中世纪的火枪如何取代弩

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中世纪的火枪是一种出现于14世纪中叶的叫做“手炮”的简单火器。
当时的手炮一直受到历史学家的诟病，他们中的许多人认为它们除了吓唬敌人和危及使用者之外没有其他作用。然而事实并非如此。
早期的手炮虽然装填速度慢，远距离精度也不高，但与弓和弩相比却具有超强的穿透力，在战场上一次又一次地证明了自己的价值。它们的传播速度如此之快——在发明后的一个世纪内，它们就开始取代弩——说明自从其出现以来就一直受到重视。
暂露头角
不过，有关这种早期火器的术语却很模糊，它们和大炮之间并没有明确的区分，而且经常可以互换。实际上，“手炮” (handgonne) 只是众多手持火炮术语中的一个。
中世纪编年史中关于黑火药武器的最早记载并不多，直到1382年的贝弗休斯维尔德战役 (Battle of Beverhoutsveld) 才有了清晰的记录。尽管这时它还是被当作火炮、而不是手炮对待，但从外形来看，它已经足够接近我们所理解的手持式火药武器了。

在贝弗休斯维尔德战役，弗兰德斯伯爵路易二世率领的布鲁日盟军与根特叛军进行了一场野战。
根特人的火炮由风琴炮 (ribaudiaux) 组成，风琴炮上安装有三门或更多的小炮，前端有长长的铁钉以防攻击。
正是风琴炮的齐射让布鲁日民兵惊慌逃窜，他们的恐惧也传染给了路易二世的其他军队。根特人冲了上去，屠杀了他们的敌人，赢得了这场可能是黑火药武器集中火力发挥重要作用的第一场战役。
在这场战役中，风琴炮使用了石弹，最重要的是，它们是小口径火炮，单独来看，和轻型手持式火器并无差别。
尽管石弹在中世纪战争中很早就在使用了，但其意义重大。因为士兵们逐渐发现，光滑的球比起早期原始的炮弹——“箭”（garros）要更加准确。石头既便宜又容易成型。铅也因为易于铸造而受到青睐，但由于当时铸铁的质量较差，因此不太受欢迎。一般来说，炮手们更喜欢用铅制造较小的黑火药武器，用石头制造较大的武器。
这种新型火炮的优缺点在使用后的半个世纪内就显现出来了。火炮的使用取得了一定的效果，首先是在攻城战中展现了巨大的破坏力。

大型射石炮虽然在攻城战中很有效，但在野战中却显得过于缓慢和笨重。较小的大炮可以用马车运载，但它们也往往落后于普通士兵，无法像士兵那样到达任何地方。
自从风琴炮在1382年的贝弗休斯维尔德战场亮相后，人们想到的解决的办法是将火炮从风琴炮拆卸下来，交由单兵使用。这样可以集中火力，跟上步兵的行军和战场机动。在接下来的50年里，这项创新得到了更好的应用。
但手炮一开始并不具备明显的优势。
因为弩和长弓与早期缓慢而不准确的手炮相比，射速和穿透力似乎已经够用了。而且弓弩的价格明显比当时的火药武器便宜得多。
尽管如此，手炮在中世纪战场上仍具有一定的优势，因为它们最终确实取代了弓。这是一个缓慢的转变过程，在这一时期，手炮一直与弓和弩同时使用，并逐渐变得比早期的投射武器更为常见。

