超级军网中国sunyan进来，问你个关于红夷大炮的问题？
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/27 12:21:28
问题1。红夷大炮用的是什么型号的炮弹？开花弹（爆破弹），实心弹还是散弹。如果是开花弹，能否介绍一下引信的原理
问题2。红夷大炮的炮架是何种结构，如何克服发射时产生的后坐力。红夷大炮如何调整仰角，如何调整方向？
问题3。红夷大炮的射速一分多少发？
问题4。红夷大炮能否有效的对付散兵线，和快速机动的骑兵？问题1。红夷大炮用的是什么型号的炮弹？开花弹（爆破弹），实心弹还是散弹。如果是开花弹，能否介绍一下引信的原理
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中国SUNYAN君请进来,在下(小生)请教您一些有关红夷大炮的问题。
还有
1 您是要请教对方~请客气点~;
2 您标题最后的问号不妥当;
3 您请教SUNYAN君滴不是一个问题。
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红夷大炮与明清战争
─以火炮测准技术之演变为例
黄一农
新竹清华大学历史研究所
【论文大纲】：
一、前言
二、矩度与距离的估算
三、铳规的形制与用法
四、铳尺的刻划与弹药的装填
五、星斗与火炮的瞄准
六、晚清对火炮测准技术的认识
七、结论
一、前言
后金的崛起和流寇的猖獗，使得明末许多有识之士相当重视兵学。而在军事的考量以及天主教士大夫的提倡之下，西方当时较先进的火炮制造和操作技术更成为关注的焦点。透过徐光启(1562-1633)和李之藻(1565-1630)等奉教人士的努力，明朝政府不仅屡次自澳门购求红夷大炮（图一），甚且引进葡萄牙军士教导用炮和制炮的方法。西洋火炮一时成为众所瞩目的战争利器，李之藻即称此器「真所谓不饷之兵，不秣之马，无敌于天下之神物」，汤若望(Adam Schall von Bell, 1591-1666)和焦勖亦尝称许西洋大炮「精工坚利、命中致远、猛烈无敌」，胜过中国传统火器「百千万倍」，并可「恃为天下后世镇国之奇技」。
其实，西方当时的铸造技术并不特别优越，中国自战国时期发明生铁之后，即逐渐掌握了炼制熟铁、可锻铸铁和灌钢等技术，十七世纪，中国炼铁技术与世界先进水平间的差距并不明显。然而西洋火炮在设计上，则具有管壁较厚、炮管由前至后渐粗、且倍径（指火门至 炮口之距离与内径的比例）较大等特点，故射程提高、杀伤力增强且较不易膛炸。此外，西洋火炮的炮身多安有准星和照门，以为瞄准之用，两旁并铸有炮耳，便于架设在炮车或炮架之上，以调整射击角度，操作相当方便。反之，中国传统的火炮虽与欧洲同属前装(Muz zle-loaders)滑膛(Smooth-bore)型，但却被批评为：「受药不多，放弹不远，且无照准，而难中的。铳塘外宽内窄，不圆不净，兼以弹不合口，发弹不迅不直，且无猛力。头重无耳，则转动不活，尾薄体轻，装药太紧，即颠倒炸裂」。
尤其关键的是，当时西方的军事学已与数学密切结合，如在利玛窦(Matteo Ricci, 1552-1610)于万历三十五年(1607)所撰的〈译《几何原本》引〉中，即有云：
借几何之术者，惟兵法一家，国之大事，安危之本，所须此道尤最亟焉！故智勇之将，必先几何之学，不然者，虽智勇无所用之……吾西国千六百年前，天主教未大行，列国多相并兼，其间英士有能以羸少之卒，当十倍之师，守孤危之城，御水陆之攻，如中夏所称公输、墨 翟九攻九拒者，时时有之。彼操何术以然？熟于几何之学而已。可见此道所关世用至广至急也。
强调几何知识乃为精通兵学所必需。而李之藻在天启元年(1621)所上的〈为制胜务须西铳，乞敕速取疏〉中，亦称西国放铳之人均「明理识算」。
图一：何汝宾《兵录》(1630)一书中所绘之红夷大炮及其附件。
如以精习西洋火器闻名的奉天主教官员孙元化(1581-1632)为例，在其所著的火炮专书《西法神机》（参见附录）中，即包含许多应用数学的计算实例，此外，孙氏还协助其师徐光启删定《句股义》，并撰有《几何用法》、《几何体论》和《泰西筭要》等数学书，这些数学知识许多都是他在以西法筑台用炮时所不可或缺 的。再者，徐光启等天主教学者奉旨所编纂的《崇祯历书》百余卷，虽号称为治历之用，其实当中有些几何和代数学的内容，在军事上的应用要较历法为多且直接。
