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鴉片戰(zhàn)爭時(shí),英軍究竟“炮利”到什么程度?
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2022.07.29 河南

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本 文 約 5800 字
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一提到鴉片戰(zhàn)爭,國人總會相信英國人是“洋槍洋炮”,中國人是“大刀長矛”,但仔細(xì)觀之,中國人用的也是紅夷大炮,中英武器的代差并不像后來戰(zhàn)爭中那樣明顯。此戰(zhàn)中,中國和英國都使用前膛裝填的滑膛槍炮,都使用黑火藥,英國的軍事工業(yè)也還未完全進(jìn)入機(jī)器生產(chǎn)的時(shí)代,然而兩國火器在戰(zhàn)爭中的表現(xiàn)大相徑庭。這種戰(zhàn)爭表現(xiàn)的差異,實(shí)質(zhì)反映了中英火炮技術(shù)上的差距。

繪畫,描繪第一次鴉片戰(zhàn)爭期間,英國武裝蒸汽船“復(fù)女仇神”號在珠江擊中清軍戰(zhàn)船,引起爆炸的情景。第一次鴉片戰(zhàn)爭中,中國和英國都使用前膛裝填的滑膛槍炮,都使用黑火藥,然而兩國火器在戰(zhàn)爭中的表現(xiàn)卻大相徑庭

紙面尚可一戰(zhàn)


1840年的英國炮兵,經(jīng)歷了拿破侖戰(zhàn)爭和多次殖民戰(zhàn)爭,獲得很大進(jìn)步。恩格斯(Friedrich Engels)稱贊英國炮兵說:“英國炮兵很快就成為衣著最講究、裝備最優(yōu)良最齊全的一支炮兵了。新建立的騎炮兵很受重視,它很快就表現(xiàn)出勇敢、迅速和動作準(zhǔn)確的特點(diǎn)?!痹谂诒矫妫鞲袼沟拇_是內(nèi)行,因?yàn)樗救司驮诎亓值呐诒筷?duì)服役過。恩格斯對英國炮兵的表揚(yáng)還有:“英國的煙火劑和火藥比其他各國都好,而英國的空炸信管的準(zhǔn)確性也是無與倫比的”“英國炮兵不久以前的一個(gè)重要發(fā)明,就是榴霰彈(一種裝滿彈子、在飛行過程中爆炸的空心彈),因此,霰彈的有效射程就和球形實(shí)心彈的射程一樣遠(yuǎn)了?!笨梢?,英國的炮兵是當(dāng)年歐洲一流的炮兵。

1840年到達(dá)廣東海面的英軍包含軍艦16艘,炮540門,還有運(yùn)輸艦等,各類艦船總共67艘。而虎門要塞被英軍圍攻兩天,各炮臺共有460門炮被虜獲或摧毀,如以威遠(yuǎn)炮臺為例,就包括110門炮:鐵炮107門,除3門英制外,余為中國自造,內(nèi)含一門68磅(約31千克)彈炮、一門42磅(約19千克)彈炮以及許多32、24、12磅(約15、11、5千克)彈炮;另有銅炮4門,則為1627年葡萄牙人所制,包含兩門長330厘米、口徑約270毫米者。若單純考慮火炮內(nèi)徑,清軍武器表面上較英軍似乎毫不遜色,此因遠(yuǎn)洋船只受限于排水量的噸位,故通常不會裝載太多加農(nóng)重炮,如英軍旗艦“梅爾維爾”號(Melville)所配置的74門炮中,最大者乃32磅彈加農(nóng)炮,共28門;另有28門18磅彈加農(nóng)炮,余為12—32磅彈的卡龍炮(倍徑接近于榴彈炮和臼炮,然而使用方法卻像加農(nóng)炮一樣平射)。至于英國東印度公司的武裝蒸汽船“皇后”號(Queen)上雖有68磅彈卡龍炮,但僅一門。

