冶鐵技術、火藥技術和市場競爭等因素,對歐洲火器的發展影響深遠

引言

在之前的一些文章中,我為大家系統地介紹了戰爭對歐洲人提高火器技術和普及率的重要影響,但是歐洲的火器技術之所以能夠後來者居上,超越中國和中東地區,可不止戰爭和社會環境這兩個有利因素,之前的文章因為篇幅問題,我沒有對其它影響歐洲火器技術發展的因素進行詳細講解,那麼今天咱們就來繼續探討一下,歐洲火器技術在中世紀末期出現大發展的其它影響因素。

冶鐵技術、火藥技術和市場競爭等因素,對歐洲火器的發展影響深遠

歐洲中世紀末期的士兵

市場競爭是歐洲火器技術大發展和應用推廣的重要因素

除了戰爭的直接促進以外,在歐洲社會里,還存在一種重要因素——市場,它深深地影響著火器技術的發展,請一定不要小看市場因素對火器發展的促進作用,它對火器的性能和質量提升有著至關重要的幫助。

在中世紀末期的歐洲,火器很早就衝破了封建勢力的“層層阻隔”,領主和宗教的限制都沒能讓火器和火藥絕緣於平民階層。事實上,領主和軍事統帥們其軍隊士兵手裡的火器,只有很少一部分是由他們的直屬武器工坊製造,大多數情況下,他們的火器和火藥都是訂購於各個武器商或是鐵匠鋪,因此他們很難控制火器和火藥技術的傳播,以及在民間的流傳。

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歐洲中世紀末期的火炮

現代軍事學家將1375年發生在英國亨特坤姆莊園的農民暴動視為一個意義重大的事件,因為當如此偏僻地方的少數平民(大約40人)都開始使用火門槍反抗領主時,就意味著火器走入了尋常百姓家,不再是什麼神秘武器了。

在中世紀晚期時,火器變得很常見,並且它也只是一種比較危險的商品而已,它可以在市場上買賣。而為了拿到武器訂單,武器商們會盡可能的提高武器質量和性能,好以此獲得買主們的訂單賺取金錢。

在這種情況下,經過市場殘酷的優勝劣汰,歐洲地區千奇百怪的火器層出不窮,其中性能優秀的得到人們一致追捧,缺點明顯的則很快被拋棄。因此,歐洲的火器技術發展的相當快速,武器更新換代也快,所以不難理解為什麼火繩槍、簧輪槍和燧發槍等技術都是出自歐洲槍匠之手。

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歐洲的早期火器

硝石製取和冶鐵技術的進步讓歐洲火器技術得以迅速傳播

歐洲火器技術的提高和傳播還得益於中世紀末期歐洲手工業的發展,在1340年左右時,一種名為高爐冶鐵的技術第一次出現在了今天的比利時,並在15世紀的前二十五年就傳遍了周邊的大部分低地地區。

這種名為高爐冶鐵的技術不光能為板甲提供優質原材料,對火器發展也很重要,因為高爐可以大量生產出便宜和質量優質的鐵,而鐵是製作火器的重要原材料,因此盛產鋼鐵的低地地區就成了歐洲的火器生產中心,大量火炮、火門槍在這裡的武器工坊生產出來,然後銷往歐洲各地。

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華麗的板甲

當鐵的價格大幅下降時,火器的製造成本也就大大降低了,這對各種火器的推廣很重要,畢竟沒有哪個士兵可以拒絕一件物美價廉的武器,並且這種武器還可以射穿騎士們的堅固板甲。

除了高爐冶鐵技術的出現讓鐵的價格降低以外,14世紀末時,歐洲的火藥製作技術也出現了重大突破,這種技術進步帶來了革命性的影響,極大地推動了火藥武器的發展,其中的代表就是硝田制硝法火藥顆粒化技術。

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疑似硝田

這兩種技術對歐洲火器的推廣非常重要,尤其是硝田制硝法。因為當時的歐洲缺少硝石礦,而硝石恰恰是製造火藥最重要的原材料!

