在經(jīng)歷薩爾滸慘敗之后，大明朝在遼東的精銳損失殆盡，自此開始攻守易勢。

既然“兵”不如人，那么就只能從“器”上面找補。

但是本土的火炮技術(shù)，雖然在明初并未落后于西方，但是從明中期開始就不太行了，當時從葡萄牙引入的佛郎機炮，最大型號裝藥也有1斤左右，射程不到500米。

自行仿造的無敵大將軍屬于霰彈炮，而虎蹲炮等也都是輕型火炮，打日本人綽綽有余，但是無法對付悍勇的八旗軍。

于是只能去找會念經(jīng)的外來和尚。

好在明朝時期的士大夫們并不盲目自信什么天朝上國，當時的對外開放程度也是遠超出想象。

比如意大利傳教士利瑪竇，就長時間活躍在大明朝的最高層，與葉向高、李廷機、徐光啟等多個朝堂重臣相交甚篤，甚至還得到過久居深宮的萬歷皇帝接見。

而葡萄牙人陽瑪諾甚至曾多次參加兵部與工部的聯(lián)席會議。

01

在明朝下定決心廣泛引入西洋軍事技術(shù)的情況下，傳教士們出于傳教目的，也熱心的予以配合，不遺余力的提供軍事技術(shù)。

當時不但在傳教士們的牽線下，經(jīng)由澳門大量購入紅夷大炮；同時還引入火炮專業(yè)技術(shù)人才，尤其是有大量曾在菲律賓參加過西班牙人鑄炮的工匠，可謂雪中送炭。

并幫助翻譯了一系列軍事技術(shù)、工程技術(shù)的書籍，包括《幾何原本》、《炮兵技術(shù)手冊》等。

日耳曼傳教士湯若望還親自下場幫助明廷鑄造火炮，首批制成28門“呂宋大銅炮”。

在此背景下，也有大量的明朝士子鉆研西學，其中最典型的就是孫元化。

孫元化（1581 -1632），上海人，是一個具有舉人功名的火炮專家，甚至為了鉆研火炮技術(shù)而不惜棄考進士。

在其所著的《西法神機》一書當中，對于火炮的鑄造與運用已經(jīng)十分先進成熟，其中有“彈發(fā)遠近度數(shù)、出幾何編及測量法”，即通過數(shù)學、幾何為火炮彈道性能和火炮鑄造技術(shù)提供支持。

當時國內(nèi)普遍應用的木匠幾何，是基于已知邊求解未知邊，但是火炮彈道是要基于已知基線與觀測交角進行測算，以及基于仰角與火藥裝填數(shù)量測算射程。

而在引入了歐式幾何之后，則有效解決了這個問題。當時曾預言：“竊數(shù)百年后，必然人人學習之”。

02

在孫元化所著的《西法神機》一書當中，基于火炮口徑劃分成三種類型，即戰(zhàn)炮、攻炮、守炮，對應的是野戰(zhàn)、攻城、防守。

其中，戰(zhàn)炮的口徑是33倍，炮彈重量1-10斤不等；攻炮的口徑是17-22倍，炮彈重量9-15斤不等；守炮口徑是16-18倍，炮彈重量4-10斤不等。

根據(jù)測算，如以33倍口徑的戰(zhàn)炮發(fā)射10斤炮彈，裝藥10斤，則45度仰角的射程就是5500步，水平發(fā)射的射程則是550步。

在高仰角發(fā)射中，還引入炮規(guī)，即重錘線與銅板配合，通過十二度分割，可以實現(xiàn)準確的射擊計算，這在當時歐洲也是十分先進的方法。

而關(guān)于炮車制作、炮臺修建、彈藥制備等，書中都有詳細的論述。

在火藥使用方面，《西法神機》還創(chuàng)造性的針對火炮發(fā)射用藥、火銃發(fā)射用藥、火門用藥等進行了劃分，分別有不同的火藥配方。

《西法神機》的在鐵質(zhì)炮彈制作上，已經(jīng)應用到了“立圓開方問徑法”等，還特地編寫了速記口訣：“有個金秋里面空，球高尺二厚三分；一寸自方十六兩，現(xiàn)問金球幾許金？”

這種口訣，說實話，現(xiàn)代的文科生一般都看不懂……

但是當時的工匠卻可以看懂，并且應用，確實是有些超乎想象。

03

天啟六年（1626年）正月，老奴趁著遼東明軍易帥和匆忙撤軍之機，親率八旗軍進攻寧遠，卻被明軍的火炮教做人……

當時袁崇煥鎮(zhèn)守的寧遠城，最大的底氣就是剛剛由孫元化親自押運送來的11門紅夷大炮，其中既有購自澳門的，也有自行仿造的。

而擔任火器總把的則是接受過葡萄牙人專業(yè)火炮射擊學習的彭簪，麾下的50名炮手在此之前也接受過非常專業(yè)的火炮操作射擊訓練，具有良好的彈道測距知識，可以通過幾何仰角與裝藥量計算出射程。

當時明軍使用的紅夷大炮，特指的是西洋一號炮（1000斤以上）與西洋二號炮（500-1000斤）。而中炮（320-500斤）、小炮（320斤以下），則不算在內(nèi)。

崇禎二年仿造紅夷大炮，重2000斤，裝藥4斤，現(xiàn)藏于國家博物館

這場戰(zhàn)斗打得非常激烈，悍勇的八旗軍也是第一次領(lǐng)略到專業(yè)化火炮射擊的厲害。

火炮射擊不再是之前的盲目概射，而是專挑盾車、密集人群進行精準打擊，讓八旗勁旅吃盡苦頭，之前屢試不爽的盾車面對大口徑火炮，如同紙糊一般。

“發(fā)一炮，糜爛數(shù)里”——這里其實指的是鐵質(zhì)炮彈形成的彈道，可以一路穿過數(shù)里，沿途一切都被打得糜爛，再牛八的巴圖魯，也是碳基生物，哪里能抗住這種炮彈？

