軍事科學院王兆春
人類在原始社會晚期就有戰爭，我國也不例外。和戰爭相隨而生、相促相長的兵器，在我國漫長的曆史發展過程中，發明和創造史不絕書，無論是冷兵器還是火器，都取得了巨大的成就。這些成就，成為中國古代軍事技術成就的主要組成部分，它們如同顆顆璀璨的明珠，至今仍在中國古代科學技術寶庫的輝煌殿堂中，閃爍著耀眼的光芒。
異采紛呈的冷兵器通常所說的冷兵器，是指用人力和機械力操持的直接用於斬擊和刺殺的武器，如刀、矛、劍、弓箭等。冷兵器是人類社會發展到一定階段才出現的，它經曆了石兵器、青銅兵器和鋼鐵兵器三個發展階段。
石兵器我國古代的冷兵器，最初是由原始社會晚期的生產工具發展演變而來的。那時候，各氏族、各部落之間因糾紛而引起的武力衝突日漸增多，規模也不斷擴大，終於發展成部落之間的戰爭。在這種戰爭中，單純地利用帶著鋒刃的生產工具已經不能滿足需要，於是就有人用石、骨、角、木、竹等材料，仿照動物的角、爪、鳥喙等形狀，采用刮削、磨琢等方法，製成最早的兵器，或者說是胚胎形的兵器。它們以石製的為多，所以稱作石兵器。這類製品出土的不少，主要有石戈、石矛、石斧、石鏟、石鏃、石匕首、骨製標槍頭等，有的還把石刀嵌入骨製的長柄中。這些石兵器，大致經過選材、打製、磨琢、鑽孔、穿槽等工序製作而成。
石器時代的兵器雖然製作粗陋，但是已經形成了冷兵器的基本類型，如：長杆格鬥兵器戈、矛，短柄衛體兵器刀、匕首，射遠兵器石鏃等。這些石兵器的製作雖因年代久遠沒有確切記載，但是在先秦、西漢的一些典籍中也有所反映。如《世本·作篇》說“蚩尤作兵”，《管子·地數篇》稱蚩尤之時已有矛、戟、芮戈（一種短戈）之類的武器。《越絕書·記寶劍》留下了神農氏、赫胥氏“以石為兵”、黃帝時“以玉為兵”的故事等等。它們和出上實物相對照，在製作年代上是大致相吻合的。石兵器雖然製作簡單，但是它們卻為第一代金屬兵器——青銅兵器的創製開了先河。
青銅兵器我們的祖先在新石器時代晚期，已經初步掌握了冶銅技術，甘肅馬家窯遺址出土的一件錫青銅刃小刀表明，我國大約在公元前2740年前後，已經能夠使用一些錫青銅器具了。作為裝備軍隊的青銅兵器，在公元前二十一世紀建立的夏王朝已經問世。到了商代，隨著青銅冶鑄技術的提高，青銅兵器得到了進一步的發展，製品有長杆格鬥兵器戈、矛、斧，衛體兵器短柄刀、劍，射遠的複合兵器弓箭，防護裝具青銅自、皮甲、盾等。商代以後，銅的采掘和青銅冶鑄業得到比較大的發晨。《考工記》中關於“六齊”的論述，已經總結出春秋時期一些青銅兵器中銅和錫的組配比例，其中斧斤是五比一，戈就是四比一，大刃是三比一，削殺矢是五比二。有了這些組配比例，就能保證所製各種兵器適當的堅韌度，滿足作戰的需要。此外，《考工記》的“冶氏”、“桃氏”、“函人”、“廬人”、“弓人”等條，還記錄了殺失、劍、甲、戈戟、矛、弓等一些兵器的材料選擇、尺寸大小、形製構造和規範等內容，表明當時製造的兵器已經向標準化邁出了最初的一步。
春秋戰國時期還出現了青銅複合劍的製造技術，這種劍的脊部和刃部分彆用含錫量不同的青銅鑄成。鑄造時，先鑄造劍柄和劍脊，後鑄造劍刃，再把劍刃同劍脊的榫部結合成一體。經過對這種劍的實物測定，脊部的青銅含錫量是百分之十，刃部的青銅含錫量是百分之二十。含錫量比較低的脊部韌性比較大，不易拆斷，便於久用。含銅量比較高的刃部堅而剛，利於刺殺。這種脊韌刃堅、剛柔相濟的複合劍，既有比較高的刺殺力，又經久耐用，是青銅兵器製造技術提高的一個重要標誌。同時，銅製的射遠兵器弩，也在實踐中得到了廣泛的使用。
