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火绳枪枪机演变史

由火门枪枪机演变而成

说到火绳枪,不得不提及火门枪。火门枪其实就是小型化的火炮(可从其英文名“Hand cannon”看出,也有直译为“手炮”的),射击时使用火绳等可燃物将放在引火药池(引火药池位于枪管后部上方位置)内的引火药点燃,剧烈燃烧的引火药产生的火星再通过连通枪管的传火孔点燃里面的发射药,进而将弹丸发射出去。

为了封闭发射时枪管内的高温高压火药燃气,这个传火孔不可能做得很大,没有合适的引燃物能穿过这么小的孔去点燃枪管里的发射药。经过人们的实践,在枪管外传火孔处设置一个可盛放少量引火药的药池(可理解为放置引火药的池子,因为像个小盘子,也称为引火药盘),药池里裸露的引火药粉可以轻易被点火能量较小且又少的可燃物点燃,然后放大成更多能量较大的火星,通过传火孔涌向发射药,可保证极高的点火成功率。为了防止引火药受潮和丢失,还专门为其加装了盖子,这样一来药池成为所有前装枪的标准配置。

左为外国文献中的火门枪绘画,已开始采用蛇杆

右为火门枪实物,其采用小型化蛇杆

左为早期型火门枪,右为后期型火门枪。后期型火门枪将引火药池移到枪管侧面(图中箭头所示)

后人依据文献和发掘文物复原的两种火门枪,图中上方的火门枪已采用铳床

早期型药池设在枪管上方,在眼睛顺着枪管瞄准时会遮挡瞄准视线,将其挪到枪管侧面后可有效避免这种情况。这一看似不起眼的改进,之后又被燧发枪和击发枪继承了300多年。早期型火门枪用手拿着烧红的铁丝或者火碳点燃引火药,后来改为较方便的慢燃火绳。不过,手拿引火具不能够总是那么精准地将火头插入药池,尤其是在夜间。若是单人发射,拿火绳的手如果运动幅度大,还会扰动枪身,且瞄准的眼睛还得分神观察一下火绳的运动轨迹。因此,火炮上夹持火绳的点火杆被借鉴并小型化,再通过一个轴固定到枪身上,这样就将被夹持的火绳运动轨迹固定,不管任何情况下都能将火绳的火头准确地送进药池里,这就是最早的蛇杆。因为蛇杆整体呈“S”形,像条蠕动的蛇,故而得名。英文中蛇杆为“Serpentine”,因此这类火绳枪枪机在英文文献中被称为“Serpentine lock”。据考证,这项发明最早见于意大利地区。

早期型火门枪多由全金属制成,之后为了安全(隔热)和方便握持(火门枪身管短),借鉴长矛的结构,在其后端插入了长木杆,可理解为其是最早的枪托。

图中上方的火门枪的引火药池设在枪管后部正上方,下方的火绳枪已将其位置改到侧面,同时下方的火绳枪也将蛇杆穿过枪托中间的槽,此为中置式蛇杆,也称为内置式蛇杆

随着火门枪的大量使用,有了丰富使用经验的人们又对木杆的形状进行优化:由插到枪尾的木棍演化成铳床,可理解为让枪管躺在木托上。铳床的发明可以在不增加总体长度的基础上加长枪管,增大射击威力。在射击时,早期型火门枪多靠一体成型的铳床或设在铳床上的挂钩钩挂在建筑物等处抵消后坐力。

之后发展出向下倾斜的握把:射击时用手掌握住握把,利用右手虎口和手臂传递射击产生的后坐力至身体,借助身体的重量抵消后坐力。同时,握持握把的手可腾出四指或食指扣动蛇杆下部完成发射。

为了发射更大威力的弹丸,人们又将铳床尾端做成一个较大平面,射击时可以扎实地抵在使用者的肩窝处,这样可以将大部分后坐力通过更强壮的肩部传递至身体,而手腕和手臂只分担一小部分后坐力,使用者可以专心使用手指配合眼睛的瞄准进行射击。

两种早期型按钮式触发火绳枪枪机,均未设枪机板,所有零部件装配在木质枪托上。图中上方的火绳夹为前转式,下方的火绳夹为后转式

可绕轴转动的蛇杆、枪托形状的优化、侧置引火药池的发明,三者的结合进化出了最早的火绳枪。火绳枪最早出现于公元1470年左右,其可由单兵使用,所有的瞄准、扣动扳机、抵抗后坐力等均可由单兵在任何战场情况下顺次完成。

