍委令演放炮位,
該護(hù)都司將三千四百斤之炮,始則裝藥六斤、彈三斤,因不能致遠(yuǎn),又另裝藥八斤、彈六斤,冒味演放,以致炸裂。又溫州鎮(zhèn)標(biāo)右營(yíng)千總蕭大彪、外委顏瑞,將五千斤及五千四百斤大炮裝藥十斤、彈八斤,演放炸裂。
又溫州鎮(zhèn)標(biāo)右營(yíng)游擊許騰姣,經(jīng)溫州鎮(zhèn)總兵孫廷揚(yáng)委令會(huì)同署瑞安協(xié)副將邵鳳鳴,
演放五千斤大炮,裝藥十斤、彈八斤,亦即炸裂。共擊斃兵丁二名,擊傷兵丁三名
……今溫州鎮(zhèn)標(biāo)各營(yíng),于炮位應(yīng)裝藥彈數(shù)目尚未能知之,則其平日所稱(chēng)演放炮位系屬虛。
1702年馬坦薩斯堡圍城期間,因炮手操作不嚴(yán)謹(jǐn),炸損的鐵炮殘骸。
如果士兵們不小心并且沒(méi)有遵循所有正確的步驟,火炮則很容易被炸破,大炮里裝的火藥太多,或者炮管很脆弱,在發(fā)射時(shí)也可能會(huì)爆炸。發(fā)生這種情況時(shí),操作大炮的士兵很可能會(huì)受重傷甚至喪生。 Cannon Experiment (U.S. National Park Service)
對(duì)不同規(guī)格火炮的用藥采取合適的裝填,對(duì)降低火炮炸膛也有一定幫助。明朝在學(xué)習(xí)西方火炮設(shè)計(jì)與制作方式之時(shí),也一同了解了當(dāng)時(shí)歐洲的火炮彈藥比例。 崇禎三年九月,徐光啟在欽奉圣旨復(fù)奏疏中,提到兩廣總督王尊德從澳門(mén)葡人處學(xué)來(lái)的彈藥比例,彈藥基本維持在一比一。而清軍之用炮的彈藥比多在一比二,也就是火藥通常是炮彈重量的一半,更為穩(wěn)妥,詳見(jiàn)大清《皇朝禮器圖式》的火炮篇目。 鑄銃一千斤重,用彈二斤半,藥二斤十兩;一千三百斤重,用彈三斤,藥三斤;二千斤重,用彈四斤,藥四斤;二千七百斤重,用彈七斤,藥七斤,方相配合,藥少則送彈不遠(yuǎn),如多至一斤半斤,即恐不虞,系打造者,藥俱不可多。據(jù)尊德之說(shuō)亦與澳夷相合,蓋海外相傳成法也。
崇禎十六年,由德國(guó)傳教士湯若望指導(dǎo)編寫(xiě)的《火攻挈要》一書(shū),亦有提及,彈藥之法大同小異。 凡火器,量彈用藥。小者,彈作五分,藥作六分;中者,彈藥相均;大者,彈作六分,藥作五分。此尋常比例之暑數(shù)也。
但是火炮裝藥量是受多方面影響的,例如火炮的倍徑、火炮的壁厚、火炮的材質(zhì)、火藥的性質(zhì)。所以沒(méi)有非常標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的比例。
諸如倍徑一又二分之一或四的臼炮、榴彈炮、卡龍炮以及倍徑十的獨(dú)角獸炮這類(lèi)低倍徑的短炮,由于火藥氣體很容易泄出,其裝藥量不多,有些彈藥比甚至達(dá)到了十六比一,畢竟多了也是浪費(fèi)火藥,且增加炸膛風(fēng)險(xiǎn)。倍徑十八左右的加農(nóng)炮使用粉末火藥是的彈藥比的約在三比二或者三比一,長(zhǎng)炮約在五比四。 而炮壁薄的銅鐵射石炮,火藥的比例也不會(huì)很高,由于使用較輕的石頭炮彈,其彈藥比例在五比一甚至二十比一(根據(jù)火炮壁厚以及火炮材質(zhì)而調(diào)整),如果使用較重的鉛彈,裝藥量還會(huì)減少。 火炮壁管如果太薄,裝藥量通常來(lái)說(shuō)要少于管壁厚的,而鑄鐵炮能夠承受的火藥膛壓也要低于同規(guī)格的銅炮和鍛鐵炮。 十七世紀(jì)英國(guó)的各類(lèi)火炮的規(guī)格以及彈藥比例,左數(shù)第四個(gè)為粉末火藥的裝藥磅數(shù),最末端為顆?;鹚幍难b藥磅數(shù),由于顆粒火藥的效能更強(qiáng),所以裝填量也會(huì)隨之減少。
