秦汉时期弩机演变研究
2022-07-08许卓
摘要:弩是中国冷兵器时代重要的狩猎与战争武器之一。秦汉时期,弩机被普遍装备于军队中,装备精湛的弩兵是对抗外敌的主要武装力量之一。弩机作为弩的核心部件,它的发展历程蕴含着丰富的科学技术及文化内涵,因此,弩机的发明在我国兵器发展史上占有举足轻重的地位。本文将介绍秦汉时期弩机的演变及发展。
关键词:秦汉;弩机;兵器
一、弩机的起源
弩起源于弓,弓是人类社会迄今为止使用时间最久的武器之一。据考古资料发现,弓在中国的传播和应用约在3万年以前的旧石器时代。山西朔县峙峪文化遗址出土的石镞就被证实是用弓来发射的箭镞,根据考古学家的推测,其距今已有2.8万年的历史,这是迄今为止中国发现最早使用弓的物证,其出现时间早于陶器。弓的最大优点就是可以远距离发射,极大地弥补了原始人类面对猎物时近身作战危险的弊端。学会制造并使用弓箭,原始人类更容易捕获猎物,特别是在极端的自然环境下也能凭借远距离的优势制服凶猛的野兽。随着后来人类社会的发展,不同部落及民族之间时常发生一定规模的冲突,具有极大作战优势的弓就成为战场中能够决定胜负的武器之一。
随着弓的不断改良与发展,其力量已经十分强大,并可以进行远距离射击,但人体的臂力有限,无法持久张弓,有很大局限性。因此,人们希望在弓的基础上设置一个“延时装置”,以便在战场上寻找关键的发射时机,弩机因此应运而生。弩机的出现在古代战争中占有举足轻重的地位,在冷兵器时代的战争中发挥了重大的作用。《武备志·军资乘》一百零三卷记载:“中国之利器,曰弓与弩,惟弩之用为最。”
弩由弩机、弩臂和弓三个部分构成。弩机作为弩的核心部件,它的发明与弓长期以来改良有着密切的联系。时至今日,对于弩机起源有数种不同的观点,包括黄帝起源说、春秋时楚民族起源说、战国起源说等。《古史考》中记载:“黄帝作弩”;东汉《吴越春秋》中也提到:“弩生于弓,弓生于弹”;东汉《说文解字》记载:“弩,弓有臂者”。当前学术界普遍认为弩机是春秋晚期由楚民族在弓的基础上改造发明的。
铜质弩机的发明始于春秋时期的楚国。据《吴越春秋·勾践阴谋外传》记载:“当时之是,诸侯相伐,兵刃交错,弓失之威不能制服。琴氏乃横弓着臂,施机设枢,加之以力,然后诸侯可服。”文献记载说明楚人琴氏将原始弩机加以改良,外装铜质机身,更为稳定耐用,起初在楚国内部使用,随后又传到吴越地区。《墨子·备高临》中记载:“连弩机郭同铜,一石三十钧。”古籍同样记录了目前最早发现的铜质弩机,可作为楚国首先用铜弩机的佐证。随着各国的不断发展与交流,到了战国时期,各国已经将铜制弩机大量装备于军队中。考古发现出土的弩机遍布我国江苏、浙江、四川、湖南、河南、河北、陕西等大部分地区,其应用始于春秋晚期,战国、秦汉及魏晋时期军队普遍装备。
弩机凭借其独特的设计结构及较强的实用性,逐渐成为古代战争中决定胜负的兵器之一。《六韬》《孙子兵法》《孙膑兵法》等兵法战书中对其用法、排兵布阵等都有详尽介绍,以将其功能发挥到极致。
二、弩机的构造
汉代刘熙《释名·释兵》一书中对弩机结构有详尽解释:“弩,怒也,有势怒也。其柄曰臂,似人臂也;钩弦曰牙,似齿牙也;牙外曰郭,为牙之规郭也;下曰悬刀,其形然也;合名之曰机,言如机之巧也,亦言如门户枢机开合有节也。”
弩机由弩郭(外框机匣)、弩牙(挂钩)、望山(瞄准部件)、悬刀(板机)、钩心(结构连接零件)及枢轴(栓塞)组成,它是安装于弩臂后部用来压弦弹射的击发部件。弩郭上部安装望山,结构类似于现代枪械配备瞄具,弩牙与望山采用一体合铸,悬刀及弩牙与枢轴嵌套组合连接,弩机侧边钩心结构用作连接悬刀和弩牙,通过两个枢轴进行固定装配弩机。射击时,将箭簇置于弩上部的滑道内,通过望山确定目标,手向后方扳动悬刀,通过机械结构传动,弩牙下缩,借助弓弦的高速收缩,释放强大的能量,使弩机上箭镞随弦的回弹而极速弹出。