鋼鐵兵器我國雖然在春秋晚期才進入鐵器時代，但是河北槁城出土的鐵刃銅鉞說明，我們的祖先在商代，已經能夠使用隕鐵製成比較鋒利的鉞刃，以後再在澆鑄青銅鉞身時合在一起，製成鐵刃銅鉞。出土實物還表明，我國在春秋晚期，已經使用人工製造的鐵器。到戰國晚期，已經比較好地掌握了塊煉鐵固態滲碳煉鋼技術，煉成質地比較好的鋼，為製造鋼鐵兵器提供了原材料。這時，南方的楚國、北方的燕國和三晉地區，已經使用劍、矛、戟等鋼鐵兵器和用於防護的鐵片兜繁。到了西漢，由於淬火技術的普遍推廣，鋼鐵兵器的使用越來越普遍，軍隊裝備鋼鐵兵器的比例不斷上升。考古界在西安市漢都長安的發掘中，發現了一座建於漢高祖時的兵器庫，內藏鐵製的刀、劍、矛、戟和大量箭鏃，數量遠遠超過了青銅兵器，生動地反映了銅兵器和鋼鐵兵器的消長情況。
從東漢到唐宋，鋼鐵兵器進入全麵發展的時期。堅韌鋒利的各種鋼鐵兵器層出不窮。步兵使用刀、盾作戰，具有攻防兼備的作用。騎兵使用雙刃馬矟，可直透敵兵的鎧甲。射遠兵器弩，繼西漢出現帶刻度的望山後，又在東漢出現了腰開弩；三國時期的諸葛亮（181—234）創製了連弩，使蜀軍的射遠兵器得到了很大改善；到唐代，射遠的強弩已經發展成為重型的床弩，殺傷力大大增強。晉代創製的馬蹬，得到了普遍的推廣和使用，提高了騎兵的騎術和戰鬥力。官兵披著的鎧甲五光十色，唐代的製式鎧甲已多達十三種，被稱作“唐十二甲”。這一時期鋼鐵兵器的發展，不僅表現在製造的標準化方麵，而且也表現在軍隊裝備的製式化方麵。據《新唐書·兵誌》記載，當時一名士兵的基本裝備是：“弓一、矢三十，胡祿、橫刀、……皆一。”唐河東節度使都虞侯李筌在《神機製敵太白陰經·部署篇》中說，當時一個軍編有一方二千五百人。又在這部書的《器械篇》中記載了一個軍的全部裝備，共有弓一方二千五百張（配箭三十七萬五千丈），弩二千五百張（配箭二十五萬支），槍一萬二千五百支，佩刀一萬把，陌刀二千五百把，棓二千五百杆，甲七千五百領，戰袍五千領，牛皮牌二千五百麵。從上述裝備的數量可知，刀、槍、弓、鎧甲和戰袍是士兵必備的裝備，平均每人一伴，每張弓配箭三十支；弩每五人一張，配箭一百支；牛皮牌是遮擋型防護裝具。就全軍裝備的兵器來說，種類齊全，用途多樣，有格鬥兵器、衛體兵器、射遠兵器和防護裝具，具有攻防兼備、輕重結合、長短互補的特點。如果全軍出征，各種兵器配合使用，便可發揮綜合殺敵的作用。
北宋仁宗慶曆四年（公元1044年）刊印的《武經總要》，全麵記載了北宋初年製造和使用的鋼鐵兵器，有長杆刀槍各七種，短柄刀劍三種，專用槍九種，兵器和工具合一的五種，斧和叉各一種，鞭鐧等特種兵器十二種，防護裝具四種，護體甲胄五種，馬甲一種，弓四種，箭七種，弓箭裝具五種，弩六種，複合式床子弩八種。它們實際上是集宋代以前發展的各種冷兵器的大成。人們常用刀、槍、劍、戟、斧、鉞、鉤、叉、镋、棍、槊、棒、鞭、鐧、錘、撾、拐子、流星等十八般兵器來形容中國古代兵器之多，但是實際上中國古代兵器遠遠不止這十八種，說它多得數不清是不算誇大的。宋代以後，鋼鐵兵器雖然仍在發展，但是它們的戰鬥作用同逐漸發展的火器相比，便退居次要地位。
