*这是一篇废稿，大量内容未完成及未经删改

 

  至少在十六世纪，火炮的命名上并无形成系统的体系：18世纪会根据炮弹的磅数对火炮进行分类，然而在这一时期远非如此，对于火炮的命名相对随性。在这一时期，一门“蛇炮”（Serpentine）有时是一门沉重的攻城炮，膛径达5吋，然而有时却仅仅是指一种膛径仅11/2吋的小口径火炮。“鸡蛇”（Basilisk），通常指一种长倍径的重型火炮，然而有时候又专指小型的“寇菲林长炮”（Culverin），然而更糟的是Culverin：有时直接与Basilisk等同、专指那些长身管的重炮，有时却直接用来代指一种倍径稍短、带有枪托的手持火器，然而另一方面，Culverin却也用来代指带有子铳、后膛装填，拥有一个旋转支架的的小口径火炮，发射的弹丸不过数盎司，而这在现代无疑会被称为“Swivel”：然而，在十六世纪，这些被称为“Base”或干脆是“Musket”，然而后者无疑与重型火绳枪混到了一块（即，如西班牙重火枪，“Mosquete”）。

  另一方面，在该世纪的晚期，流行的火炮惯名逐渐固定为几种：“加农炮”（Cannon）、“半加农”（Demi-Cannon）、“长炮”（Culverin）、“半长炮”（Demi-Culverin），及更小的“鹰炮”（Saker）、“大隼炮”（Faulcon）、“小隼炮”（Faulconet），等。至少在十六世纪的中期，各国已经陆续将火炮限定为几种：如神圣罗马帝国的查理五世在1544年与法国的查理二世在1552年所做的。然而，任何试图使用精准的测量方式将这些火炮的标准规格录入的行为都极具误导。至少在十六世纪的末期，没有两张记录火炮数值的表格完全相同：十六世纪的炮学作者居普良•卢卡尔（Cyprian Lucar）抱怨称尽管拥有同一种命名的火炮在一些火炮手册中是有相同的规格，然而事实上，这些即不是统一的口径、也绝非相同的长度。另一边，即使是在同一份炮表中，这些数值也绝非唯一的：在成书约为西班牙舰队同时期，由威廉·伯恩（William Bourne）所写的《炮击技法》（The Arte of Shooting in Great Ordnaunce）中，几乎每种火炮都标有三到四栏的规格。这些规格往往有着较大的偏差。肉眼最显而易见的是弹重的差异：例如， 在“半加农”（Demy Cannons）一栏，前三栏标记为“The eldest sorte”、“The ordinary”与“Some sortes”，三种规格记录的弹重分别为38磅、33磅与30磅，“长炮”（Culuerings）也是如此，三栏火炮适配的弹丸分别为20磅、17磅与15磅重。稍晚一些，1628年首版的《炮兵实践》（The Gunner Shewing the Whole Practise of Artillery）也是如此：如“全长炮”（Whole Culue）的三个弹重规格便分别为15磅、101/2磅与20磅。弹重的差距甚至远远超过前者。实际上如Michael Lewis对十六世纪晚期火炮的整理，至少在炮学作者的手册中，没有一种火炮的规格是唯一的：对于半加农炮，除了上述所提到的外，威廉蒙森爵士（Sir William Monson）给出了301/2磅的弹重，罗伯特·诺顿：32磅，数学家托马斯·史密斯(Thomas Smith)：32磅。然而根据对1595年库存的一批半加农的推算，这批火炮的弹重仅有271/4磅。尽管依照当年的约定俗成，“半加农”的弹径即为“加农炮”（即，全加农）的一半。寇菲林长炮也是如此：卢卡尔（Cyprian Lucar）给出的弹重规格便高达十九种，大小不一。

  抛开弹重来谈，最显著的差异或许是身管的规格：在这一时期，许多火炮带有“Bastard”的前缀或后缀：在这一时期，Bastard指的是那些规格与“标准”规格相仿然却略有不足的火炮。如一门“混长炮”（Couleuurines bastardes）指的是那些弹重与常规长炮相当、然而长度更长或短的火炮。这样的例子由来已久：1475年英格兰军械总长（Master of the Ordnance）约翰•斯特金 (John Sturgeon)称一批运往加莱的火炮中包括“a grete bastard gonne and her chambre， called the Messenger”，“bastard”表明该火炮在约定俗称的认知中不属于任何一种形式的规格。而实际上，几乎没有任何火炮的身管长度能做到与既定的规格相符：在已知的查理五世时代生产的一系列王家加农炮中，仅仅是确认装配于西班牙沉船“La Trinidad Valencera”号，由奥格斯堡的格雷戈里奥·洛弗（Gregorio Loefer of Augsburg）与哈鲁特的雷米（Remigy de Halut）二位铸炮大师生产的40磅攻城加农便出现了三种长度规格：前者分别是15倍口径与17倍，而后者则是173/4倍，而这已经如Colin J.M. Martin称可以称之为是当代标准化最高的成果。

  此外，炮重的差值也大的惊人：乔治•凯里爵士（Sir George Carey）曾在1594年写道，铸炮匠在铸造半长炮时候，几乎每两门火炮之间的称重都相差两三百磅，“The founders never cast demi-culverins so exactly but that they differ two or three hundredweights in a piece: but 28 hundredweights is sufficient for a ship demi-culverin”。而根据Michael Lewis整理的炮重数值，在伊丽莎白时代，已知的半加农炮最重6867磅，而最轻的仅有3059磅。寇菲林长炮也是如此：最重的达6398磅，而最轻者仅有2612磅，几乎相差了1.5倍。

  这其中一部分的原因自有服役年限的原因。由于青铜火炮超长的寿命。青铜火炮的服役寿命往往动辄逾百年，许多甚至超过了150年。毋庸置疑，最重要的原因是青铜炮的铸造成本高昂得令人发指。最直观的例子莫过于1686年在墨西哥湾失事的法国船只“丽美”号（La Belle），船上搭载的四门小型青铜炮的造价甚至超过了船只本身。因而出于经济方面的考量，铸铜火炮往往被一直使用直到内膛完全无法承受炮击为止。最极端的例子是在沉没于1676年的瑞典“皇冠”号（Kronan），沉船中所发现了一门青铜炮可追溯到1514年。在亨利八世统治时期，一门俗认的“王家加农炮”适配弹丸的直径是7吋，然而到了伊丽莎白时代的1575年却涨到了8¹⁄₄吋，弹径的增幅几乎是20％；然而到了75年后的查理一世时代，这型火炮的弹径却降至不足7吋，接近6吋半。即使是制定标准间的微小差异，若干年后也会变的面目全非。

  不过事实上，如卢卡尔所抱怨，即使是那些在作者纸面上数值相当、同等批次铸造的火炮，实际上也会有着自己独特的规格：这实质上是炮模制造工艺的限制，铸炮所用的模具几乎是一次性而无法重复使用。如欲新铸火炮，则需另制炮模。这使得批量生产在技术层面几乎无法实现，每一门铸成的火炮独一无二。铸炮与其称工业，毋宁称为工艺。另一方面，诚然一些著名的炮匠，如菲利普时代的雷米大师（Remigy de Halut）会通过规范铸炮的膛径、称重与身管长度以图实现一定程度的标准，然而，铸炮技术在十六世纪仍然是一门绝学，这些标准往往无法为外人所掌握。几乎每一位铸炮大师对于如何设计火炮都有着自己一套独特的见解：作为炮厂的老板，除了自己的口碑外，最忌讳的便是自己的商业机密遭人窃取，并小心翼翼守护着自己的秘技，不轻易示与外人。最直观的例子是出于铜锡合金昂贵的价值，铸炮原料的配比的造假几乎成了一样共识。文艺复兴时代的意大利金匠本韦努托·切利尼（Benvenuto Cellini）便曾怨言称因为这种欺骗与隐瞒，使得他在铸像时遇到了极大的技术困难（不要忘记，他本人也是一名炮匠兼炮手）。十六世纪的冶金学者兼炮学作者，万诺乔• 比林古乔（Vannoccio Biringuccio）称：

say of the guns that we call antique as well as of those that are modern to us today that I have never found a uniform size in any kind that is seen. Those masters who say, in order to make a reputation, that they have them depart from the truth and do not make them... In short, it seems to me that in every age men have proceeded to make and still today make them as they think it will be possible to use them best for their purposes or according to the wishes of whoever has them made or of the masters who make them…