要知道製作黑火藥需要三種原料,分別是木炭、硝石和硫磺,其中硫磺佔總重量的10%左右,木炭佔15%左右,硝石佔75%左右(最合適的黑火藥粗略配比)。在這裡面硝石佔比最大,這意味著一旦缺少硝石,火藥的數量就會大打折扣,價格自然攀升,這種情況非常不利於火藥的生產和火器的傳播使用。

在硝田制硝法出現之前,歐洲人獲得硝石的渠道只有挖礦和進口兩種,而歐洲尤其是西歐地區的硝石礦很少,並且以當時落後的挖礦技術很難開採,所以其成本較高,數量還少,為此歐洲人甚至不得不從別處進口硝石礦使用。

事實上硝石礦在世界上的分佈很不平均,除了少數幾個硝石大國,如智利、印度、中東地區外,其他國家的硝石礦都少的可憐。

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硝石礦

而有了硝田制硝法後,歐洲人就可以憑藉一些非常容易獲取的“原材料”,如人畜尿液來製造硝石。歐洲人很早就發現廁所、牲畜圈廄、床底下、老牆根等陰暗地方的表面會“長出”一片一片的青白色粉末狀晶體。這種晶體便是硝(硝是硝酸鉀的常用名)的結晶,而只需刮取這種晶體稍微提煉一下,再加上木炭、硫磺和少量的水(大約佔總重量的8%)便能製成火藥!

不過,這種“刮牆皮”所能獲得的硝數量太少了,在火藥的生產和製造上整體幫助不大,但是歐洲人在這一過程中逐漸發現了人畜的集硝特性(生物會把日常生活中吸入體內的硝通過糞便排出,而在硝化細菌的轉換下就能形成硝酸鉀)。當發現硝酸鉀就存在於人畜的尿液裡後,一種新技術應運而生,這便是硝田制硝法

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硝化細菌

第一個有記載的硝田出現在1388年,它開設於法蘭克福。所謂的硝田制硝法其實很簡單,就是準備一塊田地,去除掉石頭等雜物,然後挖掘一些地窖和坑洞,再往田地裡埋入麥秸、落葉、爛布等物品,之後往挖好的地窖和坑洞中放入石灰和水,提高土地的溫度,並保持溫度恆定一段時間,創造一個適合硝化細菌生長繁殖的環境。

最後,往田地裡澆灌人畜的尿液,這樣等一段時間後(大概為10個月,一般春季收集硝土),在硝化細菌的轉化下這塊田地裡就會出現大量的硝,這時再挖掘富含硝酸鉀的硝土摻入草木灰(硝土、草木灰按3:1的配置)浸水沖泡,最後再熬煮硝水即可獲得硝酸鉀結晶。

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熬硝

挖硝土是有講究的,硝土味道分為酸甜苦辣四種味道,入口辣的最好,其次是苦味,再是甜和酸味,不同品質的硝土需要不同的操作,但都可以用來熬硝,這種可控的人工制硝法對於缺少硝石礦和穩定硝石來源的歐洲人來說很重要。

而除了用硝田製取硝酸鉀以外,歐洲人還會從別處挖掘硝土熬硝,如蝙蝠糞、鴿子糞、豬糞堆積的地方。在17世紀初,英國國王查理一世為了戰爭需要,大量蒐集火藥和製造火藥的原材料,為此他甚至專門委派官員,把其控制區內的廁所、馬廄裡的表層土都挖走,以提煉硝酸鉀,還命令全國廁所和馬廄的地面,都不準鋪設石板或木板,避免影響硝土的收集工作。

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白色的為硝土

硝田制硝等新技術的出現和應用對缺少大型硝石礦的歐洲各國君主來說很重要,因為這些技術的出現讓硝石的價格下降,從而整體降低了火藥的價格。

火藥價格的下降,隨之降低了火器的使用成本,這使得火炮越造越大,火門槍等早期火器也越來越頻繁的出現在戰場上,火藥製造業和火器製造業都因此蓬勃發展,14世紀到15世紀的歐洲火藥使用量逐年暴增就是對此最大的印證。14世紀中葉時,一座重要軍事城堡裡才只存儲有10~50千克的火藥用於作戰,而這僅夠15世紀的大口徑火炮射擊一次的用量!到15世紀中葉,為了滿足一場戰鬥的需要,軍隊統帥通常需要準備上萬公斤火藥才行。

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歐洲早期火炮

火藥顆粒化技術提高了火藥的威力

在中世紀末期,除了火藥成本下降這一個有利因素以外,還有一種火藥技術對火器的發展和推廣也起到了促進作用,那就是火藥顆粒化(crumbled powder)技術,這種可以提高火藥威力的技術在1400年左右時也出現在了歐洲,這是火藥技術的一場革命,是火器史上的一個重要轉折點。

