近代科技的黎明:欧洲火枪是如何迅速超过中国的

2018-03-21 09:24    来源:冷炮历史

中世纪晚期的欧洲火枪发展史,是一段鲜为人知的历史。虽然最早的火药和火器均诞生于中国,但14世纪至15世纪欧洲火器技术的突飞猛进。这段经历让欧洲火器后来居上,走在了全世界火器技术的最前沿,最终改变了战争的面貌。进击的朦胧时代

1326年 英国手抄本上的原始火器

14世纪金属管形火器在欧洲出现时,枪与炮的界限并不明显。火器如果安装在手推车上,就是最早的野战火炮。如果装上木柄,就是最早的火门枪。

1346年的克雷西之战,枪炮第一次轰鸣于野战之中。14世纪后期的弗兰德斯起义,根特市民大量使用架在手推车上的多管火炮。他们在1382年的会战中击败了法兰德斯伯爵的军队,创造了历史。

14世纪时 早期火门枪已经在意大利这样的发达地区普及

然而随着火炮的使用逐渐频繁,这些早期火器在野战中的缺陷也暴露无遗。当士兵们习惯了火炮的轰鸣声,火炮对敌人士气的打击越来越不明显。再加上虚弱的火力和糟糕的机动性,火炮的使用逐渐多见于攻城战,且越来越大型化。轻便灵活的火门枪开始在欧洲大量出现。1364年,意大利的佩鲁嘉镇一次性购买了500支火门枪,开创了欧洲大规模装备火门枪的先河。

此时的火门枪结构还很原始,只是一根一端封闭,并在上方开有火门的青铜管或锻铁管。到15世纪初,火门枪的火门移到了枪管侧面,并出现了带有保护盖的药池,这一设计被一直沿用到火绳枪上。带有尾銎的枪管插在手持的木柄上,没有尾銎的枪管则用铁环紧箍在木托上。射击时射手需一手握木柄,一手用烧红的金属丝或火绳点火,无法瞄准。因为这些火枪和早期的轻型火炮区别不大,所以又有别名“手炮”。

和同时代的中国式火门枪不同,欧洲火门枪管前部常带有一个钩状结构,在使用中起到支撑作用。在守城时,射手可以把枪钩在城墙上,让射击更加稳定。甚至还可以钩在弩手使用的大盾牌上,构成野战中的简单工事。著名的坦能堡枪,就是早期火门枪的出土实物。这类早期火门枪一直被使用到15世纪后期。

短小的坦能堡火门枪火药技术革命

中世纪到16世纪的火药价格 请注意16世纪是有大规模通货膨胀的 但火药价格反而更低了

到14世纪末,管形火器传遍了整个欧洲。从西欧的英格兰到东欧的波兰,随处都能见到火枪的身影。到15世纪早期,欧洲火器技术的发展迎来了一个大高潮。

首先是从14世纪末开始,欧洲人掌握了用硝田生产硝的技术。从此,火药用硝不再仰赖进口,火药的生产成本大大降低。这使得战争中火药的消耗量急剧增加。1375年,百年战争期间的圣索弗莱维孔特围城战,攻城方只使用了200磅火药。不到一个世纪后的1448年,勃艮第公爵一口气送给正在罗德岛抵抗穆斯林的医院骑士团3600磅火药。

勃垦第军队中就有不少依赖火器作战的士兵

战争的巨大需求也反过来刺激了火药制造业的蓬勃发展。和火炮相比,火门枪制造简单,火药消耗量也少的多。因此随着火药价格的降低,这种生产成本低廉的火器变成了大众武器。

此时的火门枪也发生了变化,出现了被称为钩式手持枪的新种类。钩式手持枪通常为全铁制造,少量为青铜制成,细长的枪管带有一个细长的金属柄,枪管前部也带有构形件。

低地国家制造的大型钩式火门枪

钩式手持枪的发展还呈现了大型化的趋势。坦能堡枪的管长只有32厘米,1400制造的伯纳枪长度只有可怜的18厘米。到15世纪,一支在荷兰被发现的钩式手持枪的管长超过1米,加上金属柄后全枪长度已达近2米。钩式手持枪的口径同样不小,多在20--30毫米之间。

