Взрывчатые вещества и огнестрельное оружие

Единственная неодушевленная энергия, которую непосредственно использовали в боях в доиндустриальную эпоху, принадлежала зажигательным веществам. Их готовили с применением серы, битума, нефти, негашеной извести и либо обмакивали в них наконечники стрел, либо пропитывали снаряды, чтобы запустить через рвы и валы к цели с помощью катапульт и требушетов. Порох, безо всяких сомнений, появился в результате долгих экспериментов китайских алхимиков и металлургов (Needham et al. 1986; Buchanan 2006). Они работали с тремя ингредиентами – нитратом калия (KNO₃, селитра), серой и древесным углем – задолго до того, как начали их комбинировать. Первая зачаточная формула пороха относится к середине IX века; четкие указания о том, как его изготовить, были опубликованы в 1040 году. Ранние смеси содержали всего лишь около 50 % селитры и не были на самом деле взрывчатыми. Окончательный состав смеси, способной детонировать, выглядел так: 75 % селитры, 15 % древесного угля и 10 % серы.

В отличие от обычного сгорания, где кислород поступает из окружающего воздуха, загоревшаяся KNO₃ охотно выделяет собственный кислород, и порох быстро вызывает расширение объема газа в 3000 раз. Когда он должным образом ограничен и нацелен в ствол оружия, то небольшое количество пороха может дать пуле кинетическую энергию на порядок больше того, что получает тяжелая стрела мощного арбалета, а более крупный заряд способен толкать снаряд полевой артиллерии. Ничего удивительного, что распространение и эволюция пушек и ядер начались почти сразу после появления этого вещества.

Развитие артиллерии началось с китайских огненных копий X века. Бамбуковые, а позже металлические трубки, извергающие куски разных материалов, эволюционировали сначала в простые бронзовые пушки, без точного прицела швырявшие грубо обтесанные камни. Первые настоящие пушки были отлиты в Китае в конце XIII века, Европа отстала всего на несколько десятилетий (Wang 1991; Norris 2003). Постоянные вооруженные конфликты задали быстрый темп инноваций, и появились более мощные и точные орудия. Уже к 1400 году крупнейшие из них достигли длины в 3,6 метра и калибра в 35 сантиметров; мортира «Моне Мег», созданная во Франции в 1499 году и позже переданная Шотландии, была в длину 4,06 метра, могла выстрелить снарядом в 175 килограммов и весила 6,6 тонны (Gaier 1967). Разрушительная сила увеличилась после того, как каменные ядра повсеместно заменили железными.

Стратегические последствия освоения порохового оружия оказались колоссальными, изменилось ведение войны как на суше, так и на море. Отпала необходимость в длительных и часто безуспешных осадах казавшихся неприступными замков. Появление пушек с точным прицелом и железных ядер, из-за высокой плотности более разрушительных, чем каменные, уничтожило возможность защищать такие укрепления. Нападающие теперь могли разбить мощные каменные структуры, не забираясь в зону обстрела лучников, и эра традиционных замковых и городских укреплений закончилась. Средневековая практика возведения сравнительно компактных укреплений с толстыми стенами из камня уступила место новому решению: более низкие стены с выступающими многоугольниками в форме звезды, защищенные мощными земляными валами и широкими рвами.

Подобные проекты требовали огромного количества материалов и энергии. Укрепления, разработанные знаменитым французским военным инженером Себастьяном де Вобаном (1633–1707), потребовали перемещения 640 тысяч кубометров камня и земли (объем, равный примерно четверти пирамиды Хеопса) и создания 120 тысяч кубометров кладки (М. S. Anderson 1988). Но они тоже вышли из моды во время более мобильных войн XVIII века, когда осады стали редкостью. В Наполеоновских войнах легкие пушки Грибеваля (включая 12-фунтовую, стреляющую снарядами в 5,4 кг, и весящую вместе с лафетом менее 2 тонн, по сравнению с почти 3 тоннами у британских орудий) облегчали маневрирование на поле боя (Chartrand 2003).

На морях пушечные корабли (оснащенные двумя китайскими изобретениями: компасом и штурвалом) стали первичными носителями европейского технического превосходства, инструментами агрессивной экспансии по всему земному шару на протяжении веков. Их доминирование закончилось только с введением паровых двигателей, а этот процесс начался лишь в 1820-х годах. В континентальных водах дальнобойные орудия дали английским капитанам решительное преимущество над испанской Армадой в 1588 году (Fernandez-Armesto 1988; Hanson 2011). Столетием позже большие военные суда несли до 100 пушек, английские и датские корабли, вовлеченные в битву при Ла-Хог в 1692 году, стреляли из 6756 пушек (М. S. Anderson 1988). Концентрированные выбросы разрушительной энергии достигали уровней, которые не были превзойдены до середины XIX века, когда появились порох на основе нитроцеллюлозы (в 1860-х) и динамит (запатентован Альфредом Нобелем в 1867 году).