图正中上方即为徐州博物馆馆藏镇馆之宝的五十炼钢剑在古代军事历史爱好者的圈子里面，汉代兵器制造似乎并不是一个最热门的选题，跟汉代军事史相比，前有多彩纷呈百花齐放的春秋战国，后有三国至魏晋都是席卷整个中国并且长时间全地域的广阔战争长卷，而汉朝军事热点似乎就只有汉匈战争，其实汉代兵器制造和性能也是一个不容也不应被忽视的重要环节。
汉代陵墓中的冷兵器可谓随葬之冠 资料凭据丰富
汉代兵器出土不仅质量高而且规模庞大，经常一个汉墓就出上千件兵器。如山东临淄的齐王刘襄墓一次即出土兵器2400多件，并且种类基本涵盖汉代所有兵器种类，中山靖王刘胜墓也一次出土武器数百件，还有汉长安武库第一遗址和第七遗址，也都是一次就出土武器一千多件。
值得注意的是，汉代平民墓葬同样有丰富的兵器随葬品，如洛阳烧沟汉墓群和洛阳西郊汉墓群都是平民墓，却也分别出土武器上百件，并且以上都还没有算上数量庞大的出土铠甲，否则就更多了。汉代墓葬兵器出土数量之多种类之繁也为我们今天能够研究汉代武器军事提供了丰富的依据，这使得我们看汉代兵器的时候几乎可以抛开语焉不详的文字史料而专注于对实物资料的研究，这无疑是种奢侈的幸福。因此本文重点也主要是针对汉代考古资料进行阐述。
继承还是革新？大跃进中的汉代军事装备
秦汉之交到汉初的军事装备现状是：青铜兵器装备仍旧占据我国兵器主力，如前述齐王刘襄墓中铁兵器为410件，而铜兵器多达1904件。在世界范围已普遍进入钢铁兵器时代的背景情况下落后于各大主流文明。但短短六十多年后的满城中山靖王刘胜墓(前165年-前113年)，随葬品中的铁兵器数量就已经明显超过了铜兵器，如铜剑3件，铁剑9件，铜镞70件而铁镞371件。再到汉长安武库，上千件的铁兵器相比下，铜兵仅为个位数。
铁兵器的迅速普及也反映在平民墓葬之中，前述洛阳西郊汉墓群中，217座汉墓中铜兵器仅三件，而铁兵器多达数百件。此墓葬群断代为西汉中期到东汉时期。可见从汉初到西汉中期已基本完成青铜到铁器时代的转变。不到一百年之间就完成了铜铁时代的更替，这一速度在世界范围内都是绝无仅有的，堪称中国古代军事装备的一次大跃进！
伴随材质进化，汉代武器形制也有了重大进化。首先是剑越来越长，先秦最长的青铜剑是兵马俑秦剑，长达90厘米左右，在青铜剑里是令人吃惊的长度。而对于汉剑来说这个长度就太不算什么了。汉剑普遍在一米以上，而在西汉统治地域边缘的广东南越王墓中，还有长达140厘米以上的巨剑！这个长度虽然没绝后也肯定是空前了。跟春秋到战国初期的作为卫体武器的短剑相比，这些长剑显然是可以作为主战兵器使用的。实际上汉代墓葬画像石中常见的剑盾或刀盾兵造型正说明了这一情况。
再往后发展，汉代中期以后越来越多的汉环首刀终将取代汉剑成为军队制式主战兵器，到东汉末，剑已很难在战场上见到了，在此之后，剑在中国古代军事历史上和刀的竞争中再也没有占据过主流地位。
跟剑相比，戟的命运更加不可捉摸，传统的有内有内有胡的青铜戟被淘汰，代之以钢铁制的卜字戟，即戟头成卜字形的一个整体：前端尖细锐利，用于刺杀；旁侧伸出一个横枝，有尖有刃，可以钩割，也可以啄击。另一个重要特点是，其横枝（援）与直刃（刺）成直角相交，而不是像传统戟那样，援部上扬，援和胡构成一个钝角。援刺成直角相交的卜字戟钩杀效能显然下降了，其最主要的使用方式当是刺击。（钟少异《金戈铁戟——中国古代兵器的历史与传统》）而刺击威力显然增强了，特别是在刺击破甲（破甲需求也侧面反应防护力的提升），除此以外汉代也有短戟，手戟。
