【翻译】【格拉茨军械库实验】物质文化与军事史：近代早期小型火器的试射

物质文化与军事史：近代早期小型火器的试射

译注：本文原文是对格拉茨军械库实验的介绍与阐发，原载于Material History Review(Fall 1995)，原文有相当多材料为德译英，译者水平又相当糟糕，所以这篇译文可能会读来有些难受。不过格拉茨军械库实验是少有的以留存至今的当时武器进行的实验，有相当高的价值，因此译者还是作此翻译与大家分享。

原标题：Material Culture and Military History: Test-Firing Early Modern Small Arms

作者：Peter Krenn, Paul Kalaus and Bert Hall

摘要：

本文分为两部分。第一部分总结了由奥地利格拉茨军械库的工作人员于1988—89年以存世武器进行的近代早期小型火器射击测试的结果。这些结果是迄今为止获得的关于近代早期军用小型火器射击指标（初速度、命中率、穿透力）的最佳定量实验数据。第二部分对这些实验结果进行了阐释说明。近代早期小型火器的射击在最理想的情况下依然是十分不精确的。子弹在飞行30—50米后便失去了大部分动能。但是手枪的测试结果比想象中的好。这一结果证实了一些历史学家的观点，他们更重视手枪在挑战重甲骑士军事霸权的过程中发挥的作用。这篇文章显示了来自材料历史学的信息是如何使历史观点更全面的。

正文：

从16世纪中叶到19世纪中叶，“火枪”（Musket，下文中的“火枪”一词若未有注释亦为此词）是几乎所有军队中最广为流传的武器。（图1）于此，历史学家们倾向于把军事新纪元的到来归功于火器的运用。但直到最近，依然很少有证据说明早期的小型火器是如何发挥作用的。（这里的“小型火器”（small arms）指可以为单个士兵携带和使用的所有类别火器，包括火枪（muskets）、手枪（pistols）和火绳枪（arquebuses））。在多数情况下，严谨的、经验主义的射击测试依赖于19世纪中叶才发明的工具仪器。而在当时，火器自身正处于重大变化中，19世纪研究者测试的是更新、更有前景的武器，而老旧的武器则从未被全面彻底地考察过。

在1988年末，一系列实验开始对位于奥地利格拉茨的施蒂利亚省属军械库所收藏的近代早期武器进行测试。该军械库隶属于施蒂利亚省属博物馆，它收藏了包括7800支火枪和手枪在内的大量近代早期盔甲和武器。实验的方法排除了“人为因素”对结论的影响（图2），从测试中得到的数据提供了关于早期小型火器性能表现的最佳信息，这些信息包括子弹速度、弹道、能量级别和穿透力。

格拉茨军械库实验代表物质文化研究挑战了自逸的历史假定。数据说明早期的枪炮精准度低下且弹丸会受到很大的阻力。此外，弹丸的穿透力会在较短的距离内急剧下降。本文可分为两部分。第一部分将会介绍主要的射击测试及其结果，主要研究者是皮特·克伦（Peter Krenn）博士和保罗·卡劳斯（Paul Kalaus）（头衔为Col.Ditl.Ing.，可能是上校和硕士/学士两个头衔？）。1第二部分则会讨论格拉茨军械库实验结果说明的问题，撰写者为多伦多大学教授伯特·霍尔（Bert Hall）。霍尔教授编辑并翻译（译为英文）了第一部分的材料，并对第二部分内的判断负完全责任。

第一部分：测试与结果

在军械库负责人皮特·克伦教授的监督下，十六件样品被挑选出来。样品武器的年代包含自1571年至18世纪50年代后期的时间段，来自16世纪、17世纪和18世纪的武器数量大致相当。样品选择旨在形成一个代表各火器类型（线膛枪（rifles），滑膛枪（smoothbore muskets）和手枪（pistols））的“横截面”。这些样品大多是“大规模生产品”或“军需级”产品，这意味着在军械库收藏品中没有武器是独一无二的（有介于测试品可能在实验中被损坏），但同时也意味着接受测试的武器更接近于“标准”武器而不是军械工匠精心制作的高等火器。接受测试的样品中有三件是线膛枪，其余的都是滑膛枪。两件样品在接受初步检查后被发现其金属存在潜藏的危险疲劳而被拒绝参与实验。在卡劳斯的监督下，剩下的14件样品在受控条件下由费力克斯多夫（Felixdorf）的奥地利军队进行了325次射击测试。

