中国从唐代开始就已经将火药用于军事,到南宋时期为了对付北方兴起的蒙古帝国,更是将火药武器发扬光大,这时已经发明身管武器突火枪。但是局限于火药配方威力不足,火器的制造材料多种多样,所以这个时期的火器只能当成辅助武器使用。
火器真正独当一面要从元末明初的农民战争开始,当时为了争夺南中国的控制权,朱元璋和长江中游的陈友谅、下游的张士诚大打出手,因为朱元璋当时实力最弱,没办法只好大量发展火器这种新式武器。
朱元璋利用火器先后打败了各个农民割据势力,赶走了蒙古人建立了明朝。明朝的建立,使我国封建社会发展到了一个新的历史时期。当时,社会经济十分繁荣,农业、手工业和商业极为发达,海外贸易非常活跃,新的生产力和生产关系处在萌动状态,资本主义因素开始萌芽,科学技术进步出现了明显的转机。
所有这些新的进步的因素,为明代的兵器特别是火药、火器发展了物质技术基础。加之有明一代,北方长期受到游牧部落贵族统治者的骚扰,东南沿海经常遭受倭寇的侵掠,因此为了巩固边防,抗击外族的进犯,明代统治者十分重视国家武备,对火药、火器尤为重视,朝野上下视火器为御敌长技。在这样的历史背最下,明代的火药、火炮迅速发展起来,出现了我国火药火炮史上的鼎盛时期。
从明初火器作为明军的主要兵种加入作战序列,在永乐年间甚至出现了全火器部队神机营。这时期经过从宋代到明代几百年的摸索,工匠已经可以使用金属作为火器的主要材料,各种身管武器层出不穷,为朱元璋能占领全国立下汗马功劳。
明王朝建立后朝廷对火器的开发并没有停止,在明中期各型武器已经具备近代火器的基本特征,比如火铳具有望山、扳机,火炮具有炮耳、炮架。
在明朝万历时期,广东明军将沉没于珠江湾的荷兰商船打捞出水,发现上面的火炮比自己使用的火炮先进不少,马上上报朝廷开始仿制。这个时期明代科技实力不比西方差多少,所以很快就将这种西方大炮仿制出来,朝廷特命名为红夷大炮,在辽东宁远城打死努尔哈赤的,正是这种仿制的红夷大炮。
红夷大炮威力巨大,但是明朝仿制的火炮还是不如原装的厉害,没办法为了增加威力和射程,只能增大炮身的厚度,这样一来火炮最为重要的机动性就没了。
这也是没办法的事情,火炮外型很好仿制,但是具体铸炮方法和原材料的制造这个靠仿制是学不会啊。明代铸炮的方法还是泥范法,也就是从中国古代使用的翻砂法发展出来的工艺。
泥范法在西周时期就在使用,当时主要用来制作青铜器。泥范法原理十分简单,先用细箩筛制白泥,剔除石子和杂物。然后将调合均匀的泥土拍打成平泥片,等泥片半干后按照所铸造的火炮的形状制成几大块泥漠,而后晾干,或用微火烘烤,修整剔补范内面的瑕疵,做到尽量光滑,这就成了铸造所用的外范。
然后用相同工艺制作内范,外范分为几个部分,内范是一个整体。但是要比外范要小,和外范相差的尺寸就是大炮的厚度。也是等到里外全都干透,将内范倒置于底座上,再将外范置于内范周围。外范合拢后,用胶泥把外范封死,等到胶泥干透后,再盖上上面封闭的范盖,范盖上至少留下一个浇注孔。
然后就是浇铸了,将融化的青铜溶液沿浇注孔注入,等铁液冷却后,打碎外范和内范,将所铸的火炮取出,经过打磨修整,这就是红夷大炮的制作工艺。
这种工艺不能说不好,泥范法工艺简单,原材料可以就地取材,适合大规模生产。可是泥范法制造青铜器可以,使用温度更高的生铁就不行了。因为泥范在怎么阴干其中也含有气泡,当温度高达上千度的铁水灌进泥范时,其中气泡就会膨胀