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丁拱辰及其《演礮图说辑要》(1)

2013-09-29 02:24

摘 要：阐述中国近代炮法炮术之书，以丁拱辰的《演礮图说辑要》为要。本文考察研究《演礮图说辑要》的炮法炮术，讨论丁拱辰的科学思想。文中提供的珍贵资料和提出的一些学术观点，望引起关注。

         关键词：《演礮图说辑要》 炮法炮术 科学思想

Abstract: Ding Gongchen’s A Pictorial Summary of Gunnery is one of the most important books in modern China which expound gunnery theories and practice.This paper makes an investigation and study of gunnery theories and practice in A Pictorial Summary of Gunnery,discusses Ding Gongchen’s scientific thought.The author hopes that the valuable material and academic points of view the paper provides will arouse people’s concern.
         Key Words: A Summary of Pictorial Gunnery, gunnery theories and practice, scientific thought.

鸦片战争是中国近代史上的大事。世人知晓，中国清代的天朝帝国大门，是被西方列强用大炮打开的。那么，鸦片战争前后，中国自己的炮法炮术水平究竟如何？本文在这里就此进行一番探讨。
“中国制炮之书，以汤若望、则克录及近人丁拱辰《演礮图说》为最详，皆不无浮光掠影，附会臆度之谈，而世皆奉为秘书。”[1]《演礮图说》三次易稿后定名为《演礮图说辑要》，清代著名物理学家郑复光在“见再改版本，又见三易稿本”后“欢忭倾倒”，他写信给该书作者丁拱辰，表达他阅读此书的兴奋心情，称赞此书写得“深入要理”，“能言之凿凿，钦佩之至”[2]。人们要了解、研究中国近代火炮，必读丁拱辰的《演礮图说辑要》。

一
丁拱辰，又名君轸，字淑原，号星南，福建晋江县陈埭乡岸兜村人。生于清嘉庆五年（1800年），卒于光绪元年（1875年）。据《福建通志》记载：丁拱辰“少入私塾，即通三角八线之法，以意造为测晷验星之仪，颇能与古闇合。及长弃儒而贾，持筹握算辄操奇赢。既复附贾船出重洋，地球之高下，北斗之远近，皆尝以身验之以故，又得尽悉《海岛算经》、泰西水法，参以已意，覃思精造。”[3]查得丁拱辰少时读了几年私塾，11岁时辍学务农，17岁时随父丁宗壁、叔丁杜贤在浙江、台湾、广东等地经商。丁拱辰从小喜欢数学和器件制作，通晓三角八线之法，经商期间博览群书，钻研天文数学往往欣然忘食，常于静夜仰观天象，乐于推算时辰，测量度数，并且由璿玑玉衡之理感悟而自制象限全周仪，经多次试验测量，与古时的天体观测仪器颇能闇合。30岁时又附贾舶出重洋，历经 （转载自中国科教评价网www.nseac.com ）
吕宋、波斯等地，沿途以他携带的象限全周仪进行水程远近及高低测视，效果极

[作者简介]郭金彬（1947- ）男，厦门大学哲学系教授。博士生导师
好，皆能有准，令西洋舟师惊讶赞叹。在与西洋舟师接触交流的过程中，丁拱辰发现西洋的量天尺与中国古器璿玑玉衡之理相似，并由此悟出炮法要领，萌发出制炮、用炮的思想。于是他暗下收藏有关西洋火炮制造和演放之法的资料图式，专访细记，潜心研究，参以已意，回国之后，写成《演礮图说》，自费在福建泉
州刊印，“笔之于书，以备当道之采择”。[4]
为什么丁拱辰要研究火炮并且撰写《演礮图说》呢？这主要是发自于他科技救国的思想。
丁拱辰生活在嘉庆、道光、咸丰、同治年代，此正值清朝日益腐败，外国军队屡屡入侵之时。西洋军队入侵我国，大多是用火炮开道的。当时中国科学技术与西方列强相比，已经是大大落后了，清军关于近代火炮的知识，亦十分缺乏。落后就要挨打，这是那时国际关系的基本常识。丁拱辰十分爱国，正如他在《演礮图说辑要》自序中所说：“适红夷肆逆，蕃舶所向，礮火为先。宇内同仇，共图扑灭”。[5]这位“虽处草泽之中，常怀报国之志”[6]的爱国志士认为，为了报效国家，抵御侵略，很重要的事就是我国应当有自己的火炮并且要提高炮法、炮术的水平。关于火炮在近代战争中的特殊地位，当时国人还是比较明了的，“炮诚行军制胜之第一要着也”。[7]丁拱辰“见海氛告警，礮法未精，因殚心研虑，考古咨今，探数学之奥，积岁月之功，著演礮图说，上于粤东”[8]。也就是说，丁拱辰著《演礮图说》的目的，“原为防夷而作”。[9]