不斷創新的古代火器大約在公元十世紀北宋初年，火藥武器開始用於戰爭。從此，在刀光劍影的戰場上，又升起了彌漫的硝煙，傳來了火器的爆炸聲響，開創了人類戰爭史上火器和冷兵器並用的時代。這個時代的火器可以分三個發展階段：初級火器的創製，火銃的發明和發展，火繩槍炮和傳統火器同時發展。
初級火器的創製據《宋史·兵誌》等史書記載，從宋太租開寶三年到宋真宗鹹平五年（公元970年到1002年），兵部令使馮繼升、神衛水軍隊長唐福、冀州團練使石普等人，先後向朝廷進獻了火球，火藥箭等燃燒性火器。《武經總要》記載了這些火器偽製造和使用方法，並提供了火球、蒺藜火球、毒藥煙球三個火藥配方。
《武經總要》記載的火球有引火球、蒺藜火球、霹靂火球、煙球、毒藥煙球、火球、鐵嘴火鷂、竹火鷂等八種製品。前六種的製法基本相同，通常是先把配製好的火藥，同鐵片一類殺傷物和致毒物拌和，然後用多層紙糊固成球形外殼，殼外塗上易燃的引火物，待曬乾後使用。鐵嘴火鷂是用薄板製成鷂身，頭部安上鐵嘴，尾部綁有稈草，火藥裝在尾中。竹火鷂是用竹片編成籠形外殼，外殼糊幾層紙、內裝火藥一斤，尾部綁草三斤到五斤。作戰時，先用烙錐把火球殼烙透，然後用拋石機拋到敵陣，達到燃燒、障礙、致毒和遮障等作戰目的。宋欽宗靖康元年（公元1126年），北宋尚書右丞李綱（1083—1140），曾指揮宋軍用霹靂火球打退了金軍的初次進攻。到明代後期，火球類火器又有增多。主要有神火混元球、火彈、火妖等毒殺性火球，燒天猛火無欄炮、紙糊圓炮、群蜂炮、大蜂窩、火磚、火桶等燃燒和障礙性火球，萬火飛沙神炮、風塵炮、天墜炮等煙幕和遮障性火球。
火藥筋是北宋初年創製的另一種初級燃燒性火器，主要製品有弓弩火藥箭和火藥鞭箭兩種。弓弩火藥箭是在一支普通箭頭的後部綁附一個環繞箭杆的球形火藥包，包殼用易燃物製成，內裝火藥，藥量由弓弩的大小而定。作戰時，先點著火藥包，然後把箭射到敵軍糧草積聚上，待著火的包殼引燃殼內的火藥後，就引起猛烈燃燒。
初級火器除了北宋初年創製的火球和火藥箭之外，南宋又創製鐵火炮和竹製、紙製的火槍。這一時期戰爭頻繁，錯綜複雜，有南宋對金、金對蒙古、蒙古對南宋、蒙古西征等多種戰爭。交戰的各方都全力利用和研製新式火器，以便戰勝對方，這就促進了火器的發展。金軍在滅亡北宋以後，由於掌握了北宋的火器製造業和工匠，創製了鐵火炮。南宋寧宗嘉定十四年（公元1221年），金軍在進攻蘄州（今湖北蘄春）時，率先使用了鐵火炮。鐵火炮用鐵做殼，有球形、罐形、葫蘆形、合碗形等樣式，內藏火藥，有火撚從炮內火藥中通出。使用時，士兵點著火撚，待拋到敵方時，火撚引著火藥，使鐵殼爆炸。這種用火撚點火引爆的方法，比火球用烙錐烙透球殼的方法，大大前進了一步。鐵火炮點火爆炸後，既能以火焰燒的敵方，又能以四散飛擊的鐵殼碎片擊殺放軍人馬和敵軍戰具，成為世界上最早的鐵殼爆炸彈，為明代後期創製的地雷、水雷和各種爆炸彈奠定了基礎。