  另一边，传承至中世纪的欧洲度量衡极度混乱，且缺乏换算的中间标准。最直观的例子是意大利地区，几乎每个城邦都并行两种磅制：威尼斯细磅（‘subtile’ pound）：301克，粗磅（‘gross’ pound）：475克；热那亚轻磅（‘light’ pound）：317克，重磅（‘heavy’ pound），348克；米兰轻磅326.75克，而重磅几乎达到了轻磅的两倍，为762.5克。最重的是那不勒斯的rotolo，891克，这个计量单位一般用作两倍磅。一门50磅的热那亚或威尼斯制加农炮，其真实弹重仅约16公斤，几乎与英制的36磅炮的弹丸等重。十六世纪的火炮往往由私人炮厂承包生产，因而即使是在即使在同一个铸炮厂，也并行遵循着几条不同的度量衡，以应对不同国家间的订单。铸炮大师汉斯·波彭鲁伊特（Hans Poppenruyter）位于Malines的炮厂在十六世纪的头二十年里陆续为英格兰制作了近144门铸炮，当1526年亨利八世出于财政困难而拖欠付款后，该炮厂又投入到西班牙市场的怀抱。枪械生产也是如此。瑞典延雪平的枪械制造厂由于所生产的火枪需出口到英国，因而并非以425克的瑞典磅制衡量，而是用当代454克的英制磅标明膛径。判断这些铳炮所用的度量单位是何通常需要丰富的经验与史料佐证。另一方面，许多国家配与军队的火炮常出自不同的地区或炮厂之手，这些度量衡上的差异加剧了这种混乱。曾在西班牙军队中服役的路易斯•科拉多（Luys Collado）清点米兰城堡中的库存时抱怨道为给这些火炮装填弹药的药铲的尺寸高达大小不同的近二百种，然而如果遵循适度的标准化，本可以减削至十一种。在西班牙远征英格兰的舰队中，所配发的2451门火炮出产自从波罗的海到亚得里亚海以及更远地区，许多火炮甚至就产自于英格兰的铸炮厂。这些火炮的弹丸往往互不兼容。Colin J.M. Martin分析称黎凡特分舰队装备的183门投射铁弹的火炮至少需要21种弹径不一的炮弹方可使用，而据对古沉船“大狮鹫”号（El Gran Grifón）遗物的考察，在回收的370颗铸铁炮弹的遗骸中，该船以1mm级的差别为基准共配备了大小45种不同直径的铁弹，而该船配备的火炮连同那些小口径的回旋炮不过38门（其中10磅及以上的火炮仅4门）。另一边的英格兰，在整个伊丽莎白时代，许多新铸成的火炮被肆意卖给低地国家、法国、德意志地区，甚至于敌对的西班牙。沃尔特·雷利爵士（Sir Walter Raleigh），在他的《世界史》（The historie of the world）中描绘了这一时期的走私盛况：

....the Spaniards and Portugals employ more ships by many  than the Netherlands do: but it comes from thedetestable covetousness of such particular persons as have gotten licenses,and given way to the transporting of the English ordnance ;and that in so great abundance,as that not only our goodfriends the Hollanders and Zealanders have furnished them-selves,and havethem lying on their wharfs to sell toothers ; but all other nations have had from us,not only tofurnish their fleets, but to garnish all their forts and otherplaces，fortifying their coasts ; without which the Spanishking durst not have dismounted so many pieces of brassNaples and clsewhere, therewith toarmhis greatfleet in 88.But it was directly proved in the lower house of par-liament，annoof qucen Elizabeth，that there werelanded in Naples above one hundred and forty culverins English ; since which time also，and not long since，it islamentable that so many have been transported into Spain.But those that belike then determined it,and the trans-porters，have now forsaken the country ; and though the procurers remain，I am resolved that they also have for-saken the care of his majesty's estate，and the honour ofthis nation...

而根据Michael Lewis的推测，至少在寇菲林长炮一种，在西班牙舰队中服役的英制火炮比在英国舰队中的还要多。

  然而，这却也并非完全是度量衡的问题。即使是具有相同名称的火炮，实质也可能是两种完全不同的事物。其中最直观的例子是1588年战后英国舰队的人员对所俘获的两艘西班牙船只“玫瑰圣母”号（Nuestra Señora del Rosario）与“圣萨瓦尔多”号（San Salvador）上火炮的清点。在这两批俘获的火炮中，除了那些稍小的火炮外，双方对火炮的归类几乎毫无共识可言。西班牙人所称的“加农炮”（Cañon），只有那些弹重40-50卡斯蒂利亚磅（约460克）的“攻城加农”（Cañon de batir）才有资格称为 “加农炮”（Cannon），实际上所对应的英国人所称的“王家加农”（Canon Royall）。而余下的那些西班牙人所称“加农炮”中，那些配弹重28-35卡斯蒂利亚磅的，英国人却称之为“半加农炮”（Demi-Cannon），而这类火炮通常的弹重约为30英制磅。然而，西班牙人所指称的“半加农”或“中加农”（Medio Cañon）又是另外一幅情形，这一指称含括那些发射15到27磅炮弹、倍径18-25的火炮，而依英国约定俗成，这些火炮又称为“寇菲林长炮”（Culverins）。这表明那些30倍径长短的足长寇菲林至少在英国舰队中已经不再使用。另一方面，对于西班牙人而言，只有那些逾越30倍径的火炮才有资格称为“长炮”（Culebrina），然而，“圣萨瓦尔多”号一门这样的18磅炮，英国人却托故古名称为“Basilica”（通常来说，这一指称是Culverins的同义词）。需知，这并非是度量衡之间的差异，而是人之构想。

  火炮所适配的弹丸可能更能反应标准化的成色，不过体现较为隐秘。对于任何均值密度的物体，密度的计算为重量与体积的比值；对于任何球体，体积V = ⁴⁄₃πr³。在1600年托马斯·史密斯（Thomas Smith）所出版的《炮手的艺术》（The arte of gunnerie）中的十一枚炮弹的样本中，密度最低为0.19 每立方吋，最高为0.26，而已知即使是灰铸铁密度最低也不过6.6 g/cm³（即0.24lb/in³）。这并非孤立，在菲利普二世的炮兵总管阿库纳·维拉（Juan de Acuña Vela）所绘制的手稿中，尽管炮弹的密度在已知的铸铁密度的限度内，然而小的3磅炮弹的密度为7.52g/cm³，最大的16磅炮弹的密度却下降到7.11 g/cm³，球形弹丸的密度似乎随着直径的增加而减少。造成这种反常密度现象的原因除了铸铁中所含有的杂质外，还另有原因。在1949年对利斯围城战（siege of Leith）古战场所遗留的一枚铸铁炮弹的分析中，发现这枚炮弹平均直径为4.92吋，重量14¹⁄₄磅，密度为6.13g/cm³。尽管该枚炮弹中的铜和锡的含量异常偏高，然而造成铸铁炮弹密度下降的主因却是在球心位置一处硕大的铸造缩孔，且这种缩孔除了铸造时采用特殊的工艺来使铸料完全填充模具，几乎完全不可避免。除此之外，弹径愈大，所富含的杂志愈多，进一步导致了铸铁炮弹的密度下降。