随着火炮在战场上的局限性逐渐显现，它更多地成为攻城的专用武器。大炮的尺寸越来越大，其建造者也越来越自信，很快他们就经常参与攻打城墙和城堡。较小的火炮仍用于防御工事和战场，但现在最小的黑火药武器——手炮——开始崭露头角。这种武器火药用量少，成本低，在战场上开始比弓和弩更有吸引力。
更便宜的火药
在早期的黑火药武器中，硝石是从孟加拉进口的。然而，由于路途遥远，价格昂贵，供应量少且不稳定。就在14世纪晚期，随着欧洲人学会自己生产硝石，火药开始变得越来越便宜。
例如，1347年在英国，每磅硝石的价格为1先令士6便士，硫磺则为8便士。到1449年硝石已经降到了8便士每磅的价格。
第一个有记载的硝田出现于1388年在法兰克福，不久欧洲其他地方也出现了类似的硝田。
这些硝田通常由地窖或坑组成，里面填满稻草、树叶和熟石灰，在恒温条件下放置一年左右，以促进硝酸钙的自然形成。硝田定期用动物或“饮酒者”的尿液浇灌。
即使是新的硝田也无法保证火药的纯度，因为当时的技术相对原始，生产者对其中的化学过程也只有一个模糊的概念。炮手们通常自己混合火药，因为配制不好的火药可能强度不足，更严重的情况是强度过高。这可能会很危险，导致枪管爆裂，所以说，枪炮师并不是一个胆小的人可以胜任的工作。

国内硝石生产带来了更便宜的火药，从而可以生产更大的大炮和手炮。当代记录显示，到15世纪，火药储存量大幅增加。
14世纪的记录中描述的火药数量较少，在法国，梅隆城堡在1359年只需要10.5公斤火药，但到了1371年，布雷特伊城堡需要45公斤火药。在不到一个世纪后的1430年，勃艮第人需要7711公斤的火药来对抗圣女贞德的军队。
按照14世纪的价格计算，即使是最富裕的王国也无力支付如此庞大的火药开支，但火药价格的下降鼓励了更多人使用枪支，这反过来又增加了对火药的需求。
为满足这一需求，一个大型工业应运而生。据估算，15世纪早期的大型射石炮每发需要36公斤火药，中型加农炮需要18公斤火药，轻型加农炮需要10公斤火药。因此，15世纪初最小的大炮发射一发炮弹，就几乎耗尽了不到100年前梅隆城堡的全部火药供应。
与火炮部队的火药需求相比，军队手炮兵的火药需求微不足道。更便宜的火药也使手炮平民化。15世纪初，胡斯派农民起义军反抗神圣罗马帝国时选择了手炮作为武器。

现在，火药已经非常丰富，其配方也不再是秘密，而且大多数人都有能力使用。手炮是一种简单的武器，村里的铁匠都能制作，他们只需将一块扁铁加热并卷成管状，然后在上面钻一个火药池和点火孔。最后再用锤子和锉刀打磨一下，就可以使用了。
随着人们对火药的熟悉和经验的增加，到1400年左右，火药配方趋向于接近理想的成分比例——75% 的硝石、10% 的硫磺和15% 的木炭。
这时手炮已成为有用的战斗工具，但在威力和多功能性方面仍然有限，直到15世纪初火药的新创新——碎火药和粒化火药 (corned powder) ——才使其更上一层楼。
威力更大的火药
关于这种新技术的首次记载可追溯到约1407年。在此之前，火药一直是一种磨得很细的物质。当燃烧的火药颗粒表面喷射出细小的火花并击中其他火药颗粒时，火药中的火焰就会蔓延开来。

