清軍的巨型臼炮

英軍戰(zhàn)艦上的大炮

英國(guó)海軍開花彈

清軍的火炮

　　1840年，英國(guó)派出由47艘航船和4000軍人組成的遠(yuǎn)征軍，封鎖珠江口，拉開了鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)的序幕。為何區(qū)區(qū)一支艦隊(duì)，就敢與大清帝國(guó)交戰(zhàn)呢？它的船到底堅(jiān)在哪？炮到底利在哪？　　

　　□張建雄

　　A

　　火炮制造手工化不敵標(biāo)準(zhǔn)化

　　鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期，中英之間大多是英國(guó)戰(zhàn)船與清軍炮臺(tái)之間的對(duì)壘與搏殺，火炮當(dāng)屬雙方最重要的作戰(zhàn)武器。16世紀(jì)至19世紀(jì)中葉，中英主導(dǎo)型火炮樣式與機(jī)制基本相同，都是以黑色火藥為動(dòng)力源的前膛裝滑膛炮。這種滑膛炮炮膛呈圓柱體，炮形呈錐形體，由炮耳、尾紐、火門等附件組成。

　　清軍的火炮雖然大體遵循了西方的火炮“模數(shù)”設(shè)計(jì)思想，但在鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)之時(shí)，清軍還是以炮身重量作為衡量火炮性能優(yōu)劣的重要依據(jù)，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有以炮身與口徑比例搭配為主要性能參數(shù)來(lái)衡量火炮性能科學(xué)合理。

　　所謂“模數(shù)”理論，即以火炮口內(nèi)徑的尺寸為基數(shù)，按一定比例倍數(shù)設(shè)計(jì)火炮的各個(gè)部分，如炮身長(zhǎng)、膛口外徑、炮底徑、彈徑等。在西方，火炮是按這樣的比例關(guān)系設(shè)計(jì)的：口內(nèi)徑為a，口壁厚=0.5a，口外徑=2a，炮耳處壁厚=0.75a，底徑=3a，彈徑=a-1。到鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)之際，英軍加農(nóng)炮炮身長(zhǎng)=16a至18a；炮彈重量為b，火藥重量=1/3b，火炮重量等于或接近150b。

　　類型多而雜是清軍火炮的顯著特征，類型主要有加農(nóng)炮、臼炮、子母炮、抬炮等。

　　加農(nóng)炮身管長(zhǎng)和炮身重，發(fā)射仰角較小，彈道低平，炮彈初速高，射程遠(yuǎn)；臼炮內(nèi)口徑大，炮身短，發(fā)射仰角高，初速低，彈丸飛行時(shí)間長(zhǎng)，炮彈落點(diǎn)死角??；子母炮裝載的彈藥量小，閉氣性能差，射程近，殺傷力不足；抬炮炮管長(zhǎng)、初速高，射程遠(yuǎn)，重量輕，機(jī)動(dòng)性能好，為中國(guó)獨(dú)創(chuàng)。

　　清軍火炮都是手工制作的，就是同一類型的炮，每門都存在尺寸偏差，而且每種火炮的戰(zhàn)術(shù)用途分工不明晰，影響了其攻擊精度和威力。

　　英軍火炮制作已實(shí)行了標(biāo)準(zhǔn)化、制式化，適合陸戰(zhàn)、海戰(zhàn)、攻城戰(zhàn)和山地戰(zhàn)等戰(zhàn)術(shù)用途，整體水平明顯高于清軍火炮。英軍火炮主要有榴彈炮、卡倫炮、康格里夫火箭炮、加農(nóng)炮、臼炮。

　　榴彈炮口內(nèi)徑大，射角較大，初速較低，射程近，發(fā)射爆炸彈；卡倫炮短身管,口內(nèi)徑大，炮壁薄，重量輕，裝藥量少，初速低，射程近，殺傷力大；康格里夫火箭炮射速快，射程遠(yuǎn)，無(wú)后座，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，成本低，心理震懾力大。加農(nóng)炮和臼炮則與清軍差別不大。

　　B

　　火藥配方：提督制定與化學(xué)家制定

　　制造火炮所用的材質(zhì)決定了火炮的質(zhì)量、壽命與性能。通過(guò)對(duì)中英火炮金屬組織成分的分析會(huì)發(fā)現(xiàn)，清軍火炮材質(zhì)主要是白口鑄鐵，沒(méi)有含游離石墨，凝固收縮較大，鑄炮時(shí)會(huì)產(chǎn)生縮孔、縮松等缺陷。白口鑄鐵硬度高，炮膛難以精加工與清理，為了防止炸膛，只有加厚膛壁。清軍火炮大多前銳后豐，炮形極大，炮口極?。慌谏韺?dǎo)熱差，火炮發(fā)射后冷卻較慢，重新裝填炮彈需要等待時(shí)間較長(zhǎng)；加上吸震性不好，炮架調(diào)節(jié)復(fù)位時(shí)間長(zhǎng)，射速相對(duì)低。