咸豐本《濟(jì)寧直隸州續(xù)志》卷一所載咸豐三年,為防備捻軍,新辦團(tuán)練時(shí),于濟(jì)寧普照寺挖到16門(mén)可以使用的崇禎年紅夷炮,其中有福建巡撫熊文燦、河道總督張國(guó)維、兩廣總督王尊德以及后任總督張鏡心督造之炮。通過(guò)炮身刻寫(xiě)銘文,足見(jiàn)裝藥量之大,基本都徘徊在“即恐不虞”的炸膛線(xiàn)上。 此等強(qiáng)裝之法雖然能夠提升火炮的穿透力以及射程,但是也會(huì)損傷炮管,降低壽命,更有甚者,在出廠(chǎng)試炮之時(shí)就有炸裂之患,所以對(duì)鑄炮匠的手藝已經(jīng)銅鐵的材質(zhì)要求很高。 例如第一尊:崇禎三年,軍門(mén)王造,督工官陳汝器,匠人霍顔。用葯四觔,鐵子三觔。
第三尊:崇禎三年正月,軍門(mén)王造,督工陳汝器,匠人林成。用葯二觔半,鐵子二觔。
第九尊:崇禎十二年九月,總督兩廣軍門(mén)張,行委左布政姜,叅將王化行,督同功授都司何吾嶷,?用守備陳玉英鑄造,匠人霍煥。用葯二觔,鐵子一觔半。
第十二尊:崇禎十二年十月,總督兩廣軍門(mén)張,行委左布政姜,叅將王化行,督同指揮蘇萬(wàn)邦紀(jì),錄效用守備陳玉英鑄造,匠人霍雪濤。用葯二觔半,鐵子二觔.
第十四尊:崇禎十三年八月內(nèi),?總督兩廣軍門(mén)張行委濟(jì)甯衛(wèi)掌印指揮張世臣督造,標(biāo)下承鑄把總官孫子龍簡(jiǎn)能,匠人張豪。用葯三觔,鐵子二觔。
除了裝藥,另有一大弊病就是火炮使用過(guò)度,沒(méi)時(shí)間用水降溫,以至于槍炮膛管過(guò)熱,出現(xiàn)的炸膛。 《三朝遼事實(shí)錄》中記載沈陽(yáng)明軍多次使用火炮,不等炮身冷卻就裝藥,以至于炮膛過(guò)熱而引炸膛內(nèi)火藥 三月十一日,奴賊數(shù)萬(wàn)載鉤梯傾巢而來(lái),夜半渡渾河深入,至十二日攻犯沈陽(yáng)被炮打退,十三日平明,賊復(fù)來(lái)攻,連沖百十陣城猶未陷,巳時(shí)以后賊全力攻東門(mén),打死賊雖多,賊倶不避,
火炮有數(shù)隨裝隨放,炮熱藥燃
,賊遂填壕擁至城下,城不能守,賊從東門(mén)進(jìn)入,沈陽(yáng)城遂破
《明史紀(jì)事本末補(bǔ)遺》卷二: 建州兵從東北隅以新土填塹,城上連發(fā)炮熱,裝藥即噴,建州兵蜂擁過(guò)壕,急攻東門(mén) 。
明末清初之際,清軍的漢軍炮手水平還是相對(duì)較高。例如崇禎十三年五月九日,蔡家樓臺(tái)之戰(zhàn)。清晨時(shí)分,滿(mǎn)蒙八旗騎兵督炮,令漢軍用牛車(chē)?yán)瓉?lái)六門(mén)萬(wàn)歷天字號(hào)九箍大將軍炮來(lái)炮擊蔡家樓堡臺(tái),打到炮熱,便及時(shí)用水清洗炮膛殘?jiān)?,并給炮身降溫,而且火藥均按量用布袋裝好,使用火炮頗合規(guī)范,所以一直打到天黑,火炮都沒(méi)炸膛。這說(shuō)明,火炮使用得當(dāng),對(duì)降低火炮炸膛率有極大的幫助。
《清高宗實(shí)錄》卷之九百三十一所載乾隆三十八年三月二十日,金川前線(xiàn)的清軍將領(lǐng)豐升額匯報(bào)的情況就有新鑄大炮因?yàn)槭褂锰逼?,而出現(xiàn)的炸膛事故。 再豐升額奏,炮
位輪流轟擊,各放十余炮,即俱炸裂,而阿桂亦稱(chēng),大炮轟擊過(guò)多,又經(jīng)裂損,是炮之屢炸,未必非施放太急,不復(fù)察其冷熱得宜所致?