在此时代，传统戈戟句（勾）兵只有等待只有边缘化或仪仗化的命运。世界范围内独具特色的中国句兵传统在实战领域里逐渐终结成为历史（欧洲中世纪的兵器所谓斧戟枪戟等以及中国后世出现的戟刀及方天戟等名虽叫戟实则形制用法都不相同，根本不是一回事）。除戟之外，先秦时代各种千奇百怪造型奇特的精致武器也随着青铜兵器的衰亡被打入冷宫或逐渐仪仗化，形制并未继承下来，在此不一一列举。
较长的长剑、卜字戟、环首刀等物并非汉代首创，早在战国末期的河北燕下都遗址中就已经出现了。不过在战国它们只是零星个例，到了汉代广泛普及开来，大胆的武器形制变革究竟是仅仅对前代的继承还是一次彻底的军事技术革新呢？
颠覆传统工艺——汉代兵器冶金的内在美
中国古代钢铁冶金技术从一开始就注定了极其另类的特性，走上了一条和世界其他各大文明所截然不同的路子。在中国以外的主流文明们在古代主要是采取块炼铁法。也就是由铁矿石在固态氧化还原反应下获得海绵铁，即熟铁，这是一种固态的接近于纯铁的低碳合金。在经过锻打排渣以及进一步表面渗碳以后，可以制成钢，这是一种以熟铁和锻造为主的技术路线。
而假如燃料加的比较多，炉中铁会吸收比较多的碳从而成为铸铁，即生铁。这种铁的熔点要比纯铁低不少，大约为1150摄氏度。“生铁是既硬且脆的，很难用于实际生产，欧洲人最初炼出生铁时，曾将之当成废物抛弃（《中古古代金属冶炼和加工工程技术史》何堂坤）。”
而中国铁器时代初期，则用半液态铸铁直接铸成农具使用，是一种以生铁和铸造为主的路线。这也是为什么中国早早出现铸铁却长期坚持使用青铜兵器的原因——因为铸铁性能低劣不适合制造兵器，而农具不需要多高的机械性能。先秦时代中国只有比较少的例子采用块炼铁法锻造兵器的。等到了汉代，对钢铁兵器的需求使得炒铁技术的发明应运而生，铸铁流硬而脆不适合做兵器的问题终于解决了。
炒铁“以生铁为原料，并将之加热到胶融态，在氧化性气氛中使生铁脱碳成可锻铁，包括钢和熟铁。为加速碳的扩散和氧化，冶炼过程中需不断的搅动金属，有如炒菜一样。”因此称为炒铁，也称炒钢（《中古古代金属冶炼和加工工程技术史》）。
在前述西汉初期的南越王墓，有学者分析并报道过其中9件铁器的分析情况，其中就有7件定成了炒钢制品。而在徐州狮子山楚王陵（约公元前175~前154年下葬），有学者分析过21件楚王陵铁器，其中5件为炒钢制品。而汉代长安武库出土的大批钢铁兵器，有学者对其中至少12件标本进行了金相分析，发现其绝大部分都是炒钢制成的。除此以外还有陕西扶风墓汉剑等也为炒钢制成（《中古古代金属冶炼和加工工程技术史》）。
炒钢技术是在西汉中期开始普及的，这对汉代钢铁兵器的普及起到了至关重要的作用，这也是为什么汉代能够迅速普及钢铁兵器的原因。由此中国生铁终于可以简单的转化为熟铁或低碳钢材料，为进一步的兵器深加工做好了准备。“百炼钢”就是其中兵器制造技术的质最优者。
