第九十九章

    前文提及到一点，那就是在第一次鸦片战争当中，后世认为清帝国跟大英帝国之间的火器差距不大，并且是在一些方面有优势。

    但是实际上，后世也有另外一种观点，那就是清帝国当时的火器水平，实际上就是在根本上与英帝国的火器水平有着差距。

    这一点的差距，体现在制作火器水平的工艺，以及一些方面的表现。

    ……

    而这一种观点主要是有着五方面的论点：

    一：中英双方火炮的设计思想及种类有着很大的区别。

    鸦片战争前后，清军火炮大多是以重量作为衡量其性能优劣的依据，这远远没有以炮身与口径比例搭配为主要性能参数科学合理。

    当然，“模数”的设计思想，部分火器制造者也将之视为标准来对待。即以口径的尺寸为基数，按一定比例倍数设计火炮的各个部分。此时，除中央统一制造以红夷炮型为主导的前装滑膛、以火绳点火的火炮外，沿海各省制造了大批火炮。

    如广东省自军兴以来，铸炮1000余位，其中尤以佛山制造的生铁炮最具代表性。全国总计，数量不下5500余位。炮重有数百斤至3万余斤的，炮管有长至4.44米的。这些火炮，虽名号众多，大多依红夷炮制式，设计和制造技术未有改进，不仅与同时期英国先进火炮不能相比，而且有些技术较明末清初亦有萎缩。不过，清军方面购买和仿制了大批夷炮。史载：“林则徐至去岁至粤……购西洋各国夷炮200余位。”

    1841年，浙江、江苏等地方的军政大员还组织人力仿制了一批铜炮，1842年6月英军攻陷吴淞时，英军的一个记录是：在一个军工厂里面，“我们看到有10门游击炮队所用的大炮，这些都是安装在手推车上。这种炮车颇似花园里用的大推车，前面有贮藏炮弹的匣子，把手之间有一个抽屉，里面装着火药和铲火药的小铲子。在后世除了看到各种口径的铁炮之外，还发现了一些全新的12磅弹铜炮，这些炮是按照放在旁边的嵌有王冠的GR1826型大炮仿造的，式样完全相同，惟一的区别就是中国字代替了王冠。”

    后世的所记，战争之际，清军火炮的大致分类，按照主导的类型分为：红夷炮、子母炮、抬炮三类；按照制造的国度和时间顺序分为：旧式火炮、新铸的火炮、购买的葡萄牙式或英国式加农炮、仿制的英国夷炮四类；按照长度和重量可分为：长管滑膛重炮和身管较短的轻型滑膛炮。<>前者就是明末清初的红夷炮原型。后者包括神威将军、神功将军、劈山炮、子母炮、奇炮、竹炮、九节炮等，这种炮品种最多，其中除子母炮和奇炮是后膛装填弹药的佛郎机炮型外，其余属于红夷炮的发展型。

    1857年恩格斯著的里云：“在拿破仑垮台后的和平时期内，欧洲列强的炮兵都逐步进行了改革。各地都取消了3磅和4磅轻炮，大多数国家采用了英国炮兵的经过改进的炮架和弹药箱。几乎到处都规定装药的重量为炮弹重量的1╱3，火炮的重量为炮弹重量的150倍或接近150倍；火炮的长度则为口径的16—18倍。”

    战争之时，英军火炮的口径从几英寸到十余英寸，前装滑膛，以引信和燧石击发器击发，少量的火炮采用了****底火，以撞针击发。炮身重量从几百斤、几千斤直至万余斤。

    火炮的种类经过多次调整改革，从类型上讲，可分为：

    1、长管加农炮。特点是管身长，初速高，射角一般为5～45度，需要4～6人cao作发射。有3磅、6磅、12磅、24磅和32磅等不同的型号。当时，由于制造火炮材料的限制，长身管火炮的炮管壁较薄，很少用来发射空心爆炸弹。

    2、榴弹炮：17世纪末在欧洲出现，固定在炮架上，以12度到30度的射角使用爆炸弹进行射击，其炮弹首先是用来起侵彻作用，其次是用来起爆炸作用。是一种炮管较短、口径较大、带有直径小于炮管的药室、装在两轮炮车上的野炮，它的主要用途是安放在武装小艇与炮击艇上作对地攻击用。

    迄至19世纪的英国，此类火炮成了皇家炮兵的标准装备，有24磅、12磅、9磅、6磅等几个不同口径。3、臼炮。它最早是16世纪末由苏格兰的凯龙铁工厂制造的，它是一种比榴弹炮更短、口径很大达13英寸、15英寸或更大一些、带有一个直径更小的火药燃烧室、有时可以取下的滑膛前装炮。

