在內(nèi)蒙古自治區(qū)首府呼和浩特市西南80余千米的托克托縣——明朝初年的“東勝衛(wèi)”城遺址,1999年秋和2000年春,兩次于同一處出土鐵殼地雷20余枚。同地同時還出土鐵制彈丸總計十幾千克,直徑2~3cm,每個彈丸質(zhì)量33~110g不等,是當(dāng)時明軍城防用碗口銃的配用彈藥(幾十年前,于此地點東幾百米處,曾出土明代碗口銃一個)。此處很可能是當(dāng)時明軍的軍火庫。
我國最先制造、使用地雷,史書早有記載,這次出土,提供了實物證據(jù)。
“東勝衛(wèi)”元代稱“東勝州”,洪武三年(1370年)明軍攻克。“洪武四年正月州廢置衛(wèi)”,在被毀的舊城址上建屯兵用城“東勝衛(wèi)”:長寬各500m左右。后于洪武二十五年在其外新擴建東西約2km、南北約2.5km的大城,名稱仍叫“東勝衛(wèi)”。舊城徹底廢棄,至今再無農(nóng)耕等人類活動,當(dāng)?shù)厝朔Q“大荒城”,地雷就出于“大荒城”中。其埋藏時間當(dāng)不會晚于洪武二十五年(1392 年)。
出土地雷為鐵鑄中空球形,有大小兩種:大的直徑11cm,質(zhì)量1.7kg;小的直徑8.5cm,質(zhì)量0.8kg。球體上方凸出一圓錐形管,高0.6~0.7cm, 下部直徑約3cm,上部直徑約2cm,中間有一直徑0.4~0.5cm的圓孔,為裝火藥和引爆之用,打開已銹結(jié)的孔尚能倒出里面的黑色火藥。其中較大一枚,裝藥呈灰石板色,部分為均勻的米粒大小顆粒。這顆粒狀不會是天然形成的,必是制造過程中經(jīng)過了“造?!?工序。當(dāng)時的黑火藥中硫黃含量約占20%,實現(xiàn)“造?!毕鄬θ菀?。
黑火藥經(jīng)“造?!碧幚砗螅鲃有院?、裝填容易,同時還具有適當(dāng)?shù)暮痛_定的“裝填密度”。這樣既不會因壓裝過實產(chǎn)生平行層燃燒,造成噴發(fā),又不致因裝填過松而產(chǎn)生威力小或啞彈弊病。引爆時火焰從顆粒間的空隙穿過,將地雷全部火藥同時點燃,爆炸威力大。據(jù)《有煙火藥教程》記載:“1525 年法國首先開始進行火藥造粒?!边@次出土,證明是我國首先實行造粒工藝,且把時間提前了130多年。
此地雷銹蝕嚴(yán)重,殘留鐵質(zhì)不多,經(jīng)估算可知,原地雷大者壁厚約0.6cm,內(nèi)裝黑火藥約430g,爆炸能量相當(dāng)于TNT炸藥200多克;小者壁厚0.4~ 0.5cm,內(nèi)裝黑火藥約200g,爆炸能量相當(dāng)于TNT炸藥100g。殺傷力正與現(xiàn)今的防步兵地雷相當(dāng)。
此地雷外觀渾圓周正,做工細(xì)致,未見合范和澆口痕跡,細(xì)審其結(jié)構(gòu)也未見多件組裝的痕跡,即整個雷殼是整體一次鑄成。而殼體內(nèi)外僅有一個粗約0.5cm的裝藥引火用孔相通。設(shè)計制造這么小的孔,自然是從黑火藥性能考慮:減少燃?xì)庑孤?,在高壓、高溫條件下確保黑火藥的爆速和威力。但從鑄造工藝上看,技術(shù)難度非常大。如用傳統(tǒng)的砂型鑄造法,就須在外砂型里放一直徑10cm或7.5cm的型芯;型芯與內(nèi)壁間隙只有0.6~0.5cm,這型芯只能靠一個直徑0.5cm的孔與外界聯(lián)接固定,而且還須承受鐵水的高溫和沖擊。就算是雷殼能鑄成,型芯的取出也必十分麻煩,實在是難以實現(xiàn)。
我們又猜想它或許是用離心法鑄造的,即先制作一個帶蓋的鑄型,安在一個既可以平轉(zhuǎn)同時也能立轉(zhuǎn)的支架上,倒入定量鐵水,關(guān)蓋,再靠支架向各個方向旋轉(zhuǎn),借助離心力和重力將鐵水均布于鑄型內(nèi)表面,至鐵水凝固冷卻,取出,再鉆裝藥引爆孔。這種方法聽起來好象是“天方夜譚”,但細(xì)細(xì)揣度,既然唐朝人能作出外殼可以任意轉(zhuǎn),而內(nèi)里保持垂直不轉(zhuǎn)的“熏香籠”,那么明朝人以“熏香籠”結(jié)構(gòu)原理為依據(jù),用“反向思維”設(shè)計制造出外部放在地上不動,內(nèi)部可多方向同時旋轉(zhuǎn)的支架也在情理之中。當(dāng)然,這只是猜想,究竟如何尚需考證。不管怎樣,古代工匠出人意料的高招,著實令人瞠目。
此地雷的引爆方法只能是用引線或叫火藥捻通過“竹管通引”人工點燃。今天看來這方法真是土得掉渣,但那時更好的引火裝置尚未發(fā)明。到16 世紀(jì)初才有人發(fā)明用發(fā)條帶動鋼輪轉(zhuǎn)動與燧石磨擦的發(fā)火機構(gòu),稍后發(fā)明了燧石打火機構(gòu)。真正可靠靈便的起爆裝置直到待火帽等火工品的出現(xiàn)才得以實現(xiàn),但那已是19世紀(jì)的事了。萬歷八年(1580年)戚繼光曾制鋼輪火石引爆踏發(fā)地雷,但由于種種原因未能普及。直至明末,宋應(yīng)星寫《天工開物》時,他所見到的常用地雷依舊是“埋伏地中,竹管通引,沖土起擊”??梢娨€起爆法是當(dāng)時最可靠的方法。
此地雷堪稱當(dāng)時最先進科學(xué)技術(shù)的結(jié)晶,體現(xiàn)了中國人民的聰明智慧?,F(xiàn)珍藏于內(nèi)蒙古托克托縣博物館?!?/p>
(編輯/王曉濤)