钩式手持枪虽然还是简陋粗糙的火器,但相比同一时期管长大多在40厘米以下的明朝火门枪,已经有了性能上的优势。加长的枪管意味着更远的射程和更快的弹丸初速,这让火门枪在战场上的地位大为提升。

依然保持短小的明朝火门枪

胡斯战争中诞生的胡斯车堡战术,将火门枪和弩作为主要武器,让农夫组成的步兵成功抵挡了拥有强大骑兵的神罗军队。现存的胡斯火门枪实物除了少数口径在10毫米左右、管长30-40厘米的小家伙外,多是口径超过30毫米、倍径在20-30之间的大型火门枪。一只口径30毫米左右的胡斯火门枪管长甚至可达到1米。

胡斯人使用的火门枪

这些大型火门枪即使装填原始的粉末黑火药,威力依然相当惊人。根据现代人对同类型火门枪复制品所做的射击测试,装填大量粉末黑火药的大型胡斯火门枪,枪口动能可以超过1000焦耳甚至2000焦耳。以法线角入射的铅弹,只需要750焦耳的动能,就可以击穿2mm厚的现代软钢板。这意味着胡斯火门枪至少在近距离会对重装骑士构成严重威胁(15世纪全身板甲胸甲厚度不过1.5mm-2mm)。

每辆胡斯战车一般会配有两名火门枪手和六名弩手。虽然弩的数量更多,但作为一种只有几十年历史的新武器,火门枪已经在投射武器中占据了四分之一的比例,足见其经受住了实战考验。

虽然还装备了不少弩 但胡斯人的每辆战车都配备了火枪手

15世纪火药颗粒化技术的出现,进一步推动了欧洲枪械的发展。到1400年,火药的配方已经接近理想比例(75% 的硝、12% 的硫、13% 的木炭),但此时欧洲人还在使用粉末黑火药。

在15世纪上半叶,火药颗粒化技术在欧洲出现并广泛传播。颗粒化技术让黑火药的性能和可靠性都有了飞跃性的提升。过去使用的粉末黑火药,装填火器时不能把药室填满,否则无法击发。火药也不能装填得太松,否则威力会大大折扣。在运输过程中,粉末黑火药中的各种成分会逐渐分层,可能会导致火药报废。欧洲潮湿的天气也会让粉末黑火药中的硝粉容易潮解。当粉末黑火药被制成药饼并破碎成颗粒后,这些缺点就不复存在,而且颗粒黑火药的威力大大提高。15世纪20年代的《烟火之书》的作者认为,一磅颗粒黑火药的威力相当于三磅粉末黑火药。

欧洲火枪身管倍径的变化 数据来自现存的古代火枪实物

威力强大的颗粒黑火药首先被应用在轻型火器上,因为装药量很少的火枪最不容易炸膛。14世纪使用粉末黑火药的火门枪枪管普遍很短,而15世纪火门枪的枪管却纷纷变长,使用颗粒黑火药是原因之一。长身管对于威力弱的多的粉末黑火药意义不大,而对于威力强大的颗粒黑火药来说则显著增加了火药燃气的做功时间,提高了弹丸的初速。

15世纪后期,欧洲火门枪已经发展成了一种比较成熟的单兵火器。此时的火门枪枪管进一步增长,准星和照门开始出现在枪管上,并且还开始带有可以抵肩、抵胸或腋下夹持射击的枪托。

1500年的丹麦火门枪 枪托、照门和准星一应俱全

对于火器来说,这是一次重大进步。越来越长的枪管,让单手握持火枪变得困难。火枪与日俱增的威力,也带来了更大的后坐力。带有枪托的火门枪出现,射手也开始以类似射弩的姿势抵肩瞄准射击。而且,枪托和瞄具的结合,让用火门枪进行相对准确的射击变为可能,这使得火门枪的威力大大增强了。

