“神威大将军”炮与明清战力的消长
从明季各次发生在关外的围城战中，可明显看出明军已逐渐不再具备火器上的优势，如在崇德五年至八年的松锦和广宁之役中，被攻占之明军各城堡所配置的大小红夷炮总数不过约十八门，远少于清朝所拥有者。且明军得将大炮分开安设于各个据点，而清军则往往是集中攻城，两方在火力上的强弱立见。无怪乎耶稣会士汤若望尝慨叹曰：“彼（指清军）之人壮马泼、箭利弓强，既已胜我（指明军）多矣，且近来火器又足与我相当。……目前火器所贵西洋大铳，则敌不但有，而今且广有矣！我虽先得是铳，奈素未多备，且如许要地，竟无备焉。”[157]
崇德七年八月，或为因应乌真超哈甫扩编成八旗，皇太极更命梅勒章京马光辉、孟乔芳率八旗各一名甲喇章京，以及铸炮牛录章京金世昌（应为金世祥，见页343）、王天相等，往锦州铸“神威大将军”炮。[158]由于天聪四、五年间督铸红夷大炮的丁启明和祝世胤，此时已分别因罪褫职为奴或遭徙边，而金、王则从“天祐助威大将军”起一直参与铸炮，知二人实为清前期仿制红夷炮的主要技术官僚。八年十一月，皇太极更命固山额真刘之源、吴守进以及梅勒章京金维城、曹光弼率将士赴锦州督造红夷炮。[159]
由于制造大铳之泥模通常约需四个月，知“神威大将军”应不可能于十一月才在刘之源、吴守进的督领之下开造，亦即，此次铸炮的工作或自七年八月起延亘一年多，初由马光辉和孟乔芳两梅勒章京负责，八旗各派一名甲喇章京协助，但不知是否因进度不如预期，才于八年十一月又命层级更高的刘之源和吴守进两固山额真亲自督造，遂在十二月完工。
《皇朝礼器图式》中绘有此次所铸“神威大将军”炮及其炮车之图，并详记其形制曰：“铸铜为之，前弇后丰，底少敛，长八尺五寸，不锲花文，隆起四道，面镌‘神威大将军’，右镌‘大清崇德八年十二月□日造，重三千八百斤’汉文，受药五斤、铁子十斤，载以四轮车，通髤朱，横梁承炮耳，辕长一丈五寸，轮各十有八辐，辕间加直木二，外出端加横木，铁镮九以挽之。”[160]此书中虽将“神威大将军”均系于“崇德八年十二月□日”，且定其重为三千八百斤，但现存该型炮的重量和长度并不一致，铭文之上也有无月份者。《炮图集》中对此炮的描述则略见差异，称“隆起六道”，“重三千七百斤”。
1996年笔者考察古炮时，曾在北京的首都博物馆见到其中一门，上刻有满汉蒙文“神威大将军，大清崇德八年十二月□日造，重三千六百斤”字样。故宫午门外左掖门前现亦置有两门，为中国国家博物馆所有，分别以满汉蒙文阴刻“神威大将军，大清崇德八年□月□日造，重四千斤”和“神威大将军，大清崇德八年十二月□日造，重三千七百斤”等字，后者原在西华门内。此外，据文献记载，午门外左掖门前原先还有一门，炮身阴刻有“大清崇德八年十二月□日造，重三千九百斤”等满汉蒙字，但无“神威大将军”之名，炮身上有四道箍（前述各门均为六道），此炮之现状待考。[161]
在《八旗通志初集》的马光辉传中，称其“窍实工料，于正炮三十位之外，多铸五位，并铸铁子二万四千”，惟在同书的柯永盛传中，则称他与马光辉往锦州铸造“红衣炮二十位，铁子二万四千”，[162]两处所提及的“神威大将军”炮数有差。柯传中所提及的应属原先规划的“正炮”之数，至于“二十位”和“三十位”间的差异，则应是因形近所产生的讹误。马光辉为何能在“窍实工料”后得以多铸出五门炮？又，当时究竟一次铸成几门？其答案或与此种炮使用铜和铁两种金属的特殊制程有关。