大炮數(shù)量是460門對540門,雖然清軍數(shù)量不及英軍,不過單從紙面上看,尚可一戰(zhàn)。但實(shí)戰(zhàn)結(jié)果讓人震驚,英軍先是用明輪船在下橫檔島登陸,在島上制高點(diǎn)構(gòu)筑野戰(zhàn)炮兵陣地,但是清軍并未采取行動。一夜之后,島上英軍就用臼炮向上橫檔島射擊。隨后,英艦摧毀了大量炮臺,清軍開始潰逃。水師提督關(guān)天培堅(jiān)守炮臺,與登陸英軍戰(zhàn)至肉搏,最后力戰(zhàn)殉國。從英軍登陸開始,前后不過兩天時(shí)間。此戰(zhàn)中,英國炮兵充分發(fā)揮火力,摧毀了清軍大部隊(duì)的戰(zhàn)斗意志。虎門炮臺之戰(zhàn),充分反映了中英炮兵火力的差距。

鑄炮工藝的代差


至此,應(yīng)該從技術(shù)角度上對中英火炮進(jìn)行系統(tǒng)對比,方能找出這次戰(zhàn)事失利的直接原因。首先在火炮工藝上,中國與歐洲的火炮已經(jīng)走出兩條不同的技術(shù)路徑。簡言之,雖然清朝仍然使用鑄造方式造炮,但比此前歐洲或明末的泥模、木芯泥模工藝有所進(jìn)步。此前每制作一門火炮都需要一套新模具,重復(fù)勞動非常多,且無法保證批量生產(chǎn)火炮的性能。而在鴉片戰(zhàn)爭期間的1841年,浙江縣丞龔振麟創(chuàng)議用鐵模(即鐵范)鑄造鐵炮,在他主持下很快試制成功,大大加快了制炮的速度。龔振麟還寫就《鑄炮鐵模圖說》一書,于1842年刊印分發(fā)沿海各地區(qū),后由魏源收入《海國圖志》。

然而,當(dāng)時(shí)中國大部分火炮還是傳統(tǒng)的泥模鑄造,用泥制成模具,經(jīng)炭火烘烤,如果沒有完全烤干,內(nèi)部還有水分,在鑄造時(shí)就容易在炮膛內(nèi)外出現(xiàn)砂眼。鴉片戰(zhàn)爭爆發(fā)前的1835年,清廷在廣東虎門各炮臺先后添置新鑄的8000斤和6000斤大炮共59門,但廣東水師提督關(guān)天培驗(yàn)收時(shí),當(dāng)場炸碎10門,并炸傷兵丁二名。數(shù)年之后,年逾六旬的關(guān)天培死守在這座虎門炮臺,力戰(zhàn)不敵,被英軍炮彈擊中殉國。

