捆在椅子的前边两只手各拿着一个大风筝然后叫他的仆人用火同时把这四十七个大火箭点着。他的目的是想借着火箭向前推进的力量加上风筝上升的力量飞向前方。”1试验结果当然是失败了。但是这位万户的想法是很先进的可以说与现代喷气式飞机的飞行、航天飞机和宇宙飞船的升空在原理上是一致的。所以齐姆称他是“第一个企图使用火箭作运输工具的人”又称他是“第一次企图利用火箭作飞行的人”。万户是最早甘冒风险敢于为人类航空航天事业献身的先驱者是一位可敬的英雄。为了纪念他现代科学家已用“万户”命名了月球背面的一个环形山。
明代还创制了地雷、水雷和定时炸弹等新型的爆炸性火器。如嘉靖年间(1522—1566)曾铣明了一种能自动爆炸的地雷。《渊鉴类函》引《兵略纂闻》:“曾铣在边又制地雷穴地丈许柜药于中以石满覆更覆以砂令与地平。伏火于下可以经日。系其机于地面。过着蹴机则火坠药石飞坠杀人。敌惊以为神。”此后又相继明了各种样式的地雷如《武备志》中就载有炸炮、自犯炮、伏地冲天雷、无敌地雷炮、万弹地雷炮等十多种。其中无敌地雷炮用生铁铸造形如圆球大者可装火药三至五斗用坚木封住雷口并用竹竿由雷中引出火线埋设于敌方必经之路。待敌进入雷区时即点燃火线将地雷引爆借以杀伤敌人。炸炮是用生铁铸造的踏式地雷大小如碗还附有一种自动的钢轮火装置。曾铣在西北守边戚继光蓟镇练兵和守卫长城都曾大量使用地雷。《熹宗实录》载:天启二年(1622)六月辽东经略王在晋“摆设空营大炮最称便捷。不用火然药线。虏马触机火即喷爇贼不及避”。在防御和作战中巧妙地使用地雷可收到很好的效果。
万历时的水底龙王炮是一种用熟铁为壳定时爆炸的球形水雷。重四至六斤内装火药五至十升。雷口插有信香、外壳包有牛脬制成的浮囊并用羊肠作为通气管通向水面浮筏以防信香窒灭。施用时在水中顺流漂放1刘仙洲:《中国机械工程明史》科学出版社1962年版。
待接触敌船信香燃尽后自行引爆1。宋应星《天工开物·佳兵》载:“混江龙:漆固皮囊裹炮沉于水底。岸上带索引机。囊中悬吊火石、火镰。索机一动其中自。敌舟行过遇之则败。”明代明的这类能自动爆炸的水雷如“混江龙”宋应星评论说:“然此终痴物也”在实际作战中恐未得到广泛的运用。
《渊鉴类函》引《兵略纂闻》:“曾铣在边置慢炮法。炮圆如斗中藏机巧火线至一二时才外以五彩饰之。敌拾得者骇为异物聚观传玩者墙拥。须臾药死伤甚众。”《续通典》也有同样的记载。这是曾铣明的一种巧妙的也是最早的定时炸弹。
由于火器的展明代军队如水兵营、步兵营、骑兵营、车营等都加强了火器的配备抛石机等逐渐被管形火器所取代但总的来说冷兵器仍占相当大的比重并且无论射远或近战还是格斗或护体所用的兵器都有一定程度的进步。如长兵器中枪和长柄刀的形制较宋代简化更加轻便适用。另外还创制了许多杂式长兵器如镋钯、马叉、狼筅等。短兵器中的刀有些在形制上吸取了日本刀的优点并按步兵、骑兵、刀牌手的特点和战斗要求加以改进制成各种长刀、短刀和腰刀等。明代的防卫武器也有所改进与展如铠甲改为棉制减轻了士卒的负荷盾牌除与长、短兵器并用的以外还明了一些能与火器并用的如虎头火牌、无敌神牌等大型盾牌用来掩护施放火铳和火箭。此外自明英宗正统十二年(1447)总兵朱冕创议用“火车备战”以后直到明末先后曾试造多种多样的战车如偏厢车、双轮战车、雷火车、木火兽、万全车、火柜攻敌车、塞门架器车等。其中除用于安营时作掩护或堵塞城门缺口者外主要是火攻战车车上装有火箭、火铳等火器初步做到了火力、防护力和机动力三者的结合展现了6战武器设计的新方向。但由于当时火器水平有限物料也不够坚固人力、畜力推挽的车辆还要受到地形和道路条件的限制所以这类战车在实战中往往收效不大还未得到广泛的运用。
1王兆春:《中国火器史》军事科学出版社1991年版第178页。
第九节造纸元代的造纸技术总的来说进展不大所造纸张崇尚朴素和实用因此除明仁殿、瑞本堂等有限的几种名贵加工纸外没有太多的创新。到了明代随着经济和文化的展尤其是印刷业对纸张的大量需求造纸业也相应有了展。当时不仅政府在各主要纸产地设局造纸抄造宝钞用纸票据和公文用纸以及各种精美的官笺而且民营槽坊也大为增多遍布全国各地尤以江西铅山、永丰、上饶福建建阳、顺昌浙江常山、开化、余杭安徽歙县、休宁、贵池四川眉山、夹江等地的纸业更为兴旺达。有些槽坊已具有较大的生产规模如据记载万历二十八年(16oo)铅山的石塘、陈坊等镇“纸厂槽户不下三千余户每户帮工不下一二十人”1。同时还有了较细致的分工如“每槽四人扶头一人舂礁一人检择一人焙干一人”2等这种生产规模和雇用工人的生产方式已经突破了一般家庭副业的范围。
明代造纸原料主要有竹、楮皮、桑皮、麻、稻草等。竹纸生产展最快已跃居全国纸业前列其中以福建、江西生产的连史、毛边等产量最大质量相当不错价格也比较便宜因此深受印书业的欢迎。竹纸生产技术难度较大但经宋元时期的不断探索与改进在明代已达到完全成熟的阶段。如宋应星《天工开物·杀青》卷提到“凡造竹纸事出南方而闽省独专其盛”并详细记载了抄造竹纸的方法。福建造竹纸要用青竹经浸沤、捶打、蒸煮而成的熟料其工艺流程大致为:砍竹→浸沤(将上料青竹截剖成五、七尺长入塘水浸至百日)
→槌洗(反复捶打并洗去粗壳与青皮称为“杀青”使竹穰形同苎麻)
→第一次蒸煮(浆石灰水蒸煮八昼夜)
→漂洗(取出竹麻入清水漂塘洗净)
→第二次蒸煮(浆草木灰水反复淋煮至十余日)
→舂捣(舂至形同泥面使成浆料)
→漂洗(《天工开物》未载)
→漂白(