[原创]为何进入工业社会的欧洲反而比落后的清晚出现铁模铸炮法

自从明朝中后期以后,最早制造出火炮和管型发射兵器的中国(在宋朝就造出来)在火炮火枪工业上面已经落后于西方了,不过明朝大臣和皇帝是积极引进西方先进技术,所以基本上比西方没落后多少,往往是西方人刚刚发明出来没多久,明朝就拿来仿造出来,甚至还进行改进。如明朝仿造了很多大炮,有些崇祯时期制造的大炮一直到鸦片战争还在南方沿海城市使用,明朝还造出了燧发枪。但是到了清军入关后,清就差远了,出了在初年南下攻城需要以及平定三藩和台湾郑氏这一段初期时间让西洋人和戴梓等人制造了一批火炮之外,后来基本上就没有任何改进火炮技术的措施了,甚至有不少明朝有的技术都丢失了,如开花炮技术。而且满清上层好像不重视火枪,可能是明军装备前装滑膛火绳枪的士兵表现太差劲,以及前装滑膛火绳枪威力小、射速慢给八旗带来的错觉,认为火枪没用,但是雅克萨之战清军应该从沙俄手里吃够了苦头啊,看来也许是八旗兵不善于使用操作相对弓箭复杂而又可能炸膛伤人的火枪(当时技术导致质量不好),交给投降明军使用又不放心的原因吧。毕竟火枪可以人手一把,难以控制谁知道是否有人会突然反清了,而火炮是多个人操作的比较笨重,容易控制。总之,说清朝一点也不重视火器,也不完全正确,应该说是比较重视火炮但对火炮技术的升级出了康熙前期(处于平定三藩等需求)有些看重之外,基本上一直到鸦片战争使用的依然是明末的技术为主,而对于火枪基本上是忽视。所以在康熙到乾隆这一段时间恰恰是西方科技拉大与中国的差距的时期。

但却在19世纪40年代,当时的清代的龚振麟却先一步出现了铁模铸炮技术,而西方这一项技术到20多年后才出现。铁模铸炮技术出来之前东西方都采用泥型铸造炮,而泥模不仅制造时间长(加上干燥至少要1个月),而且泥模虽然说经过烘干但里面依然有水分,而且铸炮灌入铁水后,高温必然让那些水分变成水蒸气,进而水汽进入铁内,从而造成铸造出来的火炮有蜂窝现象,这样的炮容易炸膛,所以为了减少炸膛的可能性,泥模制造的火炮通常都是壁非常厚,而孔径小(放的炮弹就小)威力小,所以往往鸦片战争时期清军的一门几千斤乃至上万斤的铁炮射程和威力比英国人轻便多的舰炮小。而且泥模造炮还有个特点就是一次性使用(铸造完毕后,将泥模打碎取出炮筒),没有重复使用,这样不仅工期长,而且还造成铸造出来的大炮口径不一,从而没法形成规模化生产炮弹。

下面来讲讲之所以会出现这种造炮技术一直落后于西方的清代反而比西方早出现了铁模铸炮这种先进的技术这令人堪称奇迹的事情来,在我看来应该有如下原因。

1,中国古代技术的积累和当时外来的压力

其实这个铁模铸造法不是什么新东西,中国很早以前就用铁模制造工具,在战国时代就用铁模成批铸造生铁农具。而龚振麟铁模铸炮(见《铸炮铁模图说》)的铸造工艺就是借鉴了很早就有的铁模制造其他工具的工艺,当然了比起那些比较轻的工具,用铁模来铸造重达几千斤的火炮来确实做了不少技术和工艺上面的改进。

而当时正在鸦片战争期间,满清的火炮已经多年没制造新的火炮了,尤其是南方很多炮台的炮都是几十年前乃至更早康熙、明末时期的,战争开打后,清廷才发现大炮缺乏,而北方用于拱卫京师的炮又不敢南下,所以就要下面的官员加快制造大炮,而泥模制造大炮周期太长了,所以龚振麟就想到了金属模制造工具和农具速度快的特点,于是乎经过一系列改进措施用来铸造大炮。显然铁模铸造大炮不仅具有建设周期短的优点,而且还具备重复利用的优点——这样不仅减少制造周期而且还能使得大炮尺寸一致,其工艺还可以减少出现蜂窝等缺陷的可能性。可惜的是龚振麟的铸炮新方法出来没多久,满清就投降了,没铸造几门大炮。

