威海定遠艦復制艦上的305毫米克虜伯后膛炮
一提到北洋海軍的火力，許多人就對"定遠"和"鎮(zhèn)遠"上裝備的那八門305毫米"克虜伯"后膛炮的威力津津樂道，誠然，這種主力艦級別的艦炮放到巨炮如林的列強海軍里面并不算出挑，但是放在遠東地區(qū)卻絕對是巨無霸式的無敵存在。頗有"寶刀屠龍，倚天不出，誰與爭鋒"的氣概。而北洋海軍的火炮普遍具有口徑大、射程遠的優(yōu)勢是當時輿論的一致看法；日方艦炮的射速優(yōu)勢雖然也被輿論認同，但主流輿論普遍認為就艦炮火力而言，中日雙方各有千秋，甚至中方因為占據(jù)著射程的優(yōu)勢還能略占上風，至少可以先敵開火搶得先機。
基于這樣的認識前提，卻看到中日甲午大東溝海戰(zhàn)北洋海軍握有艦炮口徑和射程的優(yōu)勢，也做到了先敵開火，而戰(zhàn)前輿論普遍猜測的勢均力敵場面并沒有出現(xiàn)，最后出現(xiàn)的場面卻是北洋海軍被一邊倒的壓制，于是乎，大跌眼鏡的輿論無法解釋這個"不科學"的結(jié)果，卻必須要有一個理由來進行解釋，所以才會有我們今天所接觸到的對北洋海軍的各種指責。
說到底，有一個表面背后的問題被大家忽略了，"口徑大、射程遠"和"射速快"相比真的是勢均力敵甚至略占優(yōu)勢的么？
十九世紀六七十年代到八十年代后期的艦炮技術(shù)進步相對緩慢，后膛炮逐漸取代了前膛炮成為海軍艦炮的主流，但由于炮閂技術(shù)尚且處在發(fā)展的初級階段，炮閂開閉周期較長，客觀上限制了火炮的發(fā)射頻率（也正是因為后膛炮的不可靠和低效，所以前膛炮依舊在海軍裝備序列中存在了相當長的一段時間）；另外由于當時的艦炮炮架普遍采用的是上下炮架相接的架退結(jié)構(gòu)，帶耳軸和滑輪的上炮架承載炮身，托載在帶滑軌的下炮架上，射擊準備狀態(tài)時上炮架位于下炮架滑軌的前端，開火后就會隨著炮身的后坐力沿著下炮架滑軌運動到滑軌的末端并鎖死，待炮手清理完炮膛做好再裝填下一發(fā)炮彈準備的時候再解開閉鎖，帶著炮身的上炮架靠著自身重量再滑回滑軌前端進行重新瞄準和下一發(fā)炮彈的裝填。其繁瑣程度從文字上看就能領(lǐng)略一二，看著都嫌累更不用說實際操作了，為了發(fā)射一發(fā)炮彈，八到十個人組成的炮組要各司其職的測量、裝填、瞄準，擊發(fā)，可以想象這是一幅忙得多么不亦樂乎的景象。
北洋艦隊所用火炮大部分為架退式后膛炮，發(fā)炮操作復雜。
另外，這個時期的海軍艦炮瞄準手段也較為落后原始，身在桅桿頂部的戰(zhàn)斗桅盤內(nèi)的測距軍官手持六分儀以天體（一般是太陽）為參照物，算出與海平面的夾角，通過數(shù)學幾何運算，得出與目標物的大致距離（這也是為什么對海軍軍官的幾何要求較高的原因），對距離的測算很大程度上憑借測距軍官的經(jīng)驗和感覺。一般是兩個觀測位的測距軍官各報出一個數(shù)字取當中的平均值作為預定的發(fā)射距離。這樣的瞄測手段的直接結(jié)果就是在很長的一段時間內(nèi)，艦炮的命中率一直徘徊在非常低的水平，在瞬息萬變的海戰(zhàn)中要取得一發(fā)命中的概率基本等同于中六合彩，這在制導炮彈滿天飛的今天是無法想象的。
