一、战争概况

　　英国借口“保护通商口岸”，派遣4万多名侵略军和40多艘舰船到达广东海面，在美法两国支持下发动侵略中国的第一次鸦片战争。因林则徐严密设防，英军未能侵入广州。

　　二、第一次鸦片战争中英火炮技术比较

　　1、中英双方火炮的设计思想及种类方面

　　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，在一座军工厂里，“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。我们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G·R·1826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。”

　　现据《鸦片战争档案史料》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年恩格斯着的《炮兵》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，少量的火炮采用了雷汞底火，以撞针击发。炮身重量从几百斤、几千斤直至万余斤。

　　2、中英双方火炮的材质方面

　　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Ｍ，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。

3、中英双方火炮的铸造工艺方面 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（1800-1875），参考西洋炮的构造，在广州铸成了性能良好的铁炮。于1841年编成《演炮图说》，1842年《演炮图说》受到两广总督祁、靖逆将军奕山的重视。同年，清朝政Ｆ下令推广《演炮图说》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穴，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《铸炮铁模图说》，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（1729-1808）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（1771-1831）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。《海国图志》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。

　　4、中英双方火炮的炮弹方面

　　清军炮子主要由工部在京办理，然后再拨给各省。有时也改由地方就近制。造。其材质除用铅子外，主要用生铁，用泥型铸造，以两个半圆坯模合铸而成，故必留合范的线痕，且由于冶铸技术关系，往往有较多的气眼。故丁拱辰于1841年对此进行了改进，他改用失蜡法浇铸，铸得的炮弹光圆无痕。但是，当时清军火炮有一严重缺点：炮身庞大，炮口极小，炮弹较轻。炮弹一般重则3-10余斤左右，大者也不过16、17斤，最大炮弹也有如西方的68磅炮弹和大于此的炮弹，不过比例不大。今人在镇江湍山关江防炮台，出土有此时的四种类型的球形铁铸实心弹，最大约合80英磅（注：1英磅＝0。907市斤），无疑说明了清军当时曾使用万斤以上的巨炮轰击英舰。1843年英参战军官宾汉出版着作《英军在华作战记》中云：虎门之战，“旧炮台上架着12门大炮，其中4门乃是两年以前从澳门当局买来的葡式的，可放68磅炮弹的黄铜炮。其余的是中国式的，其中有大量的金属成分，口径很大。”清军炮弹由于太小，故在战争中常有“碰回”之说。此时，琦善、林则徐都曾向清廷言及英军炮弹有重达二三十多斤的炮弹。英军最大炮弹重达68磅，琦善到达广州后，英军曾经发射这种类型的炮弹，报复向插有白旗的英方船只射击的虎门炮台，这种炮弹被送交广州当局官员们参观时，他们见弹形之大，无不为之“嘿呦”。

　　蜂窝弹。它又叫封门子和群子，1门炮通常配封门子1个，群子12个。群子、封门子的大小要和炮膛口径密切配合，过大则药力被闭塞，易于引起炮身炸裂。过小则药力泄气，炮弹射出无力。《海国图志》“用炮弹法”条中云：“凡炮口配弹子，以九折为率。如口径六寸，配弹径五寸四分。口径二寸，配弹径一寸八分，余可仿此。试弹之法用铜板，或纸皮规一孔周围符之，便知圆否。又当光滑，腰间一线，宜敲平贴，先用薄棉裹之，次用木红布包缝，周密送入炮腹。大弹入后，加群弹一包十二个，每个就炮口之径二折。如口六寸，每弹径一寸二分，口二寸每弹径四分，余皆仿此。群弹已入，再用旧麻绳解散扎成圆球，与炮口紧合，再舂入炮腹，使弹有力。自高击下，亦不碾出。”

　　链弹。1834年12月，广东水师提督关天培云：“炮子则有封门子、群子、交杯子、担杆子之分。封门、群子用以击船打贼，担杆、交杯专用打桅，均宜添备各营师船。”至鸦片战争之际，清军大量用之对敌。《英军在华作战记》中，英军对虎门炮战中的清军链弹的描述：“他们的铁链锁弹特别优良，乃是一个空球，切成两半，用药18寸的锁链盘在中空部分，使半球相连紧，因此当半球栓紧在一起，以便装进去时，就像一个炮弹一样，这里还发现了大量大型大炮用的石弹。”