虽然明人在嘉靖年间即已能铸出数千门铁心铜体的佛郎机子铳（重约八至十斤），[163]但类似“神威大将军”重达数千斤的铜铁炮管，实在极其罕见。它巧妙地利用铜之熔点（1083℃）远低于铁（1538℃）的物理性质，于铁胎冷却后再以泥型铸造法或失蜡法制模，并浇铸铜壁，如此即可透过外铜凝固时的收敛效用而增加炮体的抗压强度。即不再需要以昂贵的铜来铸造整门炮，就可拥有铜炮耐用的优点。也因为如此，“神威大将军”在炮口的管厚与内径之比（0.54∶1至0.75∶1）就小于当时一般的铁炮（约为1∶1），该炮可以铸得较轻，运载时也因此较易。
该先进的铸炮技术应早已为明人掌握，北京八达岭中国长城博物馆藏有崇祯元年所造的前装滑膛红夷型火炮一门，从炮口可见其管壁为铁心铜体，有准星、照门和炮耳，火门原设计有盖（现已失落），并以铁环替代常见之尾珠。该炮之铭文有云：“崇祯戊辰年兵仗局铸造，捷胜飞空灭虏安边发熕神炮。头号铁里铜发熕炮一位，用药二斤，宁少勿多，打五六木榔头不等，木马子一个，二斤重铅子一筒，或再添一斤铅子亦可。”[164]使用时主要是以霰弹的方式杀伤敌方人马。由于此炮之内径为7.8厘米，而当时西方火炮通常采取0.6厘米的游隙值，故若发射实心铁弹的话，弹重约合两斤，[165]再依“以一摧二”的原则推估，[166]应用药一斤。惟该炮在使用总重二至三斤的小铅子时，却用药两斤，虽铭文上提醒应“宜少勿多”，但火药用量明显较平常红夷炮多50%至100%，铁心铜体的高质量应即是其炮管得以承受较高膛压的主因。此故，虽然天启年间已有红夷型的发熕炮出现，[167]但崇祯元年以此一新法铸成的形制最大者（所谓的“头号”），或因此获赐“捷胜飞空灭虏安边”之徽号，并以“发熕神炮”之名与一般的发熕炮区隔开来。
明人所独创的铁心铜体铸炮技术，在崇祯后期仍持续发展，并铸成较“发熕神炮”更大的红夷炮。1996年，笔者曾在沈阳的辽宁省博物馆见到一门铁心铜体炮，炮身长366厘米，炮口内径10厘米，外径35厘米，底径约44厘米，阴刻之铭文为“钦差提督军务镇守辽东总兵官左都督吴捐资铸造，定辽大将军，崇祯十五年十二月吉旦，督造掌印都司孙如激、总委参将王邦文、打造千总石君显”。查李约瑟在1952年访问辽宁省博物馆前身的东北博物馆时，不仅见到此炮，还详细描述了另一门更大的“定辽大将军”，称其炮身长12英尺、内径5英寸，知当时仍存在至少两门由辽东总兵吴三桂于宁远捐资铸造的“定辽大将军”。[168]
根据目前一般冶铸史的教科书，均称十九世纪六十年代美国军官Thomas J.Rodman在南北战争时曾“发明”一种铸炮新法，该法采用中空的模芯，并在其中导入冷却水，此法即可使铁质炮管自内向外凝固，所铸之炮可以更大（内径可达51厘米），且其耐用程度更可达到先前的五至数十倍。[169]铁心铜体的铸法虽使用两种金属，[170]但其原理应很接近Rodman法的雏形，只不过明朝的“发熕神炮”“定辽大将军”及清朝的“神威大将军”较Rodman炮早出现了两个多世纪。
图表10.3中所提及的两门有详细构造诸元的“神威大将军”，其内径分别为13厘米及13.5厘米，炮口内层的铁心壁厚3.5厘米及4.3厘米，外层的铜壁厚6.3厘米及4.5厘米，底径为48厘米及39厘米，全长246厘米及305厘米。由于当时西洋大炮的设计是“不以尺寸为则，只以铳口空径为则”，[171]而这两门“神威大将军”的炮长与内径之比（20.3和22.6），恰好与两种“神威无敌大将军”铜炮之值（20.8和22.9）颇为相近，故我们或可分别用后者之形制作为一参考基准，[172]如取铜价为铁价之6.67倍，[173]铜之密度为铁之1.2倍，再细算炮身之体积后，可粗估得该两门铁心铜体炮约可较传统设计节省2%和56%之材料费，而炮重则一增10%、一减78%。