“千斤之弩,挂于一寸之牙,发于半指之力,其妙无以加矣。”明末武术家程宗猷所著《蹶张心法》中对弩机的特点进行了极高的评价。弩机是弩蕴含技术工艺最高的部件,具备操作便捷、命中率高、射击距离远、杀伤力强等特点,弩凭借弩机之特性成为当时战场中最先进的武器。弩机作为弩的核心部件,自然也受到历朝历代统治者的重视。弩机的形制随着朝代的更替而变化,各国的武器工匠也不遗余力地对其进行创新改造,开创了形态各异、以适应不同战争模式及兵种需要的弩机。
三、秦代弩机
秦代虽在我国整个历史进程中存在的时间很短,但在弩机演变史中却留下了点睛之笔,贡献之一就是改良了弩机结构,从无郭至有郭。弩机的郭,前窄后宽,作为固定机匣,极大增强了射击的稳定性、提升了承载箭簇受击造成的后坐力。除此之外,在弩机整个发展演变进程中,秦代对弩机的改良设计也占据着重要的地位。秦代工匠发明的“秦弩”,具有极大杀伤力。陕西秦始皇陵兵马俑出土的弩,“弩弓”部分长达140厘米,核心部件“青铜弩机”总高16.5厘米,青铜箭簇重达100多克,普通弩配备的箭簇重量约为此箭簇的二分之一。从出土零部件可以判断,配备这种青铜箭簇的弩的张力一定比普通弩更大。
弩机在秦代作为最为重要的军事武器之一,配备专人专仓进行保管。在湖南湘西里耶古城遗址出土的3.8万枚秦简之中,考古学家在简牍上发现了关于“弩机”“弩臂”“箭簇”等保管及出仓的文字记录,其中一枚简牍记载:“臂九十七幾百一十七弦千八百一矢四萬九百九十八斡二百□。”从文字记载可以推断,当时里耶(秦代迁陵县)武库出仓的有弩臂97个、弩机117个、弦1810根、箭40998支、斡200杆等。其中,“弩機”及“箭簇”就是最为重要的军事物资,可以推断战场中秦兵凭借先进且致命武器“秦弩”的绝对优势,得以横扫六国、一统天下。
秦代开创了弩机及配件的标准化生产模式。据资料统计,陕西秦始皇陵兵马俑出土的四万多支三棱箭簇,底部宽度误差仅有0.83毫米。秦军使用的弩机,凭借标准的制作工艺,模具开孔精准,使它的结构部件可以互相替换。在战场上,借助标准化工艺生产流程,秦兵可以把战损弩机中完好的部件再次进行拼装使用,通用型零部件极大增强了秦军武器的可靠性与可替换性,为作战的胜利奠定了基础。
伴随着朝代更替,秦代工匠在继承并再次革新冶炼技术的同时,也将青铜弩机的制造技术推向了一个新的高度。考古专家利用等离子体发射光谱(ICP)对出土的秦代青铜弩机及箭簇基体物质成分进行分析,发现秦代青铜弩机主要成分为铜、锡、铅,并未检测出锌,属典型的锡青铜。铜、锡、铅合金比例因弩机零部件的位置、形状、受力方向等不同而进一步进行人为调整。秦代冶炼技术取得极高成就,主要体现在:⑴青铜弩机合金成分的配比适当,与《考工记》中“六齐(剂)”规律一致。制造时可根据不同的硬度要求,灵活地调整铜锡比例;⑵青铜弩机在实际制作中将合金熔点降低至易于控制的程度,青铜溶液流动性好,浇铸全面,方便铸造。凝固时收缩率很小,且气孔少,易打造锐利的刀刃。在铸造成型的基础上,表面都经过了锉磨、抛光等细加工。
秦统一六国后,不仅重视对技术类人才的利用,而且凭借军工制造能力的提升以及标准化的生产模式,弩郭由木质变为铜质,整体结构不断完善,机身强度及稳定性再度提高,杀伤力增大,为汉代弩机的后续发展做出了重要贡献。
四、汉代弩机
