乌尔班大炮
乌尔班大炮是由匈牙利籍火炮设计师乌尔班为奥斯曼帝国制造的一种巨炮。
乌尔班拥有当时全欧洲最高明的铸炮技术，他来到伊斯坦布尔市，想为罗马皇帝君士坦丁十一世效力，但拜占庭帝国的财政枯竭，无法满足乌尔班的津贴要求，乌尔班象征性地为拜占庭生产了一些小型火炮后，辞职离开君士坦丁堡，前往埃迪尔内，穆罕默德二世那里任职。1452年，穆罕默德二世任命火炮设计师乌尔班为自己制造青铜火炮。最终，乌尔班制造出“恐怖而非凡的怪兽”——乌尔班火炮。
1453年1月，穆罕默德二世下令在皇宫外举行了第一次试射。1453年4月5日，乌尔班大炮运抵君士坦丁堡，安装完毕后开始炮击城墙。经过一个半月的战斗，君士坦丁堡于5月29日被攻陷。
发展历程
研制背景
欧洲火器的发展
黑火药本身只是一种危险性属于中等的炸药。欧洲人直到1250年才懂得使用它。已知最早的关于欧洲火炮的图示绘于1327年，图上一位骑士正小心翼翼地用一根火热的铁钩去点燃发射药。大炮的设计与1128年的中原地区炮极为相似，火炮技术从中国传入欧洲以后，首先在地中海地区发展起来，1364年意大利贾佩鲁军火库的清单上就记载了“500门炮”，而后很快就出现了安置在木质发射架上的火炮。塞尔维亚人在1389年著名的科索沃战役中也使用了火炮。到了15世纪中叶，欧洲人的黑火药兵器在提高杀伤力方面开始清楚地显示出巨大的潜力。加农炮开始逐步取代抛石机，成了重要的攻城工具。
14世纪下半期和15世纪最初二十年的文献中看到，无论拜占庭人还是奥斯曼帝国土耳其人都未使用火炮。直到1422年穆拉德二世苏丹围攻伊斯坦布尔市时，双方才首次动用了小型的火器，穆拉德派遣其部下、来自德意志的加农炮炮手开始制造这种小型火炮，说明奥斯曼土耳其军队是从西方获得了这种技术。而末代拜占庭人主要依赖意大利雇佣兵，因此其火炮技术可能来自意大利。
1422年之后，发射药技术迎来了一个不小的发展期。之前，人们普遍的做法是将黑火药的原配料——硫、硝石和木炭装在不同的桶内，到战斗前夕才将它们现场搅拌。如此生产的火药不仅容易受潮，而且一旦搅拌不均，燃烧速度将非常缓慢，且火药在运输过程中，比较重的硝酸钾沉到了下面，而比较轻的炭则跑到了上面，射击前必须将火药稍稍地重新加以搅拌方能使用。另外，在细小的粉末火药颗粒之间缺少足够的空隙，爆炸也就不能充分地进行。黑火药的这些缺点，使得它的用量特别大。往往发射药要占据炮管四分之三的容积。当火药装好后，在枪管上面要放一木栓(称为弹底板)。有时，考虑到火药燃烧得又慢又差，因此还不得不在炮管内放上一些碎布片和黏土，让火药有足够的燃烧空间，使炮膛内的压力逐渐增大。最后才装上弹丸，这时候弹丸实际上已经放到了炮管的口子上了。因此发射谈不上什么精确度，而且初速也极低。为了提高炮的效能，不得不将炮放到离城墙很近的地方，这样石弹才能轰击到目标。所以，早先的火炮，更准确地说是攻城炮实际上并没有多大的杀伤威力，可以说只是一种心理战的武器。而此时出现的新方法与传统方法不同。这不仅仅是指粒状发射药的发明解决了火药爆炸所应达到的压力问题。由于构成粒状火药的三种成分处于稳定不变的状态，加之火药颗粒之间有均衡的空隙，因此粒状火药的爆炸更加均匀，几乎做到了即时爆炸。更是指改良后的火药会在生产阶段将原料混合成糊状，然后将其烘干，做成饼形，需要时再从饼上取下相应的分量使用，此举让火药的威力提高了30%。有了新式火药的助推，重型炮弹就能以惊人的冲力发射。