　　英軍火炮材質(zhì)主要是灰口鑄鐵，它硬度低，脆性小，熔點(diǎn)低，鐵水的流動(dòng)性能好，收縮率小，具有良好的鑄造性能，加工容易。由于灰口鑄鐵含有起潤(rùn)滑作用的石墨，切削加工與耐磨性能好；而石墨對(duì)基體有割裂作用，不利震動(dòng)的傳遞，令鐵炮具有良好的減震性。

　　除了材質(zhì)差異外，制炮技術(shù)也不一樣。清軍的大炮除了極少數(shù)采用鐵模和熟鐵鍛造外，大多采用泥模鑄造，其不足顯而易見：制作受季節(jié)影響明顯，且只能一炮一模，不能持續(xù)利用，生產(chǎn)效率低；所鑄火炮常有蜂窩狀孔穴，發(fā)射時(shí)容易炸裂。1835年，關(guān)天培在虎門炮臺(tái)演放新鑄火炮，60門炸裂10門，還有4門不合格，炸損率為23%。1841年虎門之戰(zhàn)，威遠(yuǎn)炮臺(tái)又有兩門8000斤重炮炸裂。

　　英軍制炮技術(shù)在18世紀(jì)60年代有了重大技術(shù)革新：一是砂型鑄造，透氣性好，可以鑄造出高質(zhì)量的火炮；二是實(shí)心鉆膛，先鑄成實(shí)心鐵，再用蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)鉆孔鉆膛，使炮管更加堅(jiān)固安全，炮身重量變輕，機(jī)動(dòng)性大大增強(qiáng)而威力有增無(wú)減。

　　火炮的殺傷力是靠炮彈實(shí)現(xiàn)的。清軍主要使用實(shí)心鐵彈，配以少量蜂窩彈、鏈彈（攻擊船桅、船索）。英軍則主要使用空心爆炸彈，并兼用實(shí)心彈、鏈彈、霰彈和燃燒彈。英軍空心爆炸彈威力巨大，被清軍稱之為“多駭為神奇，不知如何制造?！睂?shí)際上，這種炮彈是采用蠟?zāi)ｈT造的，炮彈光滑渾圓。

　　清軍多用泥模鑄造炮彈，總存在有腰線的缺陷，加上清軍火炮炮形大，口徑小，配彈亦小。5000斤的火炮僅配12.5斤重的炮彈，英艦上的1700余斤的卡倫炮就發(fā)射29斤的炮彈，還有能發(fā)射61.7斤炮彈的火炮，以致廣州官員見到這些巨大的炮彈時(shí)無(wú)不“嘿呦”。

　　中英軍隊(duì)都使用黑色有煙火藥，但殺傷力卻有著本質(zhì)差別。鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期，廣東火藥采用廣東水師提督關(guān)天培的火藥配方，硝、硫、炭比例是80：10：10，福建火藥則采用福建水師提督陳階平的火藥配方，比例是76：10.7：13.3。

　　清軍火藥含硝量普遍偏高，容易吸濕，儲(chǔ)存極為不便，加上是手工作坊生產(chǎn)的，硝、硫的提純度不足，顆粒粗糙，質(zhì)量較差。參加沙角之戰(zhàn)的英國(guó)軍官賓漢在《英軍在華作戰(zhàn)記》中寫道“雖然中國(guó)火藥的成分幾乎和我們的相同，卻是一種粗劣的東西?！?/p>

　　英軍則按照化學(xué)家歇夫列里最佳化學(xué)反應(yīng)方程式配制火藥，將炮用火藥硝、硫、炭的組配比率定為78：8：14，且經(jīng)過(guò)機(jī)械化提純、粉碎、拌和、壓制、烘干、打磨等工藝，能夠“致遠(yuǎn)透堅(jiān)”，品質(zhì)優(yōu)良。

　　C

　　兩江總督

　　驚嘆英軍火炮的瞄準(zhǔn)技術(shù)

　　火炮在戰(zhàn)場(chǎng)上的終極目標(biāo)是消滅敵軍的有生力量，故火炮的射程、射速、機(jī)動(dòng)性、射擊精度等性能成為衡量火炮作戰(zhàn)效能的重要指標(biāo)，也成為作戰(zhàn)雙方制勝的不二法門。