“百炼钢”工艺实际上就是以炒钢为原料。进一步加工锻打。炒钢冶炼是在液态，半液态下进行的，渣铁分离状况虽较块炼铁为良，但依然较为困难。在古代技术条件下，使渣铁分离的基本方法主要还是要依靠锻打，锻打得充分，夹杂就较少，产品质量就较高；锻打不充分，残留夹杂较多，质量便会受到影响。所以，在一定条件下，锻打就成了提高炒钢质量的一个关键。《说文解字》：“锻，小冶也。”东汉思想家王充在《论衡率性篇》说道 “岂利剑之锻与炼，乃异质哉？工良师巧，炼一数至也。试取东下直一金之剑,更熟锻炼,足其火,齐其铦,犹千金之剑也。”此十分透彻地阐明了锻打与产品质量的关系，一把普通的铁剑，多次加热锻打，便可大大地提高质量，成为价值千金之剑。于是锻炼次数的多少，一定程度上也就成了衡量刀剑质量的一种标志。
从现有资料看，我国古代标以“炼数”的制钢工艺约出现于东汉早期，在东汉中晚期及其之后都可以看到，作为锻打质量的标志，其中主要有“卅炼”“五十炼”“百炼”“七十二炼“等说。其中山东省苍山县收集到的永初六年大刀即属“卅湅” 之物。而徐州的东汉建初二年的钢剑则属五十湅之物。
经金相分析，永初卅炼大刀系由炒钢锻成，夹杂物主要是硅酸盐，变形量较大，夹杂成行排列，值得注意的是：此刀的夹杂物明显呈分层现象，且大体为30层左右。而建初五十炼长剑的硅酸盐夹杂物就显著少于卅炼大刀，且比较细碎。断口上组织分层总数约为55层左右。从三十炼刀和五十炼钢剑的检验结果推测，炼数可能是指折叠锻打后的层数。三十层仅需对原料折叠五次即可得到，不是折叠锻打三十次。但诸葛亮《作刚凯教》所称“敕作部皆作五折刚铠”，则可能是指折叠锻打五次（华觉明《中国古代金属技术——铜和铁造就的文明》）。
百炼钢可进一步排除夹杂、均匀成份、致密组织，有时还可细化晶粒，从而极大地提高了材料的强度和综合机械性能。但因制作过程中需反复加热锻打，故劳动量较大，生产率较低，金属消耗率高，这种工艺主要用来制作宝刀、宝剑一类名贵器物，普通兵器、工具上使用较少（《中国古代金属冶炼加工工程技术史》）。简单来说，就是一个字——贵。
早期制钢术和锻打加工不可分割，为适应钢质器件的不同要求，热处理工艺也相应有所发展。和先秦偶一为之的淬火例子相比，汉代淬火实例变的越来越多，如辽阳三道濠西汉铁剑、满城汉墓刘胜佩剑、河南密县古桧城铁凿、铁刀，扶风汉剑、徐州狮子山楚王陵、满城3器、南越王墓钢剑、卅湅大刀等等等皆为淬火实例。从金相显微角度说，淬火可以获得坚硬的马氏体组织，大大提高钢硬度。当然硬度的提升同时会带来脆性的增加，为保持武器韧性，汉代又创造了局部淬火技术。即对需要硬度的刃部进行淬火，而对脊部不做处理。
满城汉墓刘胜佩剑即属此类。“佩剑的热处理是采用局部淬火，只有剑的刃部观察到淬火马氏体组织，某些区域发现上贝氏体，而佩剑的脊部只有珠光体加少量铁素体组织。这样的热处理使佩剑的刃部具有高硬度，而脊部有较低的硬度和较高的刃性”（北京钢铁学院金相实验室《满城汉墓部分金属器的金相分析报告》）。刃部的微观硬度经测定约为900公斤/平方毫米。而芯部的平均硬度约为220~300公斤/平方毫米，这样刚柔并济的性能是前代所未有的，乃汉代钢铁兵器的典范之作。
炼钢术，折叠锻打工艺以及局部淬火技术都使得汉朝成为当之无愧的中国古代冶金技术发展的高峰，并且第一次达到了同时期世界范围内的冶金一流水平，和中国以西诸文明能够一较高下，一洗钢铁时代冶金史落后于西方之憾。
汉代投射火力的发展
格斗兵器和冶金发展了，那么投射兵器发展如何呢？
