秦国武器强大到逆天,制造误差只有几微米,它是怎样做到的?

秦国经过近130年的征战,最终灭掉了六国,统一华夏。而秦国强大的虎狼之师,其武器装备状况较之同时期的诸国又有哪些过人之处呢?

秦朝“令人发指”的标准化成就:

自1974年秦始皇陵兵马俑坑集中出土一批秦兵器以来,关于秦兵器的研究,都发现了秦国兵器的两个方面的特点,一是标准化制式化,二是青铜兵器的绝大占有比例。

以秦兵马俑坑出土的秦兵器为观察对象,如数量最多的青铜箭镞,4万枚箭镞中,只有7支与其它形制不同,在同型式的箭镞中,随机抽取172枚,同一镞不同主面的相应尺寸误差仅为几微米,同一镞和不同镞的主面轮廓的不重叠误差分别小于0.15和0.16mm。与箭镞配合使用的发射器具弩机,从全部28套中抽取13套,发现各零件尺寸亦基本相同,特别是销和销孔的间隙配合有较高精度,使得零件互换成为可能。

青铜兵器比铁制兵器更易实现标准化:

战国时代的青铜兵器和铁兵器的不同生产工艺,造成了若要实现大规模标准化生产,必选青铜的结果。

人工冶铁在春秋时代发生以来,铁器作为当时先进生产力的标志登上历史舞台,到了战国时代,冶铁技术进一步成熟,铁器制造规模进一步扩大,特别是我国先秦时代别具特色的渗碳制钢术的发明应用,使得这一新材料很快投入军事领域,战国时代对钢铁武器性能的优越已经有了比较清楚的认识。

然而,新生的钢铁武器虽然性能优越,但是锻造更为复杂。而且由于铁的延展性,决定了在锻打多把武器的时候,很难保证不同件之间的尺寸形态一致,或为了求得规格的一致,需要多次手工修正。青铜的生产工艺为模范铸造,只需一件标准器制模,然后翻制多个范型,即可一次批量浇铸出多个一致的铸件,再经过简单的销磨修整,即可达到同批产品误差极小的要求。

基于战术运用的需求,以及秦强调社会生产生活方方面面纳入程式化行政管理的要求,兵器生产以铜为先就成了必然选择。在大规模步兵集团作战为主流战阵方式的战国中后期战争中,武器装备整体上的标准化自然比单一武器的高性能更优先,秦先进的标准化武器制造管理,与采用性能相对落后的青铜,实是这一逻辑下的两面。