火槍的創製和發展，是南宋初級火器發展的又一重要成果。它的最初製品是在宋高宗紹興二年（公元1132年），由德安（今湖北孝感地區）守將陳規用火炮藥製成能噴射火焰燒毀敵人的大型攻城器械——天橋的長竹杆火槍，他因而取得了守城戰的勝利。陳規可以說是管形火器的發明家。時隔百年之後，金忠孝軍在宋理宗紹定五年（公元1232年），使用了既能用火藥筒噴火的敵、又能用槍鋒刺敵的飛火槍，取得了夜襲蒙古軍兵營的勝利，成為我國集群士兵使用單兵火槍作戰的首例。到理宗開慶元年（公元1259年），壽春府（今安徽壽縣）地方的火器研製者創製了“突火槍”，“以巨竹為筒，內安子窠，如燒放，焰絕然後子窠發出如炮聲，遠聞百五十餘步。”（《宋史》卷一百九十七）“子窠”是最早的子彈。這是把燃燒性火器過渡到管形射擊火器的發展階段，為金屬管形射擊火器——火銃的創製奠定了基礎。
火銃的創製和發展火銃的創製是中國元代兵器製造的重要成果，它是依據南宋火槍尤其是突火槍的發射原理製成的。現存的元文宗至順三年（公元1332年）所製、安放在架上發射的盞口銃，元惠宗至正十一年（公元1351年）研製的手銃，分彆是當時所製大型火銃和手銃的代表性製品。此外還有其他一些出土實物。它們在構造上基本相同，都由前膛、藥室和尾銎構成。同火槍相比，火銃的使用壽命長，發射威力大，是元軍和元末農民起義軍使用的利器。明王朝建立後，由軍器局和兵仗局專造碗口銃（和盞口銃類似）和手銃。銃身都刻有銘文，主要內容有造銃地點、單位、監造官員的職務和姓名、造銃的軍匠和民匠的姓名、用銃衛所的名稱、使用火銃的教師和習學軍人的姓名、火銃的重量和造銃年月等，基本上反映了火銃製造和使用的情況。從明成祖永樂年間（公元1403年到1424年）起，火銃得到了長足的發晨，增加了品種和數量，改進了結構，提高了質量。
同明太祖洪武年間（公元1368年到1398年）的火銃相比，這一時期的火銃、手銃有比較大的改進，手銃的改進尤其突出。除了表現在製造工藝更加精細、產品精度更加提高外，主要表現在構造的改進和配件的增加等方麵。
首先是外形構造上的改進。這一時期手銃的外形改變最明顯，前膛已不再是簡單的直筒形，而是從銃口到藥室逐漸增大，形似現在的粉筆，這是前膛壁從銃口到藥室逐漸增厚的結果。構造上的這種改進，反映了當時的火銃研製者對火藥在藥室內燃燒後作用於膛壁的壓強從藥室前到銃口成遞減分布的狀況，有了一定的經驗和感性的認識，因此在設計火銃時，在膛徑保持前後不變的情況下，把靠近藥室的膛壁增厚，使它能承受比較大的膛壓，而銃口所受的膛壓最小，所以膛壁也最薄。這是當時火銃設計科學性提高的表現。
其次是增加了火門蓋。手銃構造上的另一個重要改進，是在藥室的火門外，增加了一個長方形的曲麵活動蓋，蓋的一端固連在銃上，可以翻旋。裝填火藥後便把活動蓋蓋上，保持藥室內的火藥不受風雨灰沙的侵蝕，處於乾燥清潔和良好的待發狀態。
第三是增配了裝藥匙。這種增配的裝藥匙是專門給手銃裝填火藥用的，出土實物也不算少。在已經發現的裝藥匙中，除單獨出土的外，也有的伴隨手銃一起出土，如在南京東華門附近挖出“神字二十一號”手銃時，也隨著挖出了一個裝藥匙，匙柄上刻有“重二兩五錢”等字。另外，日本的一些火器史研究者也搜集了幾件類似的裝藥匙，有一個裝藥匙除了在柄上刻有“重二兩五錢”幾個字外，還刻有“天字二萬三千二百五十九號”等字。這個裝藥匙很可能是永樂七年（公元1409年）所造同號手銃的附件。同樣，另一個刻有“勝字六千六百五號”的裝藥匙，可能是明英宗正統九年（公元1444年）所造同號手銃的附件。