虽然看似都是弩，但汉弩实际比仅为臂张弩的秦弩大大前进了一步，表现为蹶张弩的大量涌现。可想而知，使用腿，腰部协同发力的蹶张弩必然比原始的臂张弩拥有更大的拉力。汉代称步兵为“材官”，意为“有材力者”，“材力武猛者”。步兵弩手则被称为“材官蹶张”、“蹶张士”，为军中精锐。《汉书.申屠嘉传》注引如淳曰：“材官之多力，能脚踏强弩张之，故曰蹶张。律有蹶张士。”
西汉文帝时，晁错上书言兵事，指出汉军与匈奴相比：匈奴惯骑射，汉军善步战；匈奴单兵能力强，汉军武器和集群作战能力占优。他颇为自信说道：“劲弩长戟，射疏及远，则匈奴之弓弗能格也”那么让晁错颇为得意的汉弩究竟拉力强度有多大呢？关于弓弩的强度，中国古人习称之为“弓力”、“弩力”，即指张弓或张弩所需之力，至今依然流行。中国古代检测弓弩的强度，遗址采取悬垂重物的方法，即将弓倒挂，在弓上悬垂重物，直至弓张满为止，然后称量出重物的重量，这便是张弓所需之力（《中国古代军事工程技术史》）。
中国古籍对兵器性能的记述，往往笼统模糊，经常还不免文人文学性的修饰和夸张。而西北汉代边寨遗址出土的大量简牍文书，以及汉长安城未央宫中央官署遗址出土的众多刻字骨签，提供了关于汉弩强度和射程的宝贵资料。西北汉简中那些兵器档案性质的文书，如记录一个单位武器装备的“兵物簿”、“守御器簿”和记录对武器装备定期检查结果的“兵完折伤簿”等，在登录弩时，通常记明其强度，有时还有射程；未央宫遗址出土的刻字骨签，多为郡国工官向朝廷上缴其制造的弩时附带的标牌，上面标明了弩的强度和射程，这两批材料是实际检验的记录（《中国古代军事工程技术史》），可靠性自然远非文人笔墨可比。
秦汉以降，弓都以斤为基本单位，弩都以“石”为基本单位，1石合4均，1均合30斤。汉代计算弩力比较精确，有时还有整有零。如汉长安城未央宫遗址出土的刻字弩签，所标弩力有“力六石八斤”、“力五石三钧廿九斤”等。特别在检验旧弩时都用小单位标记弩力的下降情况，这类材料在汉简中比比皆是。西北汉简所见弩的级别从一石到十二石弩不等。战国至汉代，1斤大致相当于今天的一半，也就是250克左右。照此换算，1石弩的拉力也就是120斤约合今天30千克左右。汉简中十石以上乃至数十石的弩，并非人力所能开，应当是多人使用绞盘上弦的弩炮之类武器。
西北汉简中，多有记载弩的射程，挑几份材料列举如下：
今力五石廿九斤射百八十步
六石具弩一今力四石廿二斤射百八十五步
具弩一今力四石射二百
五石具弩射百廿步
三石具弩射百廿五步
所记射程具有明显的不规则现象，可以看出有些高石数的弩却不一定射的更远。可能是弩工艺制造不一致或操作者差异的缘故。但大致可以看出，射程多在一百二十步至两百步之间。一步合六尺，西汉1尺通常长23厘米左右，120步到200步约合166米到276米之间。因未见高拉力的弩炮记载，只能靠估计，十二石弩或能达到400步左右，也就是五六百米的射程，未央宫刻字骨签所见弩的射程，现公布的材料中最大为“射四百二步”，但因出土签牌早已散乱，无法得知其对应为多少石的弩（《中国古代军事工程技术史》）。
关于汉代弩炮，又有“大黄弩”“车张之弩”等名目。值李广就曾以大黄弩射杀匈奴裨将，集解引韦昭之说：“大黄，角弩，色黄而体大”。居延汉简记有“大黄力十石弩”，可见十石以上当为此物，此外未央宫刻字骨签记有更大的高达四十石的大黄弩，应为绞盘张弦多人操作的弩炮。
