5、中英双方火药的质量方面

　　鸦片战争前后，中英黑色有烟火药处于同一发展阶段。但是，清军制。造的火药，以手工作坊或工场生产为主，无法提纯硝和硫，亦无其它先进的工艺设备进行粉碎和拌和，只靠石碾等工艺，硝、硫、炭比例中含硝量过高，容易发潮，难以久贮，爆炸效力低。战争之际，清军火药（黑火药）比例配比有了进一步的改进，基本上达到英军的水准。福建水师提督陈阶平、福建监生丁拱辰对西洋火药制作之法颇有研究，他们配置的火药，尽管还是手工操作的方法，但是由于对原料选炼的严格，硝、硫、炭的组配比率比较得当，所制火药可以与英军火药相匹敌。

　　在火药的配比方面，道光二十年九月十四日陈阶平奏：“奴才督造加工火药，于六月初二日竣工。初四日有英夷兵船闯入厦门。初五日，官兵即以新药轰击。该夷不防内地火药如此猛利，猝遭创毙多命，立时惊窜。嗣准督臣咨知厦门新药得力，现饬省局续拨硝两万斤、磺三千斤，委解前来。接手赶紧配置，连新陈火药有两万余斤，仍形短绌。现在咨催督抚添购硝磺，多贮火药，为有备无患。奴才愚昧识浅，图报念切。伏思沿海防夷，处处加工制。造火药，多铸万斤火药，自可击沉夷船，重用火攻，歼灭逆夷，以除后患。谨将加工造药、续提硝斤各条进呈御览。可否仰乞天恩，敕下各直省，一体照式制。造。俾使英夷丧胆，不敢再来窥伺。”九月十四日道光皇帝谕令：“陈阶平奏加工制。造火药，并将煮炼硝斤各条开单呈览。福建制。造火药，现经该提督督造加工，轰击颇为得力。着各直省一体照单如式制。造，以资利用。”这里，陈所配置的火药比率是牙硝8斤，磺粉1斤2两，炭粉1斤6两，三者的比率大致是：76（128）∶10。7 （18）∶13。3。

　　在火炮的装药量方面，清军规定每百斤炮重配火药四两。《海国图志》中云：“凡中西大小炮位，自五百斤至五千斤止。每百斤用营制火药四两，而炮弹用薄棉先裹，外加红布包缝周密……如夷炮四千斤，乃四千磅，实重三千斤，用药七斤八两。中有身短而口大者，则加用十分子二亦无妨。惟演放时听声用药，临演之际，预用红布袋，每包二斤或三斤，可以写明，用时送入炮腹逐包椿实，用引门锥，用力插看，以实为度。”

　　以上看出，清军已有性能不次于英军的火药，除福建省外，其它一些省份也曾制。造使用。如道光二十一年五月二十三日署江苏巡抚程矞采奏报：“火药一项，臣在省严饬营员，照上年钦颁前任福建提督陈阶平所奏提硝舂炼各法，加工制出一万余斤，眼同点放。试之于手掌而掌不热，试之于纸而纸不燃，已解至上海局，妥为受贮。”但由于清朝社会制度方面的弊端，致使清军在许多战争中仍然使用质量粗劣的火药与英军作战。如1841年1月7日的大角、沙角之战，《英军在华作战记》中云：中国“火药库是普通式的建筑之一，里面存着几千磅粗火药，装在木桶或泥罐中，我们全部投之于海。因为虽然中国火药的成分几乎和我们的相同，却是一种粗劣的东西。”接着英军进犯虎门、广州，导致“逆夷炮无虚发，我炮虽发无准，火药半杂泥沙，轰击不能致远。”

　　19世纪初英国的火药制。造工业，已经居于世界各国的领先地位，火药生产如提纯、粉碎、拌和、压制、烘干等工艺已进入近代工厂的机械化生产阶段。其主要特点是：采用物理和化学方法，以先进的工业设备，提炼纯度的硝和硫；以蒸汽机带动转鼓式装置，进行药料的粉碎和药料的混合拌和；用水压式机械，将配置的火药放在碾磨上，压成坚固而均匀的颗粒，使火药具有一定的几何形状和密实性；使用机械式造粒缸，将火药块成大小均匀的火药粒；对制成的粒状火药，放在烘干室内，用蒸汽加热器烘干，使之保持良好待发的干燥状态；用石墨制成的摩光机，将药粒的表面磨光，除去气孔，降低吸湿性，以延长火药的贮藏期。这些先进的工艺，保证了英军火药的优良品质。