在已經搜集到幾件裝藥匙中，它們的主要尺寸相同，如全長一百五十五毫米，匙部長八十四毫米，橫幅寬二十八毫米；兩側內凹，前端口部幅寬五毫米，可插入火銃口內，使匙內火藥直接裝入膛內，不致敬落在外；裝藥匙的柄長七十一毫米，最粗處截麵是五毫米乘四毫米。從匙柄上所刻重量相同的匙部的規格一致可知，它們向手銃內裝填的火藥量也沒有差異，這樣既不會發生因裝藥量過少而發射無力的弊病，也不會出現因裝藥量過多而發生手銃爆裂的危險，保證了發射的威力和安全。裝藥匙的柄端還有一個小孔，可係上繩環，便於士兵係在腰間。使用裝藥匙的本身也說明當時所用的是優質粉狀或粒狀發射火藥。
第四是使用了“木馬子”。在出土的實物中，還發現個彆手銃中殘存有“木馬子”。“木馬子”是在藥室中裝填火藥後用以築實火藥用的附件，具有緊塞和閉氣的作用，可以增強火藥的爆發力，使安在“木馬子”前的彈丸受力瞬時而集中，增加了射程。據《大明會典·火器》記載，在明孝宗弘治元年（公元1488年）前，軍器局每年要造“根木馬子三萬個，檀木馬子九萬個”。因此，“木馬子”似應在明初已經製造，但是由於木質容易腐爛，所以到現在為止隻在河北省文物研究所收藏的一件刻有“奇字壹萬貳千肆拾陸號永樂拾叁年玖月日造”的手銃中，發現這種配件的殘留件。
永樂手銃也都刻有銘文，內容有編號數和造銃年月，反映了當時火銃的統一製造和管理的情況。從已經出土的永樂型手銃的各個編號數，可以判斷永樂到弘治年間所造手銃已經超過十六萬支。
火銃的大量製造和使用引起我國古代軍事方麵的大變革。這次大變革主要表現在下列幾個方麵：首先是全國各地衛所駐軍開始按編製總數的十分之一裝備火銃；其次是在永樂六八年間創建了世界上最早裝備神機槍炮的火器部隊神機營；第三是火銃和冷兵器相結合的戰術，在野戰、攻守城戰和水戰中都有創造；第四是在邊防、海防要地開始增配火銃，改善了守備設施。這些變革，無論在深度和廣度上，都是以往在冷兵器時代的變革所不可比擬的。
火繩槍炮的傳入和傳統火器的更新我國發明的火藥和創製的火器，在公元十四世紀初葉傳入歐洲後，歐洲的火器研製者就在十四世紀後期仿製成手持槍和早期射石炮。之後又進行各種改進，在十五世紀後期製成各種火繩槍炮。十六世紀初葉，葡萄牙人東來，把用火繩點火發射彈丸的槍炮帶到了印度、日本和中國。明世宗嘉靖元年（公元1522年），明軍在廣東新會西草灣反擊葡萄牙艦船的挑釁時，繳獲了兩艘艦船和它們所裝備的艦炮。這種艦炮，炮管比較長，安有瞄準裝置，炮管後部有一個肩形敞口的裝彈室，可以安放子炮，每門艦炮備有四個到九個子炮。子炮的作用相當於後來的定裝式炮彈，可事先裝填火藥，並用火繩點火發射。發射時，先把一個子炮安置在裝彈室裡，射畢後再換裝一個子炮，因而可以輪流發射，大大提高了射速。因為當時我國把葡萄牙人稱作佛郎機，所以也把這種艦炮稱作佛郎機。
嘉靖二十七年（公元1548年），明軍在收複被日本人和葡萄牙人占據的雙嶼港（今浙江寧波東南海中）時，繳獲了歐洲人和日本人製造的火繩槍。這種槍的槍管細長，從槍口裝填火藥和彈丸，前有準星，後有照門和藥室，安在彎形的槍托上，槍托上固連一個龍頭形扳機，龍口內銜有火繩，扣動扳機時，龍頭向下旋轉，點著的火6巴9繩頭落入裝藥池中，點著火藥，把彈丸射出。當時因彎形槍托形似鳥嘴，就把它稱作鳥嘴銃、鳥銃或鳥槍。由於火繩槍炮具有比明軍使用的火銃裝填方便、射速快、命中精度高、殺傷威力大等優點，所以明代的軍器局和兵仗局就在嘉靖年間以繳獲的實物作為樣品，仿製和改製成多種形式的佛郎機和鳥槍，開了我國仿製外來槍炮的先河。此後，火器研製家趙士楨，在明神宗萬曆二十六年到三十九年（公元1598年到1611年），除仿製成土耳其式嚕密銃外，還研製成摯電銃、三長銃、雙疊銃、迅雷銃等多種單管和多管火繩槍，把火繩槍炮的研製推進到一個新的發展階段。