繪畫,描繪第二次定海之戰(zhàn)的情景,左起:英國戰(zhàn)艦“哥倫拜恩”號、“威厘士厘”號、“巡航者”號和“弗萊吉森”號

而以英國為代表的歐洲大炮則走上了一條技術(shù)路線。18世紀(jì)早期,西方傳統(tǒng)的由型芯和外范空心鑄件鑄造成炮筒的工藝還廣泛應(yīng)用,實(shí)際上和清朝鑄炮是統(tǒng)一技術(shù)水準(zhǔn),唯一的優(yōu)勢是加工炮膛的水力鉆孔機(jī)在歐洲應(yīng)用比較早,加工精度應(yīng)該有些優(yōu)勢。但是隨著1765年瓦特改良蒸汽機(jī)的出現(xiàn),工業(yè)革命帶來了一系列技術(shù)進(jìn)步,差距拉開了。當(dāng)清朝還在改造鑄模工藝的時(shí)候,英國工程師約翰·威爾金森(John Wilkinson)發(fā)明了炮筒鏜孔機(jī)。隨后幾十年里,移動車床、全金屬車床等工業(yè)操作平臺先后出現(xiàn),從此,英國人開始了新工藝的嘗試:先用延展性較好的鑄鐵整體鑄成一實(shí)心圓柱,用車床將其加工成炮管形狀,再用鉆床直接從實(shí)心鐵柱上鉆出炮管,繼續(xù)使用鏜床擴(kuò)大口徑,這極大地提高了大炮加工精度,炮膛內(nèi)光潔平直,管壁較薄。這些機(jī)械的應(yīng)用提升了西洋火炮的加工精度,整體鑄造的火炮也避免了傳統(tǒng)工藝無法避免的砂眼等問題。同時(shí),得益于加工精度的提高,炮彈和炮膛接合更緊密,提高了火炮的射程。著名的瓦特式蒸汽機(jī)出現(xiàn)在1765年,其氣缸要保證蒸汽泄漏維持在一個(gè)低水平,同時(shí)要和活塞緊密配合,實(shí)際上也是采用這種工藝加工而成的。

約翰·威爾金森1774 年發(fā)明的炮筒鏜孔機(jī)(模型),擁有一種新的精密鏜孔加工技術(shù),確切地說,這是一種能夠精密加工大炮的鉆孔機(jī),制造出高精度的炮膛,使炮膛內(nèi)光潔平直,管壁較薄,炮彈和炮膛由此接合得更加緊密,提高了火炮射程

冶煉工藝的差距


除了加工工藝的進(jìn)步,英國工業(yè)革命帶來的是鋼鐵產(chǎn)量的暴漲,英國火炮所用的鑄鐵材質(zhì)也好于清朝火炮。

英國皇家海軍“勝利”號戰(zhàn)艦配備的32 磅彈加農(nóng)炮(復(fù)制品)。參與鴉片戰(zhàn)爭的英軍旗艦“梅爾維爾”號上也配置了28 門32 磅彈加農(nóng)炮。由于英國工業(yè)革命帶來鋼鐵產(chǎn)量的暴漲,英國火炮所用的鑄鐵材質(zhì)要好于清朝

清朝大部分火炮仍然使用生鐵澆鑄,所以比較脆弱,為保證火炮強(qiáng)度必須加大炮管厚度,不過中國仍然出現(xiàn)了獨(dú)特的解決方案,即復(fù)合結(jié)構(gòu)工藝,炮管由銅鐵兩種甚至三種材料制成,一般是鐵芯銅體。復(fù)合層炮體的強(qiáng)度要比同樣壁厚的單層體鑄鐵炮高得多,可以克服單層鑄鐵炮使用中容易開裂、炸膛的缺陷。這種技術(shù)在明末出現(xiàn),清軍入關(guān)前所鑄造的大炮已采用該工藝,西方和印度雖然有類似工藝,但他們當(dāng)初的復(fù)合鐵炮水平不如中國,因此沒有進(jìn)一步發(fā)展。遺憾的是,此時(shí)已經(jīng)是1840年,工業(yè)革命都開展了數(shù)十年,英國直接跳到了下一個(gè)時(shí)代。

化學(xué)工藝的差距


鴉片戰(zhàn)爭中,中英兩國都使用黑火藥兵器,然而其品質(zhì)卻相差甚遠(yuǎn)。清朝的岸防大炮比英軍艦炮更重,理應(yīng)射程更遠(yuǎn),但實(shí)戰(zhàn)中卻往往被英軍火炮在遠(yuǎn)距離吊打,原因就在于火藥質(zhì)量的低劣。須知,火器的威力,首先是火藥決定的。英國火藥的品質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于中國土產(chǎn)火藥。1825年,化學(xué)家歇夫列里在經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)后,發(fā)現(xiàn)了黑火藥的化學(xué)反應(yīng)方程式:

2KNO3+3C+S→K2S+N2↑+3CO2↑

根據(jù)這一方程式,英國配制了硝、硫、炭的比率為75%、10%、15%的槍用發(fā)射火藥,以及組配比率為78%、8%、14%的炮用發(fā)射火藥。英國以近代科學(xué)指導(dǎo)軍械制造,并采用蒸汽機(jī)等機(jī)械生產(chǎn),工藝精良,其火藥的燃燒速度是中國火藥所遠(yuǎn)不能及的。

中國火藥則源于煉丹道士的偶然發(fā)現(xiàn),制造過程充滿了玄學(xué)色彩,古人提及火藥制造流程,往往稱之為“舂造”,實(shí)際上的確是舂出來的,火藥顆粒大小取決于工人手感,十分寫意。根據(jù)嘉慶《會典則例》,雍正三年(1725)制造的火藥,“計(jì)火藥每萬斤用硝八千斤,硫磺一千五斤十兩,廣膠六斤四兩。烘藥每百斤,用硝八十三斤十兩八錢,硫磺十有四斤七兩五錢”。廣膠是黃牛皮熬制的明膠,用于增加黏性,使火藥粉末成粒,但總體而言,含硝量偏高。鴉片戰(zhàn)爭中,廣東水師提督關(guān)天培采用的火藥配方是硝80%、硫10%、炭10%,硝含量依然過高,容易吸潮,不宜久藏。英國人繳獲中國火藥,往往直接就地銷毀,投之于海。

鴉片戰(zhàn)爭后,國人已經(jīng)意識到英國火藥的優(yōu)長。1843年,福建提督陳階平上書請求仿造西洋火藥,他“多方購得夷炮火藥一小包,用鳥槍試遠(yuǎn),實(shí)有二百四十弓之?dāng)?shù)”,槍還是原來的槍,用了西洋火藥,射程一下提高不少。陳階平所配的火藥硝、硫、炭的比率大致是76∶11∶13,完全采用原來的材料,稍加改進(jìn)配比,就取得很大進(jìn)步,道光皇帝命令各地推廣陳階平的配方。

廣州市南沙區(qū)上橫檔炮臺遺址

被遺忘的開花彈


除此之外,英國陸軍火炮的炮架、炮車較為輕便,便于機(jī)動,且易于調(diào)整射擊角度,這也是恩格斯贊不絕口的,“至于炮兵兵器方面的革新,則僅限于炮車構(gòu)造的改進(jìn)。單尾炮架和帶有彈藥箱的前車,后來為大陸上大多數(shù)國家所采用”,歐洲多數(shù)國家都采用英式炮架和彈藥箱。中國火炮的炮架以粗大雜木制成,“笨滯艱澀,施轉(zhuǎn)不能如意”“木性松脆,一經(jīng)炮發(fā)震動,榫縫開裂,既難取準(zhǔn),又不能再行施放?!?/span>(魏源《海國圖志》)從北京宣武門午炮(正午燃放,便于市民對時(shí),有資料稱午炮是退役的克虜伯炮,從照片看絕無可能)照片來看,清代火炮炮架粗大,輪子亦笨重,似乎是用了牛車的輪子。關(guān)天培親自把守的靖遠(yuǎn)炮臺的重炮俯仰角過高,對有火輪船牽引逆流而上后在近處開火的英軍軍艦無能為力,雖然屢屢開火命中其桅桿和帆纜,但幾乎沒有對其船體造成傷害。

此外,英國火炮的炮彈種類遠(yuǎn)比中國豐富。中國火炮因?yàn)殍T造水平不高,雖然整炮重量不小,但管壁太厚,導(dǎo)致炮彈相對較輕較小,一般3—10斤,大者16—17斤,導(dǎo)致炮彈砸到英軍戰(zhàn)船上,有時(shí)候直接會“碰回”。而英軍實(shí)心彈最大者達(dá)68磅(約60斤),清朝官員看到這樣的炮彈,無不震驚。

