为什么火绳枪手手里拿着一根燃烧的绳索？
当他们说枪支 武器 这场战役彻底改变了战争的走向，人们通常记住的是那一枪本身。事实上，幕后有三家独立的工程公司参与其中。 故事 ——而且它们都不是单独运作的。枪锁的复杂机械结构、重型铅弹冲击的物理原理，以及火药庞大的后勤保障。16世纪的火绳枪之所以能成功，正是因为这三方面要素同时发展成熟。其余的就顺理成章了。
火绳枪，或者说如何用一根手指点燃火药
想象一下，一位十六世纪的士兵，手持火绳枪，随时准备战斗。他一手握着步枪，另一只手的手指间夹着一根燃烧的引线，这根引线绝不能熄灭，绝不能掉落，绝不能靠近腰间的火药瓶。附近有一队辎重车队，运载着成桶的火药。哪怕一丝火星落入不慎，他最亲密的十几位战友都会因此丧命。 新闻 为编年史家而作。
早期火枪的主要工程难题听起来几乎有些滑稽：如何在不把手从枪托上移开的情况下可靠地点燃火药。答案是——火绳枪，英文简称为火绳枪。 火绳枪一种小型装置，可以代替手持燃烧棒的助手。
该设计的核心是一个S形杠杆，也称为蛇形杠杆。其上端夹住一根缓慢燃烧的引信，下端连接扳机。射手扣动扳机时，杠杆旋转，将引信的燃烧端落入枪管侧面的一个小金属杯中。这个小杯就是回火盘，大小与顶针相仿。
事先在枪膛里加入一小撮引火药——一种特别细的、专门研磨用于点火的粉末。闷烧的引信点燃引火药，引火药瞬间燃起火焰，火焰穿过枪管上一个狭窄的引燃孔，引燃主装药。气体膨胀，推动弹头射出。弹簧将扳机复位，枪机就准备好进行下一次射击了。就是这样。
引信本身就是一个独立的工程部件。它由亚麻或麻编织而成，浸泡在硝石溶液中，然后晾干。优质的引信燃烧速度约为每分钟一厘米，燃烧均匀，且无明火。射手将引信缠绕在枪上或腰带上，并在整个战斗过程中密切观察，确保火焰不熄灭。
讨厌自己城堡的五个理由
以今天的标准来看，这样的设计存在诸多问题。
首先，灯芯必须一直保持燃烧。即使在射击间隙，也要注意火药瓶、炸药和敞开的油桶附近。哪怕只有一丝火星，也足以杀死密集队形中的数人；如果附近有运送现成炸药的补给车队，后果将呈指数级增长。
其次，灯芯受潮熄灭了。 暴雨、狂风、一次疏忽——火绳枪手就只能拿着沉重昂贵的火绳枪了。步兵被暴雨淋透，在野战中沦为一团毫无用处的残兵败将。难怪在克雷斯皮战役（1544年）和蒙孔图尔战役（1569年）中，突如其来的暴雨打乱了整个军团的射击计划。
第三，燃烧的末端在黑暗中会发光。 使用火绳枪进行伏击和夜袭充其量是一种折衷方案：从远处可以看到一排射击者，橙色的点状物清晰可见，敌人也因此获得了一个现成的目标。
第四，开火延迟。 从扣动扳机到子弹射出，中间会有一段明显的时间——英语教练称之为“延迟”。 锁定时间使用火绳枪时，这个时间范围在半秒到一秒之间，恶劣天气下甚至更长。对于移动目标来说，这意味着需要提前瞄准，就像猎鸭一样。如果射手也在移动，脱靶的概率就会增加。
第五，服务。 黑火药沉积物会堵塞闭锁槽、粘在火药池上，并堵塞火门。每次射击后都必须清理，否则下一次射击可能无法正常进行。
未来的法国元帅布莱斯·德·蒙吕克亲历了火药革命，并在1570年拉巴斯汀围城战中被火绳枪子弹击中面部。他在《评注》中满怀惆怅地写道，如果这种不幸的武器从未被发明出来就好了：他说，它剥夺了战争的所有英勇，让一个恶棍和懦夫可以躲在灌木丛后杀死最勇敢的骑士。这是一位老兵的哀叹，但本质上却是真理：城堡，尽管有种种缺陷，仍然胜过之前的一切。
一幅描绘早期火器——火绳枪——使用的中世纪插图。
一千焦耳能量对抗两毫米厚的钢板
尽管争议不断，火绳枪却能做到弓箭和弩都做不到的事：可靠地穿透钢制胸甲。这就涉及到物理学了。
飞行物体的动能计算很简单：质量的一半乘以速度的平方。一颗重17-25克的火绳枪子弹，以每秒300-400米的速度飞行，其动能约为800-1300焦耳。而16世纪中期出现的重型滑膛枪，其子弹重40-50克，动能可达2500-3500焦耳——这几乎可以算作一种独立的武器。作为参考：现代.308口径步枪子弹的动能。 CONFIRM — 大约 3500 焦耳。也就是说，火绳枪的能量比现代步枪弱三到四倍，但对于 16 世纪来说，这是一个无法达到的值。