所有的射击都由称重的现代标准火药进行，使用的火药是猎枪黑火药（hunter’s black powder）“Kôln-Rottweil Nr. 0”，颗粒尺寸为0.3—0.6mm。2参与测试的枪支被安装在现代固定框架上（以吸收反冲击），瞄准目标，（绕过原本的点火装置）电路击发，发射的子弹则通过电子仪器来跟踪和测量。为了便于比较，四件奥地利陆军的突击步枪和手枪产品模型以同样方式进行了60次测试。在所有情况下，对子弹的电子测量均在离枪口7.5m或8.5m处和24m处进行，并以此计算出飞行速度。历史武器的确切火药装药重量被认为约是弹丸重量的三分之一，但实际情况因枪而异，每件武器的最佳火药装量由实验确定且本测试的结果是在该最佳装量下得出的。（显而易见，作为对照组的现代武器则装载现代标准的弹药量。）

结果

在表1与表2中，这些武器被以简短的方式编名并给出了它们的军械库库存编号。下面按照它们在表中的顺序给出其更详细的信息。

"Doppelhaken" G 284

重型火枪或“西班牙”火枪，簧轮点火，线膛，施蒂利亚（Styria），1571。

"Doppelhaken" G 358

中性火枪或“西班牙”火枪，簧轮与火绳点火，施蒂利亚，1580s。

Matchlock（火绳枪） LG 1514

火枪，施蒂利亚，17世纪前25年。

Wheellock（簧轮枪） RG 33

火枪，奥格斯堡（Augsburg），约1595。 

Wheellock RG 117

火枪，苏尔（Suhl），1593。

Wheellock RG 272

火枪，线膛，南德，17世纪前半世纪。

Wheellock pistol RP 2895

纽伦堡（Nuremberg），约1620。 

Flintlock（燧发枪） STG 1287

火枪，由1700年左右的火绳枪改装而来，没有关于其最初制造者和制造日期的信息。 

Flintlock STG 1288

火枪，线膛，奥地利，18世纪后半世纪。 

Flintlock STG 1316

火枪，由1700年左右的火绳枪改装而来，大概率来自施蒂利亚。

Flintlock STG 1317

火枪，由火绳枪改装而来，1700年左右，大概率来自施蒂利亚。

Flintlock STG 1318

火枪，与火绳结合，苏尔，1686.

Flintlock pistol, STP 1128

菲拉赫（Ferlach），约1700。

Barrel, Dep. E 28

燧发枪，18世纪前25年， （安装压力测试器）。

Comparison weapon — Assault Rifle（突击步枪） 58

奥地利军队发放 （北约类型，比利时FAL)，1958型。

Comparison weapon — Assault Rifle 77

施泰尔（Steyr），奥地利军队发放，1977型。

Comparison weapon — Glock（格洛克） 80 Pistol

半自动，奥地利军队发放，1980型。

表1给出了武器的基本数据和在子弹飞行轨迹中测得的速度。

表2给出了进一步测试的结果。首先，表2给出了子弹在枪口处的动能。之后，穿深（penetration）数据则以云杉和钢铁为标靶，在30米和100米的距离上获得（部分武器在这两段距离都进行了测试）。然后，表格给出了可能的最大射程。

此外，通过统计在100m距离（手枪为30m）纸质标靶上的弹孔分布情况，受测武器测试了其射击精准度。这个标靶为长167cm、宽30cm、面积5010cm2的长方形，用于模拟站立的敌军士兵的正面。不同武器的射击次数不同，大多为18次左右。表2给出了两个与精准度有关的数据，最右侧是标靶被命中的概率；另一些数据则是可以包裹所有子弹落点（包括未命中的子弹的落点）的最小矩形（即“包围长方形”enclosing rectangle）的长、宽与面积。

进一步的结果：冲击力与创口

另外的测试包括射击特殊目标——肥皂或胶质的块件、现代钢板、16世纪盔甲板。肥皂和甘油制成的目标块是一种评估小型武器的现代方法。奥地利的测试表明：正如预料的那样，在很短的射击距离内，近代早期武器较大的球形弹丸可以留下大体积的创腔。例如，在九米的距离上，一支燧发枪（STG 1318）用一颗31克的子弹留下了530立方厘米的空洞，而另一把与之相似的武器（STG 1288）用一颗27克的子弹造成了369立方厘米的空腔。与之相比，会在抵达目标时旋转的锥形现代线膛枪子弹只能产生更小的伤害——在同样的距离上，一把5.65mm口径的突击步枪只造成了101立方厘米的空腔。