中国虽早在十三世纪中叶即已发明火炮，并于明代成为军队作战的「长技」，但在几乎所有明以前的兵学著述中，均不曾定性或定量地论及火炮的瞄准技术。相对地，西方的自然哲学家则一直尝试寻找一个正确的数学表达方式，以描述炮弹的运动。塔尔塔利亚(Nic colo Tartaglia, c.1499-1557)于1537年所出版的《新科学(La Nova Scientia)》，可说是近代弹道学和炮术的重要奠基著作，其中除介绍铳规（Squadra，又译作量铳规）和矩度(Geometric Square)等测量仰角和距离的仪具外，还首度析论弹道的特性（如指出火炮在仰角为45度的射程最远）。虽然塔尔塔利亚所了解的弹道学仍十分粗糙，但其影响几乎长逾一个世纪。
在塔尔塔利亚之后，十七世纪许多一流的科学家亦投入弹道的研究，其中尤以伽利略(Galileo Galilei, 1564-1642)的贡献最为突出，伽利略于1592-1610年间，即将相当大的精力放在军事工程之上，他尝雇请工匠制造发卖一种可供几何和军事学用的多用途比例规(Sector or Compass)，此器除可测量火炮的用药量外，还可方便地解决当时几乎所有常见的代数和几何问题。
有关弹道学的研究，在伽利略于1638年出版《两种新科学的论述(Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze)》之后，更出现重大突破。他在该书中提出投射物之轨迹为拋物线的主张，并列有一表可帮助炮手计算在不同仰角下炮弹的射程，此一射程值与sin2a成正比，其中a乃炮管的仰角。
伽利略及其门生的研究成果，在完成后却长期不为炮手们所重视。事实上，直到十七世纪最末的二十多年，塔尔塔利亚的弹道学理论还都是炮手们遵循的范本。科学理论与技术工艺两支传统的合流，并不如想象中容易，教育的不够普及，加上学术与应用两批人士之间的 隔阂，或均是主因。
在另一方面，伽利略的理论虽适用于低速、短距离的重迫击炮炮弹(Heavy Motar Shells)，但因其未能考虑进空气阻力的影响，因此在估计较高速炮弹的轨迹时误差颇大，且因当时火炮的铸造和弹药的制造等技术，仍欠缺规格化，均使得弹道学的发展停留在一理论的层次，无法用数学较精确地描述真实的物理世界。此一情形一直要到十八世纪中 叶始在罗宾斯(Benjamin Robins, 1707-1751)和欧拉(Leonhard Euler, 1707-1783)等人的努力下发生革命性的改变。
先前学者虽有许多著述论及明末清初传华的红夷大炮，但多偏于史实的陈述或大炮的形制，对火炮操作技术的重大改进及其影响，尚无人做过详细的研究。本文因此详人所略，着重于探讨十六、七世纪欧洲的火炮学如何将几何和物理的知识仪具化，以便能较定量地掌握 射准的要诀，而这些操作火炮用的仪具（如铳规、铳尺、矩度和星斗等）如何传入中国，在华被接受的状况又如何。希望透过此一研究，能对武器发展在明清战争中所扮演角色的重要性，有一确切的了解。文中亦将透过火炮测准技术演变的情形，尝试理解清廷何以在鸦片战 争之际无力面对西方列强坚船利炮的挑战。
二、矩度与距离的估算
十六、七世纪之交，西洋火炮因缘际会地传入中国，当时如矩度和铳规等附件也随炮传入，有关此两器的用法，在塔尔塔利亚所出版的《新科学》一书中即已出现，今在北京图书馆的北堂藏书中，收有大量明末清初由耶稣会士自欧洲携入中国的书籍，其中即可见到塔尔 塔利亚的前引书（编号为3501）。笔者在下文将先就矩度传华的历史和其功用，试作讨论。
一优秀炮手在发射火炮之前，首需估计敌人的距离。虽然从望远镜中所见人形的大小，可粗估道里的远近，但明季也传入一名为矩度的器具，以精确测量距离。矩度自从被波巴哈(Georg Purbach, 1423-1461)采用做天文观测中的角度量测工具后，在十六、七世纪的欧洲风行一时，其形制与用法在中国首见于利玛窦和徐光启在万历三十五年合撰的《测量法义》。
徐光启在其于崇祯三年(1630)所上的〈丑虏暂东绸缪宜亟谨述初言以备战守疏〉中，尝称：
教演大铳……一切装放皆有秘传。如视远则用远镜，量度则用度板，未可易学，亦不宜使人人能之，所谓国之利器，不可以示人也。臣尝深虑，以为独宜令世臣习之，自勋戚子弟以及京卫武臣，择其志行可信、智勇足备者教之。
此处所提及的「度板」，即指的是矩度之类的仪具。徐氏建议其原理仅可传世臣，至于实际的操作方法，则应从志行可嘉且智勇兼备的勋戚子弟或京卫武臣中，择善而教之。由徐光启将「度板」视为必须秘传的利器一事，可见其在炮学上的重要性。
图二：矩度示意图
同样地，当李之藻于天启元年疏请速取暂贮广信的四门红夷大炮以抵御满洲时，也强调如无法获得此一「秘密神铳」的点放之术，则「差之毫厘，失之千里，总亦无大裨益」，此处所谓的「点放之术」，应亦指的是矩度和铳规等仪具的使用法。
矩度的外形乃为一以坚木或铜制成的正方板（见图二），在乙丙和丙丁两边上各均分成十二等分，次从甲点向各分点作一联机，名之为度，每度还可依矩度之大小再加细分。次于甲乙边上，平行安放相等但相隔之两耳，耳中各有一窍可通光。最后从甲点系一线，线末垂 一权，此线应稍长于甲丙对角线，用时任其自然下垂，以审定度数。