早期火绳枪枪机的形制

早期型火绳枪蛇杆枪机可分为侧置式和中置式(也称为内置式)两种。侧置式就是将蛇杆设在枪托的侧面,中置式就是蛇杆穿过枪托中间的槽。侧置式蛇杆枪机是最早出现的火绳枪枪机,这种火绳枪在伊比利亚半岛的失地收复运动(公元718~1492年)后期被西班牙人大量使用。

蛇杆枪机具有简单实用的特点,但因为整个蛇杆固定在枪托侧面,使用者不便于握持枪托握把。为此,当时的德意志地区出现了将侧置式蛇杆下端内折到枪托下方中间位置的款式,以及将蛇杆穿过枪托中间开槽的中置款式,挂钩设在枪管前部下方,而不是设在铳床下方。

德意志地区出现的蛇杆下端内折到枪托下方中间位置的火绳枪,枪管前部下方设有方便钩挂的钩子,用于射击时抵抗后坐力

蛇杆枪机最大的缺点是,扳动其下端至火绳头插进引火药池的时间较长,且多次重复射击的时间一致性差,还很容易被外界扰动而影响瞄准。

针对这些缺点,当时欧洲的改进是将蛇杆小型化,并采用可压缩的簧片驱动火绳夹。这种火绳头插进引火药池的时间一致性好且更加快速,对射击精度有很大的提高。不过,这就需要设置约束火绳夹的装置,即扳机机构。

早期型触发机构为按钮式,多设在枪托握把部位侧面。后来为了提高操作舒适性,将击发按钮改为扳机并设在枪托握把部位下面,同时增设阻铁,称为扳机式触发机构。这两种火绳枪枪机因为需要弹簧驱动被称为触发式火绳枪枪机(Snapping-matchlock)。葡萄牙人带到亚洲的火绳枪即采用早期型触发式火绳枪枪机,之后随着其在亚洲的扩张被广泛传播,这也是后世在东南亚和东亚最能见到的火绳枪枪机,通常被称为印度-葡萄牙型火绳枪枪机。不过,这种机构也有缺点,因为零部件较多所以对加工装配精度要求较高,且火绳夹不能自动待击,每次再装填前都需要手动将其待击,因此在欧洲并不太流行。在这种枪机中,火绳夹既有向前转动点火也有向后转动点火的款式,分别简称为前转、后转式火绳夹。

后期型按钮式触发火绳枪枪机,所有零部件装在一块枪机板上形成一个整体,便于加工和维护。图中所示为火绳夹前转式,也有火绳夹后转的款式

后期型按钮式触发火绳枪枪机实物正反面

触发式火绳枪最早由葡萄牙人传到中南半岛(中南半岛因为独特的地理位置,能同时接触到欧洲和奥斯曼土耳其的各种先进火器),之后又经过多种渠道传入日本和中国。在南亚的斯里兰卡、印度的果阿和库格地区,东南亚的印尼马来地区、越南、泰国、缅甸等地区被广泛使用,尤其是在中国和日本被使用到19世纪,直到被后装枪取代,虽然各地的枪托形制有差异,但共同点是都无肩托。之后,虽然欧洲人和阿拉伯商人又传入更为被广泛使用的压发式火绳枪,但未见本土化仿制品。

扳机式触发火绳枪枪机结构图(上)和实物图(下),增加了“Z”字形阻铁,扳机安装在枪托上(图中未显示扳机和枪托)

早期型扳机式触发火绳枪,葡萄牙人带到亚洲的火绳枪就是这一种,比较显著的特点是没有明显的肩托

触发式火绳枪枪机与压发式火绳枪枪机的最大区别是:前者击发前需要手动待击火绳夹以压缩击发簧,发射时再轻触扳机实现击发;后者只需要用多根手指或食指扣动扳机即可带动火绳夹旋转并实现击发,松开扳机后火绳夹在弹簧作用下回位。

笔者分析,未见压发式火绳枪本土化仿制品和采用的主要原因有:一是触发式火绳枪因为采用较早,各地部队已养成使用习惯,在没有巨大技术突破和成本优势的前提下换装的积极性不高;二是触发式火绳枪因为击发瞬间的扰动小,所以射击精度更高。中国明朝时期就大量装备了源自于葡萄牙的触发式火绳枪,虽然后期又仿制成功西洋铳和鲁密铳,但最终未将其取代。

