在內蒙古自治區首府呼和浩特市西南80餘千米的托克托縣——明朝初年的“東勝衛”城遺址,1999年秋和2000年春,兩次於同一處出土鐵殼地雷20餘枚。同地同時還出土鐵製彈丸總計十幾千克,直徑2~3cm,每個彈丸質量33~110g不等,是當時明軍城防用碗口銃的配用彈藥(幾十年前,於此地點東幾百米處,曾出土明代碗口銃一個)。此處很可能是當時明軍的軍火庫。

我國最先製造、使用地雷,史書早有記載,這次出土,提供了實物證據。

“東勝衛”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”,在被毀的舊城址上建屯兵用城“東勝衛”:長寬各500m左右。後於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”。舊城徹底廢棄,至今再無農耕等人類活動,當地人稱“大荒城”,地雷就出於“大荒城”中。其埋藏時間當不會晚於洪武二十五年(1392 年)。

出土地雷爲鐵鑄中空球形,有大小兩種:大的直徑11cm,質量1.7kg;小的直徑8.5cm,質量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,爲裝火藥和引爆之用,打開已鏽結的孔尚能倒出裏面的黑色火藥。其中較大一枚,裝藥呈灰石板色,部分爲均勻的米粒大小顆粒。這顆粒狀不會是天然形成的,必是製造過程中經過了“造粒” 工序。當時的黑火藥中硫黃含量約佔20%,實現“造粒”相對容易。

黑火藥經“造粒”處理後,流動性好、裝填容易,同時還具有適當的和確定的“裝填密度”。這樣既不會因壓裝過實產生平行層燃燒,造成噴發,又不致因裝填過鬆而產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《有煙火藥教程》記載:“1525 年法國首先開始進行火藥造粒。”這次出土,證明是我國首先實行造粒工藝,且把時間提前了130多年。

此地雷鏽蝕嚴重,殘留鐵質不多,經估算可知,原地雷大者壁厚約0.6cm,內裝黑火藥約430g,爆炸能量相當於TNT炸藥200多克;小者壁厚0.4~ 0.5cm,內裝黑火藥約200g,爆炸能量相當於TNT炸藥100g。殺傷力正與現今的防步兵地雷相當。

此地雷外觀渾圓周正,做工細緻,未見合範和澆口痕跡,細審其結構也未見多件組裝的痕跡,即整個雷殼是整體一次鑄成。而殼體內外僅有一個粗約0.5cm的裝藥引火用孔相通。設計製造這麼小的孔,自然是從黑火藥性能考慮:減少燃氣泄漏,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,技術難度非常大。如用傳統的砂型鑄造法,就須在外砂型裏放一直徑10cm或7.5cm的型芯;型芯與內壁間隙只有0.6~0.5cm,這型芯只能靠一個直徑0.5cm的孔與外界聯接固定,而且還須承受鐵水的高溫和衝擊。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。

我們又猜想它或許是用離心法鑄造的,即先製作一個帶蓋的鑄型,安在一個既可以平轉同時也能立轉的支架上,倒入定量鐵水,關蓋,再靠支架向各個方向旋轉,藉助離心力和重力將鐵水均佈於鑄型內表面,至鐵水凝固冷卻,取出,再鑽裝藥引爆孔。這種方法聽起來好象是“天方夜譚”,但細細揣度,既然唐朝人能作出外殼可以任意轉,而內裏保持垂直不轉的“薰香籠”,那麼明朝人以“薰香籠”結構原理爲依據,用“反向思維”設計製造出外部放在地上不動,內部可多方向同時旋轉的支架也在情理之中。當然,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,着實令人瞠目。

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明。到16 世紀初纔有人發明用發條帶動鋼輪轉動與燧石磨擦的發火機構,稍後發明了燧石打火機構。真正可靠靈便的起爆裝置直到待火帽等火工品的出現才得以實現,但那已是19世紀的事了。萬曆八年(1580年)戚繼光曾制鋼輪火石引爆踏發地雷,但由於種種原因未能普及。直至明末,宋應星寫《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,衝土起擊”。可見引線起爆法是當時最可靠的方法。

此地雷堪稱當時最先進科學技術的結晶,體現了中國人民的聰明智慧。現珍藏於內蒙古托克托縣博物館。

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