如欲以矩度测量远物的距离，则将目光自甲点透过两耳之窍以对准该物体，并细审权线所值之度数，即可利用相似三角形的原理推得。在《测量法义》中，即提供了两种以矩度测量物高的方法。
有关矩度的操作原理，屡可见于明季天主教徒的天算著作中，除了《测量法义》之外，利玛窦和李之藻合撰的《同文算指通编》（万历四十一年初刻）一书，亦有介绍。而在孙元化的《西法神机》中，则更述及其实际的用法，曰：
铳头低昂，合于天度，别有器量二种：一方，方度二十四；一圆，圆度九十。方器以量敌营之远近，圆器以量铳头之高低。平时先以方器就所据之台，量敌来路高下几何，远近几何，宜用何铳，每里即立一表，或树或石，次以圆器，就所用之铳试击之，视铳头高几度者至何 处，低几度者至何处，临时视敌所至，即依所定度数击之。
知矩度（即所谓的「方器」）和铳规（即「圆器」）的并用，乃为当时操炮瞄准的关键技术。每门炮平时均须先经由试射熟知各不同仰角的射程，如此，临战时才可针对敌之所在调整出最恰当的发射仰角。下节笔者即针对铳规的原理和用法加以析论。
三、铳规的形制与用法
塔尔塔利亚在《新科学》一书中，曾以图文介绍了测量火炮仰角用的铳规（见左侧图三），此一量器的发明，可让炮手对其所用火炮的射程有一较适切的掌握。据笔者所知，中文文献中最早提及铳规者，或为孙元化撰于天启二、三年间的《西法神机》，孙氏尝从徐光启 习学西洋火器，并同奉天主教，而徐光启又是最早自耶稣会士获得火器知识的中国人之一，因知孙元化丰富的西洋火器知识应主要得益于其教会背景。
此外，在何汝宾的《兵录》中，有〈西洋火攻神器说〉一章，介绍各种西洋火炮的形制尺寸、弹药用量、铸造技术和弹道射程等事，其中亦绘有数幅铳规的使用图。虽然何汝宾为此书所撰的自序乃成于万历三十四年，但因〈西洋火攻神器说〉卷首的绪论中，有「迩者宁 远之捷，用西洋炮以挫强氛」句，知此章应撰于天启六年宁远大捷之后不久，最迟则不晚于初刊之崇祯三年。
何汝宾，字寅之，号仲升，苏州卫世袭指挥，历官至广东都督佥事，尝负责围剿东南沿海的海寇，并督造「楼舡、甲冑、干戈之属」，此一职务应令其对住居于澳门的葡萄牙人及他们所使用的火器有所认识，并有所接触。崇祯二年，当海寇李芝奇侵扰广东时，澳门当局 曾同意出借大铳给明朝守军，而其时何汝宾正担任总兵官，身负策应之责。
何汝宾获得西洋火器知识的管道不详，目前尚未见其有与奉天主教人士论交的资料。反而，替其订正《舟山志》并撰序跋的邵辅忠，与万历四十四年掀起「南京教案」的沈□为「要盟死友」，此一教案令许多中国教徒被捕，多名传教士也因此被解送出境，对天主教明末 在华的传教活动造成严重的打击。
虽然〈西洋火攻神器说〉中的文字与《西法神机》颇多雷同之处，甚至整段完全一致，惟因何汝宾该章中亦有一些图文未见于孙氏之书，故何氏的〈西洋火攻神器说〉应非《西法神机》的删节本。由于当时传华的西洋火器知识，几乎完全掌握在耶稣会士或天主教徒手中 ，故与反教要角相交的何汝宾，欲获得教会中人帮助以编译此章的可能性应不大。经查在泰昌元年(1620)至崇祯二年间数度至澳门采购红夷大炮的天主教徒张焘和孙学诗，尝撰有《西洋火攻图说》一卷，书名与何氏十分相近，不知此有无可能即何汝宾摘抄或孙元化参 考的蓝本，待考。
有关铳规的规格和用法，在汤若望与焦勖合作译述的《火攻挈要》中，有相当简明的记载，其文曰：
铳规，以铜为之，其状如覆矩，阔四分，厚一分，股长一尺，勾长一寸五分。以勾股所交为心，用四分规之一规，分十二度，中垂权线以取准则。临放之时，以柄插入铳口，看权现值某度上，则知弹所到之地步矣！
亦即使用铳规时，乃将其长柄插入炮口，如此即可经由所垂的权线，在弧上读出炮管的仰角。至于铳规的弧长，实际上要较四分之一圆弧稍大，此因大铳在居高临下发射时，炮身往往会低于水平线所致，这在《火攻挈要》书首的插图中，均可明显看到。而前引文中所用的单 位─「度」，乃为塔尔塔利亚书中”punti”一词的翻译，相当于7.5度。
在《火攻挈要》中，还载有〈试放各铳高低远近注记准则法〉一条，详细说明各炮在铸成后应如何使用铳规校准。由于当时铸造的品质尚不十分稳定，即使是在欧洲，铸十铳能得二、三铳可用者，便称高手，故当新铳铸成后，必须先经过一道道繁复的测试过程，以确定 炮身不易炸裂。随后，即取空册一本，将各铳分定等级，并挨次编立字号。次依平常的弹药用量填装试射，注记炮身仰角从水平至45度，每次调高7.5度弹着之靶的步数。待全部测试完成后，即照册上的记载，将不同仰角的射程以暗号刻记于各铳之上，以便司铳者随时 参照。
