丁拱辰

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丁拱辰,机械工程专家。最早系统考察了西方火器的使用和构造并研究制造了中国火器。在中国首先进行了蒸汽机、机车和轮船的模型制造。撰写了中国第一部有关蒸汽机、机车和轮船的著作,为创建中国近代机械工程做出了贡献。

丁拱辰 - 生平概况

丁拱辰,又名君轸,字淑原,号星南。1800年生于福建泉州府晋江县的一个乡村回族家庭,他的始祖赛典赤?瞻思丁,原是阿拉伯贵族,后入仕元朝。丁拱辰的父亲丁宗璧是个小商人。丁拱辰十一岁时,因家中经济拮据,被迫中断在村塾的学习。劳动之余,他坚持读书,有时还研读兵法。后来终于捐为监生。1817年,遵父命外出经商,仍不忘读书。他还对天文观测产生了兴趣,并自制出测晷、验星等天文仪器。

丁拱辰出生于陈埭回族商人世家。祖父“……群相劝勉投笔学陶,给帖开行,专售南北货物。舟车辐辏,商贾云集,以故资质颇饶。”祖叔“辍业学商,求利于市,辛勤服贾。乡中学贾者皆师事之。”其父丁宗璧常到浙江、台湾等地经商。丁拱辰17岁时随父到浙东学习经商,20岁又随从祖丁杜贤到广东。他留心经营商业的同时,锲而不舍地学习。

1831年,丁拱辰随外国商船出国谋生,先后去过菲律宾、昌宋诸岛、阿拉伯等地。这期间,他注意结识懂度数之学或精于制作者,共同研讨,特别注意考察船制炮式,习闻习见,殚心讲究。1840年,他从国外归来,看到国家受鸦片走私之害及英军的入侵,忧心忡忡。凭着报国之志,他积极改进中国的火炮技术,并努力推广自己的成果。为刊刻自己的著作《演炮图说》 ,竟倾家所有。1850年,他应邀去桂林制造兵器。翌年春,又受命赴广西监铸火炮,用于镇压太平军。接着去福建办团练。后来,又出国经商。1861年,李鸿章向清朝政府荐举丁拱辰,要他随军襄理洋器。李鸿章赏识他的才艺,奏请授予广东候补县丞,赏给五品花翎,但他未曾到职。传说他卒于1875年。

1842年春,丁拱辰将《演炮图说》呈交原两广总督邓廷桢,转送靖逆将军奕山和两广总督等人。经许可,按法铸炮,并在广东燕塘炮局传授炮法。

《演炮图说》问世后,丁拱辰在当时科学家山东日照人丁守存、数学家、物理学家安徽歙县人郑复光的帮助下,三易其稿,1843年重辑为《演炮图说辑要》出版。全书分4卷50篇,附图110多幅,对各种炮式、火药以及轮船、战舰的制造和运用,都详加说明,并附有图表。

1849年,丁拱辰应钦差大臣塞尚阿之聘,前往广西桂林,从事铸造各种类型的火炮、火箭、火喷筒等军器,并在此基础上先后写出《演炮图说后编》2卷,64篇,附图81幅。又对德国天主教士汤若望口述、安徽宁国人焦勖笔录整理的兵书《则克录》进行补充修改,重新编成《增补则克录》3卷,附图样88种。

洋务运动兴起后,丁拱辰北上江苏、上海,为编撰西洋武器著作和研制西洋武器而奔劳。1863年编成《西洋军火图编》6卷12万字,附图150幅,使西方军事技术在中国得以广泛传播和应用。

丁拱辰在1831-1841年间,先后成功地制造了蒸汽机雏形和机动轮船雏形。他还撰写了《西洋火轮船图说》,并绘有制造图式,是中国近代第一篇关于火车,火轮船的论文和设计制造图。

1849年,丁拱辰、丁守存等铸造各种类型的大小火炮106门,兼造火药、火箭、火喷筒、抬枪、 鸟松 等火器。经过这次实践,他又对《演炮图说辑要》加以补充阐发,写了《演炮图说 后编》一册二卷。主要内容有各种小型火器的技术操作、距离测量、演练练习和选 将练兵方法,以及火药库的制式等,把西洋兵器及其操练,叙述得相当详尽。 此外,丁拱辰还指出德国教授汤苦望、安徽人焦勖记述的《则克录》的一些疏 漏舛误。如《则克录》未言中线加表之法,“则炮法无准,无准则不中,不中则不 能克敌”。于是他为该书补充修改,增入中线差高加表,使炮法准确,重新编补成 《增补则克录》(共一册三卷),附图80种。逐条批注《则克录》中的《火攻挈要 》的正误,为中国制造火炮提供了理论依据。 洋务运动兴起之后,丁拱辰北上江苏、上海,为编撰西洋武器著作和研制西洋武器而奔劳。1863年,这位年逾花甲的老人又编著了《西洋军火图编》60卷,12万 言,作图150幅。  

