注：本文原作者为百度冷兵器吧大佬 鬼畜无害的炮灰，由于时间久远，部分内容（日本战国及明代甲铳对抗部分）已无存，本人按照个人对遗失内容回忆和知识储备予以酌量勉强补全以提高文章完整度，

1.火绳枪的源来。
15世纪初时，单兵火器已得到较广泛的应用，此时火器通常以烧红的铁条铁丝或者火绳点燃火门中的火药，又或者直接点燃药线发射。由于点火时需要一手握枪，一手握火源，瞄准成了极难之事。人们开始试用腋下夹持式、越肩式、抵肩式等各种方式发射，以期取得较高的精确度。

在1411年，一名天才发明了“Z”字杆，使得士兵可以在瞄准时双手紧握枪身

1425年的胡斯战争中，有人继续改进了枪机和铳床。一般我们所称的火绳枪出现在了战场上。

枪管前端的钩可以勾住城墙等防御设施，吸收后坐力演化流程：

到马克西米连一世时期，这种被称为火绳枪的新式武器，已得到广泛运用。

2.火绳枪的威力在以往的认知中，盔甲在火器面前溃不成军，火器的出现立刻导致了盔甲被淘汰。但随着研究的深入，这种情况似乎并不属实。下面我们就来探讨一下，15-17世纪的甲胄，面对同期的火绳枪射击时，是否仍然能给穿戴者提供可观的防护吧。影响火绳枪威力的因素有很多，大致有：铳管长度、口径、火药性能与装药量、密闭性等，我们先考虑一些显而易见的。

2.1 筒长
一般的火绳枪管长为70-120cm，有些能超过150cm以上，手铳则可能小于50cm。那么铳长能带来什么好处？
下面是出自Krenn格拉茨火枪实验的数据

两把火铳在其他条件相似的情况下，仅仅是筒长675mm与952mm的差距，造成了弹丸初速度有392m/s与451m/s的区别，初动能则有2463J与3271J之差。2.2 火药
火药是火绳枪威力的来源，当时在全球普遍使用的，是被称为黑火药（black powder）的混合物。同样的，影响黑火药性能的因素也有很多。


2.2.1 配方成分
黑火药的配方通常根据应用的不同而略有差别，在火绳枪盛行的时代，大部分强国根据不断的实验，已经定下了较为适合自己的配方比。但是由于时代技术限制，原材料的纯度与现代工艺制造的相比较为落后。根据一些专家推算，同样成分的古代黑火药的威力大约只有现代火药的50%-70%左右。

2.2.2 颗粒化
在14世纪末期，欧洲人发现经过颗粒化的火药，不仅不容易失效，装填起来较为容易，其燃烧速度也比粉末状火药要快，威力更大。

有人甚至声称颗粒火药要比粉末火药增效3倍。这当然是夸张的说法。

一般情况下，粉末火药和颗粒火药相比，弹速会减小30-40%，初动能降低近一倍。

2.2.3 越快越好？
欧洲人发现火药颗粒化虽然提供了更强的威力，但是过快的燃烧速度并不与铅弹威力成正比。原因在于颗粒火药极快的燃烧速度使得枪膛内压力峰值较高，同时又迅速地在铅弹出膛前烧尽。1540年，法国人制定了黑火药尺寸分级标准，通过控制、并标准化火药颗粒的大小，他们可以在保持同等威力的前提下减少发射用量，同时控制膛压。2.3 口径典型的火绳枪口径在18mm左右，弹重32g。同样装药时，口径越大，弹丸越重，一般威力也是越大。速度较低的重弹丸可以让火药充分燃烧。弹丸出膛时的完整度更高，不会把化学能大量浪费在火气和杂屑上。

火铳发射时，膛内的高压高热会使铅弹变形，严重的在膛内弹丸就已经大部分融化。而铅弹掉落遗留在枪膛内的残屑，不但使下一发装填困难，更可能导致炸膛。

这是一份日本铁炮测试的表格

（比较三匁5g装药和十匁6g装药可知，从689增至1035.5，提高了346.5J，而从4g装药增至5g装药只提高了不到100J）。与弓弩射重箭增加威力有一定相似之处。
结论：

一般来说，相比初速，【口径】对威力的提升更大.2.4 装药量
装药对威力的影响是最直观的，装的多，打得狠。虽然影响因素很多，但是我们仍然不妨直接设同样的铳，其弹丸动能大约与装药量成1/1的线性关系。

在14世纪，手铳的装药量一度达到50g（1.75oz）的地步，发射184g的铅弹。一些复原的火门枪用50g火药催动50g的铅弹，另外一些一些发射箭矢的火器装药量也达到了20或50g。