    这种火炮可以固定在托架上，通常以20度以上的射角，有时甚至以60度的射角使用爆炸弹进行射击。爆炸弹可以起爆炸作用，也可以当作燃烧弹使用。4、舰载火炮。可以又分为主炮、舷炮和艇载炮三种；从火炮种类上说，也可以分为长管加农炮、榴弹炮、臼炮和舰炮四种。前三种火炮与之前介绍过的同名陆军火炮大体相同，而舰炮则是专门为战舰而制造的一种火炮，陆军不会使用，它有一个显著的特点是尾部有一个圆孔，以便绳索穿过这个圆孔，将火炮固定在甲板上。<>

    二：中英双方火炮的材质的对比：

    火炮所用钢铁或铜的质量，主要表现在对冶炼材料的选择和冶炼方法的研究方面。中国从唐代到明代，是古代钢铁技术全面发展和定型的时期，以“生铁冶炼——生铁炒炼熟铁——生、熟铁合炼成钢”为主干的钢铁工业体系趋于定型。明代以来，中国火炮铸造材料，小者多用铜，大者多用铸铁。

    明代中叶到第一次鸦片战争之时，中国传统钢铁技术继续缓慢发展。但是，因为没有发生工业革命，手工生产的能力非机器生产所能相比，故其钢铁产量极低。

    到1840年前后，年产铁约2万吨，仅是英国的1／40。二是火炮大多由液态的生铁铸造，此必然导致火炮质地脆硬，演放时很容易炸裂，自伤炮手。

    清军对之处理方法主要采用以下四策：一是加厚火炮管壁，使火炮增加了重量。其结果是数千斤的笨重火炮威力反而不如西方的小型火炮。一是对于已经铸成气孔气泡较多、容易碎裂的火炮，清军则减少火药填量，这又减少了火炮的威力。一是使用铜作为铸炮的材料。一是铸造了一些双层或三层复合体结构火炮，使其不易炸裂。

    战争前后，清军小范围开始用熟铁或黄铜锻造火炮，江苏候补知府黄冕对清军火炮材质评价到：“水陆战炮重笨，扛炮受子无多。宜改制以小受大之轻炮，方能利用也……今日欲反其弊，必须讲究炮制，使能以小胜大，其轻受重，以短及远，简便灵动，庶出一炮抵数炮之用……因又讲究小炮，可容大弹之法。不用铸造而用打造，不用生铁而用熟铁，方能使炮身薄而炮膛宽。缘生铁铸成，每多蜂窝涩体，不能光滑，难以铲磨，故弹子施放，不能迅利。至熟铁则不可铸，而但可打造。其打造之法，用铁条烧熔百炼，逐渐旋转成圆，每五斤熟铁，方能炼成一斤，坚钢光滑无比……炮愈轻，工愈精，力愈大。铁经百炼，永无铸造之炸裂。施用灵活，尤胜巨炮之笨重。”

    欧洲从“18世纪后期，由于木材资源短缺，锻铁费用上涨，形成了严重问题。为适应需要，就采取了所谓搅炼工艺，就是用长长的钢棒将反射炉中的金属溶液加以搅拌。炉子用焦碳燃烧，这样，不仅使炉面溶液，而且全炉的溶液都能接触空气，从而使脱碳更加彻底，成为可锻铸铁。用搅炼法生产的锻铁，质量不如炭铁，但价格便宜得多。1829年又前进了一步，即应用鼓风炉本身余气进行预热鼓风，这种发明使得在消耗同等燃料的情况下，搅炼熟铁产量增加到3倍。还有一种改进是“湿”搅炼法，即在炉膛铺以含有氧化铁的小块炉渣，它与金属中的碳素相化合，在表层之下产生CO，形成加速脱炭进程泡沸搅动。<>1806年英国铁产量为25万吨，到1850年英国每年可产250万吨，铸铁和锻铁的产量都有增长。

    自古以来，炼钢的方法几乎并无根本性改变，仍然是小规模的个体作坊产品。英国所用的基本材料是优质的价格相等的瑞典条形铁，结果钢的费用等于锻铁费用的5倍。1750年，钟表匠本杰明亨茨曼创造了一种新的炼钢方法。他将特种小型粘土坩埚放置在焦碳燃烧的炉膛内加高温，就有一种特殊的溶剂持续地生产铸钢。

    这种铸钢不含二氧化硅和其它矿渣，成本略低于以其它方法生产的钢材。但遗憾的是这种产品不能焊接，太硬，不合乎某些用途。不过这种技术终究成了谢非尔德钢铁企业的基础，在欧洲广为传播，被人仿效。此种方法效率很低，因此，到18世纪末，即为发射炉炒炼法或称搅炼法所取代。1783年，一个炼铁厂的工头彼得奥林斯在前人的基础上，在发射炉上加搅拌窗口，创造了用反射炉氧化精炼的搅拌炼铁法。1784年，英国海军部军需品的承包人工程师亨利科特也有类似的发明，并大力推广应用。此法省力而使工效提高了15倍，使炼铁技术又上一个新台阶。

    18世纪以来，各国都大规模扩建海军，因为铁的成本只及铜的1╱5，所以铁炮逐渐替代了青铜炮，成为各国战舰的标准装备。不过，欧洲包括英国在内的炼钢法，直到19世纪中叶再无显著改进，加上钢材本身的缺陷，制造重型军械时使用这种钢材继续受到限制。因此，“直到19世纪中叶以前，除了海军重炮外，青铜炮和黄铜炮始终以优势压倒了铸铁炮。”

