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只要提起了鸦片战争,国人就会自动想当然的认为英国人是“洋枪洋炮”,而清军则是“长矛刀剑”。但是实际上,清军用的同样属于红衣大炮,在代差方面并不十分明显。

英军与清军使用的都是前膛装填的滑膛枪炮,以黑火药作为发射动力,英国当时的军事工业也还没有充分进入机器生产的大时代,然而在战争当中的火器表现,两方却是完全不在一个维度上。这其实体现出的就是火炮技术方面的差距。

图1·英国“复仇女神”号击中清军战船,引起爆炸
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图1·英国“复仇女神”号击中清军战船,引起爆炸

01纸面上可以打

鸦片战争发生于十九世纪四十年代,当时英国炮兵经历过拿破仑战争与多次殖民战争,进步明显,是欧洲一流炮兵。因为英国炮兵已经有了一个重要发明,即榴霰弹——内里装填铁珠,在飞行的时候爆炸的空心弹,其有效射程可以与实心弹一样远。

1840年抵达广东沿海的英国有16艘军舰,火炮540门。而当时清军在虎门要塞就有460门火炮遭到摧毁,比如威远炮台有110门火炮,其中一门是68磅火炮,一门42磅火炮,还有大量32磅以及24磅的火炮。如果单纯论及口径,清军似乎是毫不逊色的。因为军舰无法安装太大口径的加农炮,比如旗舰“梅尔维尔”号,最大口径的火炮也不过32磅。

清军460门火炮对战英俊540门火炮,数量上略少,但是口径总体差不多,完全可以打。然而实际战果却是清军一败涂地。

图2·英军“胜利”号战舰配备的32磅加农炮
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图2·英军“胜利”号战舰配备的32磅加农炮

02火炮铸造工艺上的差距

如果基于技术角度而言,清军火炮确实不敌英军。在铸造工艺上,清朝仍然使用的是铸造方式,尤其是以泥模铸造为主,这种方式容易在铸造过程当中出现砂眼。鸦片战争发生之前,清朝在广东虎门炮台先后增加了新铸造的59门火炮,然而水师提督关天培验收的时候,当场炸碎10门,导致2个兵丁受伤。即使没炸碎的新火炮,也是“炮尾四周冒火”、“炮耳坏掉”、“门眼吃药过多,显系另有孔洞”。可见火炮质量不佳,而这也是泥模铸造的通病。因为需要直接在熔炉当中浇筑铸造,导致铁质纯度不够,碳化明显,韧性不足。最终关天培老将军在虎门炮台死守,因为火炮大部分无法发射或者是被摧毁,最终力战殉国。

再看英国,其火炮工艺走的是另外路线。因为1765年瓦特改良蒸汽机的出现,工业革命拉开序幕,出现了炮筒钻孔机,随后又有各种金属车床等,这样英国的火炮工艺,就是先以延展性好的铸铁铸造成一个实心圆柱形,接着以车装加工成为炮筒形状,内里则是以钻床钻出来炮管,并以冲床继续完善,这样制造的火炮不但管壁平滑、轻薄,而且不会有砂眼的问题,避免了炸膛和气密性不足。再加上加工精度高,炮弹与炮膛可以紧密结合,极大提升了射程。在炮弹与炮膛之间的贴合度上,以“游隙”评价,英军火炮可以达到1/40,而清军火炮最好的,也不过1/10。

图3·英国威尔金森在1774年发明的炮筒钻孔机
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图3·英国威尔金森在1774年发明的炮筒钻孔机

03钢铁冶炼工艺的差距

英国的工业革命,使得钢铁产量与质量都明显提升,当时英国钢铁产量每年有80万吨,而清朝不足2万吨。

英国当时已经有了反射炉冶炼技术,炉温高,品质好。这种反射炉的燃烧室与炉膛是分开的,这样煤炭当中的氧化物不会与铁接触,自然铁的纯度就高,而清朝当时的冶炼技术尚且赶不上明朝,不但没有进步,反而退步。铸造火炮用的生铁非常脆,容易开裂。于是为了避免炸膛,只能加大火炮的壁厚,同时加装多道炮箍,导致火炮沉重,不易移动。

图4·虎门炮台绘画
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图4·虎门炮台绘画

04 火药上的差距

虽然当时英军与清军都是使用的黑火药作为发射动力,但是品质上却不可同日而语。1825年英国化学家已经发现了黑火药的化学反应方程,并据此将火炮发射火药的硝、硫、炭的比例优化成78:8:14,并以蒸汽机实现高精度的生产,火药燃烧速度更好。

而火药尽管是中国发明的,但是在生产与制造过程当中比较随意,尤其是没法优化配比,都是根据人工手感来确定,往往含硝量过高,容易受潮,储藏不易,燃烧速度也慢。

图5·黑火药
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图5·黑火药

05开花弹被遗忘

事实上,清军并不是没有开花弹的技术。早在康熙年间铸造的威远大将军炮就已经可以发射开花弹,而且故宫当中也珍藏有一批空心圆形铸铁开花炮弹,在1690年与准格尔的战斗当中,清军就是使用开花弹将葛尔丹打败。

但是到了100年之后的鸦片战争当中,竟然整个清军上下都不知道有开花弹的存在,更不必说使用了。当时的林则徐对于英军使用的开花弹十分震惊,于是下令仿制,“趋其中而留一孔,装以火药,杂以尖锐铁弹”。但是这种山寨版的开花弹根本无法控制炸开时间,完全靠运气。

在虎门战斗当中,关天培镇守的威远炮台,虽然多次开炮命中英军战舰的桅杆等,但是因为都是实心铁蛋,船体伤害并不大。

图6·被清军遗忘的开花弹
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图6·被清军遗忘的开花弹

06 学科的差距

当时英国火炮瞄准已经开始使用象限仪测量角度,炮兵能够懂得弹道学的知识,其中就涉及到了物理学、几何学。针对英国炮兵来说,瞄准开炮是物理、几何的应用题,在测定距离参数之后,对照发射表,就能够调整方位、角度等。所以能够实现精准炮击,魏源就发现:“夷船攻我甚准”。

而清军火炮的瞄准装置是一三孔铁板,各自代表一段距离,本质上瞄准还是靠炮兵的主观感觉,完全随缘。

07综合

面对英国工业革命的军事成果,清军虽然火炮不少,但是一败涂地并不奇怪。