現(xiàn)代海軍仍在訓練六分儀的使用，但這已屬于海軍軍官基本功。
在十九世紀九十年代前，艦炮的炮彈技術(shù)發(fā)展也相對緩慢，打擊敵艦的主要炮彈大致分為通過攻擊艦體、破壞軍艦水密性達到擊沉敵艦目的的穿甲彈和通過爆炸產(chǎn)生破片來殺傷敵方艦員達到讓敵艦喪失戰(zhàn)斗力目的的開花彈。而當時的穿甲彈本質(zhì)上是實心彈，沒有撞擊引信，自然就沒有裝藥，所以永遠也不可能爆炸，完全依靠撞擊力撕開敵艦的船殼，對于人員的殺傷作用微乎其微，只要不被彈丸本身直接命中，一般都能毫無性命之憂的全身而退；而開花彈彈頭內(nèi)部填充有火藥，由引信撞擊目標后誘發(fā)爆炸，產(chǎn)生碎片起到殺傷人員的作用，然而由于當時的開花彈內(nèi)填充的主要是爆炸威力較弱的黑火藥（正因為黑火藥爆炸威力較弱，敏感程度有限，所以在今天普遍被用于填充炮仗和煙花），一顆305毫米長倍徑開花彈中填充的黑火藥量為十公斤，這是北洋海軍開花彈裝藥的上限，且這種長倍徑開花彈在北洋海軍中數(shù)量稀少如暖房中的花朵一般，其余口徑的開花彈裝藥皆達不到十公斤這個量，那爆炸威力也就可想而知了。
北洋艦隊定鎮(zhèn)兩艦所用的305毫米實心彈
大口徑艦炮的炮彈因為重量較大，所以無法像小口徑炮彈那樣做成彈頭和藥筒合二為一的整裝彈，因此大口徑炮彈只能采用分裝式，在將彈頭填入炮膛后，還需要填入一至三個絲綢包裹的發(fā)射藥包（填入的藥包數(shù)量視射程而定），藥包內(nèi)包裹的是六角餅狀的栗色火藥塊，由于該火藥燃燒速度慢，所以在燃燒過程中會產(chǎn)生大量的白煙，所以每當完成一次發(fā)射后炮位上就煙霧彌漫，炮組就需要等到煙霧散去后方才能進行再裝填的操作，客觀上也制約了火炮的發(fā)射速率。
很不幸的是，北洋海軍的外購軍艦皆建于1888年前，因此采用的艦炮基本都采用上述操作和瞄準方式的架退炮，即便是炮組再訓練有素，架退炮的最高射速也都徘徊在五分鐘發(fā)射一發(fā)的水平；即便是采用了帶原始復進機的英式炮架的"超勇"級、"致遠"級等英國造軍艦的主副炮，射速最高也只能達到主炮兩分半鐘一發(fā)和副炮一分鐘一發(fā)的水平。在形勢復雜多變的海戰(zhàn)戰(zhàn)斗過程中，面對不斷移動的目標，很顯然連這樣的射速都是很難達到的。所以在大東溝海戰(zhàn)過程中，北洋海軍向日艦射出的炮火在日方看來不甚猛烈，除了少數(shù)被彈頭或者激起的碎片直接命中的倒霉鬼以外，日方艦員甚至還能直著身子在本艦的甲板上安然行走。
反觀日方，由于趕上了好時候，擴充海軍艦隊規(guī)模的時機正好處在海軍技術(shù)大發(fā)展和大變革的階段，因此得以趁著艦炮技術(shù)更新?lián)Q代的東風接觸到最新的艦炮技術(shù)。十九世紀八十年代末，原本只適用于小口徑艦炮的制退復進機技術(shù)趨于成熟并應用于大口徑艦炮的炮架改進，使得大口徑管退炮橫空出世，使火炮的后座部分能在發(fā)射后利用自身的后座力自動恢復到原位，省去了復位和重新瞄準的時間，使火炮的射速大為提高；炮閂結(jié)構(gòu)的革命性改進也讓炮閂開閉周期大幅度縮短，以152毫米速射炮為例，一個訓練有素的炮組一分鐘能發(fā)射五發(fā)炮彈，若是換成彈重較輕的120毫米速射炮，優(yōu)秀炮組的瞬間爆發(fā)射速甚至能達到一分鐘十二發(fā)，這是在使用老式架退炮的炮組拼盡吃奶的力氣都達不到的高速度。
