明代的火器研制家,发现当时火器的一大软肋,却得不到重视和改良
历史大学堂 2019-07-25 21:44

明朝的火器,出镜率最高的就是三眼火铳。它在关宁铁骑手中,屡挫后金,表现不俗。早期的三眼火铳的铳管只有32厘米,万历年间,有位大神改良了三眼火铳,铳管加长到41.6厘米,这意味着三眼火铳拥有更高的初速和射程,不仅如此,当时出现的火绳枪也与这位大神有密切的关系。

这位火器大神,他是谁?此人就是--赵士桢。

他到底有多厉害?他对明朝火器的改良又起到了什么作用呢?

明代的火器研制家,发现当时火器的一大软肋,却得不到重视和改良

​图1 赵士桢(约1553年-1611年),字常吉,号后湖

  • 一、赵士桢对哪些武器进行了改进?

万历二十五年(公元1597年),明神宗收到一封名为《用兵八害》的奏书,建议制造鲁密国进贡的番鸟铳。奏书是由从七品中书舍人赵士桢提出的。他是浙江乐清人,明朝火器专家,在火器研发方面成绩显著。英国学者李约瑟在《中国科学技术史》中,对其给予高度评价。

次年,赵士桢向鲁密国使者朵思麻请教番鸟铳的构造和制作方法,经改进后,制成了“鲁密铳”。此枪长1.44米,重约7斤。火药用量14.88克,弹重11.16克,射程150米,设有照门、准星等瞄准装置,更重要的是鲁密铳是火绳枪,相比三眼火铳之类的火门枪,射速快,精度高。

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​图2 鲁密铳

鲁密铳的铳管外有个活动的机械臂,一头固定在铳身,一头牵引火绳。铳匣内有个1寸有余的弹性钢片,增加弹性。扣动扳机,机械臂转动,火绳落入药室。射击完毕,机械臂自动复位。鲁密铳还配有钢刀,能与敌人展开近距离肉搏,这与现代步枪的结构大致类似了。

同时期的日本,也有名为“铁炮”的火绳枪。制枪技术源自葡萄牙,枪长1.85米,重约10斤,发射7.44克重的铅弹,射程100米。从数据上看,赵士桢研发的鲁密铳除了枪长不足,其他性能全面压制日本铁炮,因此,《武备志》评价:“鸟铣,唯鲁密铳最远最毒”。

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​图3 迅雷铳,最大的迅雷铳可以达到18管,使用火绳或者燧石击发,加上外罩后状如琵琶,发射完毕后可以作为冷兵器使用。

在推进鲁密铳的当年,赵士桢又研发了迅雷铳。这是一种多管火绳枪,由五根铳管均匀分布成圆形,铳管装有直径51.2厘米的护盾,銎部前配发火装备,后装木柄,木柄尾部装有金属枪头。每根铳管长64厘米,总重十余斤, 准星照门俱全,依靠火绳或燧石发火。

发射时,配属的小斧倒插地上,用来架枪。铳管和机匣对齐,按动扳机,依次发射。发射结束,若敌人迫近,可以去掉护盾,倒提铳身,用枪头刺杀对方。由于射程远、精度高,是压制骑兵突击的神兵利器。赵士桢随后改进了迅雷铳,能够连续发射18弹。著名的捷克造轻机枪,弹匣容量也不过20发。

迅雷铳尽管设计超前,不过实用性不高。迅雷铳操作复杂,无法在短时间内投入战斗,铳管装填时间长,无法形成有效的战斗力,迅雷铳本身的配件过多,在实际作战中,士兵往往遭遇选择困难症,正因如此,文献资料中未见迅雷铳投入实战的记载。

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​图4 鸟铳,又称鸟嘴铳,是明清时期对火绳枪的称呼

  • 二、燧发枪在性能上为什么优于火绳枪和火门枪?