明朝人要到在16世纪初接触葡萄牙人后,才发现自己的火枪已经落伍了。但在此之前东西方的火器技术已经出现了明显的差距。整个15世纪,明朝火器的技术都进步不大。除了开始用锻铁替代青铜制造枪管外,几乎停留在15世纪初永乐手铳的水平,即无瞄具,也无枪托,还是短身管。

所以,16世纪初欧洲在火器技术方面的优势并非一蹴而就,而是整个15世纪技术发展和积累的结果。

进入近代的明朝火枪依然停留在永乐年间的水平火绳枪改变战争

1411年手抄本上 带有简易蛇杆装置的火枪

最早的火绳枪与火门枪的区别,只在于枪机的有无。火绳枪机的出现,是为了解放射手那只点火的手,好让射手能更专心地瞄准射击。

起初的火绳枪机就是15世纪初出现的蛇杆装置,依靠一根安装在枪托上的S形活动金属杆,夹持火绳点火。之后的几十年,火绳枪机越来越完善,被添加上了扳机、簧片等部件。至16世纪初,已发展为两大类:

一种夹火绳的蛇杆多位于药池之后,靠释放弹簧推动蛇杆点火。

一种蛇杆多位于药池之前,靠扳机带动蛇杆下压点火。

前者在欧洲被称作按扣枪机,虽然不如蛇杆在前的设计流行,但被葡萄牙人带去了东亚,成为日本火绳枪的始祖。明朝火绳枪的枪机设计也源于葡萄牙人带来的按扣枪机。蛇杆在药池之前的设计则成为欧洲火绳枪的主流,并一直使用到18世纪初。

装备了火绳枪的晚期勃垦第军队

火绳枪的出现是革命性的。一种可以像弩一样准确射击的武器,威力却比弩大得多,而且还更便宜。15世纪末,一只钢弩的价格大约是火门枪的两倍,而16世纪初的火绳枪只是加装了枪机的火门枪。因此,弩在欧洲军事史上,最终被逼上了绝路。

15世纪末爆发的意大利战争中,一些目光敏锐的将领已经意识到火绳枪的优越性。西班牙名将,有大方阵之父称号的贡萨洛•德•科尔多瓦,就是其中的佼佼者。

16世纪初的欧洲火绳枪

最初介入意大利战争的西班牙步兵主要由弩手和剑盾兵组成。但在遭遇欧洲最强的步骑组合——宪骑士搭配瑞士步兵的法军后,西班牙人无法招架,只能想方设法避免正面对决。贡萨洛根据在意大利的实战经验,让麾下的部队在1494年前就大部分换装了火绳枪。而对面的法军却依然顽固地大量雇佣弩手为自己作战。

1512年的拉文纳会战,西班牙人用手中的火绳枪给法国人好好上了一课。法军起初派出2000名弩手攻击西军步兵阵地,结果克雷西之战中弩手的悲剧再次上演。西班牙人用火绳枪和马车上的回旋炮凶猛还击,将弩手们打得狼狈逃窜。

价格优势与实战检验 让火绳枪将弩从欧洲迅速淘汰

1521年的比克卡之战,西班牙人又让强悍的瑞士步兵领教了火器的威力。和西班牙步兵相比,瑞士步兵中的火枪手数量很少,数量只有近战步兵的十分之一。西班牙火枪手排成四排横队轮番射击,让进攻西军工事的瑞士步兵伤亡惨重,前四排的瑞士步兵全部伤亡。之后西班牙步兵和德国步兵的反冲锋击退了瑞士人。

比克卡之战,不仅让瑞士步兵战死3000余人,还标志着瑞士方阵战术的没落。不重视火器的军队,在欧洲就没有未来。到1525年的帕维亚之战,西班牙军队已经按照火枪手、长枪兵、剑盾兵数量均等的比例编成。