日本博物館保存的一門120毫米速射炮，其結(jié)構(gòu)與現(xiàn)代火炮已無異。
同時由于發(fā)射藥包廣泛采用了無煙火藥，燃燒過程中幾乎不產(chǎn)生煙霧，所以炮組不必再擔心火炮每次發(fā)射后會有嗆人的煙霧產(chǎn)生，客觀上直接有助于提高發(fā)射速率。因此，采用這種技術(shù)的火炮贏得了"速射炮"的美譽。這種在短時間內(nèi)能發(fā)射出大量炮彈的大口徑火炮的出現(xiàn)使得曾經(jīng)因為火炮單位時間彈藥投射量的限制而沒落一時的縱隊戰(zhàn)術(shù)隊形的復興成為可能。日本在新造的軍艦上大量使用速射炮（每艦至少十門），一部分軍艦（"吉野"、"秋津洲"、"三景艦"等）還裝備了可以自動測算目標距離的"武式測距儀"，這種新式裝備使原本繁瑣的目標測距變得簡單便捷，實在是戰(zhàn)力倍增器。
甲午海戰(zhàn)時，日本已在吉野艦、三景艦等4艘軍艦上配備光學測距儀
隨著火藥技術(shù)的成熟，烈性炸藥填充的炮彈也逐漸進入海軍服役，第一個將烈性炸藥用于填充炮彈裝藥的自然就是正以國運豪賭，挖空心思提高現(xiàn)有武器裝備威力的日本人。
1888年9月，日本工程師下瀨雅允開始著手研究苦味酸，進過三年的試驗，至1891年配制成功了以苦味酸為主要成分的烈性炸藥，定名為"下瀨火藥"。
"下瀨火藥"的出現(xiàn)讓日本海軍如獲至寶，很快以訓令的方式在全軍推廣使用這種火藥，"下瀨火藥"在1893年1月28日正式開始在日本海軍列裝，大量填充"下瀨火藥"的炮彈以"鋼鐵榴彈"的名義出現(xiàn)在日本海軍各艦的彈藥庫中。此舉在當時世界都極為少見，因為苦味酸炸藥的爆性不穩(wěn)定，安全性堪憂，所以謹慎的歐洲列強海軍此時對"下瀨火藥"持懷疑態(tài)度，也沒有為本國海軍的炮彈裝填這種烈性炸藥，寧可采用爆炸威力較弱但明顯安全易存的棉火藥。日本人是在進行一場犧牲了艦艇安全和官兵的性命為代價、一切為提高戰(zhàn)斗力讓路的豪賭。
之所以讓日本人甘愿進行這場豪賭的原因是這種裝填了"下瀨火藥"的"鋼鐵榴彈"具有一系列驚人的特性：首先，這種炮彈的靈敏度極高，即使命中細小的繩索都能引發(fā)爆炸，而且爆炸后不僅會形成普通黑火藥炮彈爆炸時那樣的沖擊波和炮彈碎片，還會伴隨有中心溫度高達上千度的大火，號稱對鋼鐵都能點燃；其次，這種火藥爆炸形成的火焰會像汽油著火一般四散流動，即使在水中都能持續(xù)燃燒一段時間；最后，采用苦味酸為成分的"下瀨火藥"炮彈爆炸時，還會出現(xiàn)大量嗆人有毒的黃色煙霧，會嚴重影響目標艦人員的撲救行動。