 

  由于密度的浮动，加之十六世纪普遍并不高明的数学计算，最终使得求解弹重的方式陷入了混乱。尽管在十六世纪早已发现了球体体积与直径的三次方关系，而少部分数学家与炮手也掌握了在给定炮弹体积或称重的已知量前提下求解另一个未知数的方式。然而纵使如托马斯•史密斯自诩精于算术，其余算数例子中（如题为“如何通过较小炮弹的重量求出较大炮弹的重量”），铸铁炮弹所得出的密度最高却达0.32 lb/in³（合8.8g/cm³），远远超出了铸铁的正常范畴。时人期盼于用给定弹重的已知条件迅速求解出直径以知所配的弹丸是否适应火炮，炮学教册中也专门花了篇章讲述规定直径的炮弹称重几何（如威廉·伯恩），然而在Michael Lewis给出的四位炮学作者测量英制7吋铸铁弹的称重中，三位的结果各不相同：威廉•伯恩：48磅，托马斯•史密斯：46磅，卢卡尔：49.25磅。然而在十七世纪，这一结果是42磅。另一方面，不要忘记，十六世纪的阿拉伯数字尚未如今天那样流行。那些数学水平并不高明的作者，常用一种流行的伪罗马计数法表示数字：如一段不明含义的算数表示为

  对于实战中的施炮手来说，要想通过求解弹重来换算成弹径如痴人说梦（不要忘记，事先还得知道自己的火炮用的是何种磅制）。实际上，这一铸造的缺陷也出现在炮身的铸造上，且几乎不可避免，这也意味着成品的质量相较于后世（特别是实心铸造法与Maritz卧式钻膛机被发明后）更不可控。

  与炮弹重量相关的另一个概念是“游隙”（windage），即，炮口的膛径与炮弹的直径之间的差值。这一差值并非加工时的误差，而是有意为之。十六世纪的火炮通常拥有更大的游隙。这主要是基于两方面的考虑。一方面出于炮弹制造技术的限制，所制成的炮弹并非完美的球体，而是表面坑坑洼洼或不规整（尤其是那些石制炮弹），专门设置的额外冗余可使那些形状不整的炮弹更好的填入炮膛中。另一方面，则是基于黑火药的燃烧特性——与基于硝化纤维的现代无烟火药不同，黑火药的燃烧并非完全生成气体，爆燃时的高温使得反正生成的硫化钾（可能还有部分碳酸钾）瞬间熔融，而冷却后在炮膛内壁以固体的形式一层凝结物，这层凝结物被称为“药垢”。层层堆叠的药垢将使得火炮难以发射。额外的冗余使得炮膛足以耐受住更多的火药发射残留，不至于弹丸由此卡死，也使得火炮在堆叠药垢后的装填更为通常。然而，这却是以牺牲火炮的准度与火药的利用效率为代价。另一方面，较小的游隙固然足够最大限度的利用发射药的气体与获得更好的准度，却意味着装填更不畅通。游隙的设置往往需要在装填的畅通与炮力（准度与火药利用率）两者间做取舍。不过至少在这篇文章所涉及的时代，火炮的准度几乎毫无意义。

  受限于缺乏精密长度测量工具的条件，十六世纪的铳炮往往以假想的同物料合口弹丸的重量表示膛径，以炮膛合口弹的重量与实际适配的弹丸的重量的差值表示游隙，较小的火枪就是如此。除此之外，大型火炮的游隙还直接以长度度量。在这一时期，炮膛的游隙往往以两种计量形式选取：

  第一种形式是无论炮膛的内径如何，游隙均为固定值，这一数值往往为1/4吋：

Forasmuch as it is an excellent quality in a Gunner to be expert and ready in the Heights and Calibres of Bore and Shot for Ordnance, and to retaine them in memory, ra­ther by reason then by roate, they being the ground and Scale from which all the Measures and Proportions for all parts, as well of the Peece and her Cariage, as of the Pow­der, Shott, and distance, or the way of the Shot are deri­ued and vnderstood, as by the precedent & sequent dis­courses may appeare: But because most English Gunners haue hitherto ge­nerally as well for the greatest as the smallest, or meane sorts of Ordnance chosen the Shot for them all, one quarter of an inch lower then the height of their Bores; which the best experienced Gunners of late yeares disliking, haue for a generall proportion chosen rather one twentieth part of the height of the Bore to be abated for a due height of the Shot vent, affirming that in the Faulcon and small peeces the abatement of ¼1/4 of an inch is too much, and for the Canon 1/4 of an inch is too little….

  如罗伯特·诺顿。这一做法几乎一直持续到十六世纪结束。这意味着无论是最小号还是最大号的火炮，均共享一个相同大小的泄压阀值。然而， 1/4吋的冗余对于对于加农炮却显得过小，对于小隼炮却几乎足占据炮膛内径的十分之一大小。膛径愈低，火药的利用效率愈发低下。因而有时还会以另一种方式设置冗余，即游隙值为炮膛内径乘以一个固定的比例系数，随着炮弹尺寸的增加而增加：科拉多在《实用炮学手册》（Pratica Manuale dell' Artiglieria）中认为应当以假想的合口弹的重量扣除十分之一作为所适配弹丸的实际重量，以长度表示则游隙值约为膛径的1/20，换而言之即5％。十七世纪后期的数学家托马斯·宾宁（Thomas Binning）根据自己的计算，求解出这一理想的游隙的精确数值与这相差无几。这一比值为在图纸上的测量所证实。在阿库纳•维拉的手稿中所展示出来的四种规格的膛径所适配的理想炮弹中（游隙以重量表示），根据Colin J.M. Martin的实际测算，发现图纸上的游隙值是几乎准确的5％。事实上，这一比值直到十九世纪仍然是炮兵教学手册中的理想游隙值。不过尽管如此，至少在十六世纪，不必对于基于炮弹重量的三次求根术抱有过高的期望。

  

  游隙的存在影响了火炮的另一参数。在文艺复兴时代的炮兵手册中，常常还会附上诸型铳炮在特定角度下的射程。然而这些炮表中的射程数据却几乎不尽相同。诚然，受限于黑火药的成色，火药武器的效能绝非恒定。然而即使如此，大仰角发射的炮程却也几乎毫无意义。对于这些火炮而言，游隙的存在使得弹丸在沿着内膛行进的过程中反复从炮壁的一侧弹跳到另一侧，最后以相对中轴线不确定的角度抛出炮管。弹跳射出的炮弹带来的另一附加结果是以不定角度出膛的旋转弹丸在飞行过程中受到马格努斯效应的持续影响，进一步偏离理想的抛物线轨迹。这意味着炮弹的外弹道轨迹几乎无法预测。更重要的一点，如下文关系，铸成火炮的炮膛通常难以平直。如此，至少在远距离射程上，同一门火炮在相同条件下的炮程有着更大的偏差。因而对于陆上的炮手来说，距离愈远，炮弹愈发远离炮表中给出的炮程，尽管并非因此完全放弃远程炮击，然而最远射程如何丝毫没有任何命中意义上的参考价值。对于在船只的甲板上服役的炮手而言更是如此，横摇颠簸而几乎无法使用四分仪进行远距测距的平台加上炮弹的不确定轨迹使得远距离目标几乎无法命中。这一点反应在炮击条例中，在1617年雷利爵士颁布的《作战条例》中便明令禁止舰船越过“Point-blank”[注1]射程进行动作。反应在陆上炮战也是如此，科拉多便提倡最佳的炮击距离不过80步（paces），约55米远。

 