即如鳥(niǎo)槍?zhuān)B放數(shù)次后,槍筒即熱,須待稍冷續(xù)放,方為妥利。炮體較槍身數(shù)百倍之大,熱更久而冷更難,若急于裝藥,不令消停,以火力逼熱銅,難保其不燥烈旁出,此亦自然之理?各路軍營(yíng)用炮時(shí),皆不可不加審慎?
其實(shí)這個(gè)問(wèn)題,清朝多次出現(xiàn),例如道光二十一年五月二十八日,兩廣總督祁填為遵旨查明炮臺(tái)炸裂一折中,提到清軍鎮(zhèn)遠(yuǎn)炮臺(tái)上兩門(mén)八千斤鐵炮炸膛的原因是: “因夷船開(kāi)炮攻擊,弁兵接連開(kāi)炮回攻,炮身燒熱,以至炸裂?!?/p>
《熱蘭遮城日志》1661年9月16日,巴達(dá)維亞的荷蘭援軍配合熱蘭遮守軍向鄭軍水師和炮臺(tái)發(fā)動(dòng)攻擊戰(zhàn)敗,或許是使用頻率過(guò)高,以至于荷蘭快速艦艇上的銅炮炸膛,當(dāng)場(chǎng)炸死九名士兵。(但是當(dāng)時(shí)荷蘭人并不清楚炸膛的原因)
1756年 炸毀的英國(guó)6磅炮
火炮炸膛在戰(zhàn)爭(zhēng)中經(jīng)常發(fā)生,以至于當(dāng)時(shí)的人把炮手的操炮手藝看成黑科技。
同時(shí)期的西方,炮手因?yàn)椴皇煜げ煌鹋诘挠梅ǘ斐傻恼ㄌ攀鹿室彩请S處可見(jiàn)?!禗e Pavía a Rocroi: Los tercios espa?oles》一書(shū)記載,1546年,西班牙國(guó)王查理五世率領(lǐng)西班牙士兵從意大利進(jìn)入德意志,在施馬爾卡爾登戰(zhàn)爭(zhēng)的茵格斯達(dá)救援戰(zhàn)中,查理五世的軍陣火炮炸毀六門(mén),其中一門(mén)炸死了五名士兵,炸傷兩名,而火炮打死的敵軍卻少的可憐。作者表示當(dāng)時(shí)炮兵面對(duì)火炮甚至比面對(duì)敵人還要危險(xiǎn)。
葡萄牙軍事博物館 1561年8磅銅炮,殘重1噸
《Artillery Through the Ages, by Albert Manucy》一書(shū)引用16世紀(jì)中后期的西班牙軍事工程師、數(shù)學(xué)家、歷史學(xué)家路易斯·科拉多在《實(shí)用炮學(xué)手冊(cè)》中的觀點(diǎn): 陣地上火炮炸膛的現(xiàn)象每天都在發(fā)生,因?yàn)榕谑旨炔恢肋@些火炮的做法,也不清楚每種火炮的用途……炮匠在鑄造火炮時(shí)一定要考慮到每門(mén)炮應(yīng)用的目的?!庇纱丝梢?jiàn),熟悉火炮的特性,以合乎規(guī)定的方式維護(hù)和裝填彈藥可以降低炸膛的風(fēng)險(xiǎn)。
《GUNPOWDER AND GALLEYS:CHANGING TECHNOLOGY AND MEDITERRANEAN WARFARE AT SEA IN THE SIXTEENTH CENTURY》(《火藥與船槳》)一書(shū)提到當(dāng)時(shí)歐洲的炮手并不是什么高深的數(shù)學(xué)家,操炮技術(shù)也是來(lái)源于長(zhǎng)期使用的經(jīng)驗(yàn)而非數(shù)學(xué)公式,并且在實(shí)際交戰(zhàn)中,這種依靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)放炮手段也是有效的 歐洲16世紀(jì)的炮手不太擔(dān)心遠(yuǎn)程精度,但他們非常關(guān)心火炮的內(nèi)部膛壓。