　　火炮射程。當(dāng)發(fā)射角在45度時(shí)射程最大，但最大射程并不等同于有效射程，只有彈頭能殺傷目標(biāo)的距離才是有效射程。鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期，中英軍隊(duì)都使用以黑色火藥為動(dòng)力源的前裝滑膛炮，從技術(shù)角度來(lái)講，射程都不可能太遠(yuǎn)。清軍所用的幾百斤至千斤鐵炮有效射程只有短短的數(shù)百米，6000斤的重型火炮有效射程才超過(guò)千米。只有吳淞新鑄的8000斤巨炮，最大射程才可達(dá)4000米之外。而英軍相同種類與同等規(guī)格的火炮，射程則比清軍要遠(yuǎn)，其重型加農(nóng)炮有效射程1800米以內(nèi)，最大射程在5000米上下。

　　火炮射速。射速是火炮性能中很重要的一環(huán)，影響射速的因素與材質(zhì)、炮體、裝彈、點(diǎn)火、火藥、炮架以及炮手熟練操作程度有關(guān)。清軍火炮因鐵質(zhì)差，裝填彈藥程序復(fù)雜，炮架粗劣笨重，加上用火繩點(diǎn)火以及士兵缺乏演練等原因，致使火炮射速普遍偏低，在十分努力的情況下，射速才能達(dá)到6分鐘發(fā)射1發(fā)。英軍使用定裝炮彈，炮座滑輪，燧發(fā)點(diǎn)火等新技術(shù)，加上訓(xùn)練有素，火炮的射速保持在2分鐘發(fā)射3發(fā)，超過(guò)清軍9倍有余。清軍火炮緩慢的射速，無(wú)疑為英軍炮兵創(chuàng)造了更多的打擊機(jī)會(huì)。

　　火炮射擊精度。因受鑄造技術(shù)影響，清軍火炮炮膛不夠光滑，蜂窩氣眼較多，且炮彈有腰線，炮彈與炮膛游隙達(dá)1/10；炮架大多只能上下調(diào)節(jié)，左右擺動(dòng)困難，并缺少瞄準(zhǔn)裝置和測(cè)距工具；加上英軍軍艦可隨時(shí)移動(dòng)，清軍火炮的命中率就變得甚低了。

　　英軍火炮則沒(méi)有上述缺陷，再加上采用先進(jìn)的矩度、銃規(guī)、銃尺、準(zhǔn)星、照門等瞄準(zhǔn)裝置和技術(shù)，便如虎添翼。英軍的火炮可用“矩度”精確測(cè)量目標(biāo)和火炮之間的距離，用“銃規(guī)”測(cè)量火炮仰角，用“銃尺”確定裝藥量以達(dá)到“藥彈相稱”，用“準(zhǔn)星”與“照門”直接瞄準(zhǔn)目標(biāo)，英軍火炮射擊精度相比于清軍明顯不在一個(gè)檔次上。如1841年虎門之戰(zhàn)，《中國(guó)叢報(bào)》描述道：“3門榴彈炮向上橫檔島上中國(guó)人的防御工事開火了，炮火十分猛烈，炮彈命中非常精確?！眱山偠脚ｈb在1842年5月上奏道光帝“逆夷施放炮火，以銃尺量之，測(cè)遠(yuǎn)鏡度之，故能命中有準(zhǔn)?！?/p>

　　火炮動(dòng)機(jī)性。清軍炮體龐大，炮架多用粗劣木料制成，統(tǒng)兵大員對(duì)炮架、炮車不甚重視，許多火炮根本沒(méi)有炮架，只能調(diào)整高低夾角，要調(diào)整左右和上下的射擊界面極其困難。英軍火炮的炮膛多系鏜床鉆就，不僅管壁薄且光滑，重量相對(duì)較輕，陸軍使用雙輪堅(jiān)實(shí)炮架，可以承受火炮后坐力的沖擊；炮架還可用車牽引，能迅速轉(zhuǎn)移。英國(guó)海軍則采用四輪滑車炮架，既可以自行抵消火炮發(fā)射時(shí)的后坐力，又可以迅速調(diào)節(jié)炮口高度與左右擺的幅度，其機(jī)動(dòng)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出清軍火炮。

　　鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期，雖然英軍火炮在形制、設(shè)計(jì)思想尚未發(fā)生質(zhì)的變化，但設(shè)計(jì)思想、火炮材質(zhì)、鑄造工藝、炮彈火藥都明顯優(yōu)于清軍，例如，他們的火炮注重以用途配套，射程與殺傷力遠(yuǎn)近兼顧，所以射程、射速、射擊精度、機(jī)動(dòng)性等明顯高于清軍。這些火炮技術(shù)與性能的差異對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)勝負(fù)的影響是致命的。