另一方面，球形弹丸造成的空腔随着射程的增大急剧缩小。在9米处制造出369立方厘米空腔的火枪在100米处只能制造出155立方厘米的空腔，降幅约为58%；作为对比，现代线膛枪在100米处仍然能制造出70立方厘米的空腔，只比9米处产生的空腔体积缩减了31%。近代早期弹丸留下的创口往往是喇叭形的，进入处最宽，随着子弹失去能量，越向内的横截面直径越小；现代子弹则经常留下一种与之不同的空洞，由于子弹旋转的影响，创口可能会在内部几厘米处变得更宽。

最后一组测试关注于身甲所能提供的防护。内衬着两层亚麻布的三毫米钢板（钢板的技术标准与前述实验中采用的相同）被放置在肥皂块之前，整个目标距离枪口九米。Flintlock musket STG 1288 （之前造成369立方厘米空腔的燧发枪）再次发射，子弹穿透了金属和亚麻布，并深入肥皂一小段距离，最终造成了仅有25立方厘米大小的小直径空腔。射击造成了弹丸和盔甲的部分破碎，一些碎片被留在了空腔内约8毫米深处。一项比较测试为使用一把近代早期的手枪（STP 1128）射击九米距离处没有保护的肥皂目标，它仅留下了大约23立方厘米的创口——与火枪在有防护肥皂块上留下的空腔体积相当。3

奥地利测试中最令人印象深刻的一次是使用一支手枪射击8.5米处的一件16世纪护胸片。这个护胸片是用于保护马的甲片的碎片，它于1570至1580年间在奥格斯堡（Augsburg）被打造，由2.8mm—3.0mm厚的冷工低碳钢（290HB硬度）制成。4它被安装在覆盖有两层亚麻布的沙袋上，用以模拟一位常见的穿着者。用于实验的手枪编号为RP2895，弹丸重量为9.56克，其动能－面积之比在枪口处为838焦耳每平方厘米，在30米距离处为550焦耳每平方厘米。（动能－面积之比在一定程度上体现了与弹丸尺寸无关的射击动能。）在撞击瞬间，经计算得出的弹丸速度为436米每秒，动能为907焦耳。5甲片被弹丸完全穿透，但是弹丸也在此过程中失去了全部动能。它完全变形，失去了24%的初质量并陷入亚麻布中，并没能穿透沙袋，在钢板上也没有碎片造成的二次损坏。研究人员认为在同样的情形下被射击的人将会存活下来，并且仅仅在胸口留有擦伤。现代低碳钢没能吸收弹丸的全部动能但16世纪的胸甲甲片却成功吸收了弹丸动能，这可能是因为早期盔甲技术在冷工和硬化表面方面的处理。

第二部分：阐发

精准度与传闻（Anecdotes）

历史上有许多关于早期小型火器的传闻（anecdotes），其中相当多故事是自相矛盾的。对于每一个令人震惊的枪法传说，总有另外的故事陈说步兵部队向外开火却没有对敌人造成严重损伤。到了18世纪，人们进行了一系列测试以确定士兵的射击究竟有多精确，莫里茨·蒂埃巴赫（Moritz Thierbach）在1866年总结了普鲁士、巴伐利亚和法国的一系列实验，它们对约100英尺（30m）长七英尺（2.13m）高的目标进行了不同距离的各60次射击。6蒂埃巴赫统计得出，在75米距离上只有36次射击命中了目标（60%），在150米距离上有24次射击命中了目标（40%），在225米的距离上有15次射击命中了目标（25%），在300米的距离上则只有12次射击命中（20%）。格拉茨实验说明蒂埃巴赫的估计可能是过于乐观的。

格拉茨测试提供的命中率数据明确揭示了早期近代武器的精准度是多么低。只有一把火枪（STG 1288）拥有显著高于（蒂埃巴赫）数据的命中率，它是一把线膛枪，而另外两把线膛枪的命中率依然十分低。在13件样品中，有四件样品产生的弹丸散布区域（即“包含矩形”）的面积大于标靶的面积，而有两件样品的散布区域与标靶几乎一样大。如果我们去除一把作为对照的武器和两支手枪，那么在10把长枪管火枪中有六把武器的弹丸散布十分糟糕，它们仅仅通过随机变化命中了目标——而且在测试中火枪被固定在框架上瞄准目标，尚无人为瞄准的误差对其产生影响。

滑膛枪命中率低下的首要原因是任何球体都会在枪管中不受控制地快速旋转。所谓的“马格努斯效应”（Magnus Effect）给予了球体一个空气动力学力，使得弹丸偏离预定方向。这一效应是每个高尔夫或网球球手所熟悉的，他们曾切球或勾球，看着旋转的球体偏离路线乃至远离球场；棒球球手们则利用这种现象来投掷曲线球。7在滑膛的技术前提下，没有任何办法可以限制马格努斯效应。如果枪支质量低劣，另外的因素会进一步降低它的命中率；但即使是制作最精良滑膛武器也没办法克服这一基本问题。