有了一定的成就,赵士桢并未停止研发的脚步。他吸收了鲁密铳和佛郎机的优点,改进发射机匣,推出了掣电铳。与鲁密铳相比,掣电铳枪长1.92米,重5斤,枪身结构与鲁密铳类似。不同的是,掣电铳吸收了佛郎机子铳装填弹药的优点,采用了后装弹药的方式。每把掣电铳配备子铳六个,以火绳作为发火装置,通过快速更换子铳,达到快速射击的目的。

火门枪发射时,枪手需要一手持枪,另一手持烧红的铁条,受到天气因素影响大,制约了火门枪的使用。火绳枪的火绳浸透了硝酸钾或其他盐类溶液,晾干后能缓慢燃烧,燃速大约每小时80毫米-120 毫米,熟练的射手每分钟能射击2至3枪,不过火绳枪射击前要事先准备火绳,无法迅速投入战斗,黑夜中引燃的火绳暴露了射手的位置,在雨天同样无法使用火绳枪。燧发枪避免了上述问题,具有射速更快、使用方便的特点。赵士桢研发的火器,符合火枪发展的规律。

明代的火器研制家,发现当时火器的一大软肋,却得不到重视和改良

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​图5 燧发枪

  • 三、明朝的火器普遍存在的软肋是什么?

赵士桢编制的《神器谱》记载:“鲁密为最大,西洋次之,小西洋又次之,倭铳实属下品。”“又有谓先年南方鸟铳,其机与倭铳一般,毕竟不如倭铳之火易发。”他将鲁密铳、鸟铳、西洋铳、日本铁炮进行了比较,结果发现鲁密性能最优,西洋铳排第二,日本铁炮排三,鸟铳垫底。

然而,明军中大量装备的恰恰是鸟铳。在万历四十六年(1618)起至天启元年(1621年)三年发往辽东的军械清单中,鸟铳占总数的五分之一,其他均为性能更差的火门枪。赵士桢在《神器谱》中,吐槽鸟铳:“发时机头磕在池中,火绳将门堵住,药又不精,士卒未经服习,忙迫之顷,所以不发。”制作工艺差、火药性能不佳、士兵缺乏训练是鸟铳差评的主要原因。

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​图6 火门枪是最早的金属管形火枪,我国早期的小型火铳等都属火门枪

赵士桢发现了一个奇怪的现象,军用正版鸟铳性能不如民间盗版鸟铳,后者出口到东南亚,受到当地人的欢迎。赵士桢感叹:“我中国不肯精工耳,非不能精工也。”这番话道出了明朝军械厂缺乏监管,粗制滥做的事实,也是官僚制度腐败坠落的证明。

不仅是工艺上的短板,明军的火药也存在着先天不足。火药性能与配方和加工有关。嘉靖二十七年(公元1548年),明朝与葡萄牙在双屿海战中获胜,李槐从战俘口中获得了火药的最佳配方。按配方制成的火药,“因得其传而造作比西番尤精绝云”

同时期的西方国家,采用机械加工火药,研末的粉末更细腻,纯度更高,随后,将粉状火药通过压制、烘干、抛光等流程,得到颗粒状火药。实验表明,后者比前者性能提升三倍。这是明朝手工制作火药远不能及的。

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​图7 神机营为保证长时间持续射击,通常使用“三段击”战术

  • 四、赵士桢的研发成果却得不到重视

明军士兵射术不佳,可以通过加强训练的方式补救。明朝对士兵训练分为团队协作和个人射术两种。“临阵点放得齐,后边装替得快,装不误打,打不误装,更番熟习,如雨不绝,斯为得法。”通过装填、射击训练,提高明军整体的射击水平,同时,“三眼等铳练习之法,切不可朝天上放打,须要横打笆子,使手脚惯熟其法,用一木板浮在河里,上插长窄一笆,弹子中着则笆动,此一法也。”增加士兵个人日常打靶训练,提升自身的射击技术。

明代的火器研制家,发现当时火器的一大软肋,却得不到重视和改良

图8 清代鸟枪兵 (火绳枪)

赵士桢发现明朝的软肋,在清朝依旧没有得到补救。满清入关后,对于火器保持着矛盾的心理,一方面意识到火器威力强大,改良了红衣大炮,射程和破坏力均有很大提升,另一方面慑于汉族人口众多,加强火器管制,稳定满清统治,与此同时,实行闭关锁国,失去了东西方交流的机会,导致火器性能落后于西方国家,赵士桢的研发成果因此没能开花结果,大展身手。

文:计白当黑

参考文献:《武备志》《神器谱》

文字由历史大学堂团队创作,配图源于网络版权归原作者所有

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