　　在火药的配比方面，英国化学家歇夫列里在1825年经过多次实验后，提出了黑色火药的最佳化学反应方程式：2KNO[，3]＋3C＋S→K[，2]S↓＋N[，2]↑＋3CO[， 2]↑。据此，在理论上，硝、硫、炭的组配比率以74。84％、11。84％、11。32％为最佳火药配方。英国按照这一方程式，配制了硝、硫、炭的比率为75％、10％、15％的枪用发射火药，以及组配比率为78％、8％、14％的炮用发射火药。在火炮装药量方面，恩格斯的《炮兵》着作里云：“现在，英国野战炮兵几乎完全由9磅炮组成，这种炮的长度为口径的17倍，重量按炮弹重1磅、炮重11／2英担计算，装药量是炮弹重量的1／3。”

　　6、中英双方火炮的射程方面

　　火炮的射程可分最大射程和有效射程两种。战争之时，中英火炮分类众多，其弹药装填量、铅子大小不同，作战要达到的目的各异，发射时又分仰、平、倒三法，其射程自然差异悬殊。不过，此时的中英火炮一则都是17世纪以来欧洲普遍采用的重型前装滑膛炮，炮弹出膛，飞行路线摇摆不定，不易致远；二则当时炮身和炮弹的机械制。造技术尚无规格化，与此后所用的后装线装炮相比，无论从形制上还是从制。造工艺上都要简单得多。这种基本的技术原理决定了鸦片战争时期中英火炮的射程，不可能有决定性的进步和提高。

　　以虎门大炮为例，该炮台建设的关键时代是1835～1839年，由关天培主持。林则徐主粤之前，虎门炮台上就架有行商购买的洋炮，林主粤期间，曾向澳门葡萄牙当局订购了200余门铜制或铁制大炮。道光十五年二月二十二日关天培上折：“虎门海口……以沙角、大角两炮台为第一重门户，南山、镇远、横档三处炮台为第二重门户，大虎炮台为第三重门户，层层控制，本属得宜，因大角、沙角两炮台，中隔海面，一千数百丈，本在大洋之中，遥遥相望，现在山脚又涨有船涂，船只经由离台甚远，两边炮火均不能得力。惟镇远、横档两炮台，南北斜峙，南山炮台在镇远以东，形如品字，错综布置，中隔水面止三百余丈，形势犹紧联络，当饬署参将佘清等在横档试放大炮，炮子正及海面中泓，实为扼要……但五千斤以下炮位，炮子及远自一百余丈至二百、三百丈不等，力量尚薄，必须六千斤以上大炮，方能致远摧坚。”二十九日，关天培折：“本提都率同署参将佘清、署守备陈魁伦，亲勘得大角、沙角两炮台，系东西斜峙，丈量口宽一千一百一十三丈夫，潮水退定中泓，量深四丈二尺，两傍水深自三丈余至二丈三尺止，全系泥底，试演三千斤大炮，炮子仅及中流，强弩之末，无济于事，是第一重门户，炮火已不得力。”

　　关天培的《筹海初集》，成书于1836年前后，是他写给清廷的奏章文集，是他镇守虎门各炮台的实战经验总结。故关在这里所说的第一层门户中3000斤大炮556丈（注：清代1尺＝今公制32厘米，556余丈＝今公制3。56华里）最大射程的方面的数据（此处很可能是夷炮），应该是非常可信的。关对第二重门户中所说的摧远致坚，可理解为有效射程。据此以观，既然旧式6000斤以下炮位最大射程为300丈，那么6000斤以上重炮的有效射程当为300丈以上，因此，认定当时重型火炮的有效射程最大在1000米以上，应该是没有疑问的。