炮手不遺余力地預(yù)測(cè)并控制它們。炮手會(huì)仔細(xì)測(cè)量大炮的比例和炮彈的大小,精心制作火藥勺以保證裝填適當(dāng)?shù)幕鹚?,以及小心翼翼地裝填炮彈,都是為了這個(gè)目的。而且炮手的計(jì)算完全是依靠經(jīng)驗(yàn)的,最終也只是基于過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)來(lái)使用,但是結(jié)果是有效的。
明代類(lèi)似的藥鏟 明代雙銘文官造火炮藥匙,柄部鏨銘:“靖虜號(hào)”,藥匙內(nèi)鏨銘:“神炮藥匙”,依鏨銘可知為明代山海關(guān)海防“靖虜一號(hào)臺(tái)”用于防倭火炮的填藥匙,是研究海防的重要資料。藥匙為明永樂(lè)時(shí)期改進(jìn)火炮裝備時(shí)所增配,藥匙的使用,使藥量有了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),避免了填藥過(guò)多
出土的明中期勝字號(hào)佛郎機(jī)的銅藥鏟,由銘文來(lái)看,此類(lèi)藥鏟已經(jīng)頗為普及
造炮的燃料也很關(guān)鍵,趙士楨在《神器譜》卷四和卷五中反復(fù)提到煉鐵燃料會(huì)影響鐵的質(zhì)量 制銃需用福建鐵,他鐵性燥不可用,煉鐵炭火為上,北方炭貴,不得已以煤火代之,故迸炸常多”“南方木炭,鍛煉銃筒,不惟堅(jiān)剛與北地大相懸絕,即色澤亦勝煤火成造之器。
北方制作鐵質(zhì)銃炮往往使用更加廉價(jià),產(chǎn)量更大的煤,而當(dāng)時(shí)又沒(méi)有洗煤脫硫的技術(shù),但故而鐵水中往往含硫量較高,煉出的鐵質(zhì)地硬脆,進(jìn)而增加的銃管炸裂的風(fēng)險(xiǎn)。如果是澆鑄件,含硫的鐵水流動(dòng)性也會(huì)變差,變得難以使用。 而鍛造的熟鐵炮相較于生鐵鑄造炮來(lái)說(shuō),韌性更強(qiáng),是造炮的絕好材料。金屬經(jīng)過(guò)鍛造加工后能改善其組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能,能夠消除金屬在冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的鑄態(tài)疏松等缺陷,優(yōu)化微觀組織結(jié)構(gòu),同時(shí)由于保存了完整的金屬纖維組織的連續(xù)性,使鍛件的纖維組織與鍛件外形保持一致,金屬流線(xiàn)完整,并使原來(lái)的粗大枝晶和柱狀晶粒變?yōu)榫Я]^細(xì)、大小均勻的等軸再結(jié)晶組織,并呈現(xiàn)使生鐵中原有的偏析、疏松、氣孔、夾渣等壓實(shí)和焊合,其組織變得更加緊密,有助于提高了金屬的塑性和力學(xué)性能。所以這類(lèi)炮炸膛的風(fēng)險(xiǎn)要遠(yuǎn)小于生鐵炮。