明代嘉靖到萬曆年間，在大量製造火繩槍炮的同時，還全麵發展了各種傳統火器，包括改製明代前期的各種火銃，創製了快槍、多管（多發）銃、虎蹲炮，發展了利用火藥燃氣反衝力推進的火箭類火器和火球類、噴筒類、火禽火獸火車攻戰類等各種燃燒性火器，創製了各種爆炸彈和地雷、水雷。這些火器連同火繩槍炮，基本上包括了中國古代火器的各個門類，形戍了中國火器發展史上外來火器和傳統火器同時發展、交相輝映的新時期。
佛郎機、鳥槍和各種傳統火器的大量研製和使用，使我國軍事領域的各個方麵又發生了一次大變革。這種變革，突出地表現在明穆宗隆慶年間（公元1567年到1572年）戚繼光（1528—1587）在薊鎮編練的車營、步營、騎營、輜重營等新型的兵種之中。這些營使用鳥槍、佛郎機、虎蹲炮、火箭等火器的士兵已占編製總人數的一半左右。因此，就武器裝備的比例和在作戰中的作用來說，它們實際上已經成為火繩槍炮和冷兵器相結合的車炮營、鳥槍營、騎炮營和火器補給營。它們不但可以成為獨立的新兵種，而且可以成為協同作戰的合成軍種。同時，用火繩槍炮和冷兵器相結合的作戰方式、軍事教育訓練、國防設施也都隨著產生。
從明嘉宗天啟元年（公元1621年）起，為抵禦後金軍的進攻，隊大學士徐光啟為代表的軍事技術家受明朝廷的命令，向澳門葡萄牙殖民當局購買了歐洲使用的早期加農炮，當時我國叫它“紅夷炮”。這種火炮構造合理，具有身管長、威力大、射程遠等優點，能轟毀大型城牆，是攻守城戰的銳利兵器。天啟六年（公元1626年）正月，寧前兵備道袁崇煥（1584—1630）曾在寧遠（今遼寧興城）指揮明軍使用紅夷炮，打退努爾哈赤（1559—1626）所部後金軍的進攻。之後，明廷委任徐光啟、李之藻（1565—1630）等科學家和軍事技術家，組織主匠製造紅夷炮，把歐洲用泥模鑄炮的方法以及以口徑的尺寸作為基數按一定的比例倍數設計火炮各部分的方法引進中國，提高了火炮製造的科學性。
不久，後金軍也開始研製和使用“紅衣炮”（後金改“夷”為“衣”），作為攻城掠地的重型火器。入關以後，仍然大量製造和使用，並發展成為清軍裝備的係列火炮。清聖祖康熙年間（公元1662年到1722年），為了收複被沙餓侵占的雅克薩城和平定“三藩”的需要，曾委任耶穌會傳教士比利時人南懷仁先後製造了五百多門各型紅衣炮。同時，火器研製家戴梓（約1649—1726），也創製了蟠腸鳥槍、子母炮和連珠火銃等槍炮。子母炮炮身長二·一尺，重三百斤，發射二十到三十斤重的鑄鐵炮彈，內裝“子彈”，發射時，殺傷威力比較大。連珠火銃是一種連板連射式燧發槍，銃脊有彈匣，可貯存火藥和二十八發彈丸。這銃有兩個相連的扳機，扳動第一機時，火藥鉛丸自動落入筒中，同時第二機也隨著轉動，把彈丸射出。接著再射第二發。以後依次連扳連射，裝填一次可連扳連射二十八發彈丸，大大提高了射速。遺憾的是，這一重大的成果未能獲得朝廷的重視和采用。