英軍還有開花彈,給國人留下特別的深刻印象。林則徐曾令手下試制“炸炮”,“一經(jīng)放出,其火力能到之處,彈子即必炸開”“可以橫擊一二百步,其彈子炸成碎鐵,與內(nèi)貯之鐵棱,皆可橫沖直撞,穿肌即透,遇物即鉆,一炮可抵十?dāng)?shù)炮之用”。(林則徐《附炸炮法》,出自《海國圖志》)林則徐仿制的實(shí)際上就是英軍的開花彈,不過這些開花彈能否準(zhǔn)時(shí)炸開、發(fā)揮最大功效,仍然有很大的運(yùn)氣成分。道光皇帝的上諭就提到,“空心炮子炸裂飛擊一條,亦恐無裨實(shí)用,緣炮子既出炮口,空中炸開,飛擊何處,并無定準(zhǔn)。即如英夷善于飛炮,其所用炸炮亦多有不能炸擊者”,可見在機(jī)械引信應(yīng)用之前這些開花彈的效果很值得懷疑。

英國海軍還有用于斬?cái)鄶炒U帆纜的鏈彈(國人稱之為蝴蝶彈),這種炮彈是將一個(gè)空心炮彈切成兩爿,中間用鐵鏈連接,打出去之后就變成一條飛旋的鐵鏈,可以刮倒船帆和細(xì)桅桿。這種炮彈被關(guān)天培探知后仿造過,英軍繳獲之后認(rèn)為清軍的鐵鏈彈品質(zhì)優(yōu)良。

炮兵體系的優(yōu)勢


中國并非不能制造出優(yōu)秀軍械,但優(yōu)秀官員的個(gè)人努力很難抵消軍械體系上的劣勢。英軍炮兵運(yùn)用康格里夫火箭(Congreve Rocket)的經(jīng)歷可以看出,亞洲國家不是缺乏火器的創(chuàng)新,但經(jīng)過工業(yè)革命的歐洲掌握了優(yōu)秀的加工技術(shù)和彈道學(xué)力量,往往能青出于藍(lán)而勝于藍(lán),將亞洲的創(chuàng)意融入自身的裝備體系,這也是英軍炮兵體系的優(yōu)勢??蹈窭锓蚧鸺且环N十分獨(dú)特而有效的武器,有著濃郁的印度血統(tǒng)。此前,英軍與印度南部的邁索爾國作戰(zhàn)時(shí),被當(dāng)?shù)剀婈?duì)使用的火箭炸得焦頭爛額。勝利后,英國人將邁索爾火箭當(dāng)作戰(zhàn)利品帶回國內(nèi),經(jīng)炮兵軍官康格里夫的改進(jìn),采用鐵皮代替原有的紙皮,成為一種強(qiáng)大的兵器。這種武器射速快,射程遠(yuǎn),機(jī)動靈活,雖然準(zhǔn)頭奇差,但大量火箭齊射威力驚人,足以將城市夷為平地。1807年,英國皇家海軍向丹麥哥本哈根發(fā)射了2500枚火箭,令這座城市陷入一片火海。1812年美英戰(zhàn)爭中,英軍的康格里夫火箭再次發(fā)威。

1814年9月14日,英軍對麥克亨利堡(Fort McHenry)發(fā)動強(qiáng)攻,發(fā)射無數(shù)火箭,火光將夜空照得宛如白晝。一位年輕的美國律師見證了這次戰(zhàn)役,寫下了“火箭閃閃發(fā)光,炸彈轟轟作響,它們都是見證,國旗安然無恙”的詩句,后來成為美國國歌的歌詞。鴉片戰(zhàn)爭中,英軍在廣州城外施放火箭,“連日城外之火箭炮彈,與四方臺上之炮聲,如電如雷,晝夜不息?!?842年,清軍反攻寧波,守城的英國士兵“踞街樓屋甍之上,火箭火炮,兩面雨下”,清軍損失慘重。期間,廣東名儒陳澧作《炮子謠》宣傳禁煙,歌謠云:“請君莫畏大炮子,百炮才聞幾個(gè)死?請君莫畏火箭燒,徹夜才燒二三里。我所畏者鴉片煙,殺人不計(jì)億萬千。君知炮打肢體裂,不知吃煙腸胃皆熬煎。君知火箭破產(chǎn)業(yè),不知買煙費(fèi)盡囊中錢?!薄罢埦贰?,證明大炮、火箭必為人所畏。將其與鴉片這等社會公害相提并論,并坦言“炮打肢體裂,火箭破產(chǎn)業(yè)”,足以證明英國火器的威力已經(jīng)深入國人內(nèi)心。