随着火药的发展，到火绳枪时代，通常采用装药/弹重比为2/3的比例。再到英国内战时，装药/弹重比已逐渐减至1/2，最后到拿破仑时代，这个比例已低至1/3。
3.推算流程
现代想复原古代火药威力的难点主要在于古代火药的不可复制性，除了配方、颗粒大小形状的差异外，古代原材料的纯度也是很难把握的，所以我们只能进行大量的假设，并在假设的基础上进行推测。
3.1 基础公式
以下是Krenn的格拉茨实验

与日本相对较为简陋的实验

两者使用的都是现代火药。
通过比较117号与3匁筒、272号与10匁筒的数据，我们可以看出近似的口径和装药日本测试的威力只有格拉茨实验的70%。原因可能是两者实验的火药不同。我们可以暂且将格拉茨火药的威力系数设为1，那么日本实验的火药威力系数为0.7，再考虑到古代颗粒火药由于配方和纯度的关系，约为现代火药的50%-70%，那么我们可以粗略的将15-17世纪的颗粒火药威力系数设为0.5，而14-15世纪粉末火药的威力系数约为0.25。
格拉茨火药 1
日本实验火药0.7
15-17世纪颗粒火药0.5
14-15世纪粉末火药0.25
这样一来，我们就可以根据现代火药做的实验来推测使用古代火药的火绳枪威力了。

具体方式为，按照先口径再管长的顺序找到最合适的基准实验对象，然后将其测试威力A代入公式：
A X历史装药量÷实验装药量X古代火药的威力系数÷实验用的火药的威力系数。
3.2 距离、衰减与口径
人又谓鸟铳能击二层，尝试之矣。八十步之外，能击湿氊被二层。五十步之外，能击三层四层。
通过比较格拉茨火枪实验中不同口径的弹丸在不同距离上的速度及其他实验，可以看到：
弹重超过30g的重型弹丸，在30米处能量约衰减为75%，在100米处能量约衰减为43%，那么粗略估算150米处能量约衰减为40%左右。
弹重为20-30g的中型弹丸，在30米处能量约衰减为70%，在100米处能量约衰减为38%，那么粗略估算150米处能量约衰减为35%左右。
弹重低于20g的轻型弹丸，在30米处能量约衰减为65%，在100米处能量约衰减为33%，那么粗略估算150米处能量约衰减为30%左右。

我们可以得到一些有趣的结论：
A．随着距离增加，弹丸的速度下降的很快；
B．重型弹丸比轻型弹丸的下降速度要缓慢；
原因在于，同样能量的高速轻弹与低速重弹的空气阻力不同：
F=(1/2)CρSV^2。
式中：C为空气阻力系数；ρ为空气密度；S物体迎风面积；V为物体与空气的相对运动速度。
简单计算 同等动能
小口径直径25px和大口径直径50px 重量是1:8 那么速度比是 [根号8]:1 截面积为1:4
通过公式计算 小口径弹丸受到的阻力是8X1: 1X4 也就是2:1 是大口径弹丸的两倍。

3.3 对木板的穿透力
从格拉茨火枪实验可以看出对木板的穿透力大致如下：

2005年日本前装枪射击联盟做的实验中，在约30米的距离上，10匁筒击穿了6层直径4厘米的竹束，6匁筒击穿了4层直径4厘米的竹束。
赵士祯也做过实验，鸟铳用柳灰火药百步外射击可以穿透2层1寸厚板（合计约66mm），北方用的麻秸灰火药只能穿透1层（33mm）。根据估算，柳灰火药鸟铳出膛动能约为1000J左右，150米外衰减至300J。
1595年朝鲜主簿申忠一出使建州女真，女真酋长马臣向他打听日本情况，申忠一称倭铳”能穿两重真木防牌笼以薄铁者, 透过此盔，何足道哉”, 女真人之立左右者, 皆相顾愕然.
3.4.盔甲的防护力
关于盔甲的防护性能，在《骑士与风炉》中已有详细测试，在此不再赘述。

* 铁质军需盔甲(最低品质) 系数(W) 0.5
** 低碳钢盔甲(中等品质) 系数(W) 0.75
*** 中碳钢盔甲(米兰) 系数(W) 1.1
**** 硬化(hardened)中碳钢盔甲(因斯布鲁克) 系数(W) 1.5 （估计）

详情请参考
板甲防御能力篇（骑士与风炉9.4-9.5节选
4.欧洲的情况
16-17世纪常见的重型火绳枪(musket)

轻型火绳枪(caliver)