  除此之外，也不应当视作那些炮表里的数据都具有实际价值。诚然，多数炮程都是作者实测而得，如路易斯•科拉多的炮表便是在一门3磅小隼炮（可能是罗马制磅）上实际测得。然而在十七世纪成书的《水手准则》（Sea-mans grammar）中给出的最佳射程为80步的寇菲林长炮的最远炮程为2500步，而在另一位炮学作者迭戈•普拉多-托瓦尔（Diego Prado y Tovar）所写的《炮学指南》（La obra manual y platica de la artilleria）所给出的同类火炮的最远炮程射程却足有7269步远。诚然这其中部分有长度单位度量衡与黑火药装量的影响，然而根据1970年Mr J. W. Kochenderfer等人在阿伯丁试验场陆军弹道研究实验室射表分部运用Robert F. Lieske与Mary L. Reiter的第 1314号弹道研究实验室报告（Ballistic Research Laboratories Report No. 1314, Equations of Motion for a Modified Point Mass Trajectory）中给出的结论及球形炮弹公认的阻力系数，得出迭戈•普拉多-托瓦尔给出的所有炮程及路易斯•科拉多给出小隼炮的最大炮程（1053步）只有在炮弹初速度达到6000呎每秒的阈值才能达到，这一速度几乎是音速的五倍，接近现代小口径火器的三倍。另一方面，在十九世纪中叶美国炮官托马斯·杰斐逊·罗德曼（Thomas Jefferson Rodman）得出的实验结论表明任何超过1800呎每秒的黑火药武器的出膛速度都不切实际，那些大口径的球形弹丸尤为如此。实际上，在十八世纪前，炮手及无能测出炮弹的出膛速度，而最远炮程的概念与其说是基于实际，不如称是基于纸面计算。尽管称炮表中的一切数值均为不切实际为时尚早，然而仍然可以就此得出一些上述的结论。

  最后，不得不考虑到是十六世纪炮手所面临的另一窘况：基于黑火药的不同品质，火药武器的效能远非恒定。现代射击比赛所用的颗粒化黑火药中硝碳硫三者的比例通常为7.5：1.5：1。然而在十六世纪，黑火药却是另一幅面貌。威尼斯作者马里奥·萨沃尼亚诺（Mario Savorgnano）成书于的十六世纪晚期的《兵法》（Arte militare, terrestre e maritima）反应了这一时期黑火药使用的真实情况：在这其中，德意志地区与匈牙利的配比为5：1：1，意大利地区为4：1：1，法国则分别为7：1：1与6：1：1。另外，后两个地区的黑火药均未进行颗粒化。诚然，早在14世纪晚期便出现了颗粒化的火药，然而事实却是至少在这一世纪的末期粉化火药仍被使用。在安东尼卷轴中，每艘船上装备的桶装粉药与粒药几乎一样多。而该世纪的末期，在威廉·伯恩的书中火炮所用的火药为“Serpentine”，然而在罗伯特·诺顿《炮兵实践》中却多了“Corne powder”一栏，并称“And also that the powder here mentioned is for Serpentine powder, which being now out of vse, the Corne powder being 1/ [...] stronger, therefore [...] of these weights is to be abated”。这或许暗示了至少在1580年代，火药的颗粒技法尚未得到普及：如Colin J.M. Martin称在1588年西班牙舰队战役时，英国海军仍在使用粉状的黑火药，而西班牙舰队所使用的则是细粒的颗粒药。不要忘记，十六世纪的火药科学仍然在摸索中前行。

  然而，另一方面，即使配比相等，黑火药的效能也可能并不相同。这方面便是涉及原料的纯化。硝石的提纯已经耳熟能详，不再赘述。木炭的提纯则通常被忽略。木炭的含碳量的好坏，甚至是化学结构的不同直接影响了黑火药的成品，因而许多炮学手册通常指认特定的木料作为制作木炭的原料。比林古乔便指认制作木炭的上好原料为如橡树等硬木，而杉木等质地较松软的木料制得的木炭几乎无用。在其他一些炮学手册里，木炭的用料通常会被指认为硬质的桦木或软质的柳木。或许是这些木料烧制成的木炭品质更优，或许是这些木料中存在着影响火药质量的微量元素，不得而知。而除非将制成的火药放于纸上燃烧观察成色外，古人几乎毫无质检的手段。需谨记：现代人可以使用效能差距更小、提的更纯的黑火药，而十六世纪的炮手显然无福享受。

  无论如何，这一切正与十六世纪火炮的铸造及加工技术息息相关，这也是为什么在十六世纪的弹道学难以堪用的原因。这是实现炮兵标准化不可绕开的一道门槛。十六世纪火炮的混沌，正是与古代加工技术的限制密不可分，而这便是下文要讲的内容。

十六世纪青铜火炮的铸造

 

  与二十世纪不同，十六世纪制造火炮的主流原料并非钢铁，而是青铜。不过在大多数时候，却并非是以 “bronze”来指称铜锡合金，而是 “brass”（黄铜）。这一指称直到1850年代仍用来形容青铜铸炮，而这时即使陆军的青铜火炮即将过时（海军早已在18世纪陆续淘汰了青铜铸炮，原因以后说）。然而，并非所有铜与锡的合金都可用于铸炮，在忽略微量杂志的前提下，青铜火炮的合金成分通常是含有90％的铜料与10％左右的锡，被称为炮金（Gunmetal）。铸炮时，炮匠将这些金属原料倒入炉中，并用木棍持续搅拌使之充分脱氧。在这一过程中，铸炮师需要用肉眼不停的判断熔融金属的温度是否得当，并在恰当的时候投入适量的铜料和锡料，以调整他所认为的合适的铜锡之间的比例。除此之外，有时候炮匠也会在熔炉中投入黄铜（brass，铜锌合金）和“latten”（含有大量铅的铜锌合金）这类合金。少量的黄铜一般被认为可以使铜和锡更好的结合到一起。铜锡比例的略微差异，或是微量金属元素的多少，会直接影响铸成火炮的质量。这是铸炮前首先当需准备的事项。

 

  铸炮的第一步骤是先制作火炮的内模（model）。炮模的基础是一根木质轴心，前粗后细，长于所预铸的火炮，所需的木料需干燥，坚固，少分枝并充分风干。木轴较粗的一头末端被钻了孔，以便插上转杆（levers），使得内模可靠在支架上绕轴旋转。整根主轴涂抹油脂，以便取出。为了使得内模的主轴（spindle）做得足够厚实，木制芯棒上缠上一层粗绳。根据通常的认识，游隙为铸炮后镗刀加工而得，因而缠绳的厚度需与欲铸火炮的弹径相当。缠好绳后，表面再涂上一层混合着黏土、沙、水、碎步、动物粪便的腻子。层层添加，使得做到与所预期铸造的火炮相同的厚度。如此，内模的主体便制作完毕。接着，铸炮匠用刮板靠在涂抹腻子的内模上，旋转主轴，并在需要之处添加黏土，以刮成火炮的形状。这一过程内模需制成与预期铸造的火炮相同的外观。超出于炮身管长的部分则被刮出一个膨起的突出部，作为铸炮时的进料口。用以调整俯仰角的耳轴（trunnions）的木质模型也在这一阶段制成，用钉子固定在内模上。火炮上的纹饰也在这一时期用蜡阳附刻在内模上，以方便日后烘烤内模时可方便去除，而不伤及外模。