火绳枪催生出的西班牙方阵战术 将统治欧洲战场近200年

火绳枪可以说是改变了战争的武器。由西班牙人在实战中磨合、改进的长矛与火绳枪的组合,最终进化为著名的西班牙大方阵战术。西班牙步兵也因为辉煌的战绩,从瑞士人手中接过了欧洲最强步兵的称号。贡萨洛开创的长矛火枪战术,统治欧洲近两百年,直到刺刀普及后的18世纪初才被淘汰。

火绳枪在意大利战场上大显神威的同时,也随着葡萄牙殖民者的东进,扩散到了亚洲地区。嘉靖元年(1522年)的西草湾之战,明朝人第一次接触到了葡萄牙火绳枪,但并未引起明朝重视。

葡萄牙人带来的早期简易火绳枪非常适合东亚的技术条件

中国沿海的倭寇集团却成了火绳枪最早的东亚用户。由于和葡萄牙人的合作关系,以王直为代表的海寇可以获得新式的西洋火器。直到嘉靖二十七(1548年)年明军攻破倭寇的据点双屿后,明朝才决定仿制缴获的日本造火绳枪和发射药。明朝仿制火绳枪已是16世纪中期。此后明朝虽然又引进了土耳其式火绳枪、欧式的重型火绳枪。但直到1644年清军入关,明军依然是一只大量装备火门枪的军队。

戚继光等将领大力推广火绳枪,但保守的武将官僚、缺乏训练的士兵、火绳枪相对较高的制造成本,都妨碍了其在明朝的推广。特别是在北方,明末困窘的财政,让辽东战场上的明军把便宜的火门枪当成了主要的单兵火器。万历四十六年至天启年间的明朝工部援辽火器中,鸟铳(火绳枪)只有6425门。而火门枪仅神枪就有14040杆,三四眼枪就有6790杆,夹靶枪7200杆。此外,还有数量巨大的其他种类的火门枪。

对比同时代欧洲军人手中的火绳枪甚至早期燧发枪,此时明朝火器与西方的差距已经非常明显了。

明朝不仅火绳枪技术拙计 还不能做到普及毁灭重甲的重型火绳枪

帕维亚之战中 重型火绳枪开始崭露头角

1525年的帕维亚会战,西班牙步兵依靠初创的长矛火绳枪战术,成功挫败了法军重骑兵的猛烈冲击。战斗中,西班牙人除了用普通火绳枪向法军倾泻弹雨外,他们还使用了一种更大的火绳枪。据当时人的记载,西班牙人的大型火绳枪威力惊人,可以连人带马一发子弹打穿两名法国重骑兵。这就是被西班牙人称作穆什克特的重型火绳枪。

意大利战争初期的挫折,不仅让西班牙人放弃了弩,也促成了重型火绳枪的诞生。在15世纪末16世纪初的意大利战场,西班牙步兵需要面对盔甲精良的法国宪骑兵和瑞士步兵。在收复失地运动中磨炼出来的西班牙步兵,惯于使用弩。然而随着欧洲制甲技术的快速发展,弩在面对15世纪末的钢板甲时相当吃力。由火门枪发展而来的轻型火绳枪拥有比弩更强的侵彻力,但依然无法满足西班牙人的需求。较轻的球形铅弹带来了较差的存速性能,使得轻型火绳枪的子弹在出膛后动能迅速衰减,在较远的距离侵彻力会大打折扣。

意大利战争中的法国重骑兵与瑞士步兵

因此西班牙人需要一种更加强大的火绳枪,拥有可以在远距离击穿一切盔甲的能力。单兵火绳枪中的王者,被称为穆什克特的重型火绳枪应运而生。1512年的拉文纳会战,西班牙人挑选了五十名火枪手去使用这种需要支架才能射击的大型火枪。到16世纪中期,使用射程远到令人难以置信的大型火枪,已经成为西班牙军队的标志。