此条中并建议将注记各铳射程测定表的册子，分造三本，一存铸铳官留底，一存帅府备察，一存将领处以为教练之用。由于各铳的性能不一，故各铳在不同仰角的射程均需抄写成小帖，交司铳的军士熟记。对城池上所配置用于防守的大铳，更得将城外各重要路口或桥梁 相应的度数，以暗号详注在小帖之上。
何汝宾在〈西洋火攻神器说〉中，曾叙及炮管于不同仰角（以铳规量度）下的射程，其文曰：
制一量器，用四分规之一，规分十二分……每高一分，则铳弹到处较平放更远，推而至于六分远步乃止，高七分，弹反短步矣！假若平放，必须铳身上水银点滴不走，方是，则弹远到二百六十八步。仰放高一分，则弹较平放远到三百二十六步，共五百九十四步。高三【二】 分，较高一分又远到二百步，共七百九十四步。高三分，较高二分又远到一百六十步，共九百五十四步。高四分，较高三分又远到五十六步，共一千零一十步。高五分，较高四分又远到三十步，共一千零四十步。高六分，较高五分又远到十三步，共一千零五十三步。
在孙元化的《西法神机》一书中，也可见到几乎完全相同的叙述。惟何、孙两人，均不曾提及此一数据的来源及其所对应之炮的形制和弹药的分量。
事实上，此一组射程值应源自西班牙工程师科拉多(Luys Collado or Luigi Colliado)的实测结果，科拉多于1586年初刊的《实用炮学手册(Prattica manuale dell’Artiglieria)》，可说是第一本真正叙述详尽且绘图精密的炮学专著，书中兼顾理论与实际，影响深远。科拉多当时乃用一名为Falconet（中译或作鹰嘴铳）的小口径炮进行测试，弹重三磅，其所用射程的单位为pace（约合58cm） ，何、孙两人均将之意译作「步」，并注记换算的公式为「每步计二尺」或「每步几二尺」，明代一尺约合31cm。
科拉多发现当炮的仰角增大时，所增加的射程步数锐减，且无法用一简单的公式推求出各不同仰角的射程，此一看法与塔尔塔利亚一致。今从《西法神机》和《火攻挈要》二书中所给出各种大铳在不同仰角下的射程，亦可发现其中确无规则可循，无怪乎汤若望强调：
以上俱系约略之数，盖以铳塘有长短不同，药性有缓急不等，装法有松紧不一，故不便执定细数，以滋疑虑。倘必欲细数，亦必将各铳依法备细试验，注记明白，方可定数以为准则也。
亦即认为各铳的性能难求一致，必须经由测试，始可做为操作时的准绳。
从前述的讨论，我们可以发现明清之际所译介的欧洲火炮书籍，往往直接采用原书上的数据，而未依中国行用的度量衡单位加以换算，且翻译西方单位时还袭用中国原有的名词，此举颇易引起混淆。如明代以一步为五尺（合156cm），而圆周定义为365.25度 ，即均与《西法神机》等书上的定义相差甚远。此外，《西法神机》在叙述各种火炮所应装填的弹药时，亦使用「斤」来翻译pound，然而当时中国所行用的斤(=597g)约折合1.32 lb (pound)，如不明其中的差异，则有可能多填用了32%的火药，而增加膛炸的危险。
铳规虽颇便于量度炮管的仰角，但在操作时则必须冒着枪林箭雨的危险，前至炮口处测量，此故，稍后即有人发明可置于炮管末端使用的火炮仰角仪(Gunner’s Level or Clinometer)。今北京的故宫博物院藏有一黄铜制成的测炮象限仪，其中即包含一火炮仰角仪。虽然在《皇朝礼器图式》中，曾叙及测炮象限仪的形制和用法，惟因其它文献均不曾提到此仪或火炮仰角仪，故此类与铳规形异功同的仪具，是否曾为中国炮手们所广 泛使用，仍待考。笔者怀疑构造远较铳规精巧的测炮象限仪，或仅流于皇家的赏玩之物。
红夷大炮与明清战争
─以火炮测准技术之演变为例
黄一农
新竹清华大学历史研究所
【论文大纲】：
一、前言
二、矩度与距离的估算
三、铳规的形制与用法
四、铳尺的刻划与弹药的装填
五、星斗与火炮的瞄准
六、晚清对火炮测准技术的认识
七、结论
一、前言
后金的崛起和流寇的猖獗，使得明末许多有识之士相当重视兵学。而在军事的考量以及天主教士大夫的提倡之下，西方当时较先进的火炮制造和操作技术更成为关注的焦点。透过徐光启(1562-1633)和李之藻(1565-1630)等奉教人士的努力，明朝政府不仅屡次自澳门购求红夷大炮（图一），甚且引进葡萄牙军士教导用炮和制炮的方法。西洋火炮一时成为众所瞩目的战争利器，李之藻即称此器「真所谓不饷之兵，不秣之马，无敌于天下之神物」，汤若望(Adam Schall von Bell, 1591-1666)和焦勖亦尝称许西洋大炮「精工坚利、命中致远、猛烈无敌」，胜过中国传统火器「百千万倍」，并可「恃为天下后世镇国之奇技」。
