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火药

火药
火药是中国古代四大发明之一,至今令炎黄子孙引以自豪,辞典中这样
记载:火药——中国人发明,是一种硫磺、硝酸钾、木炭的混合物,最早被中国人用作焰火、爆竹和火箭的纵火剂。揭开了火药的秘密,在现代人眼里或许不以为然,但当科学尚处在蒙昧之中时,火药却是神秘之物。《太平广记》中记述了一则故事:有位名叫杜子春的年轻人,为寻求炼丹之术,去一个僻静遥远的地方拜见一位炼丹老人。天色已晚,老人叫他歇息在炼丹的地方,并告诉他千万不可乱说乱动。夜里,杜子春一觉醒来,发现炼丹着火了,火焰呼呼往上蹿,他记着老人的告诫,一动不动,眼睁睁看着火苗燃到屋顶,把房子烧了。据此人们可想象出“火药”这个名字,意思就是“着火的药”。这是人们认识火药的第一种性能——燃烧。又因为火药中的主要成份硝和硫磺在西汉时就被当作药品,用来治病,而且古代炼丹家为炼制“长生不老药”,终年隐居深山,精心选配各种药物原料,反复提炼,多方试验,在他们的辛勤努力下,虽然没有得到长生不老的仙丹,却发现发明了许多鲜为人知的东西。火药就是出自炼丹家之手的一大成果。那时正处在盛行“仙道”学说的时代,由此火药便因药得名。
据《诸家神品丹法》一书记载:将二两硫磺、二两硝石,研成粉末,放在销银锅或砂罐内,挖一土坑,把锅放在坑内,使与地平,四周用土填实,再将三个皂角子,烧红成炭,逐个放入锅内,使硫磺和硝石烧起焰火,待焰火将熄时,再加木炭 3 斤来煅,待炭消三分之一后退火,趁未冷却时取出混合物。这就是“伏火法”。808 年,又有人创造“伏火矾法”:用硝石、硫磺各二商,马兜铃(含炭素)三钱半,研成粉末拌匀,放在药罐内,埋入地坑,放进一块熟火,烟便腾起。在应用伏火法的同时,人们发现这三种物质一起加热燃烧,反应异常剧烈,似有爆炸的可能,因而格外小心。那时之所以未发生爆炸,是因为所用的物质是天然原料,未经提纯精炼,所以产生的力量微弱,未充分显示其爆炸性能。随着炼丹家们不断的改进,大约到晚唐时期(9 世纪末),我国首创的黑色火药问世,并很快应用于军事。
在此之前,硫磺和硝常常作为纵火剂在战争中发挥威力。三国时,吴国攻蜀国,用船装载茅草。兵士们每人手执茅草一把,内藏硫磺和陷硝,自带火种,另一手拿刀枪,接近敌阵后,顺风点火,火势蔓延 700 里,蜀军大败,迫使刘备退居白帝城,那时兵家们用硫磺和硝作为燃烧剂使用,是采用火攻时的有效物质。诸葛亮带兵攻打陈仓城时,动用云梯近百乘,一乘可立十数人,周围用木板遮护,再加上短梯软索,兵士如蚁沿城墙攀登,谁想城上守军三千,各执火箭,分布四面,火箭齐发,云梯尽燃大火,无法攀附。诸葛亮又派冲车,守军用石块凿眼穿绳,甩打下来,冲车被打折,就这样昼夜相攻,20 余日无计可破。这里所用的火箭,只是带有纵火剂的弓箭,主要起助燃作用。还有一次,诸葛亮派兵攻打乌戈国,将黑油柜安置在山谷中,油柜内预先安置火炮,名叫“地雷”,一炮中藏九枚,30 步埋一个,中间用打通节的竹竿引出药线,一发动,出损石裂。这是《三国演义》中的描达,按史料记载,地雷是宋代产生的兵器,所以三国时使用地雷,也只是演义中的想象而已,但是用纵火剂——硫磺和硝等物质进行火攻,却是事实。904 年,郑璠进攻豫章时,曾经“发机飞火”,据考证,这是我国历史上第一次将火药应用于军事的记载。唐代晚期,火药从炼丹家手里传到军中,兵器家们于
10  世纪初造出火药火器—一飞火,并应用于战争。火器的出现是中国古代兵器史上的一大转折,从此,冷兵器与火器并存了很长一段时期之后,进入火器时代。冷兵器与火器并用时代开始于北宋。
自 960 年,赵匡胤建立宋王朝,中国结束了唐中叶以来长期的封建割据局面。天下统一,国泰民安,社会生产得到相应发展。但这时北方的辽、金、西夏游牧民族崛起,势力扩张,不断侵扰内地。他们的军队以骑兵为主,兵士剽悍骁勇,骑术非凡,宋军无法抵挡。由此,旧有的作战方式及兵器装备都急待改进,宋朝政府不得不加强军备建设,所以宋代是兵器大改革的重要时期。宋代军事工业相当庞大且完备。军器制造部门有专门的机构来研究制造各种炸药和火器。为了鼓励研制兵器者,宋朝政府规定给予兵器发明者、创造者以奖励和支持,所以那时常有人把自己新创制的兵器献给朝廷。据《宋史》记载:970 年,兵部令史冯继升等提出了制火箭法。