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中科城总体规划图及文(张一平)

 

古代科技文化景区 文字说明(五)

  火药是中国四大发明之一,在世界化学史中具有重要意义。中国古代发明的火药,是由硝石、硫黄和含碳物质均匀配合而成的。硝和硫黄在汉代被作为药材,是炼丹时常用的原料。炼丹术对火药的发明,起着重要的作用。东汉魏伯阳在《参同契》一书中记载了火法炼丹三种不同情况:药性相合,加热后顺利化合;或药性不合,不起反应;或药性相反,加热后反应激烈“飞龟舞蛇、愈见乘张”。稍后,东晋人葛洪在其名著《抱朴子》中多次提到硝石、硫黄、雄黄等物,又记述了硝石、松脂与某种炭水化合物在一起加热发生的化学变化。
黑色火药的成分由可燃物与助燃剂(氧化物)组成。可燃物包括硫黄、雄黄、松脂、炭、炭水化合物等。助燃剂则是硝。早期的火药成分中,硝是缺之不可的;可燃物并不固定,或硫磺,或雄黄,甚至是其他品种。在发展中才逐渐演变为硝、硫、炭三成份。
   最迟在公元904年,(唐哀帝天礻右元年)中国已正式使用了火药武器 — “飞火”,即用弓箭将火药团射到敌方城楼上。这种兵器的射远作用与火药的燃烧作用结合在一起,创制出一种既能增强射远冷兵器的杀伤力,又能增加火器作战距离的新式兵器。火器的使用,为古代兵器划时代的发展作出了杰出的贡献。宋代(960 — 1279年),人们对火药的制造和使用技术都有很大提高,十一世纪编的《武经总要》中首次使用了“火药”一词,并记载了三种不同效用的火药方,这表明当时人们对火药性能的认识已经成熟。人们根据火药遇火急剧膨胀的特性,先后制成了爆炸火器、喷射火器、管状火器。
   爆炸火器出现最早,北宋《武经总要》记有霹雳火球、蒺藜火球等,在宋、金、元战争中又相继使用了震天雷与火炮。这类火器以陶或生铁为外壳,内装火药,利用火药的爆炸力杀伤敌人。震天雷的威力相当惊人,爆炸时“其声如雷”,“火点著铁甲皆透”。南宋末年,元军攻破静江城。守军施放一个火炮,“声如雷霆”,“城坏皆崩”,守军与附近元军同归于尽。到了明代(1368 — 1644年),又出现了利用齿轮控制的触发性地雷与线香控制的定时水雷。
   最早的管状射出火器始于南宋。公元1259年,中国制成************件能发射子弹的管状射击火器,叫“突火枪”,其构造是以竹筒为枪身,内装火药和弹丸。突火枪的创制,受到后世各国火器史研究者的重视,公认它是世界上最早自发运用射击原理的管形射击火器,堪称世界枪炮的鼻祖。大约在十三世纪末,改用金属做外壳,大大增加了爆炸威力,实现了由竹火枪向金属火枪的一次飞跃性过渡,随之改称为火铳。元代火药中,硝、硫、炭的组配比率大致是60%、20%、20%。同宋代火药相比,硝的含量已明显增加,除硫黄和木炭外,各种杂质已经剔除,是一种较好的粒状发射火药。元代火药的这些改良,为火铳创制提供了最重要的物质基础。元代火铳构造较突火枪大有改进,在外形上已能明显区分出铳镗、药室、和尾銎三个部分,各部分长度之间的数量比值,已反映出适合发射需要的粗略的数量关系。火铳分为两大类,安装木柄由士兵手持的小型火铳发展为枪;大口径安装在木架上发射的发展为炮。中国历史博物馆所藏至顺三年(1332年)火铳为后一类。这是现存有确切年的世界上最早的铜炮。明清时期,火铳向多种类、大型化发展,成为水陆作战的利器。
喷射火器是利用火药筒向后喷发产生反作用力而发射的武器,它以火箭为代表。此种火箭已不再用弓发射,而是在箭杆前端捆扎小火箭筒利用火药的喷发力作动力前进。明代的火箭又有新的发展,有的装置同时可发射几十只火箭,叫“一窝蜂”;把“一窝蜂”安置在独轮车上,行走自如,叫“驾火战车”。将火箭与盾牌组合在一起,可攻可防,叫“虎头牌”。明代还出现了二极火箭,这是世界兵器史上出现最早的多级火箭。火箭上的火药筒已不起爆炸或燃烧作用,而是箭支的动力。还有一类喷射火器,同样以火药筒为动力,但是将火药团发射出去成为飞弹。其中最有代表性的是神火飞鸦。
   除了制造武器外,火药还可以制做成烟花、爆竹等娱乐品,又可以作为捕猎用具,还可以治病,古代医书记载,可治疮、杀虫、去瘟疫。中国制造鞭炮始于北宋。明清之际,则是焰火制造的鼎盛时期,放焰火的活动扩大到民间。这期间,焰火种类繁多,有架子灯、盒子灯、滴滴金、千丈菊、地老鼠等数十种,琳琅满目。
早在八、九世纪,硝石作为药材由中国传入阿拉拍地区,被称为“中国雪”。十三世纪后,火药、焰火、火药武器传入阿拉伯地区,称为“契丹花”、“契丹火枪”。十四世纪,火药传入欧洲,引起了武器制造业和战略战术上的一系列重要变化,在欧洲社会经济领域中产生了重要影响。

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