其实，西方当时的铸造技术并不特别优越，中国自战国时期发明生铁之后，即逐渐掌握了炼制熟铁、可锻铸铁和灌钢等技术，十七世纪，中国炼铁技术与世界先进水平间的差距并不明显。然而西洋火炮在设计上，则具有管壁较厚、炮管由前至后渐粗、且倍径（指火门至 炮口之距离与内径的比例）较大等特点，故射程提高、杀伤力增强且较不易膛炸。此外，西洋火炮的炮身多安有准星和照门，以为瞄准之用，两旁并铸有炮耳，便于架设在炮车或炮架之上，以调整射击角度，操作相当方便。反之，中国传统的火炮虽与欧洲同属前装(Muz zle-loaders)滑膛(Smooth-bore)型，但却被批评为：「受药不多，放弹不远，且无照准，而难中的。铳塘外宽内窄，不圆不净，兼以弹不合口，发弹不迅不直，且无猛力。头重无耳，则转动不活，尾薄体轻，装药太紧，即颠倒炸裂」。
尤其关键的是，当时西方的军事学已与数学密切结合，如在利玛窦(Matteo Ricci, 1552-1610)于万历三十五年(1607)所撰的〈译《几何原本》引〉中，即有云：
借几何之术者，惟兵法一家，国之大事，安危之本，所须此道尤最亟焉！故智勇之将，必先几何之学，不然者，虽智勇无所用之……吾西国千六百年前，天主教未大行，列国多相并兼，其间英士有能以羸少之卒，当十倍之师，守孤危之城，御水陆之攻，如中夏所称公输、墨 翟九攻九拒者，时时有之。彼操何术以然？熟于几何之学而已。可见此道所关世用至广至急也。
强调几何知识乃为精通兵学所必需。而李之藻在天启元年(1621)所上的〈为制胜务须西铳，乞敕速取疏〉中，亦称西国放铳之人均「明理识算」。
图一：何汝宾《兵录》(1630)一书中所绘之红夷大炮及其附件。
如以精习西洋火器闻名的奉天主教官员孙元化(1581-1632)为例，在其所著的火炮专书《西法神机》（参见附录）中，即包含许多应用数学的计算实例，此外，孙氏还协助其师徐光启删定《句股义》，并撰有《几何用法》、《几何体论》和《泰西筭要》等数学书，这些数学知识许多都是他在以西法筑台用炮时所不可或缺 的。再者，徐光启等天主教学者奉旨所编纂的《崇祯历书》百余卷，虽号称为治历之用，其实当中有些几何和代数学的内容，在军事上的应用要较历法为多且直接。
中国虽早在十三世纪中叶即已发明火炮，并于明代成为军队作战的「长技」，但在几乎所有明以前的兵学著述中，均不曾定性或定量地论及火炮的瞄准技术。相对地，西方的自然哲学家则一直尝试寻找一个正确的数学表达方式，以描述炮弹的运动。塔尔塔利亚(Nic colo Tartaglia, c.1499-1557)于1537年所出版的《新科学(La Nova Scientia)》，可说是近代弹道学和炮术的重要奠基著作，其中除介绍铳规（Squadra，又译作量铳规）和矩度(Geometric Square)等测量仰角和距离的仪具外，还首度析论弹道的特性（如指出火炮在仰角为45度的射程最远）。虽然塔尔塔利亚所了解的弹道学仍十分粗糙，但其影响几乎长逾一个世纪。
在塔尔塔利亚之后，十七世纪许多一流的科学家亦投入弹道的研究，其中尤以伽利略(Galileo Galilei, 1564-1642)的贡献最为突出，伽利略于1592-1610年间，即将相当大的精力放在军事工程之上，他尝雇请工匠制造发卖一种可供几何和军事学用的多用途比例规(Sector or Compass)，此器除可测量火炮的用药量外，还可方便地解决当时几乎所有常见的代数和几何问题。
有关弹道学的研究，在伽利略于1638年出版《两种新科学的论述(Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze)》之后，更出现重大突破。他在该书中提出投射物之轨迹为拋物线的主张，并列有一表可帮助炮手计算在不同仰角下炮弹的射程，此一射程值与sin2a成正比，其中a乃炮管的仰角。
伽利略及其门生的研究成果，在完成后却长期不为炮手们所重视。事实上，直到十七世纪最末的二十多年，塔尔塔利亚的弹道学理论还都是炮手们遵循的范本。科学理论与技术工艺两支传统的合流，并不如想象中容易，教育的不够普及，加上学术与应用两批人士之间的 隔阂，或均是主因。
在另一方面，伽利略的理论虽适用于低速、短距离的重迫击炮炮弹(Heavy Motar Shells)，但因其未能考虑进空气阻力的影响，因此在估计较高速炮弹的轨迹时误差颇大，且因当时火炮的铸造和弹药的制造等技术，仍欠缺规格化，均使得弹道学的发展停留在一理论的层次，无法用数学较精确地描述真实的物理世界。此一情形一直要到十八世纪中 叶始在罗宾斯(Benjamin Robins, 1707-1751)和欧拉(Leonhard Euler, 1707-1783)等人的努力下发生革命性的改变。
先前学者虽有许多著述论及明末清初传华的红夷大炮，但多偏于史实的陈述或大炮的形制，对火炮操作技术的重大改进及其影响，尚无人做过详细的研究。本文因此详人所略，着重于探讨十六、七世纪欧洲的火炮学如何将几何和物理的知识仪具化，以便能较定量地掌握 射准的要诀，而这些操作火炮用的仪具（如铳规、铳尺、矩度和星斗等）如何传入中国，在华被接受的状况又如何。希望透过此一研究，能对武器发展在明清战争中所扮演角色的重要性，有一确切的了解。文中亦将透过火炮测准技术演变的情形，尝试理解清廷何以在鸦片战 争之际无力面对西方列强坚船利炮的挑战。