由于火药太细，火药颗粒的表面积太小，火焰无法有效扩散。炮手和手炮手们并不了解这背后的原理，但他们确实发现，如果火药包得太紧，就会因缺氧而根本无法点燃。将火药装得太松会导致点火效率低下。因此，他们只将火药室部分装满，让火药颗粒有些松散，中间有氧气。这一发明是在反复试验而非对相关化学和物理过程有充分了解的的基础上实现的。
早期的研磨火药的另一个问题是，其成分在运输过程中很容易分离。炮手不得不分别携带硫磺、硝石和木炭，并在野外将它们混合在一起——考虑到意外的遭遇战和恶劣天气的可能性，这种情况并不是最理想的。
第三个问题是，硝石在潮湿的环境中会迅速腐烂。早期的硝石中含有一定比例的硝酸钙，也称为石灰硝石，这是因为硝田的特性会将腐烂物质和周围土壤中的天然钙流失掉。工人们经常添加石膏粉或碎贝壳，因为他们发现这能产生更丰富的产量。因此，生产的硝酸盐大部分是硝酸钙。但硝酸钙具有很强的吸湿性。鉴于欧洲大部分地区的潮湿条件，这显然是一个大问题，除非小心处理，否则硝石很快就会溶解。
中世纪的弹药专家发现，如果将火药湿润并制成火药饼，然后晾干，得到的硬火药饼的表面体积比就会很低。这种火药饼不仅比细粒火药更能防潮，而且在运输过程中不会分离成各个组成部分。火药饼必须打碎后才能使用，而破碎后的火药饼颗粒比研磨粉末更大。此外，在混合过程中，硝石会溶解在水中并进入多孔的木炭中，即使被碾碎后也不易分离。
这种碎火药不仅储存时间更长，而且燃烧速度更快，从而提高了武器的弹道威力。手炮手很快就采用了碎火药，到1420年，这种火药几乎得到了普遍使用。
这一发现产生了深远的影响，在15世纪初的火炮论文《烟花手册》提到，碎火药只需相当于原来三分之一的研磨火药就可以达到相同的强度。
这种额外的强度给火炮带来了问题，因为与装药量相比，大炮的炮管相对较细。继续使用研磨火药、混合碎火药和研磨火药、以及在制作碎火药时减少硝石的比例是降低火药强度的三种方法。
然而，减少碎火药中的硝石含量仍能使火药比研磨火药更坚固、更易于运输，而且还能降低成本，因为即使在国内生产，硝石仍是最昂贵的成分。小型火炮越来越受欢迎，尤其是那些炮管较长的火炮，这样火药在推动炮弹时就能获得最大的力量。
碎火药一直是火炮的短期问题，直到15世纪后半期，一种新技术开始流行起来。火药制造商开始将火药饼推入筛子，以获得形状规则的火药粒，这些火药粒比碎火药的不规则火药粒更小更光滑，但比研磨火药的微小颗粒更大。这种粒化火药燃烧速度快且均匀，但燃烧速度不如碎火药，因此强度也不如碎火药。它比碎火药更能防潮，适用于大炮，而且可以预先混合携带，不必担心分离。

粒化火药彻底改变了手持武器。相对于口径和火药装填量，手持武器的枪管更粗，因此在比例上比火炮更坚固。在粒化火药时代，手炮的枪管必须保持较短，以弥补原始火药较弱的膨胀特性，但现在枪管可以做得更长，以最大限度地利用威力更大的火药的气体膨胀。
有了新火药，膨胀的气体就有更多的时间来加速子弹，使子弹在枪管中产生更大的动能。较长的枪管还能提供更高的精度和射程。于是粒化火药成为了手炮手的首选，手炮手经常将其与手炮一起存放。
在早期，手炮的枪管有许多是铸铜的，但到了1470年代，或许更早，手炮的枪管现在都是锻铁件，长约一米，配有短木柄，可以支撑在肘部或肩部，手炮手可以用慢燃火绳点燃武器。
再加上S形火绳枪机，就创造了真正看起来像现代枪支的东西。当子弹向枪口移动时，较长的枪管可以容纳更多气体，从而增加压力，使子弹以超音速飞出。这些武器的穿透力之强可想而知。子弹变得更小，一般为12-15毫米，而不是以前的20-25毫米，但杀伤力更大。
因此，士兵们很快就有了火绳枪，这种火枪的锻造工艺便宜而简单，发射火药也便携实惠。手炮的两大优点——简单和低成本——被其杀伤力更强的后代继承了下来。
至此，手炮在许多方面都趋于完善。虽然后来开发出了更好的火绳枪机，螺旋的膛线也增加了射程和精度，但其基本设计至今未变。
15世纪弩的威力迅速增强就是由于受到了手炮的竞争。弩的拉力越来越强，最后甚至出现了需要用绞盘来拉动的钢制弩。
虽然这种军备竞赛提高了弩的穿甲能力，但也减慢了它的操作速度，而与此同时，一些地区的手炮手却得到了火绳枪和预先准备好的子弹，从而加快了装填速度。这两种武器都不需要太多的训练，但手炮仍然是更便宜的选择，并最终占了上风。
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