卷091
海国图志西洋自来火铳火药制法详述
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本章概要
本章详述西洋自來火銃與自來火藥的製造方法、配方,以及仿製西洋火藥的奏疏和製藥用藥法則。
阅读提示
阅读时注意对比中华和西洋火器技术的差异,重点理解自來火藥的化学原理和工艺流程,以及奏疏中提出的加工火藥三難和解决方案。
◎西洋自來火銃製法
中華的銃炮,有的用紙信,有的用烘藥,總是用火繩點燃。這樣有兩個不便之處:在戰場上忙亂時,如果裝填發射偶爾疏忽,就會造成很大的危害。另外,紙信怕被雨淋濕,烘藥怕被風吹散,在昏暗的夜晚尤其不便。因此洋人發明了自來火機,用螺絲轉嵌火石,用鋼板做火門蓋,就用它來出火。內層放置一片大曲鋼鐄,一片小曲鋼鐄,一個墊機,兩個綰斜齒,外層一片小鋼鐄,一個小鋼輪,一個龍頭,一個鴨嘴,一個螺絲。底層一個攀機龍尾,一個護機鋼圈。層層緊密結合,都按照弧三角線取圓棱恰好對準,製造可以說是很精細了。然而火石必須經常更換,否則擊打而沒有火。另外在大風中,火星隨風亂撲,一次發射不燃,擔心誤事,這還是精細但沒有達到極精。近來又有自來火藥一法,用紅銅做筒,直徑一分左右,長一分左右,中間空、有底,粘一層白藥,銃的信眼處,突出一根小小的鋼管,用紅銅筒套在上面,後面設置攀機銅鐄等件如同前面所說。只是龍頭端沒有鴨嘴,它的端下垂,做成深一分左右的圓槽,攀起它,放下去,一擊就火出而銃響。這個方法才萬全無弊。但不知道白藥是什麼東西,根據它迸發的火光,並聞它的氣味,知道是有硝無磺的東西。但不知道還有什麼藥。有人說是噶唎水雜硝磺做成的,不是。洋人非常保密這個配方,只說是用藥水化銀做成的。藥水一名強水,投入錫、銅、鉛、汞立刻化為烏有。只有用銀化後,底部澄出一層白沫,收集起來晾乾,用鐵錘對著鐵砧敲打立刻爆炸。近來廣東的大官,向洋人購得這個配方,那火是燒酒蒸出來的,而用銀收乾成藥造成的。可以做為大銃,可以做為三寸的小銃,從懷中取出,可以防身,不需要尋找火種,不用擔心倉促,不用擔心深夜,既然裝上銅冒,藥在內層,如果用蠟封固銃口,即使在水中也可以發射。並且不怕風雨,這是西洋人數百年洩露造物的秘密而創造的方法。我既然得到了這個方法,就詳細說明它的道理來告訴人,因為通過道理來領悟事情則難,根據事情來尋求道理則容易。
造藥方:淨硝、火酒、潮腦、砒霜、青粉、紋銀
第一次,將淨硝放在新廣鍋中,用雨水,或長流水,炭火化開,用新鮮柳枝左右攪拌,像水膠汁一樣,等濁沫上浮,撇去,倒入有䤞的磁缸,蓋嚴,冷卻凝固,將硝牙取去。
第二次,將煉過的硝牙,再放入鍋中炭火化開,加雞子清、石膏,按照前面的方法收取。第三次,用白礬末,按照前面的方法收取。第四次,再用水膠,加蘿葡汁按照前面的方法。第五次,雞子清、石膏按照前面的方法。
第六次,白礬末,按照前面的方法。第七次,水膠、蘿葡汁按照前面的方法。第八次,雞子清、石膏按照前面的方法。第九次,白礬末按照前面的方法。
