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标  题: 5 红夷大炮与明清战争
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发信人: bluebird (子衿), 信区: History
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六、晚清对火炮测准技术的认识


　　清初虽因借重南怀仁等耶稣会士的能力，而在制炮方面颇有进展，但随著三藩
之乱的底定和台湾郑氏政权的败亡，清廷对火炮的重视开始大幅减弱。在曾经著录
或现仍留存的兵书当中，我们可以发现从康熙末年至嘉庆朝，几乎有一百五十多年
的期间，竟然未见任何讨论火炮的专门书籍出版。此一情形直到鸦片战争爆发后始
见改变，陆续出现汪仲洋的《铸炮说》(1840)、丁拱辰的《演炮图说》(1841)、龚
振麟的《（铸炮）铁模图说》(1842)和《枢机炮架新式图说》(1842)等著述。

　　其中《演炮图说》一书，专门论及火炮的测准技术。作者丁拱辰为福建监生，
曾游学海外，私习了一些火炮的操作原理，回国后投效军中，并呈献象限仪一具，
经演放实测后，证明颇准，因而获赏给六品军功顶戴。道光二十二年，靖逆将军奕
山等更将其书和所制的象限仪进呈御览。丁氏当时之所以受到重视，显然因夜郎自
大的清廷方在第一次鸦片战争中为英军重挫所致。

　　丁拱辰所造的象限仪，实为前述明末铳规的改良体，其圆弧的半径加大成五寸
七分，张角为100度，每度又再细划为十等份，长柄上安有两个小铜圈，如此即可用
以测视其它物体的地平高度（用法与矩度相类）。丁氏在象限仪上将角度细分的作
法，在中国并非首创，如戴震于乾隆二十三年(1758)成书的《句股割圜记》中，即
曾将铳规上的45度角细分成一百份。

　　丁拱辰在《演炮图说》中还尝说明应如何以象限仪测试各炮的特性，其文曰：


先将炮口安平，然后将此仪插入口内，使垂线不偏左右，其炮身中线自与之俱平。
如欲击百丈以内之靶，则先以线平试演一炮，视弹去到靶或高或低，低则加高，高
则落低……其加落若干度、若干分，均须随时记清，以后施放，即为准绳。如欲击
二百丈之靶，又须较之百丈量为加高，如系击三百丈，则又须倍加，总期中肯为率，
余可类推……大炮固能击远，然过远则弹去究竟无力，大约三百丈之内、一百丈以
外，方能有劲也。 


前引文中所述用炮的方法，全凭实际测试的数据，丝毫未论及炮弹飞行的轨迹。

　　然而有关弹道的描述，早在孙元化的《西法神机》中，即有粗略的文字记载，
称：「全用其直势，亦半用其曲势」，可惜该书并未做进一步的解说。直到南怀仁
编撰《穷理学》一书时，始见较详细的讨论，其文曰：

总论重物之动，有依两道而行，一曰：因性之道，即上往下之行；二曰：强性之道，
即或横或上而行。其因性之道者，即从上往下，作正垂线而行，缘下为其本所也…
…重物强性而行，由两彼此相反之力而动，一曰：本性之内力，向下行；二曰：逆
本性之外力，向上行……。则重物空中之道，非依直线往上往下，惟依曲线，而彷
佛圭窦形之线，一半往上，一半往下行矣！ 


文中仍依据亚里斯多德(Aristotle, 384-322B.C.)的理念，将重物的运动分成因性
之道（向地心）和强性之道（受人为之力）两部分，但对其轨迹则接受曲线的说法。
前引文中所谓的圭窦，原指穷人在墙上所凿之门，其形上锐下方。

　　此外，《穷理学》一书中还有〈推重物道远近高低之仪〉、〈求不拘何炮之弹、
弓之箭等至远步几何〉、〈求勿论何炮之弹、弓之箭各本道内空中所行最高系步数
几何〉、〈炮弹行空中顷刻秒微表说〉等节，并随附「炮弹远度比例表」、「炮弹
高度表」和「炮弹起止所行顷刻秒微之表」三个数表及其使用说明，以帮助读者推
算炮弹的射程、高度和起止时间，其值分别与sin2a、sin2a和sina大致成正比，这
些均是根据伽利略和其门生所推演出的公式。南怀仁或因这些公式被认为对炮手的
实际操作相当有帮助，以致将之收入此书。惟因《穷理学》一书罕见流传，故其所
介绍的弹道学新知，可能一直要到十九世纪下半叶始较为中国人所熟习。

　　丁拱辰在其《演炮图说》一书中，也曾提及应如何解决炮管中线与管身不平行
的问题，其文有云：

于炮头制一乾坚木圈，周围与炮尾一样大，不容毫发之差，将木圈套附炮头，与炮
口平齐……而新铸之炮，立令匠人于炮头外皮渐渐加厚，如花瓶口，围至与尾一样
大，便合用矣！ 


亦即建议在旧炮的炮头上安加一环形的木制炮圈，其内环的直径即炮头的外（直）
径，而外环的直径即炮尾的外（直）径。至于新铸之炮，丁氏则建议将炮口的外壁
直接铸成花瓶形，令头尾之围径均等。笔者在厦门的胡里山炮台上，即见有数门花
瓶口的火炮。惟王韬(1828-1897)在其于同治二年(1863)成书的《火器略说》中，则
谓此举并无必要，他认为只要加一炮圈，即应已敷用。