  内模制作完毕后，下一步便是制作外模（mold）。不过在此之前前，需用蜡制或油脂（如牛油）混合着烧灰的涂层仔细涂抹内模的表面，作为内外模之间的隔层。在这一基础上，在涂层表面塞刷上一层细土。由于任何加热行为都会使得附着在内模表面的蜡质熔化，因为必须当涂层彻底风干才能继续涂刷下一层，层层叠加。这一步骤至关重要，需格外小心。如若不甚留意，隔层上的任何裂纹都会显现到炮表上。等到涂层完全干透后，方可制作外模。制作外模所需的黏土，往往加入羊毛、制革所弃用的动物毛发、马、驴、骡子或牛等牲畜的粪便、剪碎的亚麻、甘蔗花（cane flowers）与碎稻草，仔细混合，并在活好的铸炮黏土中混入足量的细土，仔细风干。这一步骤当需在制作炮模前事先完成，而不可使黏土表面有任何开裂的迹象。为了使得外模具有足够的强度，黏土必须涂抹的足够厚实，并在尾部做出一圈凸出的外缘，以便与炮尾的外模相互接合。

  随后，用金属丝网缠绕整个外模，并附上一层黏土，将整个模具放在火炉里烘干。这一过程中，原先附在内模表面的蜡质装饰会由于受热的自行留出，形成内陷的阴模。模具烤干后，接着用铁条铁带加固外模，制成笼衣（cage）。接着，整个模具再度放置在高温下烘干。干燥后，便需要去除内模。铸炮师用力从膛口的一端敲击，随后轻而易举将其从炮尾处拉出。而附着在木轴上面的黏土与缠绳则会自行脱落。如果黏土没有包裹住耳轴的末端，则以同样的方式敲出耳轴的模具，并用陶瓷堵住缺口，将之牢牢固定在外笼上。

  到了这一步，进料口处会被在两侧成对钻出浇筑口（gates）与泄口（vents），前者用以使熔融的金属铸液浇入模具，后者使浇筑时任何滞留的水分或空气及时泄出。由于青铜铸液往往相对较为粘稠，因而无论是浇筑口还是泄口都必须钻的足够大，以防止铸液中混杂着的空气足以及时泄出，而铸液中混杂的空气将危及铸炮的品质。随后，取出外模上残存的任何铁块，如那些用以固定耳轴模具的钉子，并用长柄工具仔细清出附着在模具表面的任何黏土，烘烤以去除任何残留的蜡。之后，用浸泡过水或蛋清混合细灰的长柄海绵工具小心清刷外模的膛口，堵住先前过程中所产生的任何微小隙洞，除此之外，这一过程也以免浇筑过程中熔融的青铜铸料粘在外模的内壁。炮尾处的模具如法炮制，仔细清洁，外模的凹陷部分当需与炮身外模的凸起外缘相互吻合。炮尾外模同样罩有笼衣，通过金属丝将两部分模具固定到一起。整个模具务必完全烤干，以免泥模中遗留潮气，同时在炮模的内表面留下烧结的外层，以吸收与高温熔液接触时黏土中的硅酸盐所释放的水汽。这一步骤当需格外留心。1716年，在伦敦的Moorfields铸炮厂打算回收一些三年前马尔堡公爵缴获的法国铸铜炮时，由于使用了潮湿的炮模，造成了重大的爆炸事故，围观铸炮的看众死伤无数。

  接下来是制作火炮的型芯（core）。十六世纪的铸造火炮需用一条型芯固定在模具中，以在浇筑时为炮膛预留出空间。通常以一根比预铸火炮的内膛更长的铁棒为基础制作型芯，一底部钻孔以方便安装转棍，另一头打孔。铁棒的表面涂抹烧灰，作为铁棒与型芯之前的隔层。接着如制作内模轴心那样在铁棒上缠上粗绳，涂上黏土，重复步骤，直至做到火炮的膛径。为了使得裹在型芯上的黏土更为牢固，往往会在最后一层黏土前用金属丝裹紧，接着涂抹最后一层粘土。随后，将型号芯靠在转轴上转动，用刮板刮出炮膛的形状。做好这一步骤后，将型芯干燥，并在表面覆盖烧灰，作为隔层，以便于浇筑后取出型芯。制作型芯所选取的黏土必须足够结实以耐受熔融铸料的热量而不开裂，以免使青铜液渗入炮膛空间。同时又需足够柔韧易碎，以使在浇筑后方便清除。原则上，这一步骤当需格外重要。在放入型芯的过程中，型芯需准确而竖直的落于模具的轴心处。如果型芯歪斜，那么内膛将从炮口歪向一侧。更为普遍的状况是膛口处并未发生偏斜，然而炮膛却在炮体内歪向一边。如此所铸成的火炮的炮壁将一边的厚度薄于另外一边，尽管从炮口处无法看出端倪，但是如果炮手按照装填铸造得当的火炮那样填入预定的火药量，那么炮膛便会随之炸裂。为此，还需额外的工具固定型芯：十字状的铁掐（Collars，或者，被称为Cruzeta）与抓钩形的抓架（Castles）。

  铁掐由整块或数片锻铁拼合制成，通常有着四个撑架（legs）。用以固定型芯的尾端时，这部分插入到外模中预铸火炮的火门处，以使芯撑固定在内膛的底处。套环部分则使所制成的型芯能恰好通过，以使其牢牢固定。撑架有时候会贯穿模具，而显而易见，这一部件将在火炮铸成之后永久遗留在炮身中。因而一旦铸炮完毕并从模具中取出，贯穿炮壁的部分便需锯掉或锉掉，或直接凿至炮表以下，所留的缺口则用青铜补料补全。固定抓架的底座（base）则直接置于炮尾的外模中，抓架（castle）部分则牢牢握住型芯的尾端。与之类似，装在炮口附近的铁掐用以固定型芯的前端，型芯正好穿过两个铁掐。型芯上预先打出的孔则由一根铁棒穿过其中，将其固定在浇筑口附近的笼衣上，以防型芯在垂直晃动。有时，会用十字型的铁栓固定型芯在浇筑口防止位移。

  装配完毕后，便将整个炮模尾端朝下放进挖好的坑中，周围用土夯实，以使铸液在重力的作用下自然沉积到在开火时承受最高膛压的炮尾处，使冷却后的熔液在沉积作用下更坚固、致密。根据简单的物理常识，液柱愈高，底部压强越高，显然，在这方面，长身管的寇菲林比加农炮更为优渥。在 19世纪的50年代，美国炮官托马斯·杰斐逊·罗德曼 （Thomas Jefferson Rodman）对以上述方式铸造的火炮进行了测试，结果是在后膛处的密度至少比膛口处高5％，金属抗剪应力的能力几乎提升了两倍。不要忘记，罗德曼时期的火炮，要比这里的寇菲林长炮短出许多。浇筑头的深度用以使越来越粘稠的铸液产生额外的动力，使其穿过部分凝固的炮体，以抑制在早期凝固阶段在炮体出现的空腔。

  浇筑前，需检查炮模是否完全干燥，如果模具事前未能完全阴干或烘干，那么便会在炮体表面布满海绵或蜂窝状的窝孔：葡萄牙英雄博物馆藏MAH5号炮便是如此，空腔布满了炮壁的内外两侧（见下图）。此外浇筑口到进料口（tap hole）间亦当需仔细清洁，以免有任何杂物被混入浇筑的铸液中。随后预热炮模。为了使得火炮的品质更有保障，防止火炮因为过低的熔液温度而出现冷隔空隙，青铜熔液往往被加热到逾1250°C，远超过其1090°C的熔点，以防止因铸液的流动性不佳出现如上所述的缺陷：根据2001年N.Hall出土于“玛丽玫瑰”（Mary Rose）上的一门铸铜寇菲林的考察，这门火炮在首次浇筑时因为熔液温度过低而提早冷却出现冷隔，造成前膛部位出现了可怖的裂纹。

 