二、矩度与距离的估算
十六、七世纪之交，西洋火炮因缘际会地传入中国，当时如矩度和铳规等附件也随炮传入，有关此两器的用法，在塔尔塔利亚所出版的《新科学》一书中即已出现，今在北京图书馆的北堂藏书中，收有大量明末清初由耶稣会士自欧洲携入中国的书籍，其中即可见到塔尔 塔利亚的前引书（编号为3501）。笔者在下文将先就矩度传华的历史和其功用，试作讨论。
一优秀炮手在发射火炮之前，首需估计敌人的距离。虽然从望远镜中所见人形的大小，可粗估道里的远近，但明季也传入一名为矩度的器具，以精确测量距离。矩度自从被波巴哈(Georg Purbach, 1423-1461)采用做天文观测中的角度量测工具后，在十六、七世纪的欧洲风行一时，其形制与用法在中国首见于利玛窦和徐光启在万历三十五年合撰的《测量法义》。
徐光启在其于崇祯三年(1630)所上的〈丑虏暂东绸缪宜亟谨述初言以备战守疏〉中，尝称：
教演大铳……一切装放皆有秘传。如视远则用远镜，量度则用度板，未可易学，亦不宜使人人能之，所谓国之利器，不可以示人也。臣尝深虑，以为独宜令世臣习之，自勋戚子弟以及京卫武臣，择其志行可信、智勇足备者教之。
此处所提及的「度板」，即指的是矩度之类的仪具。徐氏建议其原理仅可传世臣，至于实际的操作方法，则应从志行可嘉且智勇兼备的勋戚子弟或京卫武臣中，择善而教之。由徐光启将「度板」视为必须秘传的利器一事，可见其在炮学上的重要性。
图二：矩度示意图
同样地，当李之藻于天启元年疏请速取暂贮广信的四门红夷大炮以抵御满洲时，也强调如无法获得此一「秘密神铳」的点放之术，则「差之毫厘，失之千里，总亦无大裨益」，此处所谓的「点放之术」，应亦指的是矩度和铳规等仪具的使用法。
矩度的外形乃为一以坚木或铜制成的正方板（见图二），在乙丙和丙丁两边上各均分成十二等分，次从甲点向各分点作一联机，名之为度，每度还可依矩度之大小再加细分。次于甲乙边上，平行安放相等但相隔之两耳，耳中各有一窍可通光。最后从甲点系一线，线末垂 一权，此线应稍长于甲丙对角线，用时任其自然下垂，以审定度数。
如欲以矩度测量远物的距离，则将目光自甲点透过两耳之窍以对准该物体，并细审权线所值之度数，即可利用相似三角形的原理推得。在《测量法义》中，即提供了两种以矩度测量物高的方法。
有关矩度的操作原理，屡可见于明季天主教徒的天算著作中，除了《测量法义》之外，利玛窦和李之藻合撰的《同文算指通编》（万历四十一年初刻）一书，亦有介绍。而在孙元化的《西法神机》中，则更述及其实际的用法，曰：
铳头低昂，合于天度，别有器量二种：一方，方度二十四；一圆，圆度九十。方器以量敌营之远近，圆器以量铳头之高低。平时先以方器就所据之台，量敌来路高下几何，远近几何，宜用何铳，每里即立一表，或树或石，次以圆器，就所用之铳试击之，视铳头高几度者至何 处，低几度者至何处，临时视敌所至，即依所定度数击之。
知矩度（即所谓的「方器」）和铳规（即「圆器」）的并用，乃为当时操炮瞄准的关键技术。每门炮平时均须先经由试射熟知各不同仰角的射程，如此，临战时才可针对敌之所在调整出最恰当的发射仰角。下节笔者即针对铳规的原理和用法加以析论。
三、铳规的形制与用法
塔尔塔利亚在《新科学》一书中，曾以图文介绍了测量火炮仰角用的铳规（见左侧图三），此一量器的发明，可让炮手对其所用火炮的射程有一较适切的掌握。据笔者所知，中文文献中最早提及铳规者，或为孙元化撰于天启二、三年间的《西法神机》，孙氏尝从徐光启 习学西洋火器，并同奉天主教，而徐光启又是最早自耶稣会士获得火器知识的中国人之一，因知孙元化丰富的西洋火器知识应主要得益于其教会背景。
此外，在何汝宾的《兵录》中，有〈西洋火攻神器说〉一章，介绍各种西洋火炮的形制尺寸、弹药用量、铸造技术和弹道射程等事，其中亦绘有数幅铳规的使用图。虽然何汝宾为此书所撰的自序乃成于万历三十四年，但因〈西洋火攻神器说〉卷首的绪论中，有「迩者宁 远之捷，用西洋炮以挫强氛」句，知此章应撰于天启六年宁远大捷之后不久，最迟则不晚于初刊之崇祯三年。
何汝宾，字寅之，号仲升，苏州卫世袭指挥，历官至广东都督佥事，尝负责围剿东南沿海的海寇，并督造「楼舡、甲冑、干戈之属」，此一职务应令其对住居于澳门的葡萄牙人及他们所使用的火器有所认识，并有所接触。崇祯二年，当海寇李芝奇侵扰广东时，澳门当局 曾同意出借大铳给明朝守军，而其时何汝宾正担任总兵官，身负策应之责。
何汝宾获得西洋火器知识的管道不详，目前尚未见其有与奉天主教人士论交的资料。反而，替其订正《舟山志》并撰序跋的邵辅忠，与万历四十四年掀起「南京教案」的沈□为「要盟死友」，此一教案令许多中国教徒被捕，多名传教士也因此被解送出境，对天主教明末 在华的传教活动造成严重的打击。