图表10.3：留存至近代之明末清初所铸铁心铜体的红夷炮
*各炮诸元仅为约略值，尚待详测。(https://www.daowen.com)
从这两门“神威大将军”形制的显著差异，知当时很可能为测试此种新铸法的效益，而造了各种不同大小比例的炮。其中内径为13厘米之炮，并未着意节省工料，经与传统设计相较，它一方面减小前膛管壁的厚度，但同时亦将后膛增厚，理论上，对在后膛点火爆炸的红夷炮而言，此炮应可更耐用。至于该内径为13.5厘米者，只用了不到二分之一的工料即铸成重量仅约传统设计四分之一的炮。历经清代初期的众多战役后，图表10.3中还有四门“神威大将军”仍完好地存留至近世，此一事实亦具体印证了该批炮铸造与设计之精良。
但由于我们不知其他各门“神威大将军”的确切形制，故无法推估原规划的炮数究竟是二十门或三十门，才可从此一新法中节省工料以多铸出五门炮。惟因康熙二十二年查得八旗尚有二十三门破裂的“神威大将军”，[174]再加上现存的三四门，知原先铸成之炮不可能仅二十五门，应为三十五门。
至于明人仿铸红夷炮的历程，则与闽粤地区冠于全国的冶铁工业密不可分。[175]万历末至天启年间，广东沿海打捞出许多欧洲沉船大炮，且福建官兵和澳门葡人亦屡与荷兰人兵戎相见，再加上不少闽粤之人出洋至马尼拉等地，南方的工匠因而较有机会得见红夷大炮的形制，遂最早进行仿铸。但初期所铸之炮的品质欠佳，如万历四十七年所造的“吕宋大铜炮”，即屡屡膛炸。
1623年12月，首任澳门总督马士加路也聘用了两名华人工匠，开始试铸铁炮，此因十七世纪初叶欧洲各国所铸火炮的材质正逐渐由铜转成较便宜的铁，[176]而当时葡萄牙在亚洲的工匠仅熟知铜炮的铸造。1625年，知名的铸炮师博卡罗抵达澳门，他很快地就从中国工匠学会冶铁的技术，而由其所主导的铸炮场至1638年年底就已生产了约二百门铁炮，一些在铸炮场中工作的汉人工匠，或因此将西方制炮的关键制造过程外传。[177]
笔者曾在厦门胡里山炮台以及泉州海外交通史博物馆，各见到一门天启四年由钦差福浙都督俞咨皋所造的大炮，长约310厘米，内径约13.5—14厘米，惟不知该批一共铸成几门？崇祯二年十二月，孙元化等人在山海关城头布设红夷炮五十余门，由于其数目超出解京之西洋制大炮，知其中应有相当部分是自制的。[178]崇祯二、三年之交，两广总督王尊德向澳门借大铳仿铸了二百门，而福建巡抚熊文灿也铸了至少百余门“红夷二号炮”（略轻于一千斤，用弹六七斤，内径约8厘米），[179]但其中解京的五十门粤铳和一百二十门闽铳，要到三年五月左右才运达，而金兵则恰在此时饱掠出关。[180]五年，宣大总督张宗衡亦曾铸造小西洋炮一百五十门，山西也造了一百门。[181]知在中土首见红夷炮的不到十年之间，从闽粤以迄冀晋地区，均已有能力仿铸并量产。
然而，朝廷主事之人对火器知识的掌握却浅薄得令人惊讶。如崇祯三年四月，工部尚书南居益和郎中王守履即因所制枪炮不堪用而遭降级处分。六月，南居益更因试炮炸裂被免职，王守履则被廷杖削籍。而甫于二月升授工部侍郎的沈演，因职责所在且为求表现，遂捐资三千余金，于六月上呈自己雇工制造的火转城、火狮车、神火飞鸦箭、黑虎飞沙迷目箭、木人火马天雷炮、铁汁神车、烧空猛火无拦炮等七种“奇器”。十一月，沈演再捐千金，声称已依明初焦玉的《火龙经》铸成威远炮十具，并于测试后进呈交京营收用。[182]