  随后，将调和好的青铜熔液缓慢的灌入浇筑头中。由于青铜熔液在冷却时会发生收缩，因而浇筑时需倒入过量的铜液，以弥足青铜溶液热胀冷缩导致的身管缩短：当金属熔液浇筑进模具的那一刻，过热的溶液因温度降度大约会减少总量1％的体积，熔液凝固成固体则会缩减4％的体积，而当固体金属铸件冷却后，又会损失掉大概2％的体积。一门在熔融状态下约10吋长的青铜火炮，会在这一过程中损失掉大约4到5吋的体积。硕大的浇筑头正是为存储冗余的金属熔液而存在，以补充直观的体积的收缩与那些冷却过程中布满炮体（特别是没有身管延长的膛口部位）的裂纹与在产生于内壁中的孔隙。由于如与炮弹中缩孔相同的铸造方式的原因，这类瑕疵几乎不可避免，尽管那些表面上的缺陷可以通过特制的工具检查，然而炮匠对那些深埋于炮壁中的空腔除了听声辨明外却几乎无能为力。当代的炮学手册时常提醒铸炮者当需留意那些炮身中的裂纹与“蜂窝”（hony-combes），即，那些因铸造缺陷而产生的孔洞结构：这些结构往往是导致青铜火炮炸裂的罪魁祸首。罗伯特·诺顿在告诫炮手如何装填那些存在铸造缺陷的火炮时特地声明：

Wherein if he espye any creuises, flawes, cracks, or Hony-combes, hee may assure himselfe that Peece is dangerous both for breaking by recharging of her too speedily after her discharge, as well for her debillity by meanes of those defects or faults, disabling her to endure or resist her ordinarie loading, or allowance of Powder to be fired in her, as also least in such Cauernes, flawes, or Hony-combes, some of the Wad, Carthouch, foulenes, furre, or Powder, lye smothering therein, and so vpon recharging, Fire, the Powder that should loade her, vnlesse shee be well spunged with wet spunges, with a great deale of handinesse, care, and diligence, to bee assured to haue fully extinguished the fire that shall so smother, before you recharge her. Besides, much discretion and iudgement is to be vsed in the allowance of Powder, as in the manner of loading such Peeces, notwithstanding they be otherwise double fortified or re-inforced Peeces, yet to allow them (according as they are thereby more or lesse weakened) so much more or lesse Powder, as if they were of the lessened poore, or slender, fortified Peeces of the same kinde and sort…

  

  

  由于金属铸造的原理，那些铸造空腔往往会富集到型芯的四周。在十八世纪Maritz所发明的实心铸造法中这些空腔集中在所预钻出的炮膛位置，因而只需用镗刀钻去便可较十六世纪的同类产品获得更好的质量。言归正传，有经验的炮匠，会在铸液倾倒完毕时，在炮模中投入过量的锡：这是为了降低浇筑头处的凝结温度，使之结束作为青铜熔液储备容器的功能。待铸液充分冷却后，便将铸成的火炮从炮模中分离。第一步是拆卸加固炮模的笼衣，随后用凿子将黏土制成的炮模凿掉，擦洗炮身。取出型芯的方式则与取出木制主轴的方式相似，在顶端猛烈敲击，以使其铁棒足够松动而可取出，裹在铁棒表面的黏土随之脱落。随后，用浸泡过油脂而带有小锯齿的薄锯锯下多余的浇筑头，这一过程依照所铸成炮的尺寸，需要耗费10小时至数天不等的时间，并在锯好后用锉刀挫平炮口处的任何不平整。最后用锤反复敲打以保证外表光滑。随后一个带锋利尖刀片的长柄工具仔细的刮清炮壁，以刮出那些在取出型芯过程中脱落的黏土或那些因型芯制时候的缺陷而导致渗透进炮膛内冷却成型的青铜碎屑。由于炮体会因铸造时的缺陷而在炮壁内产生蜂窝眼或裂纹，了确认炮体中是否铸造得当，还需用锤子敲击。如果在任何地方发出沉闷而非清脆的声音，那么表明炮体在该部位存在缺陷。最后用一个比需要的孔稍细、钻头平而钝的钻头小心地钻点火孔，以免钢钻在炮壁中断裂而无法扒出。由于在取出成品铸炮的过程中炮模会遭到毁坏（内模在制造外模的过程中便已破坏），因而几乎无法通过同一炮模而铸成两门完全相同的火炮，更使得通过模具翻印以实现复刻的做法无从谈起。时人常将之归因于铸炮者的疏忽，如前所述，卢卡尔将这些规格上的错乱归咎于炮匠的粗心大意或技术上的拙笨：“Through an intolerable fault,of careless or unskilful gun-founders all our great pieces of one name are not of one length, nor of one weight nor of one height in their mouths (calibre), and therefore the gunner's books, which do show that all our great pieces of one name are of an equal length and of an equal weight and of an equal height in their mouths are erroneous.”

  到了这一步，如果炮膛中多余的青铜或黏土刮擦完毕，便可称铸炮以为完工。不过为了精益求精，由于直接铸成的火炮的内膛并非平整，因而还需用镗床削磨炮膛，以使得铸成的火炮更为精准。比林古乔称钻膛得当的火炮可射中飞行中鸽子或任何小型标靶，不过更可能是夸张之语。游隙也在这一过程中加工而成。

  通常来说，十六世纪的镗床通常以人畜力驱动。如图所示。其中的一种镗床带有一个如炮车轮般的转轮，轮毂处固有一块木块以固定转轴，四周插满手动旋转用的转柄。转轮的一头靠在轴颈上，钻轴穿过一块钻了空的木板，长度足够深入炮膛的药室内，末端焊有一块方形的钢块作为镗刀，四角是锋利棱条。需钻膛的铸炮固定在木制如小推车的厢床上，用铁条或绳索将火炮固定以防钻膛时发生位移。随后，将整个厢床放在由木板拼合而成、长度约是身管两倍的坚固平台上。放置火炮的厢床与平台中间放好滚木，以连接在绞车上的绳索钩住厢床以方便火炮纵向移动。平台的后方同样安置有绞车，以防拉的太快及将炮膛从镗刀中及时扯出。当需钻膛时，以三到四人徒手转动转轮，另外的人拉动绞车以使炮膛口逐渐套入镗刀内，一直钻到末端的药室的部位。如此反复两到三次，每次更换棱条更多的镗刀，直至内膛钻得足够光洁。另一种镗床带有一个并排的双轮跑步机，只需一到二人跑步便可驱动，因而较省人力。除之之外，还可在主轴安装齿轮以驱动另一把镗刀。如此可同时给两门火炮钻膛。由于靠徒手转动的镗床无力同时驱动两把镗刀，因而这一种镗床更受铸炮匠的青睐。

  有时由于四棱的镗刀过于沉重，难以在车床上精准的削磨加工成方体及稳固在钻轴的末端，为了避免钢铁在调准与磨刃工序上带来的不便，有时也会用四角附有钢制棱条的青铜堞块（castellations）代替。这类镗刀的核心部位是一块比球形弹丸直径稍小的圆柱形青铜块，通过一个插销固定在钻轴上，上面开有四到六个底部如燕尾的槽口，钢制的刀片便安装在这些槽口中。这类镗刀通常只配有四个刀片，更多数目的刀片只会使镗刀在刮擦炮膛时候更加粘滞。为了使得镗刀更不易脆，无论何种镗刀都需经过回火。

  钻好膛后，通常以镜面反射的阳光或固定在木杖上的烛火检查炮膛是否光洁无暇，及是否有如裂缝、“蜂窝”（honycombes）、“针眼”（pynneholes）、浮渣（sinders）等缺陷。由于镗床多无轴承，即使有也相对简陋，这意味铸炮匠难以保证这些镗床是否能钻出笔直的膛口。比林古乔抱怨镗刀难以钻膛平准，不过事实上更可能在铸炮前安装型芯时炮膛便已偏离轴线。无论是铸炮前安置型时的疏忽还是浇筑时铸液的扰动，都会使铸得火炮的炮膛偏移身管的中轴线。即使在这一过程中不出错，在后续的钻膛加工中也可能由于镗刀的偏移而发生移动，而精准加工的Maritz卧式钻膛机直至1734年方才问世。这并非偶然。教得炮手如何施放铳炮的炮学手册中通常提醒炮手当需注意炮膛的“虚实轴线”（axis of the body＆axis of the soul），这表明这类铸炮的缺陷至少在十六世纪已广为人知。这种缺陷并非人完全可控，为此还需额外的辅助工具调试火炮。除了上述可能使得炮膛爆裂的危险外，如果炮膛的内外轴线并不在同一条直线上，那么沿着炮管轴线瞄准的炮手便无法精准炮击[注2]。

must know that all guns-both ancient and modern ones, except the mortar-shoot in a straight line at the desired thing if they are made accurately.. . . It cannot help causing the ball to strike the exact place you have designated unless the ball is hindered by something in issuing, ... [or] from the gun's not being straight, or not well bored and clean inside.....