面對日方的巨大火力優(yōu)勢，北洋海軍高層亦是憂心忡忡，1891年北洋海軍主力造訪日本回國后，"定遠"管帶劉步蟾就指出北洋海軍現(xiàn)有大口徑艦炮已經(jīng)落后日本，建議進行裝備更新，然而在當時北洋海軍的日常額定維護經(jīng)費都無法保障的大背景下，又怎能拿出多余的錢來進行裝備更新呢？
中國的軍工技術(shù)人員倒是沒有閑著，在大口徑速射炮問世后，江南制造總局就再進口了英式40倍徑120毫米"阿姆斯特朗"速射炮后進行測繪仿制工作（江南制造局所在的南洋并不受《請停購船械裁減勇營折》的限制，可以以南洋水師并未成軍為由繼續(xù)進口外國軍火），并于1893年6月成功仿制出中國的第一門國產(chǎn)的大口徑速射炮。該炮射程達到了7200米，射速為一分鐘四發(fā)，該炮在生產(chǎn)出來后立刻備足炮彈送北洋試放，并取得了令人滿意的效果。但是因為江南制造局的炮鋼產(chǎn)量有限，所以產(chǎn)量一直上不去，到1894年甲午戰(zhàn)爭開戰(zhàn)前夕總共又只生產(chǎn)了區(qū)區(qū)十二門，其中六門已經(jīng)被兩江總督兼南洋通商大臣劉坤一調(diào)走用于炮臺充作要塞炮，一門留在制造局作為樣品，剩下的五門經(jīng)李鴻章請求被調(diào)到了北洋，連同先前送到北洋的那一門樣炮一起分別被安裝于兩艘來自廣東的魚雷巡洋艦"廣乙"號和"廣丙"號上，使得這兩艘魚雷巡洋艦分別在豐島海戰(zhàn)和大東溝海戰(zhàn)中均有不俗的表現(xiàn)。
當年江南制造廠也已試制出120毫米速射炮，但數(shù)量太少。
直到甲午戰(zhàn)爭開戰(zhàn)當年的1894年初，北洋海軍的締造者李鴻章依舊試圖為北洋海軍申請資金來更換更多的大口徑速射炮，他在提交光緒皇帝審閱的《海軍擬購新式快炮折》中這樣寫道：
"據(jù)北洋海軍提督丁汝昌文稱：'鎮(zhèn)遠'、'定遠'兩鐵艦原設(shè)大小炮位，均系舊式；'濟遠'鋼快船僅配大炮三尊，炮力單??；'經(jīng)遠'、'來遠'鋼快二船尚缺船尾炮位。'鎮(zhèn)'、'定'兩艦應各添克鹿卜（克虜伯）新式十二生特快炮六尊，'濟遠'、'經(jīng)遠'、'來遠'三艦應各添克鹿卜新式十二生特快放炮二尊，共十八尊，并子藥器具。又'威遠'練船前桅后原設(shè)阿摩士莊舊式（阿姆斯特朗）前膛炮不甚靈動，擬換配克鹿卜十生特半磨盤座新式后膛炮三尊，并子藥等件。臣查德廠新式快放炮每六分鐘時可放至六十出之多，其力可貫鐵數(shù)寸，實為海上制勝利器，各國師船爭先購換。北洋海軍鐵甲快練各船原設(shè)炮位當時雖稱新式，但較現(xiàn)時快炮實覺相形見絀。且海軍以定鎮(zhèn)經(jīng)來鐵快等船為巨擘，船堅尤須炮利。若炮位不多，單薄過甚，遇有緩急，固不足恃，亦無以壯聲威，亟宜逐漸添購，以資戰(zhàn)守。"唯恐這錢戶部不肯出（翁同龢把持的戶部肯定是不肯出這筆錢的），李鴻章提出了一個折衷方案：如果沒有經(jīng)費購置上述的二十一門新式火炮（二十一門炮連同彈藥需要銀六十一萬兩），至少也先湊足經(jīng)費為"定遠"和"鎮(zhèn)遠"配齊十二門速射炮，好歹給海軍扔個仨瓜倆棗意思意思，這已經(jīng)形同乞丐般的乞討，令人鼻酸。