一杆典型16世纪的轻型火绳枪,重量在10磅左右,口径约为15mm左右。而一杆16世纪的西班牙重型火绳枪,重量在18磅以上,口径为17.8mm-23mm。这意味着轻型火绳枪发射14g重的铅弹,而重型火绳枪发射的铅弹可以达到56克以上。沉重的枪身和巨大的口径,使得16世纪重型火绳枪必须用支架支撑才能发射,而且只有身材高大强壮的射手才能使用他。但也带来了惊人的威力。

沉重的枪身需要支架帮助发射

重型火绳枪可以击穿100码外的盔甲,杀死500码外的人或马。在16世纪末英国著名的弓枪论战中,火枪的支持者甚至认为重型火绳枪可以击穿100码外的防弹盔甲并杀死穿戴者,击穿400码外的普通盔甲。

现代实验也从侧面证明了重型火绳枪的威力。奥地利格拉茨军火库收藏的一只重型火绳枪,在装填14g重的现代黑火药后,发射38g重的铅弹,枪口动能达到了惊人的4444焦耳,并击穿了100米外2mm厚的钢靶。虽然实验使用的是现代黑火药,考虑到16世纪的重型火绳枪装药量经常接近弹重,远比现代实验中的药量大,这一实验数据并不算太夸张。

重型火绳枪成为西班牙步兵的标志之一

重型火绳枪自诞生以后,逐渐在全欧洲扩散,许多军队都大量装备了这种武器。在80年战争初期,著名的威廉•范•奥伦治十分钟爱火枪。出于推广新武器的目的,他甚至把重型火绳枪当作礼物送给队长们。

在他的推动下,到1580年,每个150人的荷兰连队里都有65名轻型火绳枪手、12名重型火绳枪手。到了莫里斯亲王进行军事改革的16世纪90年代末,150人连队的编制已经变成了30名重型火绳枪手、50名轻型火绳枪手。

荷兰军官对重型火绳枪十分喜爱,以至于1609年荷兰陆军干脆取消了轻型火绳枪手的编制。之后,英国也很快取消了轻型火绳枪手。到1601年,位于佛兰德斯的西班牙军队装备的火枪中,重型火绳枪与轻型火绳枪数量之比可能已经超过了1:2。但此后西班牙军队却没有继续用重型火绳枪完全取代轻型火绳枪。

使用重型火绳枪轮番射击的荷兰步兵

随着重型火绳枪在欧洲的流行,让本已开始衰落的制甲业更加雪上加霜。火枪巨大的威力使得中世纪晚期做工精致的板甲被抛弃,取而代之的是粗糙而厚重的防弹盔甲。盔甲匠逐渐放弃了热处理和优质的板材,转而选择用质量一般的板材打造出黑色的重甲。

16世纪末至17世纪初,骑兵盔甲的胸甲厚度已经从中世纪晚期的2毫米左右,暴涨到4--6毫米之间。步兵的胸甲厚度在16世纪后期也一度暴涨。但可能是因为步兵的负担不能太重,到17世纪厚度又回落。可想而知这一时期的盔甲有多么笨重。

沉重的盔甲让披甲的士兵饱受折磨,尤其当他们经常穿的是不够量身定做的便宜货。当盔甲匠为了防御重型火绳枪,把胸甲部分的厚度增加到7到8毫米时,盔甲的发展终于走到了死胡同。

重型火绳枪的出现迫使骑兵不断加厚身上的盔甲

随着披挂盔甲的士兵越来越少,重型火绳枪显得威力过剩且过于笨重,因此开始出现了轻量化的趋势。进入17世纪,重型火绳枪的重量和枪管长度都在逐渐减小。轻量化的结果,是新的重型火绳枪变异成介于轻型火绳枪和旧式穆什克特之间的武器。

1599年,荷兰人将重型火绳枪的重量减到了6--6.5千克,口径也略有缩小。古斯塔夫二世的瑞典军队就大量装备了这种火绳枪。英国内战时,英国人直接将重型火绳枪的枪管长度从4英尺减为5英尺半,使其不用支架也能发射。到18世纪初燧发枪取代火绳枪,musket一词又被用来指代步兵用的滑膛枪,但这都是后话了。