　　爆炸弹。道光二十一年（1841）二月二十六日钦差大臣裕谦奏报：“逆夷大肆猖獗，虎门被失，直逼省城……（清军）之所用空心飞弹，系因炮身较薄，膛口过大，装药多则虞炸裂，装药少则实心铁弹不能致远。若改用小弹，则弹子与膛口不合，施放不准。是以将铁弹挖空，实以火药，以配合膛口之大小受药之重轻。我中土本有此法，现在福建省因新炮膛口过大，即用此弹，浙江军需局亦有之，不足为奇各缘由，明白通饬沿海地方文武官兵，以破其惑而壮其胆。”时人张集馨记载当时的厦门之战，“文武员弁制。造大小炮数十尊，安放城上。余看城外居民铺户，聚居鳞次，即有警而炮亦难施，排列多尊，饰观而已。又造炸弹、铁蒺藜等物，尤属无用。铁蒺藜所以限马足，逆夷使舟而不使马。闽省一线石道，若埋蒺藜，则必先去石，断无如此办法。炸弹不过一二里，亦不能及其船只；且炸弹有炸有不炸，或掷出而终不炸，或甫然而即炸，分寸时刻最难定准。”不过，在战争的全过程中，中国火炮多以球形实心铁弹为主，故魏源在《筹海篇》中说，英人的一切概不足惧，我都有切实的办法对付它，“然有一宜防者则曰飞炮，非谓悬桅上之号炮，而谓仰空堕弹之炸炮也。我之炮台虽坚，而彼以飞炮注攻，炸裂四出，迸射数丈，我将士往往扰乱……宝山则以飞炮而众溃，由之观之，夷之长技曰飞炮。 ”

　　英军的球型实心炮弹，分普通的熟铁弹和灼热的实心弹两种。熟铁弹用蜡模铸就，浑圆如地球。特点是射程较远，穿透力一般。小口径炮用的都是这种炮弹，大口径炮也配有一定比例的实心炮弹。这些炮弹气动性不好，出膛之后会在空中翻滚颠簸，弹道偏差很大。而且当时西方战舰是用硬度和弹性都非常优秀的橡木制。造的，厚达10厘米，在较远的距离，圆形的炮弹不足以穿透这种橡木船身。灼热的实心弹，始用于美国独立战争时期，“这种炮弹极易燃烧，命中目标也比较精确，与过去效果没有把握的漂浮式火攻船和火攻筏相比，确是一项很大的改进。恩格斯在成书于1858年的着作《ＲＳ弹》中云：“一个铸造的金属球被加热后就具有纵火能力，在加热的炮弹与火药之间放置浸湿的毡垫，就能够发射这样的抛射物而不会让它过早地引燃火药。”

　　链弹和杠弹。恩格斯《炮兵》着作中云：“大约在1600年……还有一项重要的发明，即链式霰弹和普通霰弹的发明。” 道光二十二年十月初一日靖逆将军弈山等奏：“查夷人所用大炮子多用空心，亦有空心者，今仿照制。造，庶几模大质轻，可期攻坚致远。又将空心炮子，分作两半，炼成熟铁，中系铁链，约长尺许，用时将铁链收入空心，仍旧折合，无异寻常炮子。一经轰击出口，则两半飞舞，形如蝴蝶，击中夷船桅索，即行钩挂焚烧，名为蝴蝶炮子。”

　　霰弹，分为普通的霰弹和改良的葡萄弹两种。17世纪以来，欧洲出现了将子弹或金属碎片装入一个铁皮桶内制成的霰弹，里面装填数十颗铅弹，铁皮桶出膛即分解，于是数十颗铅弹向前以扇面飞行，用于杀伤集合的人马。今美人杜普伊云：葡萄弹“是18世纪晚期和19世纪初期主要用以杀伤人员的炮弹。把小铁珠用布、网状织品或木匣子包装在一起，用炮射击出去，就是葡萄弹。用这种炮弹杀伤开阔地形上行进的步兵，往往产生灾难性后果，其主要缺点是射程近，对利用起伏地形之敌，杀伤效果不大。”英参战军官伯纳德对发生在1841年1月7日的大角、沙角之战云：“复仇神号适时赶来，从两门基准炮倾泻出一连串葡萄弹和霰弹，接着它成为这次最残酷战争的实况的见证。”