在此之前,人們在使用火器時都是用粉末狀的火藥作為槍藥(發射藥),使用這種形態的火藥作戰時有許多缺點,比如運輸不便、燃速不均勻、容易受潮等。

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顆粒化的黑火藥

粉末狀的黑火藥在槍管內受力時很容易擠壓在一起,這樣在點火時會因缺氧而無法完全燃燒,這降低了火藥的威力。早期槍手們為了解決這一問題,都會避免將火藥裝填的太緊,但太鬆也不行,因為這也會降低火藥的威力。最好的操作就是在往槍膛裡裝火藥時故意不裝太滿太緊,不過這雖然可以發揮出火藥的威力,但對槍手的經驗和技巧要求很高,普通人難以學會。

粉末狀火藥還容易受潮,這是因為當時的歐洲人為了增加硝酸鉀的產量往往會在硝田內撒入許多石灰粉,這種操作雖然可以增加硝酸鉀的產量,但是也大大增加了其內含的硝酸鈣,而硝酸鈣這種物質具有極強的吸潮性,使得硝很容易潮解,讓火藥無法正常使用,除非使用前先用陽光曝曬一遍。

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裝載大炮

除此以外,粉末火藥運輸也不方便,因為粉末狀火藥在運輸顛簸的過程中,自身重量不同的硫磺粉、木炭粉和硝石粉會相互分離開來,其中密度最大的硝石粉會居於火藥桶的底層,最輕的木炭粉則會處於火藥桶的表層,這必然會使得火藥威力下降,甚至是根本點不著!在使用前,除非將火藥全部倒出重新混合起來才行,但這在戰爭不緊急的時候還有時間操作,一旦發生緊急的戰爭則根本無法迅速取用。

為了能夠保證火藥的正常使用,當時的火槍手甚至會將硝石、硫磺和木炭粉分開攜帶,然後等到快要上戰場前再將它們配製成火藥。這在戰場上是個很大的缺陷,突發的遭遇戰、糟糕的天氣都會給火藥的臨時配置帶來很大的麻煩。

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火藥

而顆粒化火藥的技術則解決了這些問題,首先,顆粒化的火藥在經過顛簸的運輸後,雖然也會分層,最大的顆粒會跑到火藥桶底層,最小的顆粒則跑到火藥桶表層,但這不會影響火藥的質量和使用。

其次,顆粒化火藥的吸潮性也遠小於粉末狀火藥,因為顆粒火藥的表面積與體積之比更小,從空氣中吸取的潮氣也就更少。在大航海時代時,最好的顆粒火藥還會使用石墨制的磨光機打磨掉火藥粒上的氣孔,以降低火藥的吸溼性延長貯存期。

最後,因為顆粒火藥都呈顆粒狀,所以即使是受到壓迫時,它們之間貼合的也並不緊密,不會像粉末狀黑火藥那樣形成一個“整體”。顆粒火藥之間留下的空隙,便於氧氣為火藥的燃燒起到助燃作用(便於火焰擴散),讓燃速更均勻,提高火藥燃燒的效率,不像粉末火藥在射擊時那樣將相當一部分還未被點燃的火藥被噴出槍管,因此其威力得到極大增加。

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歐洲士兵

自15世紀初時,歐洲人就認識到了顆粒火藥的優點,當時的一些人甚至認為一磅顆粒火藥的威力就相當於三磅粉末火藥的威力,當然這裡對威力進行了誇大,但也可見顆粒化技術對黑火藥的威力提升。

顆粒火藥威力的增加,意味著同等威力下,火藥消耗量的減少,這進一步降低了火器的使用成本,從而讓一些小型火器得以走入尋常百姓家,變得大眾化。它有多普及呢?需要特別指出的是,這些製造簡單的火器,即使是在窮鄉僻壤也能見到!

並且,火藥價格的降低,也讓武器商們可以製造使用更多火藥,以及威力、重量和口徑更大的優秀火器,如一次射擊就需要35克黑火藥左右的重型火繩槍便是在這一時期開始湧現,可見火藥成本的降低對火器普及和發展的促進作用。

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使用重型火繩槍的火槍手


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