绪论
社会发展的昀终决定力量是生产力，生产工具是其突出代表，生产工具有时先在军事战场上体现出威力，尔后才向民用方面扩散。在坦克和核武器被人类发明和用作兵器之前的很长时间内，火炮是中西方核心的军事技术。其技术和性能在某种程度上是国家尊严的象征，是科技水平和国家综合实力的体现，是政府制定国防战略与政策的前提与物质基础。火炮部队是当时技术含量较高的兵种，其效果在很大程度上取决于炮位的陆海设置、测准技术以及经验。
中国人在隋唐时期正式发明黑火药，直到 1300年左右欧洲才把火药作为发射石弹的动力。从此以后，火炮参与战争，赢得了“战争之神”的称号。一般认为火炮起源于 12世纪后半叶到 14世纪，是利用火药来发射炮弹的大口径武器。现在，在军事上一般将发射管口径小于 2厘米的称为枪，而将口径大于 2厘米的归为炮。火炮又分炮式和箭式两种。在发明伊始，基于炮体制造与炮弹补给不易等因素，火炮并没有成为战场上的主流武器，尤其是当时的它还有不易移动及一旦设置就无法改变方向的缺点。为了让其移动更为便利，在炮架上加装了车轮；为了方便调整发射角度而发明了炮耳；又因为 18世纪工业革命的发展，制造坚固的炮身得以成真。除此之外，人们在炮管内刻上来复线以追求更稳固的弹道，且发明了制退复进机，用以减小炮击时的后坐力造成炮身后退的问题。
一、研究缘起
明清中西火炮实物在中国各类博物馆和古炮台里收藏甚多，不下数万门①，但经过鸦片战争、抗日战争的浩劫以及“文化大革命”时期人为的破坏，目前仅剩 2000余门。社会大众对其有强烈的认知兴趣，但由于研究薄弱，认知存在混乱，其蕴含的众多军事文化信息被湮没。一些论著涉及对鸦片战争时期西洋火炮的探讨，言及西洋火炮已进入后装线膛阶段，战船技术已过渡至铁壳船阶段，火枪也已进入后装线膛击发阶段。这些问题虽琐碎，但涉及评价 19世纪中叶中西军事技术的总体水平，影响对历史进程的深刻认识。
扬弃以往的研究成果，本书重心放在每型火炮的演变上，希望在探讨其历史的情况下，深入理解中西“炮利”与否的问题，供国内外科学技术史、军事技术史、兵器史、火器史等爱好者阅读和参考。再则，笔者希望本书能成为收藏中西火炮实物的博物馆或古炮台的参考书，对文物的征集、研究起到作用。
在核武器得到发展以前，兵器的杀伤力曾有过三次大幅度的提高，这使得军事战术和编制发生了巨大的变化。在人类军事史上，出现过六种重要的军事体制，兵器与战术配合得十分协调。这些体制是：约公元前 340年马其顿的亚历山大大帝的军事体制，约公元前 200年古罗马的军事体制，约 1200年成吉思汗的军事体制，约 1350年英国的军事体制，约1800年法国拿破仑的军事体制，约1940年德国闪电战的军事体制。②这几种军事体制的出现，除了军事天才和其他一些历史性事件的影响外，成吉思汗的军事体制、英国的军事体制、法国拿破仑的军事体制都与火炮技术密不可分。
早在 16世纪初葡萄牙人到中国东南沿海时，国人就已对其舰船规模和炮火威力给予了特别关注。荷兰人到来后，其炮舰优势更甚于葡萄牙，明末中国对欧洲军事形成了“坚舟猛铳”等类同于“船坚炮利”的印象。除此之外，来华耶稣会士对欧洲武备的介绍又在很大程度上强化了国人的此种印象，使得国人对于荷、西、葡、意等国“船坚炮利”的个体印象上升扩展为对于整个欧洲“船坚炮利”的整体印象。①
清前期相对强大的综合国力、较为平静的东南海上形势以及东来欧洲势力的收敛顺从，使得人们虽关注西方世界的坚船利炮，但已不如晚明那样强烈。到了嘉庆、道光时期，鸦片贸易导致中英关系紧张，对于西方世界的此类印象才在新的历史条件下再次凸显。至鸦片战争前后，清朝朝廷以及民间人物不乏在奏章或私家著述中谈到英军“船坚炮利”者。 ②如林则徐说：“彼之长技在于大炮、火箭二项。”
至英法联军侵华，国人对西洋“船坚炮利”的印象不断加深。“制贼与防夷”是当时中国沿海水师海防的中心任务。各国当中，英国的侵略性更强，英国从乾隆年间开始，特别到嘉、道时期，常派护货兵船、武装商船和武装走私船骚扰清朝江海，不时挑战清廷权威，危及中国的主权和领土完整，成为困扰清廷上下的一大难题，故清人对英国的印象尤为不好。③
上述“船坚炮利”与否的问题，中西陆海火炮类型是否“画一”（划一）也是其中一个很重要的因素，如果不同，将会影响士兵掌握的熟练度、火炮的射速乃至杀伤效果。除了炮管之外，弹药和炮架的划一问题自然也包含在内。
划一当时又称“一律”，是指各省一律协调购买同一外国厂商的武器或相近的武器；也指引进或仿造枪炮的技术标准（特别是口径）划一，甚至形成“制式”火器，则既有助于武器的引进、配发、补给和维修，也有利于训练和实战。①