然而這道奏折上了后，得到的僅僅是"該衙門知道"五個字的紅字朱批，然后就是泥牛入海無消息，再也沒有了任何下文。
在缺乏得力的艦炮的同時，北洋海軍還一直為得不到合用的炮彈而揪心不已，負責為北洋海軍提供炮彈的是位于天津白河畔的天津機器局，這座當時中國北方最大的軍火制造企業(yè)，責無旁貸的承擔起為北洋海軍供應炮彈的任務。為制造海軍使用的新式長鋼炮炮彈，經(jīng)李鴻章電請清政府駐英大使，從英國聘請技術(shù)人員和購進機器設(shè)備。1891年，從英國葛來可力夫工廠購進鑄鋼機一套，并從格林活廠購進水壓機、10噸起重機和車床等設(shè)備。初步具備生產(chǎn)條件后就從北洋海軍調(diào)用短倍徑普通開花彈和實心彈各一顆開始進行仿制工作。實心彈的仿制工作比較順利，但是對海戰(zhàn)至關(guān)重要的開花彈卻因為缺乏經(jīng)驗、技術(shù)不過關(guān)，導致產(chǎn)量低下且殘次品居高不下，月產(chǎn)量也只能做到區(qū)區(qū)十數(shù)顆而已--至于爆炸威力較大的四倍徑開花彈，天津機器局則坦言完全沒有能力仿制。
1894年7月、8月期間天津機器局加班加點的為北洋海軍趕制炮彈，總數(shù)雖然可觀，但大部分還都是不會爆炸的實心彈，兩倍半的短倍徑開花彈月產(chǎn)量也只能達到三十顆，對于亟需有效彈藥的北洋海軍也只能是聊勝于無。
火炮性能差距，加上日本艦隊在火炮數(shù)量方面的優(yōu)勢，回顧大東溝海戰(zhàn)，日本艦隊對北洋軍艦的火力優(yōu)勢大部分時間里可以達到10倍左右，某些時段甚至可以達到20倍以上。所以，大東溝海戰(zhàn)中，在擁有大量大口徑速射炮、先進觀瞄手段和大威力彈藥的日艦的彈雨覆蓋下，北洋海軍各艦甲板上很快就烈火熊熊，中國海軍官兵們一邊忍受著烈火和破片的蹂躪，一邊操作著式樣落伍、使用繁瑣、射擊緩慢、瞄準困難、彈藥效能低下的舊式火炮奮力還擊。
說到這，中日雙方艦艇的火炮性能到底是半斤八兩還是存在代差應該能得出結(jié)論。
由于阿姆斯特朗速射炮在甲午海戰(zhàn)中的杰出表現(xiàn)，1895年5月，日本政府授予阿姆斯特朗公司主席威廉·阿姆斯特朗爵士以勛二等旭日章。旭日章是日本政府為褒揚"對國家公共有功勞者"而設(shè)置的獎勵，勛二等旭日章已是當時外國人從日本所能獲得的最高榮譽，可見日本方面對阿姆斯特朗速射炮作用之肯定。
甲午海戰(zhàn)之后，英國、德國等海軍強國馬上將大口徑后膛炮換掉，換上口徑稍小、但射速要高得多的速射炮。其中152毫米口徑的速射炮作為輕巡洋艦的主炮、戰(zhàn)列艦的副炮，這一標準一直沿用至二戰(zhàn)結(jié)束。
北洋艦隊為什么會輸?shù)艏孜绾?zhàn)，主要原因就是火炮、彈藥、瞄準儀均與日本艦隊存在代差。這一點日本人清楚，西方海軍列強也清楚，唯獨戰(zhàn)敗一方的中國反思來反思去，120年過去了，大部分人仍然搞不清楚，包括大部分的歷史學家。（文/顧偉欣）