　　除了垂直方向的校准之外，丁拱辰也论及水平方向的校准，称：

新铸之炮……炮头上面正中，要起一珠为表，炮尾大围之处，上面正中亦当起一珠
为表，与前表相对，更为细微。已成之炮……若再加珠为表，其法益密。绘明珠式，
以便安置，前珠可钉在木圈上面正中，后珠可安在引门后上面正中。安后珠之方法，
如铜炮可钻一螺蛳窍，旋转入窍，如是铁炮坚刚难钻，可用松香煮蜡粘之，或用牛
皮胶均可。如若脱落，再粘亦易。测准之法如式，由两表尖峰对正，均平为准。 
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情深不寿，强极则辱，谦谦君子，温润如玉



他主张应在炮头和炮尾的上面正中处，均安装一瞄准用的珠。文中甚至连安装的方
法，也详加解说。如若炮圈遗失或损坏的话，丁氏更建议在炮头缚一与炮圈的环宽
等高之三角形标帜替代。

　　丁拱辰亦曾在其新订刊行的《增补则克录》中论及铳尺，其文曰：

欲量铳口配铁弹、铅弹、石弹径若干，计算各弹重几何，绘铁、铅、石三等分寸于
铳规之柄，似不便于用。拙作算弹重数内，用营造尺量弹径，如四寸者，作长、阔、
高各四寸，自乘得十六寸，再乘得六十四寸，圆折方以五二三六折，得实积三十三
寸五分，以每寸方生铁重五两八钱一分，计之得重十二斤（笔者按：一斤为十六两）。
余可类推，比较便捷耳。 


丁氏在前引文中严重误解了铳尺的主要功能，他以为其上的刻划乃用来推算不同材
质和不同直径之炮弹的重量，而不知此一设计主要是为了估计应装填的火药量，显
见当时有关铳尺的正确用法或已失传。

　　前述丁拱辰所提及的火炮操作原理和技术，其实均不曾超出明清之际的水平，
但由其获赏给六品军功顶戴一事，知清廷在康熙朝以后很长的一段期间，对火炮知
识的了解，明显不进反退。

　　在丁拱辰之后，李善兰（字壬叔；1811-1882）也于咸丰九年(1859)撰成《火器
真诀》一书，尝试引进几何学以介绍弹道学的原理，李氏后并藉此书获提拔为曾国
藩在安庆大营的幕客，但可惜其才华并未能充分发挥。

　　王韬在《火器真诀》出版的当月即将该书阅览一过，并在其日记中写道：

壬叔近著一书，曰：《火器真诀》。诏【谓】铳炮铅子之路，皆依抛物线法，见其
所著《重学》中，而亦能以平圆通之。苟量其炮门之广狭长短，铅丸之轻重大小，
测其高下，度其方向，即可知其所击远近，发无不中。炮口宜滑溜，铅丸宜圆灵…
…欲知敌营相距几何，则以纪限镜仪测之，然后核算宜纳药若干，铅丸若干，正至
其处，无过不及。西人所以能获胜者，率以此法，其术亦神奇哉！ 


字里行间对李善兰此书的评价似乎颇佳。

　　但当王韬稍后对弹道学的了解增加之后，则对李善兰之书有所批评，如他在
《火器略说》一书中，即尝称《火器真诀》中所言多属理论，而与实际的情形或不
相合，其言曰：

李君但知算法一定比例，而不明弹出之路有时有高低、远近、迟速、斜直，其度数
至有不齐也。今试立一靶于此，炮长短、大小同，药多少、美恶同，弹轻重、滑涩、
围径同，发不同时，则所至之处远近各异。更有同一炮也，初发则远，次发则近，
连发测验，至处皆有参差。 


王韬在同书中还指称「炮无一定之准」的原因有三：（一）风速之快慢影响炮弹轨
道，（二）空气之冷热影响阻力，（三）炮膛、火药和炮弹的制造极难无差。

　　王韬在光绪七年(1881)为其《火器略说》一书重刊所撰的跋中有云：

此书为火器发轫之始，其说虽略，要皆浅近易知，可取为法。窃谓较诸有明焦□所
著《则克录》，似为过之。倘留心军政者，由此而求之，安见火器之精，不可与西
国抗衡耶！此则余所日夕以望之者也。 


由前引文中将明末出版的《则克录》（《火攻挈要》之异名同书）与《火器略说》
相提并论，不禁令人慨叹清朝先前在火炮学上所出现的严重断层。

　　清廷无力回应列强军事挑战的窘境，引发许多有识之士的深切关怀，李善兰
《火器真诀》、华蘅芳(1833-1902)《抛物线说》以及王韬《火器略说》等书的出版，
即为此一态度的具体反映。在王韬的《火器略说》之后，有关火炮的著译始渐增多，
其中任职于上海江南制造局的金楷理(Carl T. Kreyer)，即曾口译出版不少与克虏
伯(Alfred Krupp,1812-1887)炮相关的书籍。光绪之后，在刘申宁的《中国兵书总
目》中，更著录有数十种译介西方炮学的著述，其中专门论及测准技术者，即有方
恺的《火器测远图说》（光绪间出版）、张秉枢的《火器量算通法》（光绪间出版）、
廖寿丰的《瞄准要法》(1897)、梅鼎的《火器命中》(1898)、邓钧的《炮准算法图
解》(1903)、曾纪鸿的《炮准测量》、陈鹏的《炮规图说》、叶耀元的《炮法求准》、
黄方庆的《火器新术》等多种，试图拉近中、西间在火炮瞄准技术上的差距。


※ 修改:．coco 于 Jul  4 22:49:44 修改本文．[FROM: 202.96.]
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