九次以後,再加清水煮提三次,不加藥料,上面沒有沫,下面沒有渣,這是純硝。每十斤硝,所剩不過一斤,這硝明透如水,晶瑩瑩可愛。再用一個小口大腹粗磁罐,大約能容納二斤硝的,底層先裝青粉八兩,上面加煉過的硝一斤,不要讓它滿。再定造一個凹底、小口玻璃瓶,凹底留一個透孔,足以容納磁罐的口。如果不嚴密用不木灰和泥封固它。玻璃瓶上口,先用玻璃塞住,再用不木灰泥封固,再用皮紮緊,放在鐵火架上,用木炭文武火,熬煉一炷香時間,水升到玻璃瓶凹處,周圍不再下滴,仍用布蘸涼水,經常濕潤玻璃瓶,等火候足夠取下。上下層的水,各分置在一個玻璃瓶中,緊固瓶口不要讓它出氣,懸掛在風吹日曬的地方晾。以消除它的浮水,晾三天取下。就用這個玻璃瓶作底層,另用前次的凹底透心玻璃瓶,套在口上,拔去口塞,不灰泥緊固它,上口也封固,將一口鐵鍋滿盛密石砂,將瓶坐在砂上,文火煉它,等水升上,也分置。統統用上層水為精藥,仍用玻璃瓶固它的口,這是製硝法,硝製成後就製酒。
用上品廣錫製一個直徑一尺的大花露蒸甑,蓋用銀,底用紅銅,合縫處要極嚴,不要透絲毫的氣。取上好燒酒裝滿底部銅釜的十分之七,文火蒸它,流出的酒,用小口大腹磁瓶盛。蒸完,再放入甑蒸如前,共蒸九次。每斤酒加入潮腦二兩,白砒末一兩蒸它,仍用小口瓶盛,萬萬不要洩漏絲毫的氣。這是製酒法,酒製成後,就配強水。將煉過的硝水放在玻璃瓶,每五錢水兌入煉過的酒七錢,就成強水。將足紋銀四錢,錘成薄片像紙,剪碎投入玻璃瓶,那銀立刻翻花,半個時辰化淨白沫沉底,隨即將上層的水另傾一個瓶,留下底部的白沫像霜,在陰處風晾,三天取出聽用,這藥一擊就燃,這是丹成的時候。
煉這藥適合在淨室,選擇丙丁日、天火日,爐適合南北向,忌閒人出入,尤其忌婦女、雞犬、僧道,以及各種不潔,都能讓藥走洩,或者至於毀裂傷人,要謹慎。藥煉成,再製造銅冒。
造銅冒用熟紅銅打薄片,先造一個銅板,厚一分半,寬一寸,長五寸,平排二十個眼。眼徑一分左右,中間密密畫豎絲像頭髮。底下放銅砧為托,用銅小杵合空徑稍弱,將紅銅片蓋在眼上,杵對準它,錘擊它,就成一個銅冒。二十個眼擊完,下它的底透出來,放少許白藥,仍用小杵壓緊,入匣裝好,這樣銅冒藥造成。至於裝盛銅冒以便取攜,則另有機器,詳見別集。製銃像常銃大小任便,只是必須螺絲轉底,否則火機等物,無所安頓,透火的凸火門,用螺絲空筒,擊火龍頭,必須用凹心。它的深與銅冒的長相合,防止銅冒炸飛傷手。
大鐄回火的方法不一,有用火爐烤烘的,有用香油炸煮的。不如用鉛為容易,方法是將鐄打成彎過銼光,淬水勁極,化鉛數斤,將鐄投入。等冷,再將鉛燉在火上熔化,將鐄鉗出,內生外熟,勁而不折,柔而多力。鐄力必須二十斤以上,否則不足攀機,與中軸必須合勾股,否則不合用,且不堅久。推廣自來火的用途,攻守埋伏,應變倉促,無往不利,來不及盡述。
有人問用硝是為什麼?回答說:硝的性質純是火。雷電的升,原本於硝,不因點燃而灼熱,不因風雨而熄滅,這是硝的精氣,不雜形質。人所取的,則質多氣少,且多染鹹氣,所以力不猛。多方陶煉是為了取它的氣,玻璃不透氣而能見形,青粉緩和它的性子,不讓它驟升,冷水頻頻澆灌,氣遇到冷就化為水。這是天地陰雨的道理。至於氣極清質全降就用砂隔開,也是為了緩和它。