另外汉代叫连弩的也是一种弩炮，而不是那种后世称为诸葛弩的单人连发弩。李陵就曾以“连弩”狙击匈奴单于。《汉书.艺文志》著录有《望远连弩射法具》，如同战国时期的绞车连弩，“连”仍然意为连属，即指箭矢的尾部联系有绳索，可以回收之意。江苏尹湾汉墓出土《武库永始四年兵车器集簿》记有“连弩车”，应为移动式弩车（《中国古代军事工程技术史》）。《后汉书》中所记，东汉顺帝时，陈球守零陵，“弦大木为弓，羽矛为箭矢，引机发之，远射千余步，多所杀伤”，这是威力巨大的巨型弩炮实战应用，但射程显然是夸大了。毕竟，如都按史料文人的夸大所载为准，那么《南史》中南北朝刘裕“军中多万钧神弩,所至莫不摧陷”，这一钧等于30斤，30万斤的神弩怕是只有超级赛亚人才能拉的开了，绿巨人都不够格。
汉军弩的改进，还体现于弩机结构上。这个时期的弩机普遍增设了铜质的机匣——郭。《释名释兵》说“牙外曰郭，为牙规郭业。”由于牙，悬刀，牛等部件先装入郭内，再嵌入弩臂上的槽中，就使弩机的装配更为严密。同时，贯连弩机各部件的轴销（键），不仅穿在弩臂之槽的边框上，同时业穿在铜郭的孔中，因而使弩臂能够承受更大的张力。
迄今所发现的秦代铜弩机，仍然全部无郭，而汉代的弩机，几乎都有郭。在汉初文帝时期，带郭的弩机已经流行。如汉文帝初元十二年的马王堆3号墓已出土两件模型弩上有郭。死于文帝初元十五年（公元前165年）的汝阴侯灶墓中出土三件铜弩机，也都有郭。至汉代，中国独特的青铜弩机的结构已臻于完备。（《中国古代军事工程技术史》）由此可见，汉代弩对于前代的巨大进步。那么反应到战术上，优异的投射火力带来了什么战术理念变化呢？
军事技术的革新带来的是战术思想的进化
在西北边寨遗址出土的大量汉简中，记载最多的武器就是弩以及弩的各种配件，而弓很少见于记载。由这些材料可知，汉朝在长城沿线的关寨城堡中配置了大量的弩，戍边的汉军用弩远多于用弓。可以说弩是汉代最重要的守城利器。以城垒工事为依托，弩手从容张弦，强弩持满，轮番发射，能够形成连续的火力。东汉时虞诩守赤亭，遭羌兵万余围攻，“诩于是使二十强弩共射一人，发无不中，羌大震，退”。这是用弩守城的战例。这种依托障碍物用投射火力的打法十分受汉军重视。
野战方面，在与游牧骑兵的野战对抗中，汉军经常采取和守城相似的战术：结车以为营垒，营内布置大量弓弩手，依托障碍以密集攒射地狱游牧骑兵的集群冲击。曹魏时，“鄢陵候（曹）彰征代郡，以（田）豫为相，军次易北，虏伏骑击之，军人扰乱，莫知所为。豫因地形，回车结圜阵，弓弩持满于内。胡不能进，散去。追击，大破之”。这类结车为营的做法，也见于卫青和李陵与匈奴的作战。
将弩手与装备长短兵器和盾牌的士兵综合配置，结成严整之阵，以使用长短兵器和盾牌的士兵掩护弩手，以弩手的连续密集射击遏制敌军的集群冲突，是战国以来步兵对抗骑兵的基本战术。汉代将这种以弩手为核心、以守为攻的整体战术发展到了极致。汉武帝天汉二年，李陵在浚稽山以五千步兵抗击六倍于己的匈奴骑兵，初战大胜，就是这种战术的典型战例。在这种战术中，汉军的武器优势和基于有效组织的集群战斗力优势得到了充分发挥（《中国古代军事工程技术史》）。
全方位的新战术思想改革还在进行中，也扩展到了战场机动力量当中去。
车战的黄昏和重骑兵的黎明