同时火炮本身的铸造技术也有了长足的进步。早期火炮射程有限，为了造成足够的破坏力，它们不得不被布置得很近，但太近了又可能被敌人的反击缴获或破坏。甚至到16世纪，专家们仍认为少于100码会太近不安全，而大于300码又太远，缺乏功效。明显不能贯穿加固的城墙。直到15世纪早期，炮筒长度与炮弹尺寸的比例也很少有超过1.5：1的。但到1430年，由于出现了新的工艺，也就是将分段的铜制炮管用熟铁条焊接起来，再用环套加以固定，这个比例被提到了3：1，这就不仅增加了准确性，同时也加大了初速和射程。
另外，人们发现铁弹或铅弹比石弹能够减少炮的游隙(炮膛内径与弹体之间的空隙)，提高炮弹的初速，增强了炮弹的冲击力，因而更具有破坏性，制造炮弹的工艺复杂度也下降了。这一切都为制造威力更为巨大的攻城火炮提供了可能。在留传下来的这一时期的样炮中，最小的炮发射的是直径5英寸的炮弹，而最大的炮竟能发射直径30英寸、超过1500磅的炮弹。
君士坦丁堡的城防
公元330年5月11日，罗马帝国皇帝君士坦丁一世在欧亚大陆之交的古代拜占庭地域内建立新都，定名为君士坦丁堡战役，意为君士坦丁的城市。公元395年，东西罗马帝国正式分裂，君士坦丁堡作为东罗马帝国首都的地位被确定下来。在476年西罗马帝国灭亡后，拜占庭帝国成为罗马帝国在法理上的延续，极盛时疆土也曾横跨欧亚非三大洲，将地中海重新称为“我们的海”，首都君士坦丁堡扼欧亚大陆之咽喉，踞东西商路之要冲，刚好处在“巴尔干半岛小亚细亚半岛”和“黑海一地中海”这一陆水两条重要通道的X形交叉点上。人们照常在伊斯坦布尔市生活着，很像古罗马时期一样，不过明显带上了希腊的色彩和情调。繁荣的国际贸易和丰厚的海关税收，使帝国获得无与伦比的商业利益。如此战略要地当然免不了引来周边民族的垂涎，这导致拜占庭帝国先后与哥特人、汪达尔人、波斯人、阿拉伯人、保加利亚人、罗斯人、塞尔柱帝国突交手。从330年算起拜占庭帝国的著名对手如波斯帝国和阿拉伯帝国早已烟消云散，而它更像是一个活化石延续了一千一百多年。表面的长寿之下，拜占庭在12世纪开始衰落，原因很复杂：兵农合一的军区制瓦解，导致国力、军力和财力的衰竭;93个皇帝中有40人属非正常死亡，其中被处决和暗杀的皇帝多达34个，有51人通过军事政变成为皇帝，而频繁的宫廷斗争，不过是帝国从内部腐烂的缩影。而在外部，在1453年之前，君士坦丁堡战役曾遭受过25次围攻，只在1204年失陷于“自己人”——十字军。当时第四次十字军东征的金主威尼斯共和国是拜占庭的商业竞争对手，在他们的引导下，来自西欧的十字军骑士没有去收复圣地耶路撒冷王国，反而改弦易辙把战火烧到了君士坦丁堡，城市被洗劫一空，近九百年积累的文化艺术品毁于一旦。江河日下的拜占庭遭到致命一击。到1449年末代皇帝君士坦丁十一世即位时，拜占庭的土地被奥斯曼帝国蚕食得只剩下首都周边区域和爱琴海上的一些海岛，君士坦丁堡成了一座孤城，连郊区的大半也落入土耳其人手中，城北邻近海岸金角湾的佩拉(又称加拉塔)被热那亚人统治。