有人問用酒是為什麼?回答說:酒是五穀的精華,純是氣。而水性居多,未能猛烈。所以屢屢提煉它,棄粗取精,而又加上大熱的東西來助它的焰,所以一經兌入硝水,它的力甚大。
有人問用銀是為什麼?回答說:五金的性質,都主收斂,而最精的只有金銀。所以銅朽就成綠,鐵腐就成鏽。金與銀從未見它朽腐,而一入這水,居然化為異色瑩白,是銅鐵所不及的。既化之後,水的精氣被它收斂,銀質改而性不改。它的收束之力與堅凝之體將如許火氣,攝入毫厘,一經擊動,引它的熱性,奮迅迸裂。這有不可思議的。日是火光,雷是火聲,聲的火疾光火徐,一擊的道理,有什麼可疑呢。向來有人傳說自來火藥,是硝磺和人骨灰做的,大概是人銀聲近傳聞的錯誤。
洋人有摔炮的,棉紙裹小石砂一包,合口用松香粘滴,摔地就響,火光四射。是用這藥少許,包入砂中所製,我造試過不差。
洋人有拉炮的,褙紙剪條,像韭葉寬長二寸左右,一頭用膠粘細石砂,粘這藥少許,用紙箍住,兩手拉它,火出爆炸。
洋人有自來火木條的,是硫黃製煉十餘次,將煉過的燒酒攙入用木蘸它,磨它就立刻燃。或攙入硝水少許,那火更烈。
其他各種奇巧火法,總是用強水所配,沒有其他奧妙。這水染在肉上微痛,變黑色,洗之不去。染鬚髮也一樣。如果著肉過多,則肉腐爛以入腹,幾乎沒有不立刻斃命的道理。
用火的方法,是攻戰伏守的重要事務。然而點燃需要人,就諸多不便。如果精煉這藥,擴充它的用途,煉鋼煉鐵煉銅兼以創造機器,或讓它自躧,或用人力牽引,或秘藏在徑寸之間,或放置在險要的山谷,確實是用間出奇的妙術。
◎請仿西洋製造火藥疏
竊照英夷輸誠,沿海安堵,正當講求武備,以期有備無患。臣駐守曹江,將近一年,防警的閒暇,察訪遠近各營,製造火藥,能否一律認真。只聽說杭州省城精造加工火藥,現存數萬斤。其餘提鎮各標,因防堵未及如法舂造,即使調來浙江的各省征兵,裹帶火藥,也是舊時陳藥。並沒有加工新造,轟去不能很遠。查製造加工火藥,無奈其中有賠累的艱難,人工的缺乏,如果不徹底講求,縱有加工火藥的虛名,而沒有加工火藥的實效。何以靖海宇,而衛生民。因為硝不提炙,磺不揀淨,輕率製造,通常難以致遠透堅。細察歷年營員,在省領回營硝,一經提炙必虧折三成,一經揀淨必虧折一成,這虧折的苦,往往視為畏途不肯踴躍從事。又考慮造成之後,仍須補足向定額數,坐使賠累,這是第一難。製備石臼木杵一切器具,不可不良,加上提炙的柴薪,輪舂的工食,在在不能短少。無款補苴,這是第二難。再查營中造藥,向來多用碾盤。一牛一日,可碾藥百餘斤。現在如果加工舂造,每臼三人輪舂,每日造藥不過十五斤。這是多寡勞逸的懸殊,經辦營員,沒有不貪多而好逸,這是第三難。有這三難,功無實濟,所以各營造藥自奉行後,略加工一二成,其餘照舊。臣晝夜思維,夷炮很短,何以猛烈較甚於內地的長炮,它為火藥精工無疑。因多方購得夷炮火藥一小包,用鳥槍試遠,實有二百四十弓的數,因此臣造藥時,照提硝復加一次,共提三次,愈舂愈細,加至三萬捍,試遠也能到二百四十弓。