·閩人要籍百部評鑒·
94.丁拱辰與《演炮圖說輯要》
丁拱辰是我國一位十九世紀取得了令人矚目成就的、介紹西方先進軍火科學的先驅者與愛國火炮專家。他為了抗擊外侮,拍案而起,上書清廷,請纓報國,決心運用所學的西方先進兵器科技知識報效祖國。所著《演礮圖說輯要》及其《后編》等,主要以圖說的形式描述了當時美、英、法等西洋各國先進火炮的構造與應用技術,各種戰艦、火輪車、火輪船、炮彈的結構、性能與使用方法,各類炮臺、炮位的修建安置與操作方法,還介紹了他自己所改進的“甚合時用”的“滑車絞架”和用象限儀測量演炮高低的方法,并進一步闡發補充說明了各種火炮和小型火器的制作、鑄彈配藥、火炮的操縱演練、火藥庫的制式以及選將練兵方法等等。
《演礮圖說輯要》四卷《后編》二卷,(清)丁拱辰著。
丁拱辰(1800一1875),一名君軫,字淑原,號星南。福建晉江人,是元代留居泉州的阿拉們商人的后裔。“少入私塾,即通三角八線之法”(《福建通志·丁拱辰傳》)。11歲那年,因家庭經濟桔據而輟學務農,耕余仍刻苦自學。后家境好轉,曾納貲捐監生。能自制“日晷”等小型儀器,對天文、歷算饒有興趣。自17歲起,迫于父命,隨父到浙東經商。20歲時又隨叔父丁杜賢到廣東經商。其間,仍研習天文、算學而不倦,常于靜夜仰觀星象。根據古代天文儀器璇璣玉衡的原理,自制“象限全周儀”,以測量度數,推算時辰,多與古人暗合。
道光十一年(1831),丁拱辰漂洋過海,出國謀生,先后到過菲律賓、呂宋諸島、伊朗和奧斯曼帝國等。在海外期間,他把自制的“象限全周儀”帶在身邊,用于測量水程遠近、地勢高下、北斗方位等,準確無誤。此事引起西洋舟師的重視,都把所收藏的有關圖書資料借給他閱讀。在與西洋舟師接觸交流的過程中,丁拱辰發現西洋的量天尺與中國古代天文儀器璇璣玉衡之理相似,并由此悟出炮法要領,萌發出制炮、用炮的思想。于是他暗下收藏有關西洋火炮制造和演放之法的資料圖式, 如饑似渴地學習,專訪細記,潛心研究,參以已意,并在航經各地時,更加注意實地考察,加以發揮改進。很快便掌握了西方各式槍炮和船艦的構造原理與操作方法,為日后探索西方先進的兵器科技打下了基礎。
道光二十年(1840),中英鴉片戰爭爆發時,丁拱辰適從海外歸來,寓居廣州。他親眼目睹了英軍恃仗炮火,侵略海疆,清廷戰敗,民族受辱的慘狀。為了抗擊外侮,他拍案而起,上書清廷,請纓報國,決心運用所學的西方先進兵器科技知識報效祖國。正如他在《演礮圖說輯要》自序中所說:“適紅夷肆逆,蕃舶所向,火礮為先。宇內同仇,共圖撲滅”。
道光二十一年(1841),他將多年來的考察所得的有關西洋火炮的資料,覃研精思,繪制“演炮差高”和“用滑車拉炮、舉重”等圖說數紙,積頁成卷,編成《演礮圖說》。通過時任御史的同鄉陳慶鏞,轉請山東通曉數學機械原理的丁守存等人代為勘定。而后罄箱傾囊,自費千金,將該書刊刻行世。又連同測量演炮高低的象限儀一具,一并呈交原兩廣總督鄧廷楨。遺憾的是,此時林則徐已被革職遣戍,未能舉用,遂由鄧廷楨轉呈廣東各大憲。
道光二十二年(1842)春,該書又輾轉呈送到在廣州的靖逆將軍奕山等人手中,經核準后按法試造。此間,丁拱辰被派住廣東燕塘炮局數月,負責督率團練炮手,親自傳授演炮之法。他“擬圖說數則,言簡意賅,刊刻多張,懸掛炮臺,使人人易曉”(《演礮圖說輯要》卷一,奕山等:《進呈〈演礮圖說〉奏文》)。是時,廣東紳士潘仕成熱心報效,捐貲仿造西式大炮40門,又從國外買回一些西洋大炮和炮彈。丁拱辰經深入觀摩比較,進一步掌握中西各式大炮的制造原理與操作方法。經過短期的訓練,燕塘炮局的各炮手對他的演炮之法,都能熟悉掌握。他又發明了滑車絞架,用以操縱火炮,使炮身上下左右轉動以改變射擊角度方位,既靈巧結實,又省力便捷,成為當時先進的武器。由于他深入兵營戰地,得以親比較中西各種炮式,取得了大量的實物資料,積累了豐富的實踐經驗。所以大者定于墩臺,小者隨意移動,無不宜之。因獻書有功,演試準確,訓練有素,頗有成效,兩廣軍門特為奏請賞給“六品軍功頂戴”。道光帝得知丁拱辰著有《演礮圖說》和在廣東“演試有準”消息后,于道光二十二年(1842)七月命奕山、祁(土貢)查明具奏。后因《中英南京條約》簽訂、鴉片戰爭結束,皇帝對此事便不再關心。同年十二月,僅在奕山等人的奏折中批示:“覽奏均悉”。然而,丁拱辰無意于仕途,見海氛平息,于道光二十四年(1844)挈眷歸泉州靜居。