汉代时期,弩机的基础结构大体沿袭了秦代形制,继续对弩机的结构逐步进行改良。西汉时期,工匠在弩机的望山上创新性地增加了刻度,此工艺增添了精准稳定的弹道参照线,用来对不同距离的目标进行瞄准,大幅度提升了命中率。东汉时期,弩机采用凸形弩郭,望山增高,体积加大,下部略宽于上部,呈长梯形,并采用西汉刻度工艺。弩郭尾部拉长,郭上箭槽通常为一道或一正二副,中部深两侧浅;悬刀更为宽阔。东汉末年,弩机各部件既呈现出与前代不同但又一脉相承的特征,如弩机体积增大,望山再次被加高,高度为弩机牙高的七倍以上;弩郭前段也逐渐增大,两肩稍有前伸,形成两级肩;悬刀前部加厚,多至二层,使其强度增大,扳机之力相应增大,部分悬刀尾部打有圆孔,呈现出向魏晋弩机形制演变之特征。两汉时期,青铜弩机也是作战中进攻及防御关键武器之一。
宁夏固原出土的东汉时期的延平元年(106)铭铜弩机,高19.2、长20厘米。整个弩机由郭、望山、牙、悬刀、钩心、枢轴六部分组成。弩机郭上有阴刻铭文三段:第一段铭文为“四石中尚方监作”;第二段铭文为“延平元年□□诏书,造四石机郭工界,仲令磬丞选□,轶央□尚方令守,虎贲猛别监作”;第三段铭文为“文厂十九”。第一段铭文指这件弩机由尚方监制造。尚方为官署名,秦置,主管制造帝王所用器物,当时主造弩机机构为“左尚方”和“中尚方”。铭文中的“石”指弩机发射力度,汉代起开创了弩机威力的衡量标准,以“石”为计量单位,以弩的拉力为标准将弩划分为一至十石弩。《居延汉简》中记载,弩的强度在三至八石之间,射程在120至140步以内,四石弩的张力约为120千克,射程约为200米。第二段铭文中,延平元年为东汉皇帝汉殇帝刘隆的年号。“工”指制造弩机机郭的工官,此人名为“界”。“虎贲”指皇宫中卫戍部队的将领,泛指军队。此段铭文意为皇帝下诏,工官造四石弩机,由仲令、磬丞、虎贲等官员监督制作。第三段铭文中,“文厂”指弩机制造者,“十九”指弩机编号。
通过此弩机郭上阴刻铭文内容可推断,东汉时期的军备制造业已掌握完善的生产流程及大规模生产的条件。《礼记·月令》记载“物勒工名,以考其诚”,工匠及监造官各司其职,每件武器铭刻制造日期、制造及监督机构、工匠名称等,由上至下实行责任制管理,制度逐步完善,以保障武器生产的品质及数量。此外,有铭刻纪年的弩机,使弩机的信息更为全面,为后世研究弩机的发展及演变提供了便利。
通过考古发现及文献记载,纵观弩机的发展历程,秦汉时期,弩机制作工艺已日趋成熟,后世弩机制造基本沿袭其形式及结构原理。随着时代变迁,杀伤力更大的火药在战争中被频繁使用,弩作为曾经在战场叱咤风云的兵器逐渐被取代。相较火药等现代兵器,弩无声无光的特点更适宜隐蔽作战,在战场中如果熟练运用,也可发挥重要作用。弩机的发明是中国乃至世界兵器史上重要的一笔,其精巧的结构设计、复杂的制作工艺、设计的匠心独运不禁让人赞叹古人的智慧。
通过对秦汉时期弩机制作工艺及结构的深入研究,从而对同时期历史、经济、科学技术的发展有更为清晰的了解。弩机的制造和发展,不仅反映同时期的社会生产力发展水平,也侧面印证中国古代科学技术发展处于同时期世界先进水平。通过出土的弩机及古文献记载,我们可以还原当时战争的情景,了解中国古代兵器制造技术突出成就,以及由于这些兵器制造技术的发展而带来的历朝历代的经济发展与政治格局的演变。
参考文献:
[1]徐海荣,马彩虹.延平元年铭铜弩机考[J].文物天地,2019(11):20-21.
[2](魏晋)谯周.古史考[M].北京:中华书局,1991.
[3](东汉)赵晔著,崔冶译注.吴越春秋[M].北京:中华书局,2019.
[4](东汉)许慎著,(宋)徐铉杨校定.说文解字[M].北京:中华书局,1963.
[5](春秋)墨子.墨子·備高临[M].北京:中华书局,2011.
[6](东汉)刘熙.释名·释兵[M].北京:中华书局,2016.
[7](明)程宗猷.蹶张心法 [M].上海:上海古籍出版社,2010.
[8]宁夏固原博物馆编著.固原历史文物[M].北京:科学出版社,2004(08).
作者简介:
许卓,硕士研究生在读