1578年的西班牙试枪记录中记载，每支西班牙轻型火绳枪需要用四倍标准装药1.125oz（31.9g）和双倍重的试射铅弹1.5oz（42.6g）测试两次方可合格，而每支重型火绳枪的标准是85g火药和两个分别重56.7g的铅弹。那么轻型火绳枪的标准装药为8g，弹重21g；重型火绳枪标准装药21.25g，弹重56.7g。但是在实战中，士兵经常用双倍装药。16世纪的军事作者罗格威廉爵士在他的《战争简述》书中写道，重型火绳枪每8到12次射击消耗1磅火药，轻型火绳枪每20-30次射击消耗1磅火药。计算结果为重型火绳枪装药约45g，轻型火绳枪装药约为18g。正好是标准装药的两倍左右，其装药/弹重比约为4/5。
1639年，英国有人建议将musket的管长减短至三英尺半（一般管长为4英尺），同时装药/弹重比例从2/3缩减为1/2。而英国人的试枪标准则为2倍装药，可与西班牙的4倍装药试枪相比照。数十年后的记载显示，musket装填时需要1/2弹重的优质火药或者2/3弹重的普通火药。即弹重为37.3g的典型火绳枪装药为18.65g优质火药或者24.9g普通火药。
通过对当时火枪手携带的定装火药瓶的研究来看，根据一个火药瓶的容积计算，标准装药会超过弹重的1/2。
根据Krenn格拉茨火枪实验、日本火器实验、及前面计算可知

15世纪传统板甲的胸甲厚度约为1.5-2mm，基层士兵材质约为*或**，加上弧度也只能抵御700J以下铅弹的侵蚀。即便是骑士老爷们，其***盔甲的防护力也不能保证其在百米火绳枪直击中生还。在火器的冲击下，鸠胸加厚板出现了，偏斜角度更大，胸甲厚度增至3mm以上，甚至出现了额外的附加装甲。面对***级3mm鸠胸板，30度角攻击的子弹需要2200J，45度角攻击的子弹需要2500J来击败它，在一百米外，或许只有重型火绳枪能够威胁到它。
Barwick主张“重型火绳枪能够在100码杀死穿着防弹盔甲(proof armour)的人,在400码杀死穿着普通盔甲的人,在600码杀死没有穿着盔甲的人”。可见，他说的应当是当时的事实。

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注：本文日本及明代甲弹对抗部分已经遗失，本人依照回忆酌情予以补充，尽量做到正确

5.日本的情况

日本战国时代主流火枪以3匁筒（主要是农民狩猎自卫用，当然也可以用于战阵，侵扰明朝的倭寇很多也是用这个）、6匁筒（职业足轻火枪手）和10匁筒（较为沉重，被称为武士筒，个别比较高大强壮武士使用）为主。面对这些火枪，日本足轻和普通武士的御贷具足普遍厚度为0.8到1.5mm，也仅能抵御300j能量的流弹，面对这种情况，一方面日本积极引进更厚重的南蛮胴（即欧洲板甲胸甲），其2.5mm以上厚度已经足以抵御3匁筒和6匁筒的射击了，实际上当时日本人也提到“除了南蛮胴其他铠甲都会被铁炮射透”，另一方面日本的甲匠们也采取简单粗暴的加厚办法，如伊达政宗的黑漆五枚胴具足，其胸甲厚度足有4mm

6.中国的情况

大明火绳枪的起源按照最普遍认可的结论，是双屿屯门之战后俘获日本工匠和种子岛铁炮之后仿制的产物，以3匁筒为主，之后又有威力更强的鲁密铳（即奥斯曼土耳其的长管图菲克火枪），其威力在1000至2000J不等。

广州出土的明铁甲，厚度1.5到2mm，考虑到重叠因素，明代的优质铁甲勉强可以应对百米外火绳枪的射击，但是其防御力还是显然不足，在壬辰战争中，明军和采用明式装备的朝鲜军多次在日本火枪射击下死伤惨重，包括不少高级将领也因此伤亡。另外明代还提出“刚柔牌”、紫花罩甲、湿布幔等防弹方法，此处姑且一提