虽然〈西洋火攻神器说〉中的文字与《西法神机》颇多雷同之处，甚至整段完全一致，惟因何汝宾该章中亦有一些图文未见于孙氏之书，故何氏的〈西洋火攻神器说〉应非《西法神机》的删节本。由于当时传华的西洋火器知识，几乎完全掌握在耶稣会士或天主教徒手中 ，故与反教要角相交的何汝宾，欲获得教会中人帮助以编译此章的可能性应不大。经查在泰昌元年(1620)至崇祯二年间数度至澳门采购红夷大炮的天主教徒张焘和孙学诗，尝撰有《西洋火攻图说》一卷，书名与何氏十分相近，不知此有无可能即何汝宾摘抄或孙元化参 考的蓝本，待考。
有关铳规的规格和用法，在汤若望与焦勖合作译述的《火攻挈要》中，有相当简明的记载，其文曰：
铳规，以铜为之，其状如覆矩，阔四分，厚一分，股长一尺，勾长一寸五分。以勾股所交为心，用四分规之一规，分十二度，中垂权线以取准则。临放之时，以柄插入铳口，看权现值某度上，则知弹所到之地步矣！
亦即使用铳规时，乃将其长柄插入炮口，如此即可经由所垂的权线，在弧上读出炮管的仰角。至于铳规的弧长，实际上要较四分之一圆弧稍大，此因大铳在居高临下发射时，炮身往往会低于水平线所致，这在《火攻挈要》书首的插图中，均可明显看到。而前引文中所用的单 位─「度」，乃为塔尔塔利亚书中”punti”一词的翻译，相当于7.5度。
在《火攻挈要》中，还载有〈试放各铳高低远近注记准则法〉一条，详细说明各炮在铸成后应如何使用铳规校准。由于当时铸造的品质尚不十分稳定，即使是在欧洲，铸十铳能得二、三铳可用者，便称高手，故当新铳铸成后，必须先经过一道道繁复的测试过程，以确定 炮身不易炸裂。随后，即取空册一本，将各铳分定等级，并挨次编立字号。次依平常的弹药用量填装试射，注记炮身仰角从水平至45度，每次调高7.5度弹着之靶的步数。待全部测试完成后，即照册上的记载，将不同仰角的射程以暗号刻记于各铳之上，以便司铳者随时 参照。
此条中并建议将注记各铳射程测定表的册子，分造三本，一存铸铳官留底，一存帅府备察，一存将领处以为教练之用。由于各铳的性能不一，故各铳在不同仰角的射程均需抄写成小帖，交司铳的军士熟记。对城池上所配置用于防守的大铳，更得将城外各重要路口或桥梁 相应的度数，以暗号详注在小帖之上。
何汝宾在〈西洋火攻神器说〉中，曾叙及炮管于不同仰角（以铳规量度）下的射程，其文曰：
制一量器，用四分规之一，规分十二分……每高一分，则铳弹到处较平放更远，推而至于六分远步乃止，高七分，弹反短步矣！假若平放，必须铳身上水银点滴不走，方是，则弹远到二百六十八步。仰放高一分，则弹较平放远到三百二十六步，共五百九十四步。高三【二】 分，较高一分又远到二百步，共七百九十四步。高三分，较高二分又远到一百六十步，共九百五十四步。高四分，较高三分又远到五十六步，共一千零一十步。高五分，较高四分又远到三十步，共一千零四十步。高六分，较高五分又远到十三步，共一千零五十三步。
在孙元化的《西法神机》一书中，也可见到几乎完全相同的叙述。惟何、孙两人，均不曾提及此一数据的来源及其所对应之炮的形制和弹药的分量。
事实上，此一组射程值应源自西班牙工程师科拉多(Luys Collado or Luigi Colliado)的实测结果，科拉多于1586年初刊的《实用炮学手册(Prattica manuale dell’Artiglieria)》，可说是第一本真正叙述详尽且绘图精密的炮学专著，书中兼顾理论与实际，影响深远。科拉多当时乃用一名为Falconet（中译或作鹰嘴铳）的小口径炮进行测试，弹重三磅，其所用射程的单位为pace（约合58cm） ，何、孙两人均将之意译作「步」，并注记换算的公式为「每步计二尺」或「每步几二尺」，明代一尺约合31cm。
科拉多发现当炮的仰角增大时，所增加的射程步数锐减，且无法用一简单的公式推求出各不同仰角的射程，此一看法与塔尔塔利亚一致。今从《西法神机》和《火攻挈要》二书中所给出各种大铳在不同仰角下的射程，亦可发现其中确无规则可循，无怪乎汤若望强调：
以上俱系约略之数，盖以铳塘有长短不同，药性有缓急不等，装法有松紧不一，故不便执定细数，以滋疑虑。倘必欲细数，亦必将各铳依法备细试验，注记明白，方可定数以为准则也。
亦即认为各铳的性能难求一致，必须经由测试，始可做为操作时的准绳。
从前述的讨论，我们可以发现明清之际所译介的欧洲火炮书籍，往往直接采用原书上的数据，而未依中国行用的度量衡单位加以换算，且翻译西方单位时还袭用中国原有的名词，此举颇易引起混淆。如明代以一步为五尺（合156cm），而圆周定义为365.25度 ，即均与《西法神机》等书上的定义相差甚远。此外，《西法神机》在叙述各种火炮所应装填的弹药时，亦使用「斤」来翻译pound，然而当时中国所行用的斤(=597g)约折合1.32 lb (pound)，如不明其中的差异，则有可能多填用了32%的火药，而增加膛炸的危险。