丁拱辰 - 火炮研究

1840年回国后,基于对外国火炮的研究,丁拱辰提出中国应当采用火炮加表之法,并据试验结果绘成《演炮差高图说》,提高了炮的命中率。广东巡抚梁宝常在广州郊区亲眼看到用此法演放火炮成功后,奏报朝廷,赏给丁拱辰六品军功顶戴。为了防御侵略,丁拱辰汇集有关西方兵器的资料,总结自己的研究所得,撰成《演炮图说》一册,于1841年出版。该书的主要内容是写演放火炮的方法,还述及火炮铸造、炮台修筑、火药配方等。1842年存,此书受到两广总督祁、靖逆将军奕山的重视,命西拉本帮助丁拱辰到军队中传授技术。同年,清朝政府下令推广《演炮图说》所述方法。后来,丁拱辰将此书修订为《演炮图说辑要》四卷,于1843年秋出版。

丁拱辰在兵器技术方面的研制成果颇多。他设计了火炮的滑车绞架,用于调整炮身的位置,改变射击的角度,使操作灵活方便。例如,移动调整几千斤重的火炮,过去要用几十人,采用滑车绞架后仅需几个人。因此,这种滑车绞架在广东被用于陆上炮台和兵船。当时,铸炮可用铜或铁。但铸铜炮成本高于铸铁炮。丁拱辰参考西洋炮的构造,研究改进铸铁炮技术。经过调查和试验,他选用广东产的新黑蔴铁七成、洋蔴铁三成为原料,采用泥型,浇口设于炮口,巧置引门,终于铸成了性能良好的铁炮。他认为,西洋炮弹采用泥型铸造,炮弹表面产生线痕,不够光滑,影响射程。于是,他改用失蜡法浇铸。铸得的炮弹光圆无痕。他还主张将炮弹铸成实心和通心两种,后者的长处是弹体轻、射程远。在桂林时,他与丁守存合作,铸造各种火炮百余门。还制造了火箭、火喷筒、抬枪、鸟枪、火药等。

1841年写成《演炮图说》,1843年修订为《演炮图说辑要》,其中所附的《西洋火轮车火轮船图说》是中国学者自著的第一部有关蒸汽机和火车、轮船的著作。1851年写成《演炮图说后编》,1863年又著《西洋军火图编》。

丁拱辰 - 研究制造

据《演炮图说辑要》中的《西洋火轮车、火轮船图说》记载,丁拱辰曾目睹过小式蒸汽机车,因而“粗知机械之大概”,又“召良匠督配尺寸,造小火轮车乘”。这辆小蒸汽机车长1尺9寸(632.7毫米),宽6寸(199.8毫米),载重30余斤(约15公斤),配置一台铜质直立双作往复式蒸汽机。他还在这台蒸汽机的基础上,制造了一艘小轮船,船长4尺2寸(139.86毫米),“放入内河驶之,其行颇疾,惟质小气薄,不能远行。”后来他又绘成轮船图,却因“无制器之器”,不能造大的实用轮船。尽管如此,丁拱辰的工作仍表明中国机械工程技术进入了一个新的发展时期。

丁拱辰和丁守存(约1812~1885年)根据英国新式火箭,于1850年在广西桂林成功地研制了由金属火箭筒构成的近代大火箭,射程200余丈(660米)。“后底五孔出火焚烧(5个喷管),一刻之久,烟雾迷空。以之火烧敌营,冲锋破阵,人遭必死,甚为得用,其功力与火炮并烈”。这是中国研制近代火箭之始。

丁拱辰 - 人物评价

 丁拱辰是中国第一个比较正确完整地论述西洋武器的,比著名科学家李善兰、 徐寿和华衡芳等早十多年,在我国近代科学技术方面有较突出的建树。他的军器和发明,对巩固国防,抗击外国侵略者,曾起过一定的作用,引起了我国当代军事科 学家的重视。他的治学态度和方法,值得后世借鉴学习。

丁拱辰 - 主要论著

1 丁拱辰.演炮图说.1841.
2 丁拱辰.演炮图说辑要.1843.
3 丁拱辰.演炮图说后编.1851.
4 丁拱辰.西洋军火图编.1863.
5 丁拱辰.火炮必须用滑车绞架图说.见:魏源.海国图志,卷五十五.
6 丁拱辰.仿铸洋炮图说.见:魏源.海国图志,卷五十五.
7 丁拱辰.铸炮弹法.见:魏源.海国图志,卷五十五.
8 丁拱辰编.增补则克录.

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