欧洲常见的带有肩托的触发式火绳长枪

爪哇的一种火绳枪枪机,火绳夹弹簧被一精美雕刻的盖板保护

中国地域跨度大,各地的加工制造水平差异较大,触发式火绳枪的传播又有多种改良款式,尤其是在南方一些偏远的少数民族地区,使用火绳枪生产生活一直到很晚,后来又在其结构上借鉴击发枪原理改制成简易击发枪。

针对触发式火绳枪枪机的缺点,另一种设计被发明出来——早期型杠杆驱动式火绳枪枪机(Lever action-matchlock)。它继承了触发式火绳枪枪机将蛇杆分为扳机和火绳夹两部分的做法,又借鉴蛇杆式火绳枪枪机可自动待击的设计。据说,杠杆驱动式火绳枪枪机最早出现在德意志地区,采用向前转动的火绳夹。这套系统采用两轴杠杆原理(在绕轴旋转的杠杆中,如果一端力臂短一端力臂长,那么力臂短的一端的小幅微动在力臂长的一端会被放大成大幅摆动。如果将两组不等臂长的杠杆相连,那么一个杠杆短臂的微动会放大为另一杠杆长臂的更大幅摆动),保证了射击时的快速性和一致性。为了最大限度拉开燃烧的火绳头与引火药池的距离,以保证安全,后来火绳夹改为后转式,并且为了不破坏枪托强度,将杠杆改为两件式(即作为扳机的杠杆与连接火绳夹的杠杆是分开的),再通过螺钉连接,这样一来装备欧洲各国军队的后期型杠杆驱动式火绳枪枪机正式出现了。

装饰精美的缅甸火绳枪枪机

越南火绳枪枪机

越南火绳枪枪机实物正反面

日本火绳枪枪机结构图

另一种少见的采用内置卷簧驱动火绳夹和定位阻铁的日本火绳枪枪机

明清朝都使用过的触发式火绳枪枪机,下图中的比较特别,没有使用常见的C形片簧

后期型杠杆驱动式火绳枪枪机。图中引火药盘固定在枪机上,而不是固定在枪管上,比较少见

尔后,又在其基础上发展出扳机驱动式火绳枪枪机(Trigger action-matchlock):其优点之一是只需食指而非多根手指扣动,就可以驱动火绳夹转动,影响射击精度的枪支自身因素被降到最低;优点之二是方便在药池后设置阻挡引火药飞溅物的挡片(该位置正好阻挡前转的火绳夹,这也是土耳其式及其改型和前转触发式没有护眼挡板的原因),防止击发时伤眼;优点之三是这两种火绳枪在火绳夹上都设有可调节的螺栓,对火绳粗细要求不高。而同时期的土耳其和亚洲火绳枪枪机的火绳夹都是通过自身弹性固定火绳,绳子太粗太细都不方便使用。这两种枪机还发展出可靠的自动盘盖款式。

采用枪托内置蛇杆火绳枪枪机即前文提及的中置式蛇杆火绳枪枪机)的奥斯曼帝国也借鉴杠杆驱动式火绳枪枪机原理发展出自己特色的火绳枪枪机,结构上比同原理的欧式枪机更简单、零部件更少(内置式最大的特点是不需要设有安装各种机件的枪机板和不方便加工的螺钉),更便于加工生产,在奥斯曼帝国、波斯帝国、莫卧尔帝国等地区被广泛采用,多被称为土耳其火绳枪枪机(Turkishmatchlock),在图菲克(Tufenk)和拖拉多(Toradar)等多种火绳枪上被广泛使用。拖拉多系列火绳枪在印度-波斯地区使用广泛,可以看作奥斯曼土耳其的图菲克系列火绳枪的印度-波斯版本。

早期型杠杆驱动式火绳枪枪机

扳机驱动式火绳枪枪机装配图

印度地区的火绳手枪

准噶尔汗国进贡清朝皇室的厄鲁特鸟枪

不过,对于资源较少且加工水平低的阿富汗和中亚地区,完全仿制的成本仍然较高,因此这些地区采用的是优化过的内置蛇杆枪机。虽然仍为单轴杠杆,但扳机、火绳夹的形状、长短都做了优化调整,成本和实用性达到最佳平衡。虽然不如土耳其式好用,但从外形上看与土耳其式区别不大,除枪托形状不同外,就是一根轴和两根轴的差别。这一类型的火绳枪枪机在当时的北印度、阿富汗、中亚地区被广泛使用,这些枪支多被称为杰扎尔(Jezail)火绳枪。原理上,这类 简易枪机属于早期型号的火绳机,在土耳其和欧洲很早就被淘汰了。之后通过清准战争(清朝政府与准噶尔汗国之间的战争),这一枪机机构又被带到中国并被大量使用,彻底取代明朝引进的触发式枪机。

