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第57章

中国古代科学家传记-第57章

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载的就各有五六十种之多。


在攻守城战中,双方都重视重型床子弩和抛石机的使用。攻者使用它
们摧毁各种城防建筑和击杀守城士兵;守者使用它们击毁各种攻城战具和
击杀攻城士兵。

床子弩是安装在床架上发射大型箭镞的大型弩。《武经总要》所记载
的床子弩,都装备复合弓,其中有双弓床弩、大合蝉弩、小合蝉弩等4 种,
三弓床弩有三弓弩、■子弩等4 种。三弓床弩须由70 人张发,所发射的一
枪三剑箭(又称踏橛箭),可射入城墙中,让攻城士兵作为登城的踏橛;■
子弩一发可射多箭,是射杀集群士兵的高效能兵器。

重型抛石机比床子弩的威力更大,被称为炮(宋代写作■),它在宋朝
已经发展到了高峰阶段,其种类甚多,《武经总要》就列举了单梢炮、双
梢炮、七梢炮、虎蹲炮、旋风车炮、火炮等十几种。其中又有定向和旋转
抛射两大类。攻城者用其环列城外进行攻城,守城者将其安置于战棚、弩
台、敌楼、瓮城上,抛石击敌。

除攻守双方都可使用的重型城战兵器外,《武经总要》还记载了各种
专用的攻城器械。其中有侦察了望用的巢车和望楼车,填塞和通过护城壕
用的填壕车、壕桥车和折叠式壕桥车,掩蔽士兵接近城墙并进行掘城作业
的■■车、木牛车、尖头木驴车,挖掘地道用的地■,攀登城墙用的飞梯、
竹飞梯、蹑头飞梯、车梯、避檑木飞梯、行天桥,钩搭和撞击城墙用的杷
车、搭天车、搭车、饿鹘车、钩撞车,掩护性器械木幔、行女墙、木女墙,
纵火焚烧城门用的火车,飞扬尘灰的扬尘车等。为了制作这些攻城器械,
北宋初期在开封设立了一个专门的广备攻城作,其下设有火药作、青窑作、
猛火油(即石油)作、金作、火作、大小木作、大小炉作、皮作、麻作、窑
子作等,制造各种攻城器械。

为了对付敌军使用的各种攻城器械,《武经总要》还记录了许多专用
的守城器械,其中有从城上向下击砸的各种滚木檑石,撞击式的撞车、铁
撞木,拍打式的狼牙拍、连枷棒,焚烧灼烫式的飞炬、燕尾炬、游火铁箱、
行炉等,以击砸、摧毁和焚烧敌军的攻城器械和攻城士兵;有抵御攻城敌
军矢石的皮帘、竹立牌、木立牌、布幔等遮挡式器械;侦听敌军挖掘地道
用的地听(亦称瓮听),唧筒、水囊、水袋等灭火器材;堵塞被攻破的城门
所用的塞门刀车和补足被损坏城墙所用的木女头等。此外,还在各种要隘
和通道处设置陷马坑、地涩、鹿角木、铁蒺藜、掐蹄等障碍器材,以扎刺
敌军人马;在城郭的城门等处设置暗道机关,以擒捉和捕杀敌军官兵。

上述各种攻守城器械,都是根据当时筑城的状况设计制造的,它们具
有形制多样、作用各异、能进行立体攻守城战的特点,也是北宋初期攻守
城的技术和战术高度发展的产物。

对战船、战车的研究

我国古代战船的建造有着悠久的历史,到北宋初期又有很大的发展。
曾公亮等人在《武经总要·战船》篇中所记载的宋朝战船,大多是沿袭古
代的船制改建和扩建而成的,其中主要有楼舡(即楼船)、蒙冲、走舸、游
艇、海鹘,及其他战船等。楼船形体高大,其上建有三重楼。这三重楼各
有不同的名称,据《释名·船名》卷七记载:楼船的“上屋曰庐舍也。其
上重屋曰飞庐,在上故曰飞也。在(再)在其上曰爵室,于中侯望之,如鸟
爵之警视也”。这种高大的楼船如水上高城,它也装备陆上守城用的“炮