  出于这个原因，往往还需用特指的工具调试火炮是否“钻膛得当”（truelie bored）。文艺复兴时代的炮学手册通常会耗费大量篇幅不厌其烦的讲述当如何“Dispart”，即修正那些因为型芯歪斜而无法通过炮管轴线直接瞄准的火炮。尽管这一步骤往往为今人所忽视，然而对于古人而言却不可或缺。尽管更好的方式是直接将铸歪的火炮重新回炉，然而多数时候却只得将就。作者居普良·卢卡尔在自己的书中引用了塔尔塔利亚（Tartaglia，即三次方求根公式的发现者；除了数学上的造诣外，塔尔亚里亚在弹道学上的建树亦颇丰富）所发明的一件用以调整炮膛的器物。该器物在威廉·伯恩的书中稍稍一笔带过。如上图所示。该仪器为一套井字形木质框架，由两块互相平行的木条与连接两者的垂直支架所构成，长于所需调试的火炮的内膛深度，而连接处稍短。需调试时，将框架的长轴（如图AB或CD）尽可能的深入到内膛中，并记录下火炮的外壁相较于另一端（CD或AB）之间的长度。如果所测得的长度数值相等，那么表明该火炮的内膛轴心与炮管轴线着实落在同一条直线上。如果数值有偏差，则记录下两者之间的差值。在第二章中，威廉·伯恩介绍了塔尔塔利亚所创造的另一样仪器。如下图。这一仪器实质上是一件大型的木制双头卡尺。两条支腿较所需测量的火炮内膛长，最好需“长于内膛的两倍”（double the length of the hollow or concavity of the piece），通过一个铰链绕轴旋转。使用时一条支腿插入到内膛之中，另一端紧紧贴住炮壁。通过如此方式，可使炮手通过另一端的两条支腿的相互间长度知晓后壁端与薄璧端相差几何。

  生活在都铎时代的爱尔兰炮手，埃德蒙•帕克（Edmund Parker）在自己遗留的手稿中介绍了独创的一样工具，该工具主体部分是一杆6到7呎长的木杆，需“干而直”（verye drye and as straight as maye be）。木杆穿过两个夯头（rammer heads）的中心，其中一个固定固定在木杆的末端，另一个夯头固定在距离末端约3到4呎处。两个夯头需彼此平行，并用布条或羊毛仅仅的裹住并钉或粘牢，以使夯头得以紧紧的贴合火炮的内膛。另一端则是一块需尽量圆润并与所调试火炮外径相当的木盘。随后用一根固定在点火孔处的细绳刚好擦过圆盘木块的边缘，拉成一道直线（即使图中edc位于一条直线上） ，接着更换细绳的位置，前后移动木盘的位置，使细绳无论在何处都绷直。如果在木块不比发生位移的情况下细绳都可拉直，则表明火炮的内膛轴心精准的落到中轴线上；若非如此，则记录下前后移动的木盘的相对位移，以便日后调炮平准，即安装足以正确炮击的瞄准器。另一方面，“Dispart”的过程过于繁琐，因而这一话题并不打算做进一步的讨论。

  不过，这是炮手接手火炮时所需做的。在这些火炮铸炮厂出厂前，往往需先做的更为重要的事是进行抗爆实验,以保证所铸成的火炮在炮击中不会因填入常规的火药量而发生炸膛事故。出于上述几乎不可避免的铸炮工艺缘故，这一步骤绝有必要，以免那些一侧薄于另一侧或炮体布满铸造缺陷的火炮在炮击中造成灾难性的后果。测验时火炮膛口朝上，逐次增加装填入的火药量或投射物的重量以小心翼翼的把控膛压的增量，直到足以耐受与配饰炮弹等重的黑火药或两倍于炮弹重的投射物为止。事实上，几乎只有寇菲林长炮足以耐受住与炮弹等重的装药。许多火炮在铸炮厂的大装药爆炸测试中爆裂而无法使用，那些侥幸通过测试的火炮则被运往战场，却依然会因为种种原因（如炮手所填入的火药量不当及炮壁的金属疲劳）而在某时突然炸裂，毫无征兆。更为危险的是那些内膛经受过高强度炮击的火炮，尽管在膛口的直径中看不出任何端倪，然而因磨损而变得更薄的炮壁却更容易给炮手带来事故。然而，这些事故在高压生产压力下几乎无法避免。罗伯特·诺顿抨击欧陆炮匠的话语，可能应不会离题太远：

If we shall examine the most used foundings in Europe: namely that of Lisbon, Malaga, Barcelona, Naples, Sicily, Cremona, Milan, Genoa, Venice, Halines and Utrecht: in which by reason of their continual practice they might easily become excellent and expert, yet whether it be by ignorance, negligence, or else by too much haste of those that have charge and command of those foundings, it is apparent that they commit great and absurd faults therein. Some of their pieces (and not a few) are bored awry, their soule not lying in the width of the body of the metal; some are crooked in their chase, other of unequal bores; same too light in the breech turn their mouths downwards, and so endanger their own vamures and defences... others are too heavy also in their breech... same and a great many are come forth of the furnace spoongy, or full of honeycombs and flaws, by reason that the metal runneth not fine, or that their moulds are not throughly dried, or well nealed...when such gunners load them, as are either ignorant or negligent in examining their defects, they will either break, split, or blowingly spring their metals and (besides that mischief they do) they will be utterly unserviceable ever after... yet this much I dare say to the due commendations of our English gunfounders, that the ordnance which they of late years hath cast, as well for neatness, as also for reasonable bestowing and disposing of the metal, they have excelled all the former or foreigners...

实际上，这样的抨击并非无中生有。在自西班牙舰队沉船遗骸中打捞出的火炮中便出现了上述的铸造事故。波罗的商船“大狮鹫”号（El Gran Grifón）上出土的一门中长炮（media culebrina）被发现时断成两半，断口处可见炮壁布满大大小小如海绵状的铸造空腔。除此之外，这这门火炮从距离膛口约66cm处（图中阴影处）便有着肉眼可见的偏移，一直延伸到了膛内药室的部分。在实际测量的深度内，内膛轴线偏移身管轴心足有1.8cm,炮壁最厚的部分达7.1cm，而最薄处仅有约一半，3.5cm。而据推测，在最深处的药室部位，最厚处达14.7cm，最薄处仅6cm。如此严重的铸造事故注定了这本火炮既无法按照正常的装药量进行装填，也无法以常规方式进行瞄准。实际上，这意味着这门火炮可能实际从来没有发射过炮弹，更可能从未经过质检。这并非孤立的物证。另一艘沉船“朱莉安娜”（Juliana）号上的一门意大利鹰炮（sacre）在被发现时炮膛前段出现了炸膛产生的恐怖的破口，透过断口隐约可见其中海绵状的空腔。