土耳其图菲克火绳枪装饰物少,可见其枪机部分为两轴

波斯-印度地区的仿制品拖拉多火绳枪,该枪仿制于土耳其图菲克火绳枪

杰扎尔火绳枪

杰扎尔火绳枪枪机透视图。透视图中,枪机中间的短粗部分为设在枪托外用于夜间放置燃烧火绳头的火笼投影(箭头所示),燃烧的火绳头放到火笼里夜间不容易被发现

除触发式火绳枪枪机外,其他几种火绳枪枪机都可以归为压发式火绳枪枪机。总之,欧洲杠杆驱动式、扳机驱动式,土耳其式等火绳枪枪机可一次完成扣动扳机、驱动火绳夹旋转、实现击发的动作,而触发式火绳枪枪机需要两个操作才能完成这些动作,即首先需要手动待击火绳夹以压缩击发簧,发射时再扣动扳机实现击发。

清朝军队装备的鸟枪

其他种类的鸟枪,在团练和民间比较流行

上为鸟枪实物,设有放置燃烧着的火绳头的火笼(箭头所示),下为清朝后期改为欧式枪托的火绳枪

准噶尔的火绳枪枪机源头是阿富汗的杰扎尔,通过哈萨克汗国与乌兹别克人的战争传入,可认为是杰扎尔的仿改版本。这种结构简单的枪机尤其适合其较弱的加工能力和低成本的需求,欧式和土耳其式的火绳枪枪机对这些地区来说过于精巧,不适合大量生产。在中国清朝康雍乾三朝时期,因为与蒙古准噶尔部的频繁战争,火绳枪的制造和应用又上了一个台阶。仿制赞巴拉克大型火绳枪(体型大于常规的鸟枪——明清时期对单兵火绳枪的称谓,但两者结构相似,相较于轻型火炮具有易于携带和射程远的优势,便于马上机动,更适合游牧战争)的抬枪(也称为大鸟枪)被迅速列装清军并在之后的一系列战争中被广泛采用。

清朝军队装备的两款抬枪

中国西藏地区的火绳枪,有枪叉有肩托还设有皮制辅件袋,比内陆火绳枪更像中亚的杰扎尔火绳枪

中国西藏地区的火绳枪及其透视图

清朝皇室使用的两种同类枪机火绳枪,有枪叉有肩托更像是中亚杰扎尔火绳枪的仿制型

左为准噶尔火绳枪枪手,右为哈萨克火绳枪枪手

赞巴拉克大型火绳枪和厄鲁特鸟枪(准噶尔部自制小型火绳枪)都采用简单的内置蛇杆枪机,相较于传统的触发式火绳机更简单可靠,成本优势更明显,更适合大批量生产装备。虽然牺牲了精度但成就了数量,毕竟前装枪时代战场上更看重的是装备数量形成的火力密度优势。清朝仿研的抬枪和鸟枪均采用这种枪机款式。出于顺应使用习惯更或者是成本考虑,生产的各种鸟枪均没有肩托,只有抬枪下弯的直形握把底部可作为肩托抵肩,抵肩部位很窄,导致与肩的接触面积太小,射击时后坐力猛烈。

根据流传下来的图绘资料,可以看到抬枪兵都在枪托和肩膀部位垫上毛巾等物品进行缓冲。清初的西藏地区曾被准噶尔部短暂占领,此时藏地第一次接触到火绳枪,因此藏式火绳枪枪托形状、内部构件及外置枪叉等配置均类似厄鲁特鸟枪。很多流传下来的皇家火绳枪因为没有成本顾虑,大多配置了枪叉和宽大的肩托,从外形上看更具中亚特征。

世界各地的火绳枪,其枪机不外乎这几种机构。其外形上最大的区别是,因文化差异而催生的各式各样的枪托。在西方,随着可靠、轻便的燧发枪列装,火绳枪在18世纪早期被各国军队淘汰。但在亚洲尤其是东亚地区使用了300多年,直到后装枪时代来临。


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