1000 年,神卫水师队长唐福推出火箭、火环、火蒺藜。1002 年,知宁化军刘永锡向朝廷献上创制的火炮。从中我们可以看出那时火药火器的发明创造十分兴盛。宋仁宗时(1023~1063 年)编著的《武经总要》一书,综述了当时的火器有 10 多种,如火箭、火炮、火药鞭箭、引火球、蒺藜火球、铁咀火鹞、竹火鹞、霹雳火球、烟球、毒药烟球等,并详细记述了火药的成分。比如载炮火药有 14 种成分配制,其中硝石约 49%,硫磺约 25%;蒺藜火药成分有 10 种,硝石约 50 %,硫磺约 25%。这两种配方的比率十分接近于现代黑色火药的组配率。这时期的火药已具有燃烧、毒气、烟幕等不同作用。火器的杀伤威力大小主要在于火药配方的科学合理及火药性能发挥的多少,其次才是发射机制的改进和完善。宋代火药尽管已有相当的发展,但其处方还没有严格的定量比例,原料成分复杂,纯度不够,因而仍不能有效地发挥火药的全部性能。到明代,火药的发展达到了更高水平。1621 年《武备志》中记载了提炼硝磺和配制各种火药的处方达 30 多种,其中铳火药的处方是:硝 1 两,硫 1.4 钱,柳炭 1.8 钱。硝石占 75%,硫磺占 11%,木炭占 14%,这种配合比例与现代黑色火药的标准组配率基本一致。这时期火药的性能包括烟幕、毒气、燃烧、杀伤、催泪、喷嚏、昏迷等,这就大大提高了火药的威力。同时,制造火药的方法也趋于细密,原料呈颗粒状,不再是粉末,这样便于发射。后来,火药又分为直击的火药和横击的火药两种。直击火药按硝九、磺一的比例配制;横击火药按硝七、磺三的比例配制。火药成分也经过提炼更加纯净。火药的发展是火器制造技术不断提高的一个重要前提。我国发明的火药和火器不仅在中国古代战争中发挥了重要作用,而且先后传入西方,为世界兵器发展做出了重大贡献。
宋代军队在对金作战中,依仗火器的威力,占据了相当的优势,不仅能有效抵挡敌人骑兵队的冲击,而且常把敌兵击溃。金兵深知火器的厉害,千方百计想得到制造火药和火器的技术。后来金军攻占汴京后,有人把这一技术献给金人,金兵如获至宝,立即动手大量制造火药火器,用来反击来军。在金人手中还推陈出新,研制出一新的火器。1214 年,金宣宗南迁汴京,蒙古人夺取了中都,金的一些制造火药火器的技术工匠有的被俘,有的投降。由此金人所掌握的火药火器制造技术,开始为蒙古人所用。1218 年成吉思汗统帅大军西征,从此中国的火药和火器传到了中东,随后又经阿拉伯人之手传入欧洲。
很早以前,火药曾随炼丹术一起传入阿拉伯国家,阿拉人称“硝”为“中国雪”,当地语叫“巴鲁得”;波斯人称之为“中国盐”。人们只用它炼丹治病,还不知道用于军事。古代阿拉伯和欧洲的战争中,曾使用过多种纵火剂,其主要成分有沥青、硫磺、松脂、石油等,不仅没有火药,也没有制造
火药的主要原料——硝。当蒙古骑兵的铁蹄踏入中亚西亚,直至地中海沿岸的大马士革时,阿拉伯人才见识了火器、火药。
元军西征使用了大量火器,1220 年元军攻击尼沙城时,修筑了一座高炮台,使用 20 门弩炮对城内连续轰击了 15 天,发射了大量火箭、毒火罐、火炮弹。1258 年,蒙古兵围攻黑衣大食的都城巴格达时,使用过铁火炮或叫震天雷,阿拉伯人叫“铁瓶”。据波兰史学家记载,当蒙古兵攻击华沙的时候:“蒙古军施展妖术,但见大旗一挥,出现了伸出 X 形脑袋的妖物,从它嘴里喷出一阵烟雾,发出的臭味令人难忍,波兰军队士兵个个不敢正视,这一仗死伤了许多人。”其实蒙古兵使用的“妖物”就是一只毒药烟毯,这种毒药烟毯,重 5 斤,毒药成分有草乌头、芭豆、狼毒、砒霜等,加入火药成分硫磺、焰硝、末炭末等,捣合成毯,用麻绳串住,长 1.2 丈,重半斤,为弦子。再用故纸、沥青、麻皮、黄蜡等物捣合涂在外表,用炮放出,毒气熏人,可致人口鼻出血,中毒身亡。蒙古军西征的同时,将随身携带火器及其制造技术,经被俘投降者之手一并传给了阿拉伯人。据阿拉伯文兵书记载,当时传入阿拉伯国家的火器有两种,一种叫“契丹火枪”,一种叫“契丹火箭”。到 14 世纪初,阿拉伯人把这两种火器发展成为两种“马达发”(阿拉伯语“火器”)。一种是用一根短筒,内装火药,筒口安置石球,点燃引线后,火药发作,石球射出以击人。另一种是用一根长筒,内装火药和铁球,然后再装上一支箭,临阵点燃线后,火药发作,冲击铁球,同时将箭推出。很明显,这两种火器与我国南宋时的“火筒”和“突火枪”类似。