大威力的紅夷大炮，配合專業(yè)化的炮手，確實是攻守利器。

傳說老奴也是在這一場戰(zhàn)役當中被火炮擊傷。

寧遠大捷是明軍與后金軍在遼東戰(zhàn)場上取得的一次重大勝利，天啟激動的稱“此七、八年來所絕無，深足為封疆吐氣”。

而這正是這場大戰(zhàn)，也讓大明、后金都充分認識到了戰(zhàn)爭之神——火炮的厲害。

隨后，明廷為了吃更多的火炮紅利，斥巨資建立登州火器營。

主導登州火器營的就是被任命為登萊巡撫的孫元化。

而監(jiān)軍僉事王徵以及總兵張燾，也都是當時公認精通火器的官員。

擔任火器教官的是來自葡萄牙的軍官：西勞、陸若漢，此外還有50多名來自西洋各國的鑄炮工匠、火炮射手。

在這個過程當中，大明又先后分兩批經(jīng)由澳門購買紅夷大炮14門，被崇禎賜號為“神威大將軍。

而徐光啟、孫元化也協(xié)同葡萄牙人督造大量的中小火炮。

在大量真金白銀砸進去之后，登州火器營很快成軍，擁有紅夷大炮20余門，其他中小火炮230余門，火銃1300余支。

得益于明代大量開辦的社學，整體識字率是封建社會的巔峰，所以在優(yōu)厚的餉銀吸引之下，有大量具有一定文化水平的平民加入登州火器營。

而在葡萄牙軍官的專業(yè)培訓之下，先后分四批培訓了600名炮手，其中的數(shù)學幾何是核心課程，具備彈道測距、幾何仰角射界計算等操炮能力。

崇禎三年（1630年），登州火器營先后配合其他明軍部隊將遷安、灤平、遵化等地收復，使得后金在關(guān)內(nèi)所建立的據(jù)點被一掃而空。固山額真納穆泰因自持無法抵擋，于是全線撤往關(guān)外，結(jié)果半路遭遇截殺，損失慘重。

并通過購自英國的26門艦炮建造西洋炮船，援助皮島的毛文龍，以戰(zhàn)艦大炮猛轟后金沿海防線，使得后金軍潰敗：“畏縮奔于八十里之外，不敢復近海岸”。

04

而后金那邊，在老奴死后，皇太極繼位。

因為見識到了紅夷大炮的厲害，所以也開始組織歸降的漢人佟養(yǎng)性等通過繳獲與拾獲的明軍火炮進行仿造。

但由于當時明廷對于紅夷大炮的制造技術(shù)是嚴格保密的，而后金那點可憐的軍事技術(shù)水平，根本沒有成熟的技術(shù)工匠以及專業(yè)的火炮射手，所以難度極高。

但是，時也命也運也！

崇禎四年（1631年），登州火器營馳援遼東，結(jié)果在吳橋因為幾只雞而發(fā)生兵變。

登州火器營造反了，攻陷登州城。

結(jié)果是孫元化、張燾被崇禎殺頭，王徵被流放。

隨后，登州火器營在將領(lǐng)孔有德、耿忠明、尚可喜的帶領(lǐng)下，判明降清。

根據(jù)《孔有德致書皇太極乞降手本》：“現(xiàn)有甲兵數(shù)萬，輕舟百馀，大炮、火器俱全。有此武器，更與明汗同心協(xié)力，水陸并進，勢如破竹，天下又誰敢與汗為敵乎？”

崇禎六年（1633年）四月，孔有德等乘坐百余艘大船，率領(lǐng)1.2萬軍士，攜帶大量火炮、彈藥等，投降后金。

史載：皇太極在得知三人帶領(lǐng)登州火器營降清之后，欣喜若狂，親自到迎于10里之外——這是后金最隆重“報見禮”。

自此開始，后金得到了夢寐以求的成建制火炮部隊。

在有了紅夷大炮以及技術(shù)工匠之后，很快后金就建立了專門的炮兵部隊——“烏真超哈”。

大明朝苦心孤詣引進的紅夷大炮以及鑄造技術(shù)，被后金輕松獲取。

因紅夷大炮的“夷”字犯忌諱，此后改稱“紅衣大炮”。

而大明的火炮專業(yè)技術(shù)人才則是損失殆盡。

此后，后金的大炮不論是數(shù)量還是質(zhì)量，都超過大明，松山、錦州、大同、太原、江陰、揚州，都是后金依靠大炮攻下。

05

孔有德、耿忠明、尚可喜這些人，雖然率領(lǐng)的火炮部隊戰(zhàn)斗力很強，但是僅限于“器”，而沒有了“術(shù)”，知其然而不知所以然。

因為沒有數(shù)學、幾何、理化等理論支持，難以取得更大的進步。

所以，在大清朝之后，火炮與彈藥技術(shù)不但沒有進步，反而明顯退步。

以至太平軍在岳州獲取到的吳三桂留存下來火炮，竟然能夠吊打清軍（非野史，2011年考古證實）。

數(shù)學與幾何，在大清朝只能吃灰。

但令人無語的是：康熙本人卻是精通幾何。可見，滿人不是不知道科學的重要性，只是不想開民智而已。

然后，在洋人的炮艦壓迫下，無休無盡的割地，賠款，喪權(quán)，辱國……