　　鉴于以上鸦片战争档案史料和分析，战争前夕，中国购买的重型夷炮的最大射程在4华里之内，有效射程约为二三华里左右。而中国原有的旧式重型火炮的射程应小于这个数据。

　　清军新铸重炮的射程，以红夷炮为例。战争前后，清军在沿海、内陆各省铸造了大小不等的红夷炮型火炮，分1000～8000斤乃至万斤以上等多种。道光二十一年五月二十二日江西巡抚钱宝琛奏：“奉两广总督饬令赶造土模三十具，现已遵式陆续先铸成三千斤铜炮二十尊，一体打磨光滑，造齐炮架。会同营员将炮运至空阔处所，于相距里许竖立两层皮靶，连日演试。每炮一位，用火药一百二十两加铅子一百八十两，响声俱属洪亮，其子透过皮靶仍行三里有余，堪以摧坚致远。”十月十九日，钦差僧格林沁等奏报：“赴海口炮台，演放炮位……当选得长两丈余废船一只呈验。奴才等随令于海河距炮台六七里外上流安放，装载柴草，当将炮座对准船只，逐加演试。其过火出炮均及灵捷，远可抵船，甚或过之。”《海国图志》中云：“世俗传闻之说，谓大炮响若霹雳，声震三百里，弹子可击三四十里，一遭轰击，山崩地裂，屋宇被击，坍塌平地，此皆未经演试之谈。殊不知炮响大小一样，极大者声震五十里，大小炮皆发里许……所以夷人交锋，如在一里之内，不甚开炮。必在相距五六十丈及八十丈之内，彼始开炮，十可中七八也。若至一里之远，弹子多坠，无力难准，虽可加高相补，究是无力。”“用炮远近疑释”条中又云：“向闻大炮击远二三十里，姑之不信，意者或有十里，其弹子弯者不计，直者想有六七里可用。”

　　从上述几则档案史料看出，清军新铸的巨炮的最大射程可达7～8华里。

　　战争之时，英军火炮仍然多属于17世纪以来的加农炮系列型，其有效射程，今英国学者认为：欧洲风帆时代的火炮“从纳尔逊时代（注：生卒年1758～1805，英国帆船时代最着名的海军将领）以来，火炮的有效射程和杀伤力都没有什么提高……就有效射程来说，前膛装滑膛炮对于1英里（注：1英里＝3。218市里）之外的目标，几乎没有杀伤力，也就是说其有效射程不超过1英里。”其最大射程，史料记载，1842年8月8日、10日、11日、12日，钦差大臣伊里布的家人张喜等人四次登上英国军舰，发现“其船之头尾，安设两大炮，俱系自来机关，封口炮子式如雷槌，底有小口，口用绵封贴，内包小子，类百颗，名为飞弹。据云：‘可打九里，并可攻城。'”

　　鉴于此，战争时期，英军的重型火炮，其有效射程在3华里左右，最大射程9华里之内。看来英舰重型炮的射程不一定大于清军海岸重型炮的射程。道光二十一年二月十九日钦差大臣裕谦奏：“英逆所恃惟船与炮……至于数千斤之大炮，夷船虽能任载，而只可施于深水外洋，不能施于近岸之内洋。盖内洋水浅，近岸又必有明沙暗礁为之拦护，若放此数千斤之大炮，船必倒退，一经搁浅，船底着实，立刻震裂。故在内洋施放，亦止一二千斤及数百斤之炮，不过口门窄而后身宽，多受火药，且施放灵熟，较官炮略远一二里，然亦止及数里之内，实无远及十余里之事。”

　　7、中英双方舰炮的品质方面

　　首先、清军水师的木质舰船小、易腐蚀、航速慢、笨拙、在航率低。战争之时，清军水师最大的船只是福建横洋棱船和广东米艇。横洋棱船长为8。2丈（27。3米），宽为2。6丈（8。7米）；广东米艇长9。5丈（31。7米），宽2。06丈（6。8米）。（54） 船首一般没有保护装置，不能撞击；靠人力划桨并配以少量小型风帆航行，航速慢，经不起风浪颠簸。战船为双桅纵帆，尚未采用转舵装置，继续使用那种依靠7～8人在甲板上大幅度用力转舵的方法。造船工艺落后，与英军军舰相比，战船虽小，但相当笨拙。船体容易腐朽，需要经常修缮，九年以后已基本上不能再用。

