为什么中国人发明火药1000多年时间,迟迟找不到黑火药精确配比?
如果抛开原理,中国古代黑火药和西方近代黑火药,完全是两个东西。火药,是中国古代四大发明之一,火药也是推动世界历史进程的一项重要发明。不过,尽管中国人首先发明火药,但在火药的应用领域却乏善可陈。火药是中国古代化学家(划掉,是道士们)炼制丹药的副产品。早在唐朝时期,孙思邈老神仙就有硫磺伏火法的原始火药的明确记载,这是世界历史上有关火药的最早论著。
中国人早在宋代就发明了以火药为发射能量和杀伤动力的武器,但中国古人比较文艺,很多伟大发明只是名字挺好听,实际效果要靠情怀。宋代到明代的火药武器都相当原始,原理很无厘头,效果一厢情愿。当然,你硬要说《武备志》的火龙出水和神火飞鸦是多级多管火箭炮,好吧,算你赢。明代的火绳枪就是葡萄牙和日本人做生意,传入日本后再次传入大明(很有可能已经是山寨货了),之后大明才开始批量装备这种洋铳。
明朝最有威力的火器是红夷大炮,也是从葡萄牙进口的,然后才能自己仿造。而近战速射炮弗朗机,听听这名字就知道是从哪来的技术了。而在清代,火器和火药甚至有了退步,更加原始。
这方面严谨的懂得数学和逻辑学的欧洲人做得比较好。到了15世纪,欧洲就开始出现了装填黑火药的手掷弹药,以及各种火炮和火枪。到了明代,中国的火药技术就被欧洲超过,到了18世纪和19世纪,在近代火炸药技术领域,中国更是被洋人远远抛在后面。当我们在玩烟花和二踢脚的时候,蛮夷们开发了火绳枪,燧发枪,雷击枪,开发出了无烟火药与高爆炸药,开发出了线膛枪炮。
人们平常对黑火药威力的理解,只是理论上的当量,例如爆速为TNT炸药的八分之一,但没有什么意义。黑火药爆炸时的实际威力,跟原料纯净度、制备工艺,压紧和密封条件有很大关系。中国古代的原始黑火药爆速很低的,近似于爆竹呲花。
同样是黑火药,爆炸威力要相差数倍,我们古代那种黑火药,只是简单的将木炭、硫磺和硝混合,配比五花八门,是一种松散的混合物,很不耐储存和运输,而且易受潮、杂质多,威力小。不过,这种原始火药很适合做烟花。
只有到了十七和十八世纪,西方有了近代科学,尤其是物理学、化学、机械工程学的进步,才有了黑火药的最佳组配比率,也就是硫磺10%,木炭15%,硝石75%。有人提出疑问,为何明朝的很多典籍里就已经有了这个科学配比的记载呢?要注意,黑火药这个最佳配比,并不是中国人发明的。而是在明代从西方传入中国的,我们记载的只是欧洲人的研究成果。
有了西方近代科学,才有了材料纯度很高的机制颗粒黑火药,这种黑火药才能算得上是真正的军用火药。西式机制火药优点极多,耐储存,运输方便,威力提高了几倍。到了鸦片战争时期,中国人才认识到西方颗粒黑火药的威力。在鸦片战争中,清朝军队发现,“逆夷炮无虚发,我炮虽发无准,火药半杂泥沙,轰击不能致远”。鸦片战争时,英军用舰炮轰击,然后刺刀白刃战打垮了守备的清军,攻占了虎门炮台。在虎门炮台,英军缴获了几万斤清军没来得及销毁的黑火药,最后都直接倒海里了。
英军认为,清军使用的这些黑火药,劣质超出想象,完全不能复用。有人说,这应该是清朝腐败的问题。其实,就是没有腐败,清朝也造不出合格的近代颗粒黑火药,只是一个蒸汽压紧、机械制粒和磨光工艺,就直接跪了,没有近代工业基础,就是有了配方也造不出来,这玩意可不是糖炒栗子。