伊斯坦布尔市的海岸得到一道延绵不断的城墙的防护，城墙高度至少有50英尺，沿线分布有188座塔楼和一些较小的设防港口。这道城墙受到的主要威胁不是敌船的攻击，而是海浪对其地基无休止的侵袭。水流湍急的大海绕过这一线海岸，一直到古卫城处，然后北上进入较平静的金角湾。金角湾本身为帝国舰队提供了一个极佳的安全锚地。这一地段的城墙上设有110座居高临下的塔楼，还有数量众多的水闸以及两个相当规模的港口，但此处的防御一直被认为是比较薄弱的。在战时，只要得到热那亚人的支持，就可以将铁链的一端固定在金角湾对岸加拉塔城海墙的一座塔楼上，封锁金角湾的入口，使敌船无法进入。城市的西边(也就是三角形的底边)得到长4英里陆墙的保护，也就是所谓的“狄奥多西城墙”。
狄奥多西城墙被建成双层城墙，毗邻水沟。内墙由坚固的结构组成，墙厚5米，高12米，外表是经过精心切割的石灰岩块，城墙核心则是以石灰及碎砖压成的灰泥。有七至十一条砖带横过结构，每条砖带厚约40厘米，这些砖带不仅用作装饰，还透过束紧岩面与核心来增强结构的内聚力，并可增强城墙对地震的抵抗力。狄奥多西一世城墙共有96座城楼，主要都是方形，也有八角及六角形，高18~20米，城楼的间距是55米。每座城楼的顶部也有城垛。城楼内部分为两层，底层通往城内，用作储物，上层可经城墙走道进人，设有窗户以供瞭望及投射之用，可利用斜梯登上城墙。外墙与内墙之间的距离有15~20米，两墙之间的间隙被称为外城台。外墙底部厚2米，在连接外城台处有一些拱形的房间，上方是城垛走道，外墙高约8.5米。从城内可经主城门或内墙底层的后间到达外墙。外墙同样有96座城楼，呈方形或新月形，正好处于内墙城楼间距的中间，起着辅助内墙城楼的作用。连接外城台的房间有窗户，下方有后门，通往外台。外墙的防御力惊人。
护城河与外墙的距离约为15米，形成内城台，内城台有一条沿着城墙延伸的道路。护城河宽20米，水深10米，河内侧有一道高1.5米、有射击口的墙壁，这是君士坦丁堡的第一道防线。君士坦丁堡城市西部的防御体系包括192座塔楼，分为5个独立防区，纵深200英尺，从壕沟底部到塔楼底端的高度为100英尺。构建成熟的狄奥多西城墙凝聚了火药时代之前希腊-罗马世界关于城防的军事工程学的全部智慧。防御体系的核心仍然是安特米乌斯建造的内墙：内墙的内心是混凝土，然后在内外两面都覆上附近采石场出产的大块石灰岩，并插入砖块，以便让整个结构更加巩固。城墙顶端的作战平台得到城的防护，从下面有阶梯通往顶端平台。按照“罗马人”(实际上是希腊人)的习惯，塔并不是与城墙连为一体的，这就可以保证塔楼与城墙各自稳固沉积下来，而不至于破裂。内墙高度40英尺，外墙要低一些，只有大约27英尺，所以外墙上的塔楼要比内墙塔楼低。内外两道城墙之间有宽60英尺的平台，防守外墙的士兵就集结在那里，随时准备与敌人短兵相接。
乌尔班本人的际遇
匈牙利籍火炮设计师乌尔班，拥有当时全欧洲最高明的铸炮技术，他来到伊斯坦布尔市，希望通过为罗马皇帝君士坦丁十一世效力，觅得锦绣前程。但拜占庭帝国苦于财政的枯竭，无法负担极其昂贵的青铜炮制造费用，对实际上已经破产的皇帝来说，甚至连乌尔班微薄的津贴都不能按时发放。乌尔班不满于这样困顿的生活，在象征性地为拜占庭生产了一些小型火炮后，辞职离开君士坦丁堡，前往埃迪尔内，到拜占庭的死敌，穆罕默德二世那里碰碰运气。
穆罕默德二世接见并详细询问了这位火炮工程师，希望他能制造一门足以击破伊斯坦布尔市城墙的重炮。乌尔班肯定地回答：“我已经仔细研究过该城城墙，我有信心制造这样的重炮，它不仅能击碎君士坦丁堡的城墙，甚至传说中巴比伦的城墙也不能抵挡它的进攻。”于是他获得了穆罕默德二世的信任。