当然，在部分情况下，滑膛枪的不精准性可以转化为某种优势。在1609年7月，塞缪尔·德·尚普兰（Samuel de Champlain）组织了一支包括印第安人在内的混合军队挑战圣劳伦斯的易洛魁人。7月29日，他的军队在今天的尚普兰湖边与莫霍克人（Mohawks）发生了一场战斗。双方同意在日出时交战，为了给摇摆不定的盟友留下印象，尚普兰承诺将会单枪匹马地将三名莫霍克首领击败。黎明时分，尚普兰独自一人带着一把火绳枪潜入了离莫霍克营地30码（27.3m）处。当莫霍克人拿出弓箭时，他举起火枪，瞄准了三位首领中的一个。随着一次射击，他杀死了两位首领并击伤了另一个——对此他狡猾地解释：“我在我的火绳枪里放了四颗弹丸。”8

对过去的新证据

格拉茨军械库实验以更严格的方式证明了我们对近代早期武器的一些已有观点，同时扩展了我们对小型滑膛武器性能的认知。虽然在一个极短的距离内弹丸速度便会快速下降，但所有测试测得的弹丸初速度都十分之快，其平均值高达454米每秒，13组中有10组均在400米每秒至500米每秒的范围内。9近代早期的武器在初速度方面甚至比现代武器更加优越。在格拉茨实验中，所有弹丸在离开枪口时都以超音速运动。（在海平面处20摄氏度下，音速约为330米每秒。）

这些数字比文献中惯常引用的数据略大，10但它们与弹道学先驱们的发现大致相符。1742年，本杰明·罗宾斯（Benjamin Robins）通过弹道摆试验（ballistic pendulum test）计算得出火枪弹丸在离枪口25英尺（7.62米）处的速度为509米每秒。11在18世纪末，查尔斯·霍顿（Charles Hutton）将罗宾斯的实验方法应用于火炮领域并得到了类似的数据：根据弹丸重量与火药量的不同，炮弹的初速度在406米每秒到504米每秒的范围内变化。12J·G·本顿（J. G. Benton）在1862年写作的军械教材中分列了一些军用和民用的小型武器以及火炮。在书中，火枪子弹的初速度最低为柯尔特（Colt）手枪的232米每秒，最高为詹姆斯运动步枪（James' Sporting Rifle）的579米每秒13；而火炮炮弹的初速度则处于438米每秒至570米每秒的范围内。14

 

阻力与冲击力

但是，这种枪口处的高速度会很快因空气阻力而降低。因为产生的尾流与其横截面积不成比例，所以球体会受到非常大的空气阻力，大约为等厚流线翼型所受阻力的九倍。15格拉茨实验中球形弹丸的飞行速度在它们运动轨迹的前24米以大约每米2.5m/s的速率衰减着，而现代子弹的衰减速率则为每米0.6—1.0m/s。16换言之，球形弹丸速度衰减的速率大约是现代子弹的三倍。尽管近代早期子弹的质量更大，但这种迅速的速度衰减意味着撞击时更小的动能，这正解释了冲击试验的结果。

模拟伤口的数据与关于盔甲防护价值的数据是格拉茨实验十分珍贵的成果。它们显示，虽然火器可以造成恐怖的伤害，但只有在非常近的距离上开火才能造成如此结果，其造成致命伤口的能力随着距离增加而急速缩减。（诚然，在当时，即使是微不足道的伤口也可能造成致命的感染，但枪伤并不会比当时的任何战场损伤更容易造成感染——即使15世纪的医学认为如此。17）对于任何可以负担成本的人而言，质量优良的盔甲可以提供显著的防护，这一事实也可以从数量惊人的受枪击却依然完好的盔甲中得到证明。18火枪的两个缺点——不精准与穿透力的缺乏——帮助解释了为什么即使火枪已经被引入了很长时间，但在欧洲战场上传统重装骑兵（gens d'armes, "knights in armour"）与步兵的平衡直到16世纪后期才发生转变。早期枪炮对于恰当覆甲的骑士而言依然是相当低效的武器。

 