所以明清時(shí)期的雙層鐵炮可以有效的降低火炮的炸膛率,光緒本《善化縣志》載,咸豐初年為對(duì)抗太平軍,清廷派晚清名臣駱秉章巡撫兩湖,早在第一次鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期,他就看到了清軍鑄鐵炮的弊病,道光二十一年四月,駱秉章上奏了《報(bào)琦善誤國(guó)情形并陳戰(zhàn)守之策》的奏折 “逆夷炮無(wú)虛發(fā),我炮雖發(fā)無(wú)準(zhǔn),火藥半雜沙泥轟擊無(wú)勢(shì),不能及遠(yuǎn)”
“將令不嚴(yán),賞罰不明,大炮不堅(jiān),戰(zhàn)船不固,軍情同變,人心悲怨……大炮以鐵沙攙泥料外包鐵皮,所以施放之時(shí),火藥不能加足,炮子不能奮飛,而何能傷及堅(jiān)厚之夷船哉?!?/p>
他吸取了第一次鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)的教訓(xùn),親自在長(zhǎng)沙設(shè)有火藥局、炮局和船局,專(zhuān)門(mén)打造給湘軍的軍需。他的標(biāo)準(zhǔn)就是所造之炮,無(wú)論大小,皆要求用熟鐵來(lái)制造炮芯,用來(lái)防止火炮炸裂。
咸豐三年八月十三日,駱秉章、張亮基等會(huì)奏的《奏報(bào)遵籌船炮情形并請(qǐng)敕撥銀兩摺》,詳盡敘述了對(duì)水師組織、船炮設(shè)置等設(shè)想,并附上了《改造戰(zhàn)船配撥炮位兵勇章程》和《李防御熟悉水師,請(qǐng)調(diào)來(lái)楚驗(yàn)視戰(zhàn)船片》駱秉章指出,在斤兩相同的情況下,鍛造的熟鐵炮管所能裝填的火藥量是生鐵炮管的一倍,而且還沒(méi)有炸膛的問(wèn)題。 “鐵炮不及銅炮,鑄生鐵炮不如制熟鐵炮,斤重相同、而熟鐵炮食藥可多至一倍,無(wú)炸裂之虞,且體質(zhì)輕便,施之于船尤宜。惟熟鐵炮打造費(fèi)工,刻難集事……臣駱秉章亦飭省局委員一體趕緊打造……又火藥制作極精,亦可多收一倍之力。”
崇禎十年內(nèi)鍛外鑄的雙層鐵炮
當(dāng)然,我們也不能忽視做工方面的問(wèn)題,趙士楨在《神器譜》中記載的最為深刻。明朝匠戶(hù)在壓抑且工價(jià)克扣的情況下,情有可原的造出了很多殘次品以便應(yīng)付上官,而上官藐視法紀(jì),多拿多貪,對(duì)于所造銃炮既不能提供指導(dǎo),又不能做到嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶彶?,放任工匠不講方法的胡亂制造,以至于新造之器也炸壞頗多。 我中國(guó)盡屬公家,有司不知造,將吏不知用,士卒不知打放、收拾。公家之事,匠作定然不肯盡心;監(jiān)造之官,自愛(ài)者專(zhuān)求節(jié)省,不省者克落,一經(jīng)節(jié)省、克落,便難行法。既無(wú)利結(jié)于前,不畏法繩于后。大小糊涂,上下茍簡(jiǎn)了事足矣,安望精工?嘗聞東西兩洋貿(mào)易,諸夷專(zhuān)買(mǎi)廣中之銃。百姓賣(mài)與夷人者極其精工;為官府制造者便是濫惡。以此觀之,我中國(guó)不肯精工耳,非不能精工也。