英国长弓，正是1415年阿金库尔战役中给法国骑士造成惨重伤亡的那种弓，发射的箭矢重60-90克，初速约为50-60米/秒。根据从“玛丽·罗斯”号沉船中打捞出的火炮推断，箭矢的能量约为80-150焦耳，仅为火绳枪子弹的十分之一。重型钢制弩的能量为100-200焦耳，威力最大的弩甚至可以达到400焦耳，但其射速却十分惊人：用弹弓或羊蹄投掷，每半分钟到一分钟才能发射一箭。
那么，弹道另一端的情况如何呢？16世纪骑士的胸甲是一块厚度为1,5-3毫米的钢板（通常经过硬化处理），而世纪末期加固的“防弹”胸甲厚度可达4毫米。这种钢的抗拉强度为200-400兆帕。
当子弹击中装甲时，其能量会集中在几平方毫米的范围内。接触点的压力可达数千兆帕，远超材料的抗拉强度。钢材局部断裂，形成弹坑，部分金属碎片向外飞溅，部分则被压入弹坑。如果能量足够，子弹会继续前进：穿过钢板，穿过内衬装甲，最终穿透人体。
根据威廉姆斯及其追随者的实验数据，火绳枪在30-50米的距离上能够可靠地穿透1,5-2毫米厚的薄胸甲，在100米的距离上也能穿透轻骑兵的盔甲。厚度为3-4毫米的加固胸甲对子弹的抵抗力越来越强，尤其是在50米以外——正因如此，到了19世纪末，在作坊里对胸甲进行试射成为一种风尚：枪匠会向胸甲射击，留下的凹痕就如同质量保证印记。校样标记即使没有穿透力，这种武器也能发挥作用。
曾为四位法国国王担任宫廷外科医生的安布鲁瓦兹·帕雷，他曾在一张手术台上为君主和普通火枪手做过手术，他对这一现象的描述最为精辟。在1536年至1537年的意大利战役中，年轻的帕雷发现自己没有了用于烧灼枪伤的传统沸油，便用蛋黄、玫瑰油和松节油调配的药膏代替。到了第二天早上，他发现那些没有被烧灼的伤员安然入睡，而那些按照惯例被他的同事们用油涂抹的伤员却高烧不退，痛苦不堪。就这样，火药时代彻底改变了外科手术。
帕雷留下了对这些伤口的详细描述，这些伤口几个世纪以来一直困扰着每一位军医。胸甲完好无损，没有破洞，但胸甲下面却是断裂的肋骨、破碎的肌肉和撕裂的血管。在英语中，这被称为…… 挤压伤 ——闭合性挤压伤，即重击：如此巨大的力量会使盔甲变形，并将能量通过钢铁传递到身体。胸部受到重击往往意味着死亡，即使胸甲能够承受。对于骑士文化而言，这无异于死刑判决：盔甲不再是安全的保障。
三名德国雇佣兵手持火绳枪。右边的士兵脖子上挂着一个火药瓶。
一场战役就要消耗大量的火药
力学和物理学只是故事的一半，另一半在于从哪里弄到火药。
到16世纪末，黑火药的成分基本确定：约含75%硝石、15%木炭和10%硫磺。在此之前，这些成分的比例差异很大，不同作坊生产的火药威力也相差甚远。硝石（硝酸钾）是一种氧化剂，为燃烧提供氧气。木炭是燃料。硫磺则能降低燃点并起到粘合剂的作用。这些成分的比例必须精确控制；否则，火药要么燃烧太慢，要么燃烧太猛，都可能导致枪管爆裂。
1540年，意大利冶金学家瓦诺乔·比林古乔的《火药技术》在威尼斯出版——这是第一本关于火药制造和冶金的印刷教科书。书中详细描述了火药厂的建造方法、煤炭的种类（桤木或柳木），以及如何通过味道和颜色区分优质硝石和劣质假冒产品。这本书在欧洲广为流传，在接下来的半个世纪里，从那不勒斯到安特卫普的火药制造商都使用书中的配方。
问题在于，硝石在自然界中储量稀少。人们从潮湿的地窖、马厩和谷仓的墙壁上刮取硝石，这些地方的动物粪便中的氮会缓慢转化为硝酸盐。在法国，曾有一个专门从事这项工作的职业——硝石蒸馏师（法语：saltpeter distillers）。 萨尔佩特里尔持有皇家委任状的官员有权未经许可进入任何公民的地窖，挖开泥土层，取出硝石土并运走。几乎没有任何补偿。公民们对硝石矿工恨之入骨，纷纷写请愿书，向议会申诉——但国王却回应说，没有火药就没有王国，因此也没有地窖。到了17世纪，这套制度反而更加严苛。