手枪

另一方面，手枪，表现的比我们预期中的更好（图3）。在适合这种武器的短距离上，两把手枪分别收获了85%和99%的命中率，而他们的散布面积（871平方厘米和423平方厘米）只为长枪管武器的10%—15%。诚然，手枪子弹的初速度不如长枪子弹，而动能也次之，但它们依然可以在近距离杀伤敌人——即使伤口并不总是致命的。这帮助解释了为什么手枪骑兵（Reiter）的兴起在16世纪的战争中是如此重要的现象。不同于缓慢移动的、由火绳枪手乃至重型火绳枪手组成的队伍，手枪骑兵通过在有效射程内开火缩小他们与重装骑兵的差距。拉·努（La Noue）在见证过手枪骑兵的行动后，在Discourses一书中对其大加赞赏，认为一中队的手枪骑兵可以击败一中队的传统骑兵。19这与近年来对15世纪军事变化的分析是相符的，这些分析也强调了手枪的重要性。正如克劳德·盖尔总结的那样：“不是步兵，而是手枪骑兵结束了使用长枪的骑兵的漫长统治”20。这些论证只影响了部分关于文艺复兴时期军事变革的解释21，而另一些解释则聚焦于火炮和堡垒22，但是格拉茨实验依然是关于手枪重要性的关键证据。

结论：更写军事史

格拉茨实验展示了物质研究是如何挑战或补充传统的、基于文献的历史学观点的。通过详细研究近代早期小型武器的性能表现，研究人员得出了一系列数据，这些数据展现了早期火器是如何发挥功能并影响军事事务的。早期小型火器的技术效能并不是他们被广为使用的首要原因，更早之前的传闻便表明历史学家对枪支效能的关注是一种错误的信念，而开创自十八世纪的实证研究也说明了这一事实。历史学的解释模糊地传递出这一观点，它在很大程度上已经抛弃了以下信念——这个信念用一个乐观于枪炮的惯用语来说就是：“击杀，有选择地从远处击杀。”23

然而，如何将小型武器融入近代早期军事变化的整体图景中仍然是一个棘手的问题，而强调枪支不断进化的诱惑依然存在。杰弗里·帕克（Geoffrey Parker）是最新一位如此宣称的历史学家：“火器有效性与可靠性在16世纪与17世纪的持续改进引领了17世纪50年代射击对长矛优势地位的形成。”24然而，尽管格拉茨实验使用的枪支来自自16世纪至18世纪的时段，但测试表明这些火器并没有展现出显著的弹道学进步。技术进步涉及点火方式和枪管、枪柄的制作方法，但这些改进并不影响武器的基本弹道学性能。25由于缺少关于技术进步的论据，历史学家在解释小型火器的传播与影响方面面对着真正的挑战。它们的低成本（不到弩的二分之一）以及熟练使用它们需要的更少训练当然要被考量在内。

而最重要的是，发生于16世纪的小型火器转型要求士兵拥有与此前不同的心理特点。尚普兰欺骗他的莫霍克对手的壮举以一种残忍而引人注目的方式揭示了欧洲人已经逐渐习惯了枪弹在战场上带来的随机死亡。宿命论地，或仅仅只是冷血地，尚普兰时代的欧洲士兵将自己放置于几何式等级组织中，接受概率而不是英勇主宰战场。死亡与杀戮都不再处于个体的控制之下，而是成为一种不可预测的无形力量的能力。也许格拉茨数据真得说明了是什么使这一转变成为了可能：近代早期小型武器的弹道局限性。大多数前往战场的人相信，不管他手中的武器对敌人而言多危险，这依然将增加他生还的概率。近代早期的士兵学会了以惊人的姿态面对子弹，即使我们知道火枪可能比它所取代的武器危险得多。这种武器的不准确和缺乏穿透力在一定程度上鼓励了士兵实行这种完全必要的自我欺骗行为。

原注：

另：译者个人认为这篇文章在实验本身以外的论述并不尽善尽美（尤其是本文的第二部分，甚至可以说它在语言组织、逻辑缜密程度和材料运用上落后于译者学习生涯中所见的大部分外文论文），请大家不要将其作为一种定论接受，而是更加谨慎地看待它。

当然，实验还是十分十分有价值的...

一些翻译时遇到的问题：

Material culture姑且被翻译为“物质文化”，感觉本文使用该词更多是强调与物质史研究相关的内容。

Musket翻译为火枪属实为无奈之举。

Doppelhaken ——不认识><...

hunter’s black powder被勉强翻译为猎枪黑火药，其实非常奇怪

并不理解Effective length of the barrel 和 nominal caliber中effective和nominal具体是什么意思，只能按照“有效”和“名义”来翻译了。

 The breastplate was a fragment of a piece meant to protect horses...这句话是什么意思，是指它是马胸甲的碎片吗

Anecdotes只能译成传闻了...

翻译：利其斯