　　其次，清军战船，由于过于简陋，不能负载过重，一般只能配置数百斤至1000斤重的火炮，且装备大多还是旧式枪炮和各种传统的燃烧性火器。鸦片战争前，福建外海水师战船以同安棱船为主，最大的集字号配备重量不超过2000斤的火炮8门，炮位均安在舱面，炮手无所遮蔽，易受火力杀伤。广东外海水师有少量被称为“体势壮阔，安炮最多，俨若炮台”的红单船，其实长仅10丈余，宽2丈左右，只载官兵80人，配备数百斤至1000斤火炮20～30门。另一种可勉强在外洋作战的大号米艇，每船设官兵65名，配备近千斤至二三千斤火炮12门，另有火箭、喷桶、火罐等火器。但这种米艇，全省只有51艘，堪用者仅2／3。中国战船因为质量低劣，几百斤至1000多斤重的铁铸火炮，其射程只有300多米。（55） 道光二十年七月初六日闽浙总督邓廷桢云：“夷船以全条番木，用大铜钉合而成之，内外夹以横板，船旁船底包以铜片，其大者可安炮三层，而船身不虞震裂，其炮洞安于舱底，夷兵在舱内施放，藏身既固，运转迹灵。内地师船，广东名为‘米艇'，船身较大，福建名为‘同安梭船'，以集成字号为极大，然皆不敌夷船十分之五，向以杉板为之，惟桅舵木坚致，船之大者配炮不过八门，重不过二千余斤，若再加多，则船身吃重，恐其震损。且炮位安于舱面炮兵无所障蔽，易于吃亏。此向来造船部定则例如此，其病不尽在偷工减料，是所谓势不均而力不敌者，非兵之势不敌，而舰炮之力实不相敌也”。

　　英军战舰高大、抗腐性强、抗沉性好。道光二十二年七月二十日，参赞大臣齐慎奏：“大夷船，长三十二丈五尺，头尾宽三丈，船身吃水一丈，出水一丈六尺，周身内外均用白铁包裹，惟底用铜包。船身内有三层，其留一层炮眼者，一面炮眼十八个，每眼安大小炮二尊，一船共安大小炮七十二尊。”船体装有纵帆设备的高大船楼淘汰了，军舰降低了重心，航行更安全了。 

　　其次，英舰机动性和航速远在清军水师之上。鸦片战争时，英国的战列舰全部依靠风帆。各种海船、军舰的舵柄已经用缆绳与装在后甲板上的舵轮连接起来，改变了过去那种靠人力在整个甲板宽的地方大幅度转舵的笨拙方法，从而提高了军舰的机动性，节省了舵手人数。船首部纵向三角帆和桅杆之间的支索帆比仅仅采用横帆航行起来更能吃风。横帆因增加了翼帆，使驱动力得到加强。有两桅或三桅，悬挂十余面帆，能利用各种风向航行。满帆时，一艘大型帆船可以挂起36面帆，以10节的航速破浪前进（注：10节＝37。04华里）。19世纪30年代出现的蒸气动力铁壳明轮船，已开始装备海军。如“复仇神号”战船，尽管吨位小，安炮少，在西方正式海战中难期得力，但因航速快、机动性强、吃水浅等特点，在中国沿海和内河横行肆虐。

　　再次，英军舰队以其强大的海军和火炮数，横行于中国东南沿海，决定了战争的时间、地点和规模。当时英国战舰大体上标准化为6个“等级”。头3个等级属于3桅横帆大战舰：1级有3层甲板，共配备100或100门以上火炮；2极也有3层甲板，共配备约90门炮；3级也就是作战舰队中的载重炮，有两层甲板，共配备64至74门炮；4级是按折中方案建造的，配备有50门炮（两层甲板），称为巡洋舰，有时也用在海军作战队列中。参加鸦片战争的3艘战列舰麦尔威厘号、威厘士厘号、伯兰汉号炮位数都是74门。迄至1840年6月22日，英军舰16艘，载炮540门。迄至1842年英军进犯长江前夕和过程中，英军的增援使海军拥有军舰25艘，载炮668门，轮船14艘，载炮56门。