藥力與它相等,內地大炮,本長加倍,倘遇使用,權操必勝。這是加工造藥,非比別技,兩相用則遠者勝,別自為用,則精者遠。宜乘這閒暇的時候,備不虞的用,可否仰懇敕下各直省督撫,預先添辦硝磺。嗣後凡各營請領硝磺,如領硝十斤,另加三斤,領磺十斤,另加一斤,以備折耗,同額一並給發至。炙硝柴薪舂工口糧,約計每造萬斤,加工火藥,需用經費銀五百兩。各省物料夫工貴賤不一,也有用至七百兩的。由督撫籌數,或作正開銷,責成營員辦理工料既真,等藥造成,稟驗以鳥槍二百四十弓遠打靶為準。如有再減料偷工,察出立予重懲,自此營員得免賠累,造藥必能加工,各省一律照備,於武備實有裨益。
一、加工造藥,全在煮煉硝筋。之前在廣西江南提煮二次,鳥槍試準一百六十弓。廈門添煮一次,鳥槍試準二百四十弓。硝性勁直,必須煮煉如法,方能收猛力直前之效。先用大鍋盛硝四十斤,清水十五斤熬煮半炷香時候,加入牛皮膠水一茶鍾。渣滓浮起,用笊籬撈去,用鐵鏟和之以防帶底,另用瓦缽以白布漫蓋,將煮成硝水衝入缽內,凝結成餅,簪牙玲瓏半尺左右,潔白如冰雪,以舌試鹹淡,絕無鹵氣為準。
一、硫黃揀淨,渣滓石性搗碎細碾,重羅成粉。一、柳樹燒炭存性,搗碎細碾,重羅成粉。
一、造藥萬千零,用石臼二十個,外方內圓,深一尺四寸,徑寬一尺三寸、厚五寸,以造藥多寡,為置臼的增減。
一、杵用槐榆堅木,長六尺,杵嘴長一尺六寸,杵尾下挖土深一尺,俾杵揚高有力。
一、每臼用牙硝八斤,磺粉一斤二兩,炭粉一斤六兩,攙扣入臼,三人輪替舂踏不歇,與舂米無異,以三萬杵為準。
一、用清水百斤,新大麥三斤入鍋同煮,撈去大麥,水入缸盛貯,每日每臼藥舂三萬杵。足數,用筏篩將藥攤平,口噴麥水用力推篩,旋噴旋推,藥即成珠。篩下的藥,再噴再推,上下一律成珠,那珠類似黍米,曬乾很堅,收貯乾燥處,永無日久碎散成灰的弊病。先用手掌燃試,以不炙手為度,造藥處工匠眾多,勿存成珠藥,以期慎重。
一、提煉硝磺,宜於春季。進藥必在夏初,取其晝夜舂造曬晾易於見功。如遇緩急需用,則長夜也可以造辦,毋須拘定夏季。而提煮三次,舂杵三萬,慎勿減少。
以上各條簡便,並沒有奇巧揣摩的地方,照辦很容易,配造一次,立見效驗。下居承辦的,也不敢再草率。將官嚴加操練,較八十弓例靶,藥力增加兩倍,而準頭仍與相等,實於軍儲有裨。
◎西洋製火藥法
槍炮的利與不利,全在製藥的精與不精。如果拘定常例不求精製,不但有炸裂的危險,而且恐怕施放不能得力。西洋人用藥,極意精細,它的力足以擊遠,它的煙多是白色。我只要加工加料製造,就可以敵彼洋藥。粵東有精製火藥,它的藥力竟與洋藥相等,煙也是白色,見火就燃,毫無渣滓。曾製數千斤,頗得其用,自宜廣推它的方法。它的製造方法,每藥一百斤,須用提淨牙硝七十六斤,半淨硫磺一十二斤,麻杆炭一十二斤,葫蘆殼炭半斤,汾酒二十斤,頂好大梅片二兩,摩犀公角二兩,煆炭配合而用。只是提硝的方法,總以潔淨為準。煎至二三次,用白糖以去盡它的泥,用蘿葡以去盡它的鹽,用雪水以清淨它的礬,必須至於極淨而止,慎勿草率。