  另一方面，炮膛所能耐受的最大膛压受到其金属成分的影响，然而由于无法测验那些铸液中金属成分占比几何对所铸成火炮当有何种影响，十六世纪的铸炮作业中熔液的配比与其称科学，毋宁称之为一门艺术。如前所述，铸炮术在十六世纪仍然是一门绝学，熔液成分的把握抱有自己独特的偏执，铸炮师往往会掌握自己独一无二的金属元素配比，并将之视为绝密。然而，那些出自于同一位铸炮大师之手的青铜火炮，其中的合金成分的变化与对温度的把控往往令人发指。马德里军事博物馆中所藏的一对出自于铸炮大师Wolpedacht在1546年铸造的鹰炮，其中硅元素的含量变化浮动不足0.02％，而其余微量元素的变化完全不足以测定。无独有偶， 活跃于查理五世时代的Gregory Leoffler大师分别在1513年与1545年所铸的两门半寇菲林长炮的金属成分出奇一致，需知两炮逾三十二年。尽管并没有任何现代工具对成品进行定量检测，对于杂质的测量除非对成品炮的抗爆测试外完全无能为力，对熔液温度的把控全靠肉眼对焰火颜色的观测，而对熔液成分的把控完全没有任何设备与工具可供辅助，全凭老练与否与直觉判断：在对火炮的抗爆性能测验中，不能通过测试的配方与火炮设计被摒弃，而侥幸通过的火炮则被保留其特色，并在新一轮的测验中再度优胜劣汰，铸炮的技艺在一种达尔文式的演化过程中逐步发展。在这方面，可称那些铸炮大师为实现标准而尽了自己最大的努力。

  较于现代人所关心的火炮的两样参数：精度与炮程，古代的炮手更关心自己所操作火炮可耐受的最高膛压。炮学手册教的如何谨慎的测量炮壁的模数与炮弹的尺寸重量正是为了此种目的，而炮手则当根据自己所操火炮对膛压的耐受而精心制造趁手的药勺，并在炮击中小心的装填火药。然而这一切都是基于过去的经验，无法得知所将装填的火炮是否会发生炸膛事故，除非对这门火炮再度进行抗爆测试。随后，将最大安全的装要量镌刻在炮膛的尾部。正是出于铸造工艺的限制，这也就是为什么至少在十六世纪炮兵科学仍然需要基于大量实战经验的原因：这一点体现在对药包（cartridge）的使用上：尽管这一用以定装火药的辅助工具早在十六世纪的中叶便已被发明，然而出于铸炮不可避免的缺陷而难以使用，如，威廉•伯恩称由于炮体内壁存在孔洞与裂纹，药包难以推入到药室的位置而使用，“you shall scant get the cartridge home unto the bottom of the piece”。与之相比，炮手更青睐于使用药铲以装填自己的火炮，因而为特定火炮配饰足够的火药量的计算几乎可以称为一门艺术，而这种艺术在十六世纪依然可以称得上一门绝学：需注意，这正是出于加工技艺的限制，而非任何人的无端构想。与后世相比，这一时期的火炮更不可控，更难以量化。

  最后，如上所见的工业水准的限制，十六世纪火炮的显而易见的标准化，与其说是已经实现，毋宁称为正在起步阶段。十八世纪的火炮标准化，如我们耳熟能详的Vallière与Gribeauval制定的火炮系统会规定火炮的身管倍径、膛径、炮重、炮架，即与之相配的辎重、部队等因素，然而十六世纪的火炮仅仅实现膛径的标准就几近捉襟见肘。其中自然便有铸炮技术发展的影响。不过，纵使如此，并非意味着这些尝试毫无意义：下文将介绍的便是十六到十七世纪铸炮的标准化进程，及古人为实现标准化又作了何种努力。

参考：

Michael Lewis，Armada Guns

Laurence Flanagan，Ireland's Armada legacy

Colin J.M. Martin，The equipment and fighting potential of the Spanish Armada

Steven A. Walton，The Art of Gunnery in Renaissance England

André Schürger，The archaeology of the Battle of Lützen: an examination of 17th century military material culture

Steven A. Walton，Perceptions of the performance of cannon shot before 1700

Chuck Meide，The Development and Design of Bronze Ordnance,Sixteenth through Nineteenth Centuries

Sara Grace Hoskins，16th Century Cast-Bronze Ordnance at the Museu de Angra do Heroismo（知乎翻译：https://zhuanlan.zhihu.com/p/576908734）

William Bourne，The Arte of Shooting in Great Ordnaunce（EEBO：https://quod.lib.umich.edu/e/eebo/A16508.0001.001/1:5?rgn=div1;view=toc）

Robert Norton，The gunner shevving the vvhole practise of artillerie（EEBO：https://quod.lib.umich.edu/e/eebo2/A08347.0001.001/1:1?rgn=div1;view=toc）

Vannoccio Biringuccio，The Pirotechnia of Vannoccio Biringuccio The Classic Sixteenth-Century Treatise on Metals and Metallurgy

John Francis Guilmartin,Jr，Gunpowder and Galleys: Changing Technology and Mediterranean Warfare at Sea in the Sixteenth Century 

John Francis Guilmartin,Jr，The Guns of the Santíssimo Sacramento

Richard Barker，Bronze cannon founders: comments upon Guilmartin 1974,1982

Frederick Leslie Robertson ，The Evolution of Naval Armament

注：

1：即火药武器无需瞄准便能直接射击的射程；这一名词最早出现在约翰•史密斯爵士（John Smythe ，1534?-1607）编写的《对于火铳与弓箭的见解》（Certain discourses, written by Sir Iohn Smythe, Knight: concerning the formes and effects of diuers sorts of weapons, and other verie important matters militarie, greatlie mistaken by diuers of our men of warre in these daies; and chiefly, of the mosquet, the caliuer and the long-bow; as also, of the great sufficiencie, excellencie, and wonderful effects of archers: with many notable examples and other particularities, by him presented to the nobilitie of this realme, & published for the benefite of this his natiue countrie of England）中，借用法语弹道学名词“de pointe en blanc”（意指从点火孔到目光所及之处的最远射程）称“The Archers being good, they doo direct their arrowes in the shooting of them out of their Bowes with a great deale more certaintie, being within eight, nine, tenne, or eleuen scores, than anie Harquebuziers or Mosquettiers (how good soeuer they bee) can doo in a much neerer distance, by reason that Mosquettiers & Harquebuziers failing in their points and blancke, doo neither kill nor hurt (vnlesse it happen as the blind man shooting at the Crowe;) besides that, in their points and blancke, through the imperfections before declared, they doo verie seldome hit, whereas contrariwise the arrowes doo not onelie wound, and sometimes kill in their points and blank, but also in their discents & fall...”，将该法语名词直接音译为“point and blank”，并进一步简化为“Point-blank”；与铳炮直接相关的另一来源则可能是意大利语名词“di punto in bianco”，意为在零度四分仪角下的炮击射程；参考：https://wordhistories.net/2017/10/15/point-blank-origin）

2：根据现代弹道学知识，即使型芯安装时并未偏移轴心、且镗刀钻膛得当，所发射的炮弹也并非完全以平准直线射向目标。实际上，当代的作者早已注意到了这一点。1590年英国政治家约翰•史密斯爵士（Sir John Smythe）抨击火铳使用中的失误时称即使在平准直击射程内开火，火枪弹也会自然而然的下落四到五个膛径的距离：“in so great a distance of ground (how truelie so ever [the musketeers] take their sights at poynte and blancke) the ayre doth worke verie great effect with their bullets that are lower by a bore [ammended: 4 or 5 bores] than the height of their peeces, to carrie them from the marke or markes that they are shot at .... They shall worke no great annoyance, by reason that the bullets.. . doo naturallie mount and flie uncertainlie