车、檑石、铁汁”等器械,便于居高临下的士兵使用,以击毁敌军水师的
小型战船和船上的有生力量,是水战中的主力战舰。在楼船的图形上,还
绘有拍杆的式样,为人们了解隋朝将领杨素在“五牙”船上装置的拍杆,
提供了资料。从图形上看,拍杆安置于楼船的顶部,作战时,利用杠杆原
理将梢杆突然翻转,迫击敌军战船,使之毁坏。楼船有时也用作指挥船,
类似后世海军舰队的旗舰。

与楼船类似的大型战船还有走舸、斗舰、海鹘船等。走舸的船舷设有
女墙,掩蔽士兵作战,士兵兼作划浆操船之事,船速较快,有较大的冲击
力。斗舰的舰首方阔,船舷设有女墙,可掩蔽士兵的下半身,女墙下部开
有浆孔,便于士兵划浆。舷内五尺,建有战棚,棚内乘载官兵,棚上建有
女墙,士兵可依托女墙作战;斗舰的形制构造,大抵由魏晋时的斗舰发展
而来。海鹘船的建造起始于南北朝和隋唐时期,北宋初期继续建造,船形
头低尾高,前大后小,如鹘之形,船舷两侧置浮板,形如鹘翼翅肋,上蒙
生牛皮,是航速较快而又平稳的战船。此外还有轻型快速的蒙冲、游艇,
便于水上冲突敌军战船,进行水上游击之用。

《武经总要·战船》篇所记载的战船,有大有小,作用各有不同,如
果在水战中指挥员能指挥得当,便可发挥大中小各型战船协同作战的总体
威力,夺取水战的胜利。

曾公亮等人除了在《武经总要》中,记载战船的形制构造和作战特点
外,还记载了航海所用指南针的前身,指南鱼的制造方法。该书卷十五所
记指南鱼的制法是:“用薄铁叶剪裁,长二寸、阔五分,首尾锐如鱼形,
置炭火中烧之,候通赤,以铁钤钤鱼首出火,以尾正对子位,蘸水盆中,
没尾数分则止,以密器收之。”用现代的科学知识分析这一制作过程和原
理,可知这是一种利用强大地磁场的作用使铁片磁化的方法。把铁片烧红,
令“正对子位”的工序,是使铁鱼内部处于较活动状态的磁畴,顺着地球
磁场的方向排列,达到磁化的目的;蘸入水中的工序,是把磁畴的规则排
列较快地固定下来;而鱼尾略向下倾斜,可起增大磁化程度的作用。书中
的记载虽然寥寥数语,但是却包含着丰富而合乎科学的道理。人工磁化方
法的创造,在磁学和地磁学的发展史上是一件大事,它是航海指南针发明
的前导。指南鱼本是作为陆战中指示士兵在夜战中辨别方向的简单仪器,
经改制成指南针后便在11 世纪用于航海,从此以后,“舟师识地理,夜则
观星,昼则观日,阴晦则观指南针”(朱或《萍州可谈》)。因此,《武经
总要》也是我们研究指南针发明史的重要资料。

曾公亮等人还对宋代的战车进行了研究。宋代的战车同车战时代的战
车不同,主要不是乘载士兵作战的战斗车辆,而是装备各种冷兵器与火器
的战斗车辆,其种类较多,形制构造各有特点。在《武经总要前集·器图》
中,首次绘制车身小巧的各种独轮攻击型战车,其中有运干粮车、巷战车、
虎车和象车、枪车等。运干粮车、巷战车和虎车的基本构造相同,它们是
在一辆独轮车上,或在车前安置挡板,两侧安置厢板,或在车上安一个虎
形车厢,以掩护推车士兵;同时在车的底座上和虎形大口中,通出多支枪
锋,以便在作战时冲刺敌军。由于这种独轮车车身小巧,便于机动,所以
士兵可以在狭窄的田埂、道路、街巷中推车冲进,同前来劫粮和进攻的敌
军搏战。也可在旷野中排成车阵,由众多士兵拥推成百上千辆蜂拥而前,
冲击敌军的前阵,配合步骑兵进攻。安有四轮的象车和枪车的车身较宽,


象形车厢和挡板较大,安插的枪锋较多,主要是在野战中排成车阵,冲击
敌军的前阵,配合步骑兵进攻。这类战车的制造和使用,为明代火器战车
的创制,启发了思路,奠定了基础。