鄭誠(chéng)在《明清火器史叢考》引用《戎事匯纂》【銅發(fā)熕鑄造略說(shuō)】一文中提到明初時(shí)期管理嚴(yán)格,工匠畏懼刑法,所以煉制出來(lái)的銅質(zhì)量更好。而發(fā)熕炮要想不炸膛,最好應(yīng)該選擇明初的舊銅來(lái)鑄造,或者是嚴(yán)格按要求將新開(kāi)采的銅礦提煉干凈后再進(jìn)行鑄炮。
官府所造之器械工藝不精的問(wèn)題,直到清代也依舊未能解決。例如《平定兩金川方略》卷之五十七所載,乾隆三十八年,金川前線(xiàn)炮匠鑄炮太急,以至于銅炮所用之銅雜質(zhì)太多,使用時(shí)發(fā)生炸膛。 閏三月己卯,豐升額舒常奏言(臣)等鑄成炮位,輪流轟擊各放十馀炮,匆俱炸裂,幸未傷人,但屢鑄屢炸(臣)等實(shí)深焦急,查看炸裂之處竟有一半黑似煤渣者,是因銅質(zhì)不凈,內(nèi)多鉛沙是以不能堅(jiān)久,若令匠人淘?xún)粼勹T,未免時(shí)日太遲。
就現(xiàn)存的清軍二征金川檔案以及《清實(shí)錄》來(lái)看,清軍在前線(xiàn)的鑄炮炸膛率頗高,僅乾隆三十七年從七月到十一月,所用火炮炸毀了一半(還不算重鑄的)
為何前線(xiàn)鑄炮的成功率會(huì)這么低呢?除了前面提到的炮兵使用火炮不合規(guī)以及鑄炮趕工期導(dǎo)致生銅質(zhì)量差外,還有一個(gè)原因,就是前線(xiàn)工匠在鑄炮時(shí),對(duì)火炮的形制設(shè)計(jì)不科學(xué)所致。
如果看史料,清軍在金川前線(xiàn)鑄造的一二三將軍炮炮輕而口大,看似優(yōu)異,但均缺乏火炮的長(zhǎng)度和外形參數(shù),實(shí)物與理想必然存在巨大差距……這類(lèi)短期使用的火炮,由于趕工期以及軍營(yíng)攜帶的炮匠多就地取材,臨時(shí)湊數(shù)所造,火炮的質(zhì)量不高也情有可原。由于清代在戰(zhàn)爭(zhēng)前線(xiàn)鑄的炮,往往用完后都會(huì)銷(xiāo)毀,以便將碎銅鐵帶回,故而保存下來(lái)的炮不多。 就乾隆三十四年傅恒征緬所鑄銅炮來(lái)看,三千斤的大神威炮如果只認(rèn)《征緬紀(jì)聞》的記載,三千斤炮可以發(fā)射炮彈32清斤炮彈(合42lb),真的很厲害,畢竟勝利號(hào)上英制42lb短管炮也得有3.3噸(6600斤)。
軍機(jī)大臣、征緬大將軍、經(jīng)略大臣富察·傅恒于乾隆三十四年在騰沖鑄造的大神威炮由于體型巨大,不便于攜帶征緬,于是就留在了騰沖,其后令人翻模制范,并運(yùn)銅二萬(wàn)斤,在靠近前線(xiàn)老官屯鑄成能用炮彈4斤的小神炮8門(mén),在蠻暮復(fù)鑄一門(mén)三千斤大炮。
下面這門(mén)保存在騰沖的大神威銅炮算是戰(zhàn)后沒(méi)有被毀棄的幸存者,從中可以窺視清代戰(zhàn)場(chǎng)臨時(shí)鑄炮的樣式情況。 《乾隆實(shí)錄》卷八百五十一,乾隆三十五年正月29日 此次進(jìn)剿,炮位最為得力,除京城送往沖天炮四位仍送京外,
所有經(jīng)略大學(xué)士公傅恒所鑄大炮二位,蒙恩賜名大神威,應(yīng)即存騰越,留鎮(zhèn)地方。
又續(xù)在老官屯鑄食五十余兩神炮八位,及四川解往九節(jié)炮十位,亦應(yīng)于永昌、騰越、龍陵、普洱、分貯,均令每年各操演十日。