铳规虽颇便于量度炮管的仰角，但在操作时则必须冒着枪林箭雨的危险，前至炮口处测量，此故，稍后即有人发明可置于炮管末端使用的火炮仰角仪(Gunner’s Level or Clinometer)。今北京的故宫博物院藏有一黄铜制成的测炮象限仪，其中即包含一火炮仰角仪。虽然在《皇朝礼器图式》中，曾叙及测炮象限仪的形制和用法，惟因其它文献均不曾提到此仪或火炮仰角仪，故此类与铳规形异功同的仪具，是否曾为中国炮手们所广 泛使用，仍待考。笔者怀疑构造远较铳规精巧的测炮象限仪，或仅流于皇家的赏玩之物。
我的问题基本没有得到解答
红夷炮是使用实心弹 但是在火攻挈要里也叙述了一些其他的炮弹 里面可以用来大面积杀伤敌人的是一种散弹以及公孙弹 将一圆弹分为四半 连以钢柄 公孙弹则是大弹一枚带小弹多枚 以公孙诸孙喻之 故名 装填时先装药 以纸钱紧盖药上 然后装小弹或碎铁 终于以大担压口 还有蜂窝弹 也是大弹带小弹 外加碎铁碎石诸物 多寡不等 装时先以诸物装入 末用大弹压口
如何调整角度前面的已经回答了 红夷炮很难调整方向 一些大型的火炮甚至要在围城后再建造 并且必须临时安好调整好方向 因为无法在战争前运送
炮架也是有严格要求的例如 载炮的炮车所用的侧面墙板的厚度与口径相等 长度为炮长的1.2倍 在墙板长度自前至后的6/10处设有凹以安炮耳 车轮的直径为口径的12倍 每轮有14根车辐 其长 宽厚为口径的5.3 1 0.8倍 毂的内外径分别为口径的4和1.7倍 两侧用5根以一倍口径见方的横木栓相合 车底盘上覆厚为口径1.3倍的木板 其位置各有规定 装备的一些钉子 销 箍都有数量和严格要求 以保证车的质量
至于炮架的完整数据我还找不到 只能以此来推测揣摩了
炮架也是有严格要求的例如 载炮的炮车所用的侧面墙板的厚度与口径相等 长度为炮长的1.2倍 在墙板长度自前至后的6/10处设有凹以安炮耳 车轮的直径为口径的12倍 每轮有14根车辐 其长 宽厚为口径的5.3 1 0.8倍 毂的内外径分别为口径的4和1.7倍 两侧用5根以一倍口径见方的横木栓相合 车底盘上覆厚为口径1.3倍的木板 其位置各有规定 装备的一些钉子 销 箍都有数量和严格要求 以保证车的质量
至于炮架的完整数据我还找不到 只能以此来推测揣摩了
红夷大炮的内膛是如何制作的？是直接铸造的吗，铸造后有没有经过一定的机加工，比如磨，镋。如何保证大炮的同轴度，直线度？如何对完工后的火炮进行检测？
射速则要参考炮手的技术而言了 并无定论 我认为在一定的战术条件下 是可以对付骑兵的 至于对付散兵线 这还要考虑到地形了
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当然 是铸造铜铳 铁则是炼成熟铁后铸造
我最感兴趣的是红夷大炮是如何克服发射时巨大的后坐力的。由于古代的火炮没有复进机和驻退机，因此火炮在发射后由于巨大的后坐力一定会发生一定程度的位移，破坏了原有的瞄准关系。为了保证火炮的精度，就一定要对火炮进行复位。否则每次火炮移位后都要重新瞄准，测量，对吧。据说在滑铁卢战役时，法国的炮兵因为要不断的把移位的火炮推回原位，因此战斗开始不久就累得无法继续战斗。请问红夷大炮是如何解决这个问题的。
一般来说 明朝人的红夷炮都是用于守城 我给你找张图片你也许就会明白明朝火炮的后坐力问题
这门神威无敌大将军是康熙平定雅科萨用的 共有52门 这门是其中的一个 重2274斤 发射8斤的铁弹
一般来说中国使用红夷炮都是在攻城和守城之中 所以调整方向对于中国战场上来说并不是大问题
孙言：
不使用标准符号，不使用分段，显然是很不尊重读者的行为！
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原帖由 新侨联委员 于 2007-4-3 22:31 发表
孙言：
不使用标准符号，不使用分段，显然是很不尊重读者的行为！
;P ;P :P
委员阁下说得极是~
湘中王平说完后朝中国SUNYAN做了一个鬼脸~
还是不明白如何克服后坐力的,按您的图,这种炮一开火,就会在后坐力的作用下往后跑.这种炮连驻锄都没有.不好
原帖由 3d小菜鸟 于 2007-4-3 22:43 发表
还是不明白如何克服后坐力的,按您的图,这种炮一开火,就会在后坐力的作用下往后跑.这种炮连驻锄都没有.不好
拉了一句话 有鹤锄 不过图我找不到
原帖由 新侨联委员 于 2007-4-3 22:31 发表
孙言：
不使用标准符号，不使用分段，显然是很不尊重读者的行为！
有时候习惯养成实在难以改变