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6.2
三钱鸟铳的威力固然胜过传统手铳，但是其威力仍然不能让所有人完全满意。
因为明国人即将面对他们最后，也是最强的敌人——满清。
“死兵在前，锐兵在后。死兵披重甲，骑双马冲前”
“当兵刃相接之际，披重铠执利刃者，令为前锋。披短甲即两截甲也善射者，自后冲击。精兵立于别地观望，勿令下马，势有不及处，即接应之。”
满清与日本不同，日本尚有火器可与明军火器对射，满清在一段时间内除了盾车以外，只能依靠士兵的护身盔甲来对抗明军的火器。但也因此，比起日暮西山的明军来，满清的盔甲可谓精良无比。
明人记载：
“贼兵所带盔甲面具臂手，悉皆精铁，马亦如之”
“虏多明光重铠，鸟铳之短小者未能洞贯”
除了提高盔甲的质量外，满清还使用穿戴多层盔甲的方式增加防御力：
“先以重甲外披绵甲，盔外戴大厚棉帽者，在前执盾而进，立於山城之下”
“执狼筅、长枪、大刀利剑，铁盔之外有绵盔，铁甲之外有棉甲”
满清的甲也被郑家用到铁人军上：
「吊(调)各提督统领班回思明，选练征剿。迨至，集诸将议曰：『先年护国岭杀败阿格商所拾衣甲，全身披挂是铁；所以敢下马打死仗者，恃有此耳。其如我兵精勇何？今我亦用此披挂，剿杀丑虏，诸将以为何如？』戎政王秀奇进曰：『披挂全身穿带，不下三十觔，虏有马驼，载穿带尤易，若至下马打死仗，战胜不能追赶，战败则难收退。今我兵欲以一人穿带三十斤步行，雄壮者步伐不难，痿小者未见其便』。藩曰：『须拣选雄壮强健者当之』。甘辉进曰：『岳家军多自负带，我朝戚南塘令兵卒两脚股负沙操练，岂畏重耶？要在拣练得法耳』。时适左戎旗管理大候缺将王大雄，将披挂付其穿带。雄手执战椇，步伐整齐，如赴敌状，动履如飞。藩喜曰：『似此可纵横天下矣』！遂行冯工官传督造陈启等日夜制造披挂铁面，专意为之。诸将亦以为可。大雄，长乐县人，腰大数围，力举千斤，有武艺。后因拔为左虎卫正领兵中军官。行各提督、统镇挑选勇壮者吊(调)入亲军。」
从各方记载来看，满清的重甲足以抵御常见的三钱鸟铳在30米以上距离的射击。明人为了抵挡满清的重甲猪凸，火绳枪的更新换代迫在眉睫。


赵士祯在神器谱中介绍了一些新式火绳枪：
西洋铳，药一钱，弹八分。弹重3g，装药3.71g，其管长五、六尺（1.65-2m长），是一般火绳枪管长的两倍。其主要特点是轻便、初速快、射程远，风格与天工开物鸟枪（长管鸟铳）相似。(计算时参考格拉兹实验，管长是普通火枪2倍，大约乘以系数1.5)

鲁密铳，药四钱，弹三钱。弹重11.13g，与三钱鸟铳相同，装药14.84g，其管长四尺五六寸（约1.5m）。主要特点为装药多，威力足。
(计算时参考格拉兹实验，管长是普通火枪1.5倍以上，大约乘以系数1.4)
倭铳/三钱鸟铳与上述两者比起来，狠远不如噜蜜，轻便不如水西洋，甚至在赵士祯眼里，其枪机设计也不如：“噜蜜为最大，西洋次之，小西洋又次之，倭铳实属下品”
赵士祯也介绍了大口径火绳枪：九头鸟。其铳床形状及发射散弹的特性与日本的一些同类有一定的相似之处。

除了赵士祯介绍的这些神器外。在明末风雨飘摇的岁月里，明军面对后金重甲兵的冲击，还使用过一种带支架的重型火绳枪，被称为搬钩铳或斑鸠脚铳的可能均属同类产品，记载中有时候也称为大鸟铳（当然，不是所有的“大鸟铳”都是支架重型火绳枪）。从绘图可以看出，是仿制欧洲当时流行的重型火绳枪。弹重一两二钱至一两六钱，装药为弹重的2/3，与英国一致。以装一两五钱弹（55.65g）为例，则装药为一两37.1g。

计算可得

7. 盔甲の末路
比较16-17世纪欧洲、日本、明国三地的火绳枪与盔甲情况后，我们可以看到，尽管火绳枪提供了真正击败盔甲的可能性，在这两个世纪，盔甲仍然在发挥着自己的作用。但是，化学能已经取代人力站在了盔甲面前，这个对手是盔甲无法战胜的。除了板甲在形制上挣扎了一下外，各地盔甲都不可避免的，走向了最简单、最有效——但同时也是最终的末路——加重盔甲这条路。当盔甲加重到人力无法承受，而化学能却依然在高歌猛进的时候，大部分盔甲退出了历史舞台。至此，一支强大的军队，可以没有任何一套盔甲，却不能没有火器。