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道光二十一年，英侵略军加紧进军我国，两广军门特颁告示，称现正国家用人之际，凡有一技一能者皆可接纳。三月二十八日，丁拱辰将其所著《演礮图说》和象限仅一具，奉献军门。道光二十二年七月二十二日，朝廷令靖逆将军奕山、两广总督祁贡专门查明此事。奕山、祁贡奉命亲往广东燕塘地方，视察炮台炮位，观看炮手朝夕演习，得出的结论是“尚为有准”。道光二十二年十月十九日，奕、祁呈上圣鉴，“兹将丁拱辰所著原书及该道西拉本更订数条各缮一册，先附报便咨送军机处。”军机处于道光二十二年十二月十五日“将原书及更订之本附报进呈”。当时清朝诸朝贵看出《演礮图说》是部很有价值的书，评价极高，认为此书“图说相辅，如指诸掌，其中备详立表测望之理，参以中西算术，且俱亲历演放试验不爽，实为明张涛西洋火攻图说及近世火龙経诸书所未逮至。”[10]“中国人言外国炮者以此为权”[11]。有人为它作序, 有人作跋, 有人写前言。《演礮图说》中所阐述的炮法, 在军中很快就被广泛采用,“演礮要法另拟图说数则，言简意赅，刊刻多张，悬挂炮台，俾人人易晓，现在驻守各台壮勇，俱能深明其法”。[12]在实践中，丁拱辰认真加以修订补充，于道光二十三年重刊问世，定名为《演礮图说辑要》。因献书有功，丁拱辰被赏给六品军功顶戴，但他无意于仕途，见海氛平息，于道光二十四年挈眷归泉州静居。道光二十九年，丁拱辰应钦差大臣赛尚阿之聘，携胞侄丁金安到广西桂林监制火炮，共铸造1000斤至8000斤不等的大小火炮106门，全部演放有效；所制的抬枪、乌枪、火箭、火喷筒、火药等器，全部适用。在广西期间，丁拱辰还根据铸炮和演练炮兵的实践经验，又著作了《演礮图说后编》2卷64篇，绘图81幅，于咸丰元年在桂林刊刻付印。由于监制有功，丁拱辰被进升为知县留原省补用，并赏给五品花翎顶戴，但他无心仕途，在完成铸炮和教习演练之后，便回归故里。咸丰三年，御史陈庆镛复请将《演礮图说辑要》书进呈，交给王大臣僧格林沁阅看，僧格林沁看完之后备加赞扬，令“送部引见候旨录用”。同治二年李鸿章巡抚江苏，龚显曾以丁拱辰材艺荐李鸿章，李鸿章对丁十分器重，委派他随身赴沪襄理洋器炮箭。在此期间，丁拱辰又绘图撰说，著《西洋军火图编》6卷约12万字，附图150幅。由于丁拱辰的工作，我国清时火炮的铸造、使用及理论研究基本齐备，正如番禺人张维屏所说：“君所著书，于铸炮、用炮之法，精且备矣。若夫用以克敌，用以奏功，则在乎将能用兵，兵能用命者。”[13] （科教作文网http://zw.ΝsΕAc.com发布）
《演礮图说辑要》共4卷49篇，附图110幅。卷之一为演礮差高图说、举重等第各图说和滑车绞架诸器与礮图说。此卷是丁拱辰最初写出的部分。卷之二主要内容可分为两个方面，其一是介绍美国、法国、英国的炮式及图注；其二是阐明用炮之法，特别是把数学知识、象限仪用法运用于炮法之中，这方面的内容在全书中占居很可观的篇幅，也是此书科学价值最高的部分。此外还介绍了配用火药弹子、量炮和立靶等法。卷之三主要介绍构筑和安置炮台、铸造炮弹和炮位、西洋各式火弹、西洋炮台、西洋制炮用法等，此外还对西洋养兵习武、助胆良方等炮术，以及炮法疑问等作出解答 。卷之四为西洋炮架图注、西洋量天尺图解、西洋战船和西洋火轮车火轮船图说，还阐述了变通筹备久远之策等。全书内容十分丰富，但都明确围绕着一个中心思想，即怎样用炮，讲求“用之之法”。

