火药：光和热能量释放

第五节　伟大的发明——火药

火药，是中国四大发明之一，同时也是人类文明史上的一项杰出成就。有了火药，才使得古代的兵器更为先进，才使得战士的战斗力更强，才使得人类能够看到的五彩缤纷的焰火。由此可见，火药与火也有一定的关系。

火药，也被称为黑火药。在适当的外界能量作用下，本身能够进行迅速、有规律的燃烧。与此同时，还会产生大量高温燃气物质。在军事上，火药主要用作枪弹、炮弹的发射药和火箭、导弹的推进剂以及其他驱动装置的能源，是弹药的重要组成部分之一。

可低速爆燃的火药

火药是一种低爆速炸药，能够由火花、火焰等引起燃烧，主要用作引燃药或发射药。燃烧时，会产生大量的气体，具有爆破、推动作用，能够使物体如弹丸一样发射出去。在中国，最早应用的是黑色火药。依据火药的燃烧性质，可以划分为两类：有烟火药（燃烧时发烟，如黑色火药)和无烟火药。

火药是由中国人发明的，距今已有1000多年的历史。关于火药的研究，最早始于古代炼丹术。晚唐（9世纪末)时黑色火药正式出现。

黑火药

战国至汉初这一时期，帝王贵族们整天沉醉于神仙长生不老的幻想之中，使那些方士道士纷纷为帝王炼“仙丹”，在炼制过程中，发明了火药。

唐高宗永淳元年（公元682年），唐代炼丹家首创了硫黄伏火法，用硫黄、硝石研成粉末，再加上皂角子（含炭素)炼制火药。唐宪宗元和三年（公元808年)，又创造了状火矶法。用硝石、硫黄及马兜铃（含炭素)一起炼制。这两个配方都将三种药料混合而成，已经初具火药所含的成分。

黑火药

最初，火药并非用于军事，而是用在宋代诸军马戏的杂技演出以及木偶戏中的烟火杂技等多种杂技节目中，用来制造神秘气氛。宋代，同样用火药来表演幻术，例如喷出烟火云雾以遁人、变物等。

弹头和发射药

火药，是中国历史上伟大的四大发明之一，而且在各个朝代都有应用。

唐朝，在火药还未发明时，军事家最常用的进攻手段是火攻。火攻中，往往会用到一种名为火箭的武器。实际上就是在箭头上绑一些易燃物质，例如油脂、松香、硫黄等，将其点燃，然后用弓射出去，能够将敌人的阵地烧毁。如果这些易燃物用火药来代替，能够收到更好的效果。火药未发明时，攻城守城，消灭敌人，往往会用到一种抛石机抛掷石头和油脂火球。有了火药，利用抛石机抛掷火药包，就不再使用以前那种作战模式了。宋代路振的《九国志》是这样写的：“唐哀帝时（10世纪），郑王番率军攻打豫章（今江西南昌），‘发机飞火’，烧毁该城的龙沙门。”这极有可能是有关使用火药攻城的最早的记载。

最早的火箭

两宋时期，火药武器发展非常迅速。据《宋史·兵记》记载：公元970年，兵部令史冯继升改进火箭。这种改进方法是在箭杆前端缚火药筒，点燃后，利用火药燃烧向后喷出的气体的反作用力，把箭簇射出。在世界上，这是最早的喷射火器。

公元1000年，唐福——士兵出身的神卫队长，向宋朝廷献上了他制作的火箭、火球、火蒺藜等火器。公元1002年，冀州团练使石普也制成了火箭、火球等火器，而且做了表演。(www.xing528.com)

火药兵器的出现，是军事史上发生变革的开始，同时也意味着从使用冷兵器到使用火器的过渡。利用火药的燃烧性能，是火药应用于武器的最初的一种形式。在《武经总要》中记载的火药兵器，还未真正脱离传统火攻的纵火兵器的形式。火药以及火药武器得到进一步发展，人们开始利用火药的爆炸性能。利用火药燃烧和爆炸的性能，能够制造形式多样的火器。