对早期三个火药配方与第一批火器的研究

《武经总要》虽然由于记载了众多的冷兵器、发达的筑城技术和城战
器械、丰富的战船、战车资料,而在军事技术发展史上具有重要的价值,
但是更为重要的是,书中记载了我国最早的三个完整的火药配方和第一批
军用火器,正因为如此,《武经总要》被世界火器史学家视为研究火药与
火器发明史的不可多得的文献。

火药是我国古代的四大发明之一,它是由我国古代劳动人民、药物学
家、炼丹家、军事家、科学家,经过几个世纪的努力,在生产活动、科学
实验和军事斗争的长期过程中逐步发明和完善的。在此期间,他们的许多
实验活动,都对火药的发明做出了重要的贡献,并在公元808 年配制成雏
型火药。但是第一次完整地刊载火药配方和制造工艺的文献,当推曾公亮
等人编写的《武经总要》。该书在第11,12 卷中刊载了火球、毒药烟球、
蒺藜火球等三个火药配方。这三个配方的物质组成如下所列。

火球火药方:晋州硫黄十四两(此处一斤为十六两,下同)、窝黄七两、
焰硝二斤半、麻菇一两、干漆一两、砒黄一两、定汾一两、竹菇一两、黄
丹一两、黄蜡半两、清油一分、桐油半两、松脂十四两、浓油一分。配制
一分共用料八十二两二钱,其中硝四十两,硫黄与窝黄共二十一两,木炭
成分共十八两二钱,砒黄、丹黄、定粉等致毒物三两。除致毒物料外,硝、
硫、炭三种物质在火药中的组配比率分别是50%,26。5%,23。5%。

蒺藜火球火药方:硫黄一斤四两、焰硝二斤半、炭末五两、沥青二两
半、干漆二两半,捣为末,竹菇一两一分、麻菇一两一分(剪碎)、桐油二
两半、小油二两半、蜡二两半。配制一份共用七十九两二钱,其中硝四十
两,硫黄二十两,木炭成分共十九两七钱。硝、硫、炭三种物质在火药中
的组配比率分别是50%,25%,25%。毒药烟球火药方:硫黄十五两、草乌
头五两、焰硝一斤十四两、芭豆五两、狼毒五两、桐油二两半、小油二两
半、木炭五两、沥青二两半、砒霜二两半、黄蜡一两、竹菇一两一分、麻
菇一两一分。配制一份共用料七十七两七钱,其中硝三十两,硫黄十五两,
木炭成分共十五两七钱,草乌头、芭豆、狼毒、砒霜等致毒物十七两。除
致毒物外,硝、硫、炭三种物质在火药中的组配比率分别是49。4%,24。8%,

25。8%。
用这三个火药配方配制成的火药,虽然由于硝的含量较低而只具有燃
烧的性能,但它们却是北宋初所制燃烧性火药的代表,它们的制成,标志
着我国火药发明阶段的结束和用于军事的开始。在已经走过了药物学家对
硝、硫、炭特性的研究,以及炼丹家对硝、硫、炭混合物进行的实验过程
后,进入了军事家按一定组配比率配制成火药,制成火器用于作战的新阶
段,这在兵器发展史上具有开创新时代的意义,从此以后,人类在战争中
已经进入了火器与冷兵器并用的新时期,而火药研制者的任务,则是在改
良火药的性能,增加火药的品种,提高火药的威力上作出努力。迄今为止,
在所有可能得到的火药史资料中,《武经总要》所刊载的三个火药配方,
是世界上最早公布的最完整的火药配方。


曾公亮等人在《武经总要》所刊载的三个火药配方,是在当时军事人
员经过反复试验后,由北宋政府的军事部门鉴定验收的成果,这在历史文
献中多有记载。如北宋开宝三年(公元970 年),在兵部从事兵器制造工作
的“兵部令史冯继升等进火箭法,命试验,且赐衣物束帛”(《宋史·兵十
一》);咸平三年(1000),“神卫水队长唐福,献所制火球、火蒺藜”(《宋
史·兵十一》);咸平五年,冀州(今河北冀县)团练使石普,向朝廷进献自
制的火箭与火球(《续资治通鉴长编·咸平五年九月戊午》)。从上述所献
火器的名称看,《武经总要》的三个火药配方,正是当时军事人员所用火
药配方的历史记载。这些配方被收入官修御定的《武经总要》后,便成为
标准的配方被推广,与之相随的火球与火药箭,也就成为世界上最早制造
与使用的一批军用火器。