伴随着重型火绳枪的减重,火枪手在军队中所占的比例也越来越高。30年战争中的瑞典军队火枪手,全部装备重型火绳枪。每个147人连队中有火枪手72人,长枪手54人。17世纪40年代,克伦威尔的新模范军中,火枪手与长枪手的数量比已达2:1。

英国内战中的火枪手

长年与奥斯曼军队作战的哈布斯堡军队更重视火枪手。经常要对付大批穆斯林骑兵的他们认为长枪手用处不大,因此改用火绳枪手和骑兵组成的军队对抗土耳其人。1664年的圣格特哈德之战,4万基督教联军就依靠这一组合,痛击了十几万奥斯曼侵略军。刚刚渡河的奥斯曼军队遭到基督教步骑兵的突袭,混乱之中土耳其人企图发起反冲击。基督徒的重型火绳枪手用致命的多排轮射,成功粉碎了土耳其人的反扑。此战奥斯曼军队损失了2万多人,其精锐部队近卫军的损失尤为惨重。

明朝兵书上的重型火绳枪

在明末,部分欧式的重型火绳枪也流入了明朝,明人多以鹰嘴铳、鹰铳、斑鸠铳称呼这些来自欧洲的大型火枪。崇祯元年明廷从澳门招募的葡萄牙佣兵就携带了30支重型火绳枪。

但在明朝,和日本铁炮类似的鸟铳才是火绳枪的主流。面对八旗军的重甲和盾车,弹重3钱、装药3钱的明朝鸟铳,显得力不从心,更别提那些威力更弱的火门枪了。此时的明军,恰恰急需重型火绳枪这样的破甲利器,因为既有足够的威力又不像火炮那样笨重。

在崇祯年间,不仅有徐光启这样的官员呼吁朝廷制造大型火枪对抗满人,官员熊文灿也两度从广东解送重型火绳枪(斑鸠脚铳)进京。但这些总数只有两百门的重型火绳枪对辽东战局毫无影响。最终,火绳枪的普及与升级,还到清朝中前期才得以完成。

中国一直要到18世纪才用上土耳其版的火绳枪总结

单兵火器进步是欧洲近代军事革命的重要组成部分

从14世纪到17世纪,当文明世界的其他地区在军事上处于缓慢发展期时,欧洲却发生了一连串军事革命。单兵火器的不断革新,是这场军事革命的重要组成部分。火绳枪的使用催生了长矛--火枪战术,重型火绳枪的出现让盔甲岌岌可危。

火药的巨大力量,极大地改变了战争的面貌。中世纪的弓弩往往是平民使用的武器,贵族武士热衷于使用刀剑和长矛。但在近代早期的战场上,士兵不论贫富贵贱,都不约而同地拿起了火器。

虽然最早的金属管形火器诞生在中国,但起步稍晚的欧洲很快就在中世纪晚期实现了火器技术的反超。文艺复兴时期的科技进步、欧洲诸国之间常年的战争和奥斯曼帝国的巨大威胁,让欧洲人不断地改进自己的火器技术,并向外输出。

早在明朝时 欧洲单兵火器就将东亚远远甩在身后

占得先机的中国并没有保持住自己在火器技术上的优势,反而让差距越拉越大。之后在明朝中期和明末清初,更先进的西方火器技术两度输入中国,但带来的只是东西方之间技术差距的缩小,并没有让中国的火器技术追赶上西方。

近代早期欧洲在火器技术方面的巨大进步,构成了此后欧洲对其他地区军事优势的基础之一。可以说,没有14到17世纪欧洲人在火器技术方面的不懈努力,就没有19世纪欧洲建立的全球性霸权。

清朝经常被指责为导致中国火器技术落后于西方的元凶,这种说法也有几分道理,但指责者却往往认为明朝火器如何先进。他们哪知道,东西方的差距早就拉开了。(完)