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日誌2022-10-10 08:48

[達人專欄] 火藥引擎,與火藥引擎意外造成的機槍發明人爭議

作者:子珅

火藥引擎

火藥引擎(gunpowder engines)是一種非常早期的引擎,最早的文字紀錄是達文西(Leonardo da Vinci, 1452~1519)筆記中的紀載,結構類似有個皮革蓋子的火炮,翻譯與單位轉換後如下:

「一種用來舉起重物的機制。以類似拔罐的方式用火舉起重物。器皿直徑應該要有60公分,高600公分。 該裝置應該要像臼炮一樣被從下方點火,然後點火孔要被迅速馬上蓋上。裝置底部像風箱一樣有著非常強韌的皮革,這皮革會上升,而這就是舉起重物的方式。

簡單來說,這套機制是利用火藥排出火炮炮管內的氣體,進而讓擋在朝下的炮口前的皮革被裡面產生的低壓向上牽引,達成拉起重物的目的。達文西並不是這個裝置的發明人,而是最早紀載者,實際來源未知。有其他許多人物如伽利略(Galileo Galilei, 1564~1642)也有研究過這個概念,不過實際運用要等到1661年的英國人Samuel Morland與1678年的法國人Jean de Hautefeuille,這兩個人都想用火藥引擎中的低壓來吸水。

第一個已知建造實例則屬於荷蘭科學家克里斯蒂安·惠更斯(Christian Huygens, 1629~1695,你會在物理課本裡讀到他提出了光的波動說),製造於1678年,他的版本長這樣:

火藥會被放在H處,點燃後產生的氣體會將活塞B向上推,直到到達A腔頂端,這邊有兩個孔洞C允許氣體離開,在氣體離開足夠量後活塞B會因為自身重量下降並密閉A腔,低壓產生的拉力就可以透過活塞與滑輪將重物向上拉。

根據他的展示用火藥引擎,高2.4公尺、直徑0.45公尺的火藥引擎僅僅需要1.8公克的火藥就可以拉起0.5公噸的重量。然而,由於之後蒸汽機興起,更容易製造、使用與維護的蒸汽機很輕易的就把火藥引擎給排擠掉了,後者在這之後就非常少被提及。

世界上第一挺機槍的短暫爭議

目前世界公認的第一挺是Maxim機槍,在發明當下也是被承認的,雖然說馬克沁爵士(Sir Hiram Maxim, 1840~1916)自稱發明第一挺自動槍枝並不正確,但把自動槍枝改成機槍就沒問題了。

馬克沁爵士與一挺Maxim機槍。

然而在1893年,一名在英國的《海軍部與騎兵衛隊憲報(Admiralty and Horse Guard Gazette)》的編輯刊出了一篇文章,指稱實際上第一種機槍並非Maxim機槍,他們的證據是一份1872年的英國專利,申請人為普魯士人約翰·麥斯米蘭·普萊斯納(Johann Maxmilian Plessner)。


這份專利本身其實就是一具火藥引擎設計,附圖如下:

《海軍部與騎兵衛隊憲報》中的指控稱,普萊斯納的專利完全符合機槍「只靠火藥力量自行裝填下一發」的定義,所以普萊斯納才是實際的機槍發明人。

這篇文章在同年被《工程師(The Engineer)》引用了一次,結果在1894年第83期被一封給編輯的信重重的駁斥了一番。(有人有興趣的話,在第416頁。Archive.org上有這一期。)

普萊斯納的1872年專利實際上就是一份火藥引擎專利,不多不少,重要的改進在於他在上面加上了一個「彈鍊供彈設計,使用彈鍊來供應火藥,這樣火藥引擎就能用彈鍊來連續運作,進而在船上作為輔助動力。那麼,為什麼明明是軍事類政府刊物的《海軍部與騎兵衛隊憲報》會覺得這是一挺機槍的設計呢?

答案是:由於普萊斯納是普魯士職業軍人,英文又不太好,導致他對專業術語的英語認識僅限於軍事術語,例如用「Barrel(炮管/槍管)」或「Gun(炮/槍)」來稱呼他的引擎,用「Ramrod(推彈桿)」稱呼活塞桿等等。

以下引述這封給編輯的信:「......他(海軍部與騎兵衛隊憲報的編輯)有可能意外發現了這份專利並認為這東西與槍有關。然而普萊斯納的繪圖很明顯只是一個用手幫補供水的液壓機。我很難相信一名軍事刊物的編輯會對槍炮如此完全無知,到了沒辦法分辨液壓機與全自動機槍的程度。」

這封信其實就是由馬克沁爵士的,因為他的個性的關係,自己寄信去嗆貶低他和他的發明(不論是有心還是意外)的人算是他的日常。不用說,指控內容經過解釋之後很明顯真的很蠢,所以這個爭論很快就消弭了。

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