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《筹海图编》中,就介绍了当时明廷官员所见到的葡萄牙人制造的佛郎机、明军使用的海战战具,以及当时的沿海地图和海防图。戚继光在《纪效新书》和《练兵实纪》中,全面系统地论述了嘉靖时期创制的虎蹲炮、三飞箭(飞刀箭、习枪箭、习剑箭)、狼筅等新式兵器,以及各种兵器的制造和使用方法;论述了敌台、烽堠的建筑技术和作用;论述了车、步、骑、辎重、水军各营兵器的装备和使用状况,以及战船、战车的规制;论述了对佛郎机、鸟枪的仿制、改制,以及对外来铳用发射火药的配制情况;制定了训练官兵使用火器与冷兵器相结合进行作战的各种规定。唐顺之在《武编》一书中,对火药与火器的制造、使用,多有论述。何汝宾在万历时期刊印的《兵录》中,对西方使用的野战炮、攻城炮、守城炮作了深入的研究,并对各种火药配方和配制的理论、技术,进行了前所未有的分析解剖性的研究,把古代的火药学提高到新的高度。明末孙承宗在《车营扣答合编》中,把火器与车、步、骑、辎重各营综合使用的技术和战术,作出全面的研究。茅元仪于天启元年(1621)出版的 240 卷本的《武备志》中,全面仿效了《武经总要》的编写体例,在全部转录《武经总要》军事技术内容的基础上,将学科门类和内容的广度、深度大加扩展,囊括了自宋朝以来的军事技术新成就,全书包容 600 多件军事技术制品的资料,而各种火
器资料就有 180 多种,书中还存录了神火飞鸦、火龙出水、《郑和航海图》等其他书未载的罕见资料,这就使该书成为中国古代收录军事技术成果资料最多的类似军事百科性的重要兵书,这在当时世界上也是绝无仅有的。
因此,由曾公亮等人编写的《武经总要》所开创的新体例,因其具有比较严密的科学性和广泛的实用性而被军事技术家和兵书著述家所沿袭和采用,从而使它具有强大的生命力,其间经过近 600 年的不断发展,到公元 1621 年《武备志》的出版,使这种编写体例达到了成熟完备的程度。可以说,从《武经总要》到《武备志》之间各部体例类似的兵书中的军事技术内容,构成了宋元明三代近 700 年的军事技术史,而《武经总要》则是这部军事技术史的开卷篇。