北宋时期，人们使用的火药兵器，差不多都是利用黑火药燃烧爆炸的原理制造出来的。其中蒺藜火球、毒药烟球等爆炸威力较小。

北宋末年，出现了爆炸威力较大的火器，例如“霹雳炮”、“震天雷”等。此种类型的火器，常常用于攻坚或守城。李纲于公元1126年守开封时，用的就是霹雳炮，金与北宋大战之后，火炮得到了进一步发展。元军攻打金的南京（今河南开封）时，金兵守城时就用了比较先进的“震天雷”。

古代火炮

火器的发展，有赖于火药的研究和生产。后来，为了达到易燃、易爆、放毒和制造烟幕等效果，在火药中加了少量辅助性配料。在制造和使用的过程中，火药不断改进和发展。

由于宋代战争时有发生，火器的需求量日益增加。为此，宋神宗设置了军器监，统管全国军器制造。军器监工人多达4万余人，监下又有十大作坊。其中火药与火药武器，各占一个作坊，占有非常重要的地位。关于火药与火药武器的生产规模，史书上是这样记载的：“同日出弩火药箭七千支，弓火药箭一万支，蒺藜炮三千支，皮火炮二万支。”这些都在一定程度上推动火药和火药兵器的进一步发展。

南宋时，第一次出现了管状火器。公元1132年，陈规发明了火枪，是由长竹竿制成的。作战时，先把火药装在竹竿内，然后将火药点燃喷向敌军。当初，陈规守安德时，用的就是“长竹竿火枪二十余条”。公元1259年，人们又制成了突火枪，是用粗竹筒做成的。与火枪比起来，突火枪能够产生强大的气体压力，将“子窠”射出去。所谓的“子窠”，也就是原始子弹。突火枪的发明，开创了管状火器发射弹丸的新纪元。现如今的枪炮，都是由管状火器发展而来的。突火枪是由竹筒作出来的，因此又名突火筒。这种用竹筒制造的原始管状火器，在元明之际改为用铜或铁制成的大炮，被称为“火铳”。世界上现存最早的铭文管状火器实物，是1332年的铜火铳。

古代的海防火炮阵地，如今已被城市包围

明代，为了更有利于作战，发明了各种各样的“多发火箭”。例如，“火弩流星箭”，可同时发射10支箭；“一窝蜂”，可同时发射32支箭；“百虎齐奔箭”，最多可同时发射100支箭。现如今，“一窝蜂”被称为现代多管火箭炮的鼻祖。明燕王朱棣（后来的明成祖）与建文帝曾在白沟河进行一场战争，用的作战武器就是“一窝蜂”。在当时，还有一种更加重要的武器，就是用于水战的“火龙出水”。这是世界上最早的二级火箭。据《武备志》记载，该火器能够在距离水面三四尺高处飞行，远达两三里。除此之外，此书还记载了“神火飞鸦”等具有一定爆炸和燃烧性能的飞弹。是现代飞弹的雏形，同时也是世界上最早的多火药筒并联火箭，与今天的大型捆绑式运载火箭的工作原理非常接近。

弩火药箭

突火枪

由于火箭的迅速发展，人们便幻想着能够利用火箭的推力飞上天空。这在史书有相关记载。明朝的一位勇敢者万户，于14世纪末坐在装有47个火箭的椅子上，这在当时是最大的火箭，两手分别持有一个大风筝，试图实现飞向天空。但是，他失败了。尽管这一尝试是失败的，但为了纪念这一件事，万户被誉为利用火箭飞行的第一人，人们还将月球上一个环行山命名为“万户”。

知识小百科

中外火药的不同应用

火药的发明，虽然能够促进人类的发展，但对人类文明的破坏作用也是相当大的。中国是最早发明火药的国家，开始却并未将火药应用到军事上，而是使用在烟花等民间娱乐领域。而外国得到火药配方后，试制成各种先进的枪炮武器,将其用在军事上。特别是近代以来的西方列强利用他们的坚船利炮，进行各种侵略战争，给中国和世界的其他许多国家带来巨大的灾难。