    三：中英双方火炮的铸造工艺的对比：

    战争时期，清军造炮工艺并不十分落后，且有英军所没有的铁模铸炮法和复合层结构的造炮工艺。清朝沿海及内陆的一些省份，旧式火炮、新造的火炮和仿制的夷炮，除少部分是用英军所没有的铁模铸炮法制成，大多仍是生铁和青铜冶铸而成。只是用液态的生铁或青铜铸造的火炮质量差，加工难，容易炸裂。锻造的熟铁炮或黄铜炮斤两少且比例小。而英军火炮主要由青铜炮、黄铜炮和铸铁炮组成，且大多数火炮可以用熟铁或黄铜锻造，尔后用车床刀具加工，精度提高不少。

    鸦片战争之际，机械工程专家福建泉州人丁拱辰，参考西洋炮的构造，在广州铸成了性能良好的铁炮。

    其于1841年编成，1842年受到两广总督祁贡、靖逆将军奕山的重视。同年，清朝政府下令推广所述方法。丁此时在阅读西洋炮学的基础上的铸炮之法，其实和明末以来中国原有的红夷大炮的泥范整体模铸法差不多：即以炮模口径为基数，用泥先制成外模和内模，用起吊装置将外模吊套于轴心合一的内模之外，两模之间的空隙，便是炮管的厚度。

    然后用青铜或钢铁溶液浇注其中，冷却后，除去内外模，最后再用各种配件加工成完整的火炮。此法铸造的火炮缺陷有：泥模在用炭火烘烤时，经常是外干内湿，浇铸时水分蒸成潮气，致使所铸火炮常有蜂窝状孔xue，发射时容易炸裂；功效非常之低；不能对炮膛进行深入的加工，致使炮弹射出后，弹道紊乱，降低了射击精度；大多数人并不懂得身管与口径比例、火门位置在火药燃烧中的实际意义，绝大多数火门开得太前、太大。在炮膛游隙方面，战争之时，火炮因“弹不圆正，口不直顺”，常只能采用内径的1／10至1／5为游隙，此水平连明末的水准均达不到。

    鉴于此，浙江嘉兴县丞龚振麟痛感中国泥模整体铸造法的不切实用和烦琐，而立志改革。于1841年发明了早于欧洲30多年的铁模铸炮法，铁模可多次使用，不用清洗炮膛，消除了泥模铸炮多蜂窝易炸膛的缺陷，缩短了铸炮周期，降低了铸炮费用，并写成，1842年被印发沿海各省参用。至1841年9月浙东之战前夕，已铸成120多门新型火炮，时人称其为：“至去冬以来，浙江铸炮，益工益巧，光滑灵动，不下西洋。”

    欧洲火炮铸造从16世纪以来一直采用泥范整体模铸法，在给实心火炮上钻孔的实践据说开始于1713年，在英国伍利奇的皇家枪炮铸造厂，泥范整体模铸法一直延续到1770年以后。大约在此以后，英国的铁器制造者威尔金森开发出一种改进了的给火炮钻膛的机器。

    随后，1794年英国机械师莫兹利发明了车床上的移动刀架，1797年制成了安放在铁底座上带有移动刀架的车床。19世纪20至30年代，英国发明了全金属车床、自动调节车床、牛头刨床等一系列工作母机，到19世纪40年代时，达到了用工作母机制造机械的领先水平。如在制造火炮方面，利用车床先将火炮铸成实心圆柱金属铸件，然后用一种配用超长钻头的大型钻床钻出一个孔，接着到锤床上将这个孔逐步锤削成型，加工成火炮。此法可使炮身较模铸法更加均匀、对称、光洁，各种尺寸比例和火门的设计较合理，射击精确度高。既提高了铸炮的精度，又节省工时，坚实耐用。

    战争前后，英军火炮铸造除了传统的泥模整体模铸法、失蜡法外，已开始大规模采用车床切削铸造法。对英军火炮工艺称赞云：“西人铸炮，其铁皆经百炼熔净。先用蜡制成一炮，丝毫无异，次用泥封密阴干。铸时用火烘模开孔，泄出蜡油，然后将铁灌入，四五日后，始开模取出置于荒野人迹不到处。将炮实满火药，用长心引火绳一点，各人尽远避藏迹，一经炮响腾越空中，跌落不坏以不炸裂为度，便无后患。其铸法合度，多以引门上长方形为表，或安头上或尾后，或头尾皆安，亦合度数。”在炮膛游隙方面，19世纪中叶，欧洲因机械制造精密度的提高，火炮所用的游隙值更减少到内径的1／42，如此，只要装填较少的火药就可达到较高的速度，且同时提高发射的准确性，再者，由于用药量的减少，管壁即使变薄亦不致于膛炸，连带也使得火炮的机动性大增。

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