1452年，穆罕默德二世任命火炮设计师乌尔班为自己制造青铜火炮。最终，乌尔班制造出“恐怖而非凡的怪兽”——乌尔班火炮。
生产历程
1452年的整个秋天，乌尔班都在埃迪尔内督制造大炮。为了制造乌尔班大炮，土耳其人在伊斯坦布尔市的外围临时建起了60多座大型铸造厂。奥斯曼帝国为这位工程师提供了应有尽有的原料和人力、物力。工人挖掘了巨大的专用铸造窖池，融化了青铜，开始浇注巨炮。首先，工匠们用陶土混合被剁得很细的亚麻布，制造了与小山差不多高的模具，接下来，人们把烧制完毕的模具抬进一个坑，在外围堆上泥土和石块固定，当火焰温度到达顶点的时候，工人一步步靠近坩埚，他们需要迎着酷热将铜块放进炉中，然后用金属勺去捞铜水表面的杂物，由于铜水会散发有毒气体，冷热不均会引发炉膛爆炸，将黄铜或者是青铜的金属熔液注入一个黏土模子，模子由模蕊和模壳构成，黏土模型放在一个凹坑里，熔铁炉有一出口，以便铁水流进模子，当铸件冷却后，便打碎模子，再取出铸件，在打碎模子取出炮的铸件毛坏后，要设法用装在一根长轴上的钻头利用水轮机作动力进行镗孔。因为装钻头的轴只是一头有支架，因此，镗孔常常不能做到精确，而且由于镗孔工序的问题，模子上原有的误差无法纠正。镗孔后还要进行炮的测试，包括目测，用铁锤敲打，进行逐步加大发射药量的发射，最后一次发射的火药量与弹丸重量要相等。
1453年1月，穆罕默德二世下令在皇宫外举行了第一次试射。火炮置于宫门之外，炮弹飞出1600米外，砸出了6尺深的深坑。
装备历程
阵地设置
乌尔班大炮太大，必须分成两部分，分别运到战场再组装起来，由60头牛和400个人负责运输和操作，每天只能前进4公里，装填一次炮弹需要两个小时。1453年3月初，由200人马组成一队全速抢修路面，加固桥梁。车夫驱赶60头牛组成一队，开始拉着火炮穿越色雷斯，另有200人负责护送，并保持着大炮的稳定。1453年4月5日，乌尔班大炮运抵伊斯坦布尔市。此前工兵已经做好了火炮发射的场地准备，并且在距城墙约230米开外修筑了一系列火炮工事。穆罕默德二世沿城墙的薄弱地点布置了14到15个炮兵阵地。乌尔班巨炮被布置在穆罕默德二世帐篷前的显要位置以便他随时监督战果。为了安装火炮，工人们使用滑轮系统，为了预防守军火力摧毁大炮，特意安装了木质的护盾为大炮提供防护，而炮弹则用舰队从黑海北岸运来。火炮手由训练有素的两组队员构成，全面负责火炮的发射和维修。
作战经历
1453年4月12日，导火线终于装入了这门巨型射石炮的火门，其操作需要很长的时间、耐心和技术，首先要向炮筒装载发射药，接下来再小心地放入适当口径的炮弹，调整射击俯仰角度则全靠炮兵往炮架下嵌人不同尺寸的木楔子，一些巨型木梁垫在火炮下以便发挥减震器的作用，在1453年4月10日之前，乌尔班火炮是安装完毕，做好了发射的准备。另有大约69门其他大小不一的火炮也做好了发射准备这些火炮占据了6公里宽的阵地，为了保护这些昂贵的武器，每门大炮前方还配置了高大的木盾。乌尔班大炮的火药被点燃后，瞬间就发出了一声骇人的巨响，脚下的大地猛烈颤动，然后是恐怖的、雷鸣般的爆炸声，火焰炙烤着周边的万物，难以置信的力量驱使着炮弹呼啸破膛而出，城内的一名亲历者写道：“炮声如世界末日的恐怖号角，人们跑出自己的房屋，锤击胸膛，画十字架；在教堂，人们跪在最神圣的圣像前，持续不断地发出祈祷：主啊!不要将我们抛弃给敌人!”