歸寓泉州后,丁拱辰仍繼續研究,日夕奔馳,殫竭精神。在丁守存和鄭復光等人協助下,根據兩年來的實戰經驗,三易其稿,重新修訂了《演礮圖說》,終在道光二十三年(1843)在泉州會文堂洪文品刊行了《演礮圖說輯要》。
《演礮圖說輯要》凡四卷,49篇,附圖樣110多幅。全書主要以圖說的形式描述了當時美、英、法等西洋各國先進火炮的構造與應用技術,各種戰艦、火輪車、火輪船、炮彈的結構、性能與使用方法,各類炮臺、炮位的修建安置與操作方法,還介紹了他自己所改進的“甚合時用”的“滑車絞架”和用象限儀測量演炮高低的方法等。圖文并茂,一目了然。其中:卷一主要載錄演礮差高圖說、舉重等第各圖說和滑車絞架諸器與礮圖說;卷二主要介紹美國、法國、英國的炮式及圖注、用炮之法,此外還介紹了配用火藥彈子、量炮和立靶等法;卷三主要說明構筑和安置炮臺、鑄造炮彈和炮位、西洋各式火彈、西洋炮臺、西洋制炮用法等,此外還對西洋養兵習武、助膽良方等炮術,以及炮法疑問等作出解答;卷四記載西洋炮架圖注、西洋量天尺圖解、西洋戰船和西洋火輪車火輪船圖說,還闡述了變通籌備久遠之策等。由于該書是在廣東寫就的,在當時“廣省百凡工作,皆用廣尺” 《演礮圖說輯要·凡例》, 因地域的原因,原書各圖,皆用廣東尺寸標記,以便廣東工匠生產方便。
該書是中國近代史上第一部詳盡介紹西方軍械技術、普及炮兵常識的專著。其最主要的科技創見在于:以演炮立表的方式解決了演炮差高問題, 采用象限儀來測量演炮的高低,并用半周儀合參矩尺來計算炮彈墜數,以及掌握用炮要法和解答炮法疑問等等。該書的出版,通過吸收西洋先進的火炮知識來提高我國自己的演炮水平,受到許多愛國志士的普遍重視和好評。李鴻章就曾評價:“中國制炮之書,以湯若望、則克錄及近人丁拱辰《演礮圖說》為最詳,皆不無浮光掠影,附會臆度之談,而世皆奉為秘書。”清代著名物理學家鄭復光在“見再改版本,又見三易稿本”后,“歡忭傾倒”,稱贊此書寫得“深入要理”,“能言之鑿鑿,欽佩之至”。(均轉引自郭金彬:《丁拱辰及其〈演礮圖說輯要〉》,《自然辯證法通訊》2003年第3期)
道光二十九年(1849),丁拱辰偕其胞侄丁金生應欽差大臣賽尚阿之聘,赴廣西桂林主持鑄造了重量自一千斤至八千斤不等的各種大小火炮106門,還兼造了一批火藥、火箭、火噴筒、抬槍、鳥槍等武器,經過試驗,均甚適用。后在此基礎上,他又撰寫了《演礮圖說后編》,凡二卷64篇,附圖樣81幅,于咸豐元年(1851)在桂林刊刻。該書進一步闡發補充說明了各種火炮和小型火器的制作、鑄彈配藥、火炮的操縱演練、火藥庫的制式以及選將練兵方法等等。由于監制有功,丁拱辰被進升為知縣留原省補用,并賞給五品花翎頂戴。但他依然無心仕途,在完成鑄炮和教習演練之后,再次回歸故里泉州。不久,丁拱辰聽說明末有德國人湯若望傳授并由安徽人焦勖記述的《則克錄》一書,便設法購買,認真研讀,撰寫了《增補則克錄》三卷,對原書疏漏和舛誤之處,作了修改補充。
咸豐三年(1853),同鄉御史陳慶鏞回泉州辦團練,請將丁拱辰所著《演礮圖說輯要》和《增補則克錄》進呈御覽。曾得旨優獎,并要丁拱辰晉京等候引見,后因病未果。同治二年李鴻章巡撫江蘇,龔顯曾等推薦丁拱辰于李鴻章。李鴻章十分器重,委派他隨身赴滬襄辦理洋器炮箭。在此期間,丁拱辰又繪圖撰說, 編成《西洋軍火圖編》六卷,附圖150幅。書成之后,被授予廣東候補縣丞,后升為知縣,留廣東補用,并賞給五品花翎。至此,丁拱辰的“演礮”理論,已形成了一個比較完整的體系。
綜觀丁拱辰的一生,確實是為十九世紀我國的軍火科技發展殫精竭力,日夕奔勞、取得了令人矚目的成就,他不愧是一位介紹西方先進軍火科學的先驅者與愛國火炮專家。