2,当时西方已经将注意力转向更加先进的造炮工艺——锻造法

西方在18世纪后期出现了小型液压机,他们发现经过液压机反复打压后的钢性能明显强多了,所以西方人大力发展吨位更高的液压机,但是进展比较缓慢,到了19世纪20年代左右才出现十几吨(也可能是几十吨,总之不到一百吨)的液压机,但是这样吨位的液压机足够他们用来制造用于铁路的钢轨了,也足够用来锻造枪管所用了,也足够用来锻造小口径火炮了。所以西方一直在进行这方面的研究,希望能造出更高吨位的液压机,用来锻造用于制造大口径的火炮。所以他们忽视了对现在铸炮技术的改进,即从泥模变成铁模,因为拿破仑失败后到鸦片战争之前的欧洲没有陷入大规模的战争,所以他们不需要加快生产大量火炮。再到后来,克里木战争失败后沙俄发现自己的火炮数量太少了,跟英法比吃了很大亏,于是乎要求改进铸炮工艺,使得铸炮价格等降低、生产周期减少,于是乎圣彼得堡的拉夫罗夫发明了铁模铸造工艺(不得不令人怀疑他是否看过龚振麟的《铸炮铁模图说》)。但没多久西方更大吨位的液压机出来了,此后完全采用了锻造方法制造大炮,铸造工艺被逐渐淘汰。

3,双方铁矿石质量的差距

中国的铁矿石大部分是贫铁,质量远远低于欧洲,所以冶炼出来的钢铁自然比西方差。所以同样是泥模铸造、采用同样的工艺技术,原材料的差距使得中国的火炮不如西方。这样铁模铸造显然就更有吸引力。

所以说,与其说已经进入工业社会的欧洲比龚振麟(完全处于农业社会)晚了20多年出现铁模铸炮法是一个奇迹,倒不如说欧洲已经在积极探索更加先进的造炮工艺——锻造法,从而没有关注这个传统的制造工艺的改进。就像当17-19世纪欧洲大量改进不成熟的火枪技术而不多关注乃至放弃传统弓箭的改进,而当时的满清因为明军的拙劣表现和火枪技术的不成熟而不关注。正是欧洲人站在了更先进的角度,积累技术,到了后来的大喷发。也使得第一次鸦片战争期间英清双方武器差距没那么明显(显然清宫戏过大扩大了鸦片战争英国人的武器先进,据很多人说更多清兵不是死在大炮下死在英国人的刺刀下面,而且是逃跑过程中从背后被捅死),而到了10多年后的第二次鸦片战争,差距明显拉大。而清军大沽口炮台上一部分铁模铸造出的新炮,貌似也没有英法联军的舰炮强。

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2楼雅处

有时间找一下宋朝和明朝的火药武器,和外国19世纪的相差的不多,甚至清朝康熙时有人发明了,连发枪,有人说15发,有人说30发,具体不太清楚。但最终被杀了。为什么,因为游牧民族只有依靠马匹弓箭维持统治,而枪械连小孩都可以用来杀人,并且枪发射不用太多力气,而弓箭则越射越近。少数民族人少,怕造反,于是就弃火药武器而不用。至于铁矿石,总体来说很贫,但也有许多富矿。中国铁量世界第三。

前几天看到一个有关龚振麟所铸的“铁模铸炮”的记载:

龚振麟所铸的“铁模铸炮”,现在在厦门胡里山炮台有一尊文物。经专家初步鉴定,这门炮身标有“铁模”字样的大炮为铸铁材质,铸造于1841年年底。该炮属前装填式滑膛火炮,炮长156cm,为三节铸成,炮身中部有两个完整炮耳,长16cm,直径为10cm,炮口直径11cm,炮口外周长为70cm,炮尾周长为130cm,炮重达1600kg,炮身尾部上端有一个导火口,炮尾以铁环代替常见的尾珠,炮身尾部下端有方形的炮架柱,长19cm,宽12cm,高3cm,大炮炮口的瞄准缺口保存完好。但炮口有明显缺损,专家认为系炮弹发射所致。炮身铭文“铁模”二字清晰可辨,为颜体楷书。炮身尾部所铸关于“配药、配弹比”及“监造”等铭文基本锈蚀。



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