炮弹砸在外墙上，尽管没有击穿，但迸裂的巨大碎片仍然摧毁了民宅乃至教堂，将人们成片地活埋与杀死。“罗马人”的守军运用了各种方法减轻炮击的破坏。一种手段是用泥浆和砖灰即时加固、修补受损的城墙，或者用羊毛等软物装填的袋子，甚至贵重的挂毯去填充塌陷的地段。守军也试图用他们寥寥无几的一些火炮击毁敌人的炮兵阵地，然而他们急缺发射所需的硝石，并且奥斯曼的火炮防护严密。更为糟糕的是，城墙和塔都被证明并不适合用作火炮的发射平台，因为它们都难以承受发射的后坐力及震动，这样勉强的发射，对城墙的破坏甚至超过了敌军的炮火。雪上加霜的是，守军最大的火炮很快又被摧毁。拜占庭将士们由此对“叛变”的乌尔班恨不得将其碎尸万段。然而无论如何，守军凄凉的处境，说明君士坦丁堡城墙在围城战中的辉煌时代已然落幕。到了5月23日，炮击已经持续了42天，总计消耗了55000磅火药并发射了大约5000发炮弹，城墙上已经出现了9个缺口。
乌尔班大炮一天的发射次数有限，最多只能发射7次，并且因为研究的不够精良，时常出现故障。由于春季的雨水很多，也使火炮在后坐力下经常从炮架上滑落至泥浆中。最严重的是，大炮还容易出现炸膛事故。因此对乌尔班巨炮而言，每一次发射都是考验，开火时，巨大的热力和冲击力使得金属炮管不时崩裂出细小而危险的小裂缝，乌尔班的挽救办法是，每次发射后，炮兵必须用热油浸湿炮身，从而避免并不纯净的金属炮管在冷空气的作用下扩大这些裂痕。
1453年4月20日，乌尔班巨炮最终爆炸。在场指导的铸炮天才乌尔班当场殒命，附近的炮兵也遭到了重大伤亡。穆罕默德二世就命令人们修复炮身，令它重回战场。但数次发射后火炮再次炸裂，这令穆罕默德二世狂怒不已。尽管这则消息很可能来自臆造(真实的历史原型可能是1460年苏格兰国王詹姆斯二世，因为站在一门点火时突然爆炸的大炮旁边而被炸身亡)，但谣言背后的隐喻是：火炮的技术潜力正在不断地挑战人们的想象力，但这种对想象力的挑战有时也是恐惧的源泉。这就如同面对普罗米修斯盗取神祇的火种，人类对火炮这种新技术产生了一种本能的恐惧。
基本设计
结构
英国伦敦塔曾收藏着一门东方巨型大炮(现已被移至纳尔逊堡)，这就是声名远扬的“达达尼尔大炮”。它由乌尔班的亲传弟子穆尼尔·阿里于1464年设计建造火炮由青铜铸成，重达16.8吨，长5.18米，炮管壁厚20厘米。大炮能够发射出直径达630毫米的石弹(相当于24.8英寸，这一口径已超过了第二次世界大战中战列舰的主炮)。大炮使用重达136千克的发射药，可以将295千克重的弹丸投射到1.6千米之外。这门大炮可以分成独立的两段：火药室和炮管。它们通过螺旋机构连接，使笨重的装置更容易运输。一般认为，尽管在尺寸上较为逊色，但这门大炮在设计上与1453年穆罕默德二世征服伊斯坦布尔市所用的那门著名的“乌尔班大炮”如出一辙。由于“乌尔班火炮”已经不知所终“达达尼尔大炮”也就成为前者的活化石。