世界上真正意义上的火炮出现于中国元代，到 19世纪中期的数百年时间里，前装滑膛炮流行。我国元、明两朝多把金属管形火器称为“铳”，清代才普遍有了枪炮之名。这种名称上的变化，在某种意义上反映着金属管形火器的形制、性能演变发展的历史。
起初的金属管形火器没有枪炮之分，都是以火药之力发射子弹。随着时间的推移，它逐渐向小型和大型两个方向演化，为了区分，才有了枪炮之名。而枪炮之名又是对冷兵器的借用，“枪”原本是一种长柄而一端有尖形的击刺兵器，可以在较远距离进行攻击，在这方面作为火器的枪与它颇有相似之处。“火炮”是在古代“抛石机”的基础上发展为火药武器，演变为筒形金属物。 ②
所谓“前装滑膛炮”，是把弹药从炮口装填，膛壁不刻制膛线。火药气体不易泄漏，但从炮口装填弹药是困难的，因为火药是粉状物质，易于粘在膛壁上。滑膛炮的主要缺点是后坐力大、射速慢、射击精度低，而且球形弹丸一定要能够顺畅地从炮口放进去才行，这样一来，弹丸和炮膛内壁之间就有了间隙。发射时，气体很容易从间隙中漏出来。故装填时炮弹常需紧裹棉布，密封炮膛，以保证燃气不外泄。球形弹丸在空中飞行的速度下降得很快，故射程不远。前装滑膛武器在数百米的射程内射击精度较高。
约 1850年，欧洲步兵开始在膛线步枪上使用底部带有沟痕的软铅子弹。其有效射程很远，能够达到 550米以上。这样可以在相对安全的地域打击敌方。 ①
清朝对民间火器在严厉禁止和适当限制之间摇摆，其主旨都是为了维护清朝的统治秩序。清朝禁止或限制民间武器的法律，实际上并未完全贯彻。②本书所谈主要是官方火炮，至于民间火炮，尽管数量庞大，但其门类和技术与官方相比应有一定的滞后性，故暂不涉及。
二、国内外研究动态
探讨 13～19世纪中国火炮发展的史料众多，研究硕果累累。
《明史》以编纂得体、材料翔实、行文简洁被称道。其中有众多中国火炮发展的史料。宋应星的《天工开物》是一部综合性的科技著作，被西方称为“技术的百科全书”，对中国枪炮等种类的发展有一定的记载。
明朝焦勖撰写了描述西洋大炮的权威书籍之一《火攻挈要》。他从西洋耶稣会士汤若望那里学习西方火器，并对当时中西火器的优劣做了比较。孙元化的《西法神机》中有众多中国火器种类的论述。何汝宾直接或间接参考了西班牙工程师路易斯?科拉多的《实用炮兵手册》。何汝宾曾负责围剿东南沿海的海寇，并督造“楼舡、甲胄、干戈之属”，此一职务令其对居于澳门的葡萄牙人及他们所使用的火器有所接触和认识。当海寇李芝奇侵扰广东时，澳门当局同意出借大铳给广东守军，而其时何汝宾正驻守广东。其著作《兵录》中有“西洋火攻神器说”，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。
当时传入中国的西洋操炮技术尚能与西洋同步，继汤若望之后，西方传教士南怀仁也为中国造炮，他在 1683年编成了著作《穷理学》，代表了此时期至 19世纪传华的弹道知识的较高水平，不过其传播范围未出宫廷，因此始终未被国人广泛掌握。
清人在康熙朝以后很长的一段时间，对火炮知识的了解不进反退。鸦片战争中国的战败，引发了清人自明末以来又一波火炮书籍的出版高潮。①
《演炮图说》是机械工程家丁拱辰游历海外多方咨访的记录，是清人撰写的火炮专书的巅峰之作，也是明末红夷炮（红衣炮）传华以来在中国出版的前装滑膛炮的力作。鸦片战争爆发之后，在爱国志士潘仕成的支持下，丁拱辰着手研制大炮。因邓廷桢的**而得到了广东当局的“许可褒嘉”。他自费刊印《演炮图说》，又将《演炮图说》修订成《演炮图说辑要》，全书分四卷 50篇，插图 100多幅，说明并绘图显示中西各种炮式及辅助工具、炮弹、炮架的制法和运用。该书还收录了火器家龚振麟的《铸炮铁模图说》内容。太平天国运动爆发后，他应钦差大臣赛尚阿之聘，同胞侄丁金安到广西桂林，与丁守存等人共同督造火炮。他总结新的经验，写出《演炮图说后编》和《增补则克录》两部著作。丁拱辰还与人合作设计出火轮船方案，并制造出模型，为后续徐寿等人的战船设计和研发奠定了一定基础。洋务运动兴起后，丁拱辰编著了 12万字的《西洋军火图编》，系统论述了西式武器的设计、制造和使用的方法。
丁的著作内容主要包括：各种西式火炮、轮船、弹药的仿制、设计、铸造的方法与应用；炮位的设计和安置方法；准确测量各种火炮演放远近高低的方法；各种火炮类型、使用的说明；火炮附加的滑车、炮架的设计和使用方法；面对不同自然环境，炮台、炮位依势而变的设计、制造和使用；演放火炮时的各种注意事项。他的
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