然後取它面上的牙為用,它的底再用清水漂它。必須像棉花雪體,用它的淨而去它的渣。它的硫磺則用茶油煎它以去它的面,牛油煎它以去它的底,至於麻杆先去它的皮,並頭尾兩段,取中節用明火煆炭,務令火候得宜。倘火候不到,它的力不猛烈,火候太過,又不能致遠。燒煆葫蘆殼炭也一樣。它的製摩犀公角,打碎用鐵鍋煆它,使它燒透煙盡為止。再用芭蕉樹取汁多煎它,次日澄清去水,加大梅片二兩,共入鍋內。鍋外用滾水泡它,使熔化為糊,以硝磺及炭灰汾酒合而同舂,愈舂愈好,碾煉極工而後羅篩細粒製成。用少許放在手掌中,用火點試,以不燒手為佳。果然能依法製造,尚可較勝洋藥。切勿輕忽減工減料,這是配精藥的良法。如炮中用藥,平時須先較準分量。某炮某炮食藥若干一一記明,用紅布袋盛它,配合藥膛大小裝入,再用引門鐵錯探入,刺破布袋,然後下烘藥點放,方為合法。特附它的說法,以備參考。
◎西人製藥用藥法
西人製火藥每百斤之中,用淨硝七十五斤,硫磺十斤,杉炭十五斤。用上料極厚好燒酒及好泉水和它,舂煉足透,用紙盛少許舉火試它,火著藥發,那紙不焚為度。它的硝用好泉水煆煮二三次,去盡汙穢渣滓,至極清淨,候冷堅凝,舂至極細用細羅斗篩出細末,粗的棄之。它的硫磺煮法不用柴,防火氣上騰燒化。只用好炭燒得純白,而沒有火煙出為度。次用灰掩它,使餘火不騰起,即將釜安在灶上,將熱用生油少許抹遍釜內,將硫磺先落一塊,每塊約半斤。次用錘擂熔,再落一塊,再擂均熔。又逐塊再落,須各擂熔,落至滿釜而止。所有汙穢渣滓,烏色盡浮上面,除去淨盡,方可盛入小桶。那桶務要浸水,而後覆在地上使水氣墜盡,然後盛貯。桶內想貯的時候,硫磺尚在釜內,當仍架在灶上,灶中的火炭雖已用灰掩它,恐怕有餘火四出,當加瓦片蓋密,方不焚燒。盛貯桶內,片時便凝結成塊,再舂搗極細,用細羅斗篩出細末,即另行盛貯。它的杉炭須選燒透不存木性的,庶無黑煙蔽目。並要飛碾極細,用水過洗,篩汰粗渣,合硝與磺和厚酒及好泉水各半,舂煉足透,愈舂愈好。所以演時煙微而色白,有力能致遠,這是製藥的方法。至於用藥的方法,也各不相同。中華論炮身重數,每百斤用火藥四兩。乃是論炮口入彈,就彈配藥,大率以彈三斤,用藥一斤,只是彈至四十斤或五六十斤的大,就應配的藥八折算。如中華新鑄四等生鐵炮五千斤的,我用藥十二斤半。口徑五寸三分,彼就口九折算,應用彈徑四寸八分。重三十一斤,應配藥十斤零五兩。又三千斤的,我用藥七斤半。口徑四寸五分,彼就口九折算,應用彈徑四寸。重十八斤,應配藥六斤。又二千斤的,我用藥五斤,口徑四寸,彼就口九折算,應用彈三寸六分。重十三斤,配藥四斤五兩。又如八千斤的,我用藥二十斤,口徑六寸六分,彼就口九折算,應用彈徑六寸。重六十斤應配藥二十斤,那彈過大,不堪照配,當再八折算,堪用藥十六斤。凡這四等用藥,彼少我十分之二,可知彼藥勝我十分之二。彼就炮彈配藥,而我論炮身用藥,各從慣熟,不必更改。因為數十年以前舊製炮位,它的口極小,若因口用彈,因彈配藥,用藥過少,不能遠及。只有火藥製法,效之無難,似宜仿製。