前述沈演所制造的“奇器”，有三种见诸《火龙神器阵法》，此最有可能是嘉靖至万历间人杂抄诸书再托焦玉之名而成书的。[183]这些“奇器”均流于淫巧且不实用，如其中的木人火马天雷炮，乃将木人饰以甲胄，并缚于马上，再藏炮于腹，以火热马尾使其冲敌。[184]至于威远炮，每门通常重一百二十斤，长二尺八寸，口径二寸二分，亦远难与红夷大炮抗衡。[185]
沈演作为明廷负责军器制造的实际最高主管官员，却只能“按古图、就今式”，仿制百年前的火器。又，由谢三宾（曾在吴桥之变时出任山东巡按）辑录并订正的《武备新书》中，亦包含前述的木人火马天雷炮等荒谬之火器，[186]时人谈兵者大多类此，此与皇太极朝中对新式武器和战术的开发能力形成强烈对比。
吴桥之变令徐光启以西法西炮所推动的军事改革告一段落，而国库的日益空虚，更令明军的武备难以维系生存之需。[187]崇祯中后期，边关的许多火器即屡可见是由地方官和守将自行捐资添造的，如蓟辽总督吴阿衡等于崇祯十年所捐造的至少五十四门“西洋炮”，宣大总督卢象升等人于十一年所造的一批重五百斤“红夷大炮”，[188]以及辽东总兵吴三桂等人在十五年所铸的一批“定辽大将军”。但因铸炮所费不赀，不禁令人联想起当时官场的贪渎之风。
崇祯十六年（崇德八年）二月，辽东巡抚黎玉田题报清军在锦州可能共拥有大炮一百门，[189]而作为明朝关外重镇的宁远，却只有黎氏等官员捐铸的大炮十门，且宁远以西各城均无大炮，黎玉田因此痛陈：“我之所以制酋者，向惟火器为先，盖因我有而酋无，故足以取胜。后来酋虽有，而我独多，犹足以侥幸也。今据回乡称说，酋于锦州铸造西洋大炮一百位，……设不幸卒如回乡所言，酋以大炮百位排设而击，即铁壁铜墙亦恐难保。……以物力言，酋铸百炮而有余，我铸十炮而无力。……奴之势力，在昔不当我中国一大县，……迄于今，而铸炮、造药十倍于我之神器矣！”他在疏中除呼吁应立即增调数万大军并补给马匹、火器外，更亟盼朝廷能优先发放先前所积欠的四五十万饷银，“以为三军续命之资”。[190]
明末铸造红夷大炮的途径或可分为两大类，一是由工匠凭传统冶铸经验仿制，二是由天主教士大夫等学院派人物主导。由于耶稣会士拥有精湛的语文互通能力，故成为当时将西方炮学知识译介来华的关键人物。然而，这些传教士在欧洲所受的养成教育中，虽相当重视数学和科学，却并不曾直接牵涉炮学的内容，他们多只能从图文并茂的专书中自行消化相关知识。[191]但因书本上的叙述不太可能完备，此故，教会中人从纸上谈兵进阶至实作成功，着实经历一段相当痛苦的经验累积期。以孙元化为例，他虽已在所编的《西法神机》中介绍西方铸炮的相关知识，但当他于天启二年奉孙承宗之命在关外铸造西铳时，三次试验仍俱轰裂，乃引咎请罢，而徐光启和李之藻等人在崇祯初年也只能铸出重数百斤之小炮。[192]
崇祯十五年六月左右，汤若望在明朝存亡之际又奉旨铸炮，根据西方文献，他在数月之内制成二十门使用40磅炮弹的大炮，旋又铸出五百门重仅60磅之小炮。[193]由于能发射40磅炮弹之炮的内径至少要18厘米，此远远超过所有明清之际中国铸造的炮，当时即使澳门最大之炮亦不过发射35磅的铁弹，且全澳门只有一门，[194]故笔者颇疑汤若望所铸之炮被过分夸大，无怪乎中国文献中从未叙及此批巨炮，且不曾听闻其在战场上的表现。
崇祯十五年闰十一月，御史杨若桥疏言：“汤若望，西洋人，深明铳法，宜将新造西洋大炮先行点试，然后传其法各边，可以破敌。”但左都御史刘宗周却极力反对，曰：“臣闻国之大事，以仁义为本，以节制为师，不专恃一火器。近来通不讲人才，不讲兵法，任敌所到即陷，岂无火器！反为敌用。若堂堂中国，止用若望铸炮小器，恃以御敌，岂不贻笑边方！”崇祯帝勃然变色，旋以刘氏屡屡不合上意而将其削职，[195]却依旧无法挽回帝国的倾塌。