二
会不会打准？怎样才能打准？这是演炮最根本、也是最重要的问题。《演礮图说辑要》所阐述的炮法炮术，正是在“以期中肯”上做文章的。丁拱辰在这方面的贡献，主要体现在：
1、演炮立表
中华有炮，为时已久，但所铸之炮在使用时，往往难期中肯，这是为什么呢？丁拱辰指出：“国家承平二百年，各营炮位，虽于春秋二季照例演放，因匠氏制造头尾周径不能算合，使演铸者不知中线高差之数，而测视之目线，与发弹之中线，表里不符，逐有交差，弹发高越，难期中肯”。[14]
演炮差高问题，即由于炮头炮尾周径大小不一样导致“目线”与“中线”不平行而产生差高，这是中华之炮难期中肯的关键原因。丁拱辰在《演礮图说辑要》中多处论述此因。为了解决这关键问题，丁拱辰主要是通过中西比较的途径找到有效的解决办法。他说：“夫西洋制物，恒遵勾股，立表测望，期于必合。况炮为兵家要用乎。夷炮之多中，非恃千里镜测视，其制造演放，皆准乎法也。”[15]“西洋人……制造之巧 ，测量之精。……凡诸测天量地之器，无非籍立表以测望。其立表之式，多不一律，或方、或圆、或罅、或平，或安垂线，或窥长管，其式至繁，皆谓之立表。一切测量之方，总期尺寸相对，目线相切，合于度数，纵差毫厘，定谬千里。……最为有准之佛兰西长炮十四位，内有二位加尖四角表，余十二位，虽不加表，而炮上正中有钻一孔，乃加厚薄尺为表之用。”[16] （转载自http://zw.ＮＳＥaＣ.com科教作文网）
也就是说，丁拱辰看到了解决演炮差高问题最有效的办法是立表。举个例子，如有一门炮，身长5尺6寸，头半径5寸8分，尾半径7寸5分，显然，由于炮之头尾径不一，其目线与中线不平行，演放时就会产生差高。丁拱辰算得“头较尾差低一寸七分，将一寸七分为实（被除数），炮身长五尺六寸为法（除数），归之得尾至头，每尺低三分”[17]，即（7寸5分—5寸8分）/5尺6寸=3（分/尺）。若用此门大炮演放，炮弹从炮口发射出去，炮腹中线自引门内以外，每尺中线比目线高近3分，每丈中线比目线高近3寸，出至2丈5尺，此时中线高近目线7寸5分，则中线在目线之上，渐远渐高。自交合之外起算至100丈，差高3丈。丁拱辰不但找到了差高的原因，而且还用立表的方法解决这个问题。倘若在此炮炮头之周，安上一表，厚1寸7分，再加上原来头径，就是7寸5分（5.8+1.7=7.5），相当于头尾之径相等，则自引门后测视对靶，此时目线与炮腹中线平行，从炮口一直至靶，就无差高之失了。这样，测视之标准，只要凭目线就可以了。若击近目标，因弹子初出口之时，劲力直达，直瞄就可击中；若击较远目标，由于炮弹本身的重量，相距渐远，会使弹子渐坠，则按坠数若干，加高以补之。“辰前所献加表之法，与西洋吻合。于是嘱辰雇募壮勇，……将中西炮式立靶分别远近，督率壮勇，加表演试，中靶者多，……使尽人皆知中线之差高，加表爰成法，当心演试，务求有准。庶知弹子所去远近不同，渐远则渐加高补坠，不至固执一律测视。”[18]显然，加表之炮，对于击近目标，既准确又方便。对于那些不加表之炮，则要从加表的这种做法中明了其道理，在实施演放时要认真推算因炮身头尾径之差所引起的“中线差高”和因炮弹重量所引起的弹坠，更用象限仪测量高低，计算弹发坠数。这里，有二点是丁拱辰特别强调的，即要“如法度量计算”，“必籍推算”；经常训练，熟悉各炮性能，摸索出规律。[19] （科教作文网http://zw.ΝsΕAc.com发布）

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