此外,國人注意到英國火炮瞄準(zhǔn)時(shí)用象限儀測量火炮角度。這表明英國的炮兵射擊熟練運(yùn)用了彈道學(xué)知識,其源頭是幾何學(xué)與物理學(xué)。對于英國炮兵而言,瞄準(zhǔn)開炮已經(jīng)成為一道物理、幾何應(yīng)用題,只需要測定距離等參數(shù),對照射表,即可調(diào)整方位、角度,實(shí)現(xiàn)精確瞄準(zhǔn)。明末引進(jìn)的西洋“銃規(guī)”(象限儀)早已無人會用,大部分火炮上的瞄準(zhǔn)裝置就是一塊從上而下鉆了三個(gè)孔的鐵板,三個(gè)孔代表三個(gè)不同距離。魏源經(jīng)過觀察研究,認(rèn)為“自一十丈至百丈左右,皆有逐處加高補(bǔ)墜高低轉(zhuǎn)移。如擊七八十丈及百丈,制一象限儀,插入炮口,如上段所述方法加高一度,至五十丈高八尺七寸四分,至百丈高一丈七尺四寸八分,攻擊甚準(zhǔn)”,逐步恢復(fù)了應(yīng)用象限儀的炮兵瞄準(zhǔn)技術(shù)。

銅鍍金測炮象限儀,清乾隆,現(xiàn)藏故宮博物院

此外,英人的炮兵戰(zhàn)術(shù)十分純熟。魏源發(fā)現(xiàn):“夷船攻我則于十里內(nèi)外,遙升高桅,用遠(yuǎn)鏡測量”,觀察清軍布防情況。清軍炮臺臨海布置,一旦被英軍探明底細(xì),英軍“一面先用大炮飛彈遙注炮臺轟擊,使我兵驚潰”,即使用大量爆炸彈,用高仰角打進(jìn)炮臺內(nèi),大量殺傷清軍有生力量,這樣炮臺內(nèi)的清軍很容易撤退。但同時(shí),英軍“分兵繞出炮臺后路,使我水陸腹背受敵”,或派出陸戰(zhàn)隊(duì)抄掠炮臺后路,或派軍艦轟擊潰退隊(duì)伍,經(jīng)過這樣的海陸夾攻,戰(zhàn)場主動權(quán)完全掌握在英軍手中,“虎門、廈門、定海、上海、寶山失事情形,如出一轍”,可見英軍炮兵的攻城戰(zhàn)術(shù)屢試不爽,而清軍在整場戰(zhàn)爭期間都無法有效防衛(wèi)英軍艦船的攻城,數(shù)百年耗費(fèi)巨資的海防炮臺面對工業(yè)革命之后的堅(jiān)船利炮,一下子都成了擺設(shè)。

(參考文獻(xiàn):劉鴻亮:《第一次鴉片戰(zhàn)爭時(shí)期中英雙方火炮的技術(shù)比較》,《清史研究》2006 年第3期;黃一農(nóng):《紅夷大炮與明清戰(zhàn)爭》;[清]魏源:《海國圖志》;茅海建:《天朝的崩潰》;劉旭:《中國古代火藥火器史》;故宮
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