　　开花弹，分内装黑火药的开花弹、装有定时引线的榴霰弹和内装纵火药剂的ＲＳ弹。15世纪下半叶，欧洲出现了球形爆炸弹，这是一种在重炮和臼炮上使用的一种内装黑火药的空心铁弹，是当时炮弹中最大的一种。内装定时引线的榴霰弹，又分圆形和尖头筒形两种。圆形“榴霰弹”1784年英国皇家海军的亨利·施雷普内尔中尉发明，又以他名字命名为“谢尔弹”。今美人云：“把弹珠（通常小于葡萄弹的铁珠，常用铅而不用铁制。造）安装在炮弹内，装上定时引信，使其在敌步兵上空飞行时爆炸。这样就克服了上述葡萄弹的两个缺点：炮弹在引信引爆之前已飞行相当距离，而在开阔地上的部队无法躲避空中爆炸后飞溅下来的弹丸……但是这种以他的发明者姓氏命名的新弹药，有它严重的固有缺点，如很难让引信在准确的瞬时引爆；就是引信工作性能完好，也只有高度熟练的炮手，综合考虑距离、方向、敌上空爆炸高度等诸元以后才能进行射击。所以榴霰弹尽管成效卓着，在19世纪使用尚不普遍。”中国人此亦认识，道光二十三年七月二十七日道光皇帝的上谕中云：“空心炮子炸裂飞击一条。亦恐无裨实用，缘炮子既出炮口，空中炸开，飞击何处，并无定准。即如英夷善于飞炮，其所用炸炮亦多有不能炸击者。”

　　今人有云：“在19世纪，火炮发射的圆形炸弹发展成为尖形炮弹，这就像早期的能够爆炸的弹刃，仅有的真正发明是引信，它已变成一个前端有尖头的木制塞子，里面填满火药，用锤子敲进弹丸，在炮弹发射时由爆炸的气浪点燃。” 今人撰的着作中，刊载有鸦片战争时期英军使用过的球形开花炮弹图片。 今福建林则徐纪念馆陈列有第一次鸦片战争时期英国舰炮之没有爆炸的飞弹空壳（尖头筒形）。 

　　内装纵火剂的ＲＳ弹，欧洲15世纪发明，恩格斯云：“ＲＳ弹--装满易燃剂的炮弹，它在燃烧的时候，火焰通过三四个孔射出来，很难把它扑灭。用臼炮、榴弹炮和加农炮发射这种炮弹就像发射普通爆炸弹一样，它们的燃烧时间为8分钟至10分钟。这种药剂或者用火熔化，在炽热的时候注入炮弹，或者用液体润滑脂把它做成浓密的物体，然后装入炮弹。燃炮弹的弹孔用软木塞或木塞堵住，装满了易燃剂的中心管通过这些塞子进入炮弹内部……ＲＳ弹主要是在进行炮击的时候使用，有时用来轰击舰船，虽然在后一种情况下，ＲＳ弹几乎完全被炽热的实心弹代替了，因为这种炽热的实心弹制。造比较容易，能进行比较精确的射击，燃烧的作用也大得多。”（35） 道光二十一年十月初六日靖逆将军奕山奏：“夷人炸炮落地，始行轰裂四击，毒火满地，即使牌可护身，不能前进。夷人闯至，徒手亦不能杀贼”。

　　1826年，英军开始采用爆炸弹，1839年英国开始装备改良过的桶型尖头开花弹，圆锥型的前部穿甲性能大大提高，反过来又促进了铁甲船的诞生。但20、30年代并未普遍受到青睐，因为这种炮在远距离射击时其准确性远不如实心弹炮。所以，直到30年代，英法海军的舰炮大约只有40％～60％属于爆炸弹。战争之时，以上的新式ＲＳ弹、葡萄弹和爆炸弹，就是英人“炮利”的秘密之所在。在战争中，当尚未深入了解敌方炮弹的构造原理的时候，所能直接感受到的就是他们用来的炮弹的威力。