理论教育 圆锥曲线在清代军火制造中的应用

圆锥曲线在清代军火制造中的应用

时间:2023-11-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:卢氏在《火器真诀释例》[66]序称:“少时读兵家言,惜其于枪炮未有中准之法……近来研求算学,略能解之。得李氏《火器真诀》,益涣然冰释”。可见,卢氏是通过《火器真诀》才真正掌握抛射运动知识的。彭祖贤在序《火器真诀释例》时称赞说:卢氏此书,乃备详八线之目,四率之用,又设为算例以明之。谓此册为军务急需。可以说,卢氏一生事业起步于《火器真诀释例》被当局所赏识。

圆锥曲线在清代军火制造中的应用

卢靖(1856—1948年),字勉之,号木斋,湖北沔阳人。1883年写成《火器真诀释例》,书稿被推荐给湖北巡抚彭祖贤,得彭氏资助,于1884年刊印。彭还交给他测量田家镇(今属武穴市)炮台的任务。同年,卢氏得到湖北学政高钊中(亦字“勉之”)的赏识被调入经心书院学习。1885年,卢氏“以天算对策举于乡”,受到主考官朱一新的重视,取为首卷,紧接着在乙酉科乡试中举。次年,以“博学异才”被李鸿章委任为天津武备学堂算学总教习,与华蘅芳、姚锡光等人朝夕讨论算学。自1887年起,先后任直隶省赞皇、南宫、定兴、丰润等县知县。1903年任保定大学堂督学,1905年被清廷派往日本考察教育,后负责办理直隶学务处。[65]1906年,清政府在各省设提学使司,卢靖出任首任直隶提学使。

卢氏在《火器真诀释例》[66]序称:“少时读兵家言,惜其于枪炮未有中准之法……近来研求算学,略能解之。得李氏《火器真诀》,益涣然冰释”。可见,卢氏是通过《火器真诀》才真正掌握抛射运动知识的。但是,他认为“李氏语太简贵,又无算例,通算术者尚须静玩半日方能解悟,况士卒耶?”。因此,他“详释其理,设算例若干条,以证其义,附矩度测量以全其用”,写成《火器真诀释例》,对《火器真诀》各款补充实例解释,并用四率比例的方式推演解释各款算法。根据卢氏的叙述,我们可以勾画出抛射运动知识的一条明晰的有如接力般的传播路径:

图5-3-1 卢靖改进图

值得一提的是,卢靖对李氏原著第10 款图示(前一节图5-2-4)进行了改进。如图5-3-1,⊙O 半径OA 为平面最大射程smax,∠OBA 为直角,∠OAB=θ 为斜面倾角。联结AT,过O 点作OF ∥AT 交VA 于D 点,过F 点作FD ∥BT 交OA 于I 点,则有

∠OFI=∠OTA=∠OAT=∠IOF

IO=IF

故(www.daowen.com)

由上一节(5.2.3)式和(5.2.4)式,可得

又OA=smax,故斜面最大射程为AI=s′max,并且可以证明∠BAT=(90°+θ),即为s′max 对应的发射角。此图使得李氏原著第10 款与第7 款(图5-2-2)连贯起来,不仅将两个最大射程smax 与s′max 的关系图示出来,还将这两个重要的量的大小在同一个图中图示出来。卢靖可谓深得李氏原著“以平圆通之”以及“以量代算”的精髓。

彭祖贤在序《火器真诀释例》时称赞说:

卢氏此书,乃备详八线之目,四率之用,又设为算例以明之。其订正一条,用心之细,殆如牛毛兰丝,起李氏而问之知必为心折也。书中词意深切著明,虽粗习《九章》者,阅之不难涣然冰释,后附测量术更简明易晓。信乎,其为用之书也。

卢靖自己在跋中叙述了著作出版的缘起,他说:

倪君修梅筹厘饷于沔阳之仙镇,过临时谈及法夷寇边荼毒甚烈,相与愤懑。久之,询其所以恨恨之故。则云:枪炮极准,而我军攻守之无计也。靖对以中国自有施攻之术,如《海国图志》及制造局诸刻,言之甚详。而海宁李先生之书更能探厥本原,因取其诸款解释以付之,意以资草野谈助云耳。及倪君返省,后转与濮春余刺史呈之中丞彭公,殆所谓爱而忘其魂者矣。……谓此册为军务急需。[67]

彭公,即当时的湖北巡抚彭祖贤。可以说,卢氏一生事业起步于《火器真诀释例》被当局所赏识。

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