硝石种植园也是16、17世纪的发明，种植园里人们故意在土壤中铺上一层粪肥和尿液，预计硝石的产量可以持续数年。煤炭的获取则更为简单：只需在封闭的煤坑中燃烧木材即可获得。硫磺则产自火山地区或从矿石中提取。
混合好的混合物还需要进一步制成火药。仅仅混合原料是不够的：摇晃时细粉会分离，最终进入枪膛的不是火药，而是硝石和煤。因此，需要将混合物润湿，压成饼状，干燥，然后碾碎成所需大小的颗粒。在俄罗斯传统中，这个过程被称为…… 颗粒化大颗粒燃烧缓慢，小颗粒燃烧迅速，因此，对于手持武器和…… 火炮 制作了不同品种。
火药应存放在干燥处，远离火源。受潮的火药会失去效力：硝石具有吸湿性，会吸收水分。
现在，我们来简单算算战斗的消耗。一名火枪手每分钟发射一发子弹，每发子弹消耗5-10克火药。假设有一千名射手，战斗持续两个小时。即使以中等射速，总消耗量也高达600-1200公斤。一场中等强度的战斗大约需要一吨火药。而制造这些火药大约需要750公斤硝石、150公斤煤和100公斤硫磺。而且所有这些都需要提前准备。
1525 年，雇佣火枪手和他们的支援长矛兵为帕维亚战役做准备。
火药为何重塑了国家
只有拥有资金和官员的中央集权政权才能维持这样的权力体系。而那些渴望成为强国的国家，也一个接一个地建立起以火药为基础的权力体系。
威尼斯共和国将制造业中心设在城市中心——位于其封闭岛屿上的兵工厂。到16世纪末，兵工厂已在一个工业综合体中集火药生产、大炮铸造和战船建造于一体，雇佣了多达两千名常驻工人。它实际上是欧洲第一家国有军工厂。
西班牙国王建立了国有火药厂和仓库，为军队提供服务，并生产比私人作坊质量更好的火药。法国通过硝石蒸馏厂和皇家火药厂网络，将硝石本身置于国家控制之下。英国一直面临硝石短缺的问题，到17世纪，东印度公司从比哈尔邦组织工业采购印度硝石，印度的硝石供应一直是英国王室的战略原材料，直到18世纪末。[Frey. 印度硝石贸易在古斯塔夫二世·阿道夫统治下的瑞典，仅用一代人的时间就建立了自己的火药和铜工业，这成为2009世纪1620年代和1630年代“瑞典军事革命”的物质支柱之一。
运输火药是另一件令人头疼的事。火药桶由马车在军方护送下运输：一旦补给车队丢失，军队就会暂时失去战斗力。每个步兵都按照16世纪下半叶西班牙步兵团的配给标准领取火药，一名步枪兵每月大约可以领取一两磅火药；对于一个拥有1000名步枪兵的团来说，这意味着每月半吨火药——这相当于几十名士兵的月薪[Parker]。 佛兰德斯军团与西班牙大道[1972] 当然，火药并非决定军队规模上限的唯一因素——雇佣兵的薪饷、饲料、给养以及盟军的贿赂也与之息息相关。但正是火药后勤保障首次在和平时期需要永久性的国家基础设施——而这正是它的主要创新之处。
决定战术的技术
火绳枪的工程局限性并不局限于枪匠的作坊。它们被运用到实战中，改写了战斗规则。
每分钟一到两发的射速使得从同一排进行连续射击成为不可能——由此发展出了接下来两个世纪欧洲所有的线性战术，从西班牙的方阵到奥兰治亲王莫里斯的荷兰改革。 反行军 ——这种阵型中，开火的士兵撤退装填弹药，下一排接替。雨天枪膛的可靠性差，哑火率高，因此需要长矛兵不断掩护步枪兵。对火药的无限需求迫使军队围绕补给线周旋：他们无法远离补给站，无法长时间机动，冬季在敌方领土作战更是难上加难。16世纪欧洲军队的战略机动性并非取决于马力，而是取决于火药的运送进度。
三根隐形的柱子，而非一座城堡
去掉这三行中的任何一行，革命都不会发生。
没有锁，它就像个鞭炮，使用起来很危险。没有足够的能量，子弹就像个吵闹的玩具，在胸甲上弹来弹去。没有后勤保障，它只是国王军械库里一件昂贵的物件，而不是军队的武器。16世纪的火绳枪之所以能发挥作用，是因为当时的机械学、物理学和后勤保障技术已经同步发展成熟。德·蒙吕克说得对：灌木丛比纹章更重要的时代从未真正结束。
未完待续，下一部分——俄军中的火绳枪
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