不可否认的事实是，从春秋到战国，传统战车的地位一直在衰退，步兵的地位在逐步提高。但是战场机动力量由骑兵取代战车，却还要等汉军来完成。
汉初时偶尔可见战车战例，如车骑将军灌婴曾以车骑追击项籍至东诚；后被封为汝阴侯的夏侯婴，更是“以车兵趣攻战疾”，屡建功勋的勇将。汉初称车兵为“轻车”“车士”。《汉书.百官公卿表》说：“虎贲校尉，掌轻车”《后汉书舆服志》说“轻车，古之战车也”，可以看出汉初之时车兵仍在一定程度上发挥着作用。但到汉武帝汉匈战争时代，骑兵就开始真正主宰战场了。此后，由于战车在地形适应性，灵活性，性价比（传统战车要四马一车才能装备三个人）方面均不如骑兵，车战就居于次要为止直至消亡了。
有趣的在于，尽管车战不再盛行，但马车技术此后还有新变革，如双辕车的出现也反映了汉代几乎在每一个方面的军事科技上都比前代大有创新（哪怕车战已不再流行）。双辕车替代了死板的必须成双数马拉的单辕车，现在几匹马都可以了，只可惜这个时期的马车在军中只用来做将帅指挥，运输粮草，以及野战防御障碍的作用，传统战车的黄昏到来了。那些异化的防御车跟传统战车已不再是一个概念。
在上图中，除了马车之外，左侧的骑兵是另一个值得关注的看点。可以看出骑兵手持长杆矛类武器。这是汉代骑兵又一突出进步，这说明了专职冲锋骑兵的出现。在秦始皇兵马俑中，目前已出土的骑兵俑全部都是使用弩的投射骑兵，没有一人持有长柄武器（王学理《秦俑专题研究》）。由于无马镫和硬质鞍鞯等马具，训练骑兵在马上使用长杆兵器并承受反作用力是颇为不易的，因此世界各大主流文明的骑兵基本都是先有骑射后有使用长杆兵器的专职冲锋骑兵。
东汉时期的《释名释兵》中说道：“矟，矛长丈八尺曰矟，马上所持，言其矟矟便杀也。”可以看出长矛已是汉军骑兵的常见武器。长柄武器冲锋骑兵的出现正是说明了骑兵战术在汉代已臻成熟。汉军除了保留了传统骑射骑兵以外，自汉初起，使用长兵器的专职冲锋骑兵就变的越来越多，除了画像石上以外也有其它的例证。
陕西咸阳杨家湾四号汉墓中的兵马俑断代为汉文帝时期，为我们提供了汉初骑兵的可靠形象。杨家湾兵马俑中主要是步兵，骑兵所占比例约为21%，虽然比例还不算特别多，但也远高于秦始皇兵马俑。杨家湾兵马俑的特点是骑兵单独成方阵不和步兵混编，无马镫马鞍（只有鞯，就是一种软垫子），少量披甲。手持武器虽然早已失去，但根据专家的推测复原，应是使用长柄卜字戟等长杆武器。
这些例证也顺便反驳了一个流传已久的谣言：即无马镫时代无法在马背上使用长兵器是站不住脚的所以不可能有重骑兵。西汉骑兵可连桥式马鞍都没有，更不要说马镫了。既然汉初骑兵装备和战术体系基本已完备，等待这些年轻骑士的就是风起云涌的武帝时代。他们将会成为波澜壮阔的汉匈战争的主角，中国从此将正式进入骑兵时代。
小结：综篇来说，无论是在近战兵器还是远射兵器技术上，汉军都走向了中国古代冷兵器尤其是铁兵器的成熟形式，后世的冷兵器工艺和制造技术都是在此基础上改进和发展，再无特别重大变革。兵器制造技术上的完善也催生了先进的军事理念和战术体系，加上先进而强大的投射部队加上成规模出现的重骑兵，由此，中国在汉朝终于第一次跻身世界强军行列。（作者：冷兵器吧 王保保）
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