《武经总要》所记载的火球类火器有火球、引火球、蒺藜火球、霹雳
火球、烟球、毒药烟球、铁咀火鹞、竹火鹞等八种。前六种制法大致相似,
一般是先将火药同铁片一类的杀伤物或致毒物拌和,然后用多层纸裹上封
好,糊成球形硬壳,待其干固后使用。作战时,先将火球类火器放在抛石
机的甩兜中,再用烧红的烙锥,将球壳烙透,然后将它们抛射至敌军阵地
上,球内火药由烙烧的球壳引燃发火,达到各种作战目的。其中蒺藜火球
是在球壳烧裂后,将铁蒺藜布撒地上,障碍敌军人马的行动;烟球是在球
壳烧裂后发出大量烟雾以遮障敌军,或迷盲敌军的眼目;毒药烟球是在球
壳烧裂后喷散毒气,使敌军人马中毒,口鼻流血,丧失战斗能力;霹雳火
球则是发出大量烟焰熏灼敌军,大多使用于守城战中,一旦发现敌军挖掘
地道攻城时,则守城者在城内相应的地方,向下挖掘洞穴,对准地道,再
用火锥将霹雳火球的球壳烙开,引着火药,掷向地道内烧裂,产生霹雳声
响,并用竹扇簸其烟焰,熏灼敌军,北宋靖康元年(1126)年底,尚书右丞
李纲在指挥宋军保卫汴梁(今河南开封)时,曾使用了这类火球。

铁咀火鹞、竹火鹞是与火球的制法稍有不同但作用相同的燃烧性火
器:铁咀火鹞用木作鹞身,头部安有铁咀,尾部绑有秆草,火药装入草尾
中。使用时,先将草尾中火药点着,然后用抛石机将其抛至敌军粮草积聚
之处,引起燃烧。竹火鹞是用竹片编成长椭球形的笼身,笼外用纸糊贴几
层,笼内装火药一斤,笼尾绑三五斤草。使用时,先点着火药,尔后用抛
石机将其抛至敌方燃烧。这类火器大多用于守城战中。

《武经总要》中火药箭类火器有弓射火药箭与火药鞭箭两种,使用较
多的是火药箭。火药箭是在一般箭头的后部,环绕箭杆绑附一个球形火药
包,包中装有火药。使用时,先点着球形包壳,然后用弓弩发射至敌阵,
由燃着的球形包壳引燃火药,烧夷敌军营寨和积聚。

火球类火器与火药箭类火器在使用中有共同的特点,它们都是借助射
远兵器弓、弩和抛石机的机械力,将战斗部(火药包、火球)运载或抛射至
敌方,达到烧夷、障碍、毒杀、熏灼等作战目的。因此,北宋初的兵器研
制者,已经巧妙地把轻重型射远冷兵器的射远作用,同利用化学能的火药
火器的燃烧等作用结结合在一起,创造出一种既能增强射远冷兵器的杀
伤、摧毁威力,又能增加火器作战距离的新式兵器,运用在水陆各种样式
的作战中,使刀光剑影的战场上,从此以后出现了火器的爆炸轰响和弥漫
的硝烟。火器的使用,说明我们的祖先,已经迈出了把火药用于军事的第
一步,使传统的作战方法,逐渐地开始发生变化,为军事技术划时代的发


展,做出了杰出的贡献,在中国和世界的军事技术发展史上,写下了光辉
的一页。

曾公亮等人编写的《武经总要》刊印以后,不但向人们提供了研究宋
代及其以前各代军事技术的珍贵资料,而且它的编写体制,对后世的兵书
著述家产生了深远的影响,这种影响的主要表现是使他们在著述兵书时,
都以相当的篇幅,记述历代在军事技术上的成就和当代在军事技术上的新
创造。例如,南宋时期的陈规和汤■在《守城录》中,就记载了他们在筑
城技术和守城兵器方面所取得的新成果。明朝嘉靖时期的郑若曾在其所著
的《筹海图

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