現(xiàn)存的這門(mén)大神威,炮型為傳統(tǒng)樣式的中國(guó)土炮非紅夷炮型,火炮長(zhǎng)183厘米,內(nèi)口徑18.5厘米,能用38斤合口鐵彈(合清代32斤),炮重1790千克(合約清代的三千斤)火炮倍徑約8~9
道光時(shí)期,隨著武備廢弛,貪腐橫行,官造之軍器,偷工減料,不負(fù)責(zé)任之事也頗為常見(jiàn)根據(jù)臺(tái)灣道臺(tái)姚瑩所著《東槎紀(jì)略》卷四中就記錄了軍器質(zhì)量差而導(dǎo)致的炸膛,炮兵甚至不敢演放。 臺(tái)營(yíng)軍裝,惟火藥、硝磺,由內(nèi)地運(yùn)給,自行煎煮,其馀皆由省局制造,委參游大員解運(yùn)赴臺(tái),舊壞者收回繳省。嘗見(jiàn)刀刃脆薄,不堪砍斫,每斬決囚犯,僅一再用而缺。藤牌甚小,圍圓不過(guò)三尺,藤尤輕薄,此僅利于操演時(shí)騰舞輕便耳,若以臨敵,不足遮蔽矢石。鳥(niǎo)鎗尤短,不能及肩,安能中遠(yuǎn)。
至于炮位,鐵多未經(jīng)熟煉,又?jǐn)v雜鉛砂,擲地稍重,兩耳即斷,火門(mén)又或欹斜,往往炸裂傷人,至于不敢演放。
武備若此,雖有健銳,亦難勝敵。向者出局交營(yíng),皆顧瞻情面,草率收受,貽誤軍情,莫此為甚。
《籌海初集》道光十五年,廣東水師提督關(guān)天培為了增加虎門(mén)地區(qū)的海防,新添了省局所造40門(mén)新海防炮。鎮(zhèn)遠(yuǎn)炮臺(tái)的新發(fā)鐵炮在試放時(shí)炸毀2門(mén),鎮(zhèn)遠(yuǎn)炮臺(tái)炸毀6門(mén),其余的火炮有1門(mén)炮尾有裂痕,6門(mén)存在內(nèi)爆的問(wèn)題。這些被損壞的鐵炮,有些是因?yàn)橘|(zhì)量不行,有些則是炮臺(tái)守軍胡亂裝藥導(dǎo)致的問(wèn)題。
炸掉的火炮,有的整個(gè)炸碎,有的炸沒(méi)炮尾,有炸成十多塊的,有的炸飛陷入山腰,有的炸飛沉到海底。有的鐵塊型同蜂窩,砂眼頗多,有的甚至孔眼中還有一升多沙子的。
炮彈一半都是有空心砂眼的
同年十二月,又接連著出現(xiàn)炸裂。
三個(gè)炮臺(tái)內(nèi)的火炮所有問(wèn)題如下
道光二十二年,愛(ài)新覺(jué)羅·奕經(jīng)在浙省督辦抗英軍務(wù),查得浙江省局所造鳥(niǎo)槍?zhuān)砸辉嚪啪蜁?huì)炸破,而腰刀也是薄脆易斷。
這類(lèi)情況在同時(shí)期的歐洲國(guó)家中也是存在的,例如《Dictionary of National Biography》(《英國(guó)傳記大詞典》)和《Coastal Defences of the British Empire, 1775 - 1815》一書(shū)中提到英國(guó)威廉·康格里夫中將(發(fā)明康格里夫火箭的人是他兒子)在1779年檢查本國(guó)海軍之時(shí),發(fā)現(xiàn)整個(gè)艦隊(duì)只有四桶火藥可以使用,火炮的質(zhì)量更是差到讓人發(fā)指。而新上任的炮兵總監(jiān)布洛姆菲爾德上尉十分負(fù)責(zé),1780年上任的第一年中,就在艦船中清理了496門(mén)有炸膛風(fēng)險(xiǎn)的火炮,普遍存在的炸膛問(wèn)題,迫使他走訪(fǎng)了多家鑄造廠(chǎng),檢測(cè)他們的鑄炮材料以及火炮品質(zhì)。