資料參考：歷史吧，國家人文歷史，《最后的水師》，徐中約《中國近代史》等文獻。

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)也還未完全進入機器生產(chǎn)的時代，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，實質(zhì)反映了中英火炮技術上的差距。

繪畫，描繪第一次鴉片戰(zhàn)爭期間，英國武裝蒸汽船“復**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、迅速和動作準確的特點?！痹谂诒矫?，恩格斯的確是內(nèi)行，因為他本人就在柏林的炮兵部隊服役過。恩格斯對英國炮兵的表揚還有：“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確性也是無與倫比的”“英國炮兵不久以前的一個重要發(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心彈的射程一樣遠了?！笨梢?，英國的炮兵是當年歐洲一流的炮兵。

1840年到達廣東海面的英軍包含軍艦16艘，炮540門，還有運輸艦等，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，在島上制高點構筑野戰(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。水師提督關天培堅守炮臺，與登陸英軍戰(zhàn)至肉搏，最后力戰(zhàn)殉國。從英軍登陸開始，前后不過兩天時間。此戰(zhàn)中，英國炮兵充分發(fā)揮火力，摧毀了清軍大部隊的戰(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，應該從技術角度上對中英火炮進行系統(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步。此前每制作一門火炮都需要一套新模具，重復勞動非常多，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，當時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，但廣東水師提督關天培驗收時，當場炸碎10門，并炸傷兵丁二名。數(shù)年之后，年逾六旬的關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

約翰·威爾金森1774 年發(fā)明的炮筒鏜孔機（模型），擁有一種新的精密鏜孔加工技術，確切地說，這是一種能夠精密加工大炮的鉆孔機，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

化學工藝的差距：

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。清朝的岸防大炮比英軍艦炮更重，理應射程更遠，但實戰(zhàn)中卻往往被英軍火炮在遠距離吊打，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)遠遠優(yōu)于中國土產(chǎn)火藥。1825年，化學家歇夫列里在經(jīng)過多次實驗后，發(fā)現(xiàn)了黑火藥的化學反應方程式：

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。英國以近代科學指導軍械制造，并采用蒸汽機等機械生產(chǎn)，工藝精良，其火藥的燃燒速度是中國火藥所遠不能及的。

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色彩，古人提及火藥制造流程，往往稱之為“舂造”，實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，實有二百四十弓之數(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，稍加改進配比，就取得很大進步，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，則僅限于炮車構造的改進。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，又不能再行施放。”（魏源《海國圖志》）從北京宣武門午炮（正午燃放，便于市民對時，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。關天培親自把守的靖遠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比中國豐富。中國火炮因為鑄造水平不高，雖然整炮重量不小，但管壁太厚，導致炮彈相對較輕較小，一般3—10斤，大者16—17斤，導致炮彈砸到英軍戰(zhàn)船上，有時候直接會“碰回”。而英軍實心彈最大者達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，一炮可抵十數(shù)炮之用”。（林則徐《附炸炮法》，出自《海國圖志》）林則徐仿制的實際上就是英軍的開花彈，不過這些開花彈能否準時炸開、發(fā)揮最大功效，仍然有很大的運氣成分。道光皇帝的上諭就提到，“空心炮子炸裂飛擊一條，亦恐無裨實用，緣炮子既出炮口，空中炸開，飛擊何處，并無定準。即如英夷善于飛炮，其所用炸炮亦多有不能炸擊者”，可見在機械引信應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斷敵船桅桿帆纜的鏈彈（國人稱之為蝴蝶彈），這種炮彈是將一個空心炮彈切成兩爿，中間用鐵鏈連接，打出去之后就變成一條飛旋的鐵鏈，可以刮倒船帆和細桅桿。這種炮彈被關天培探知后仿造過，英軍繳獲之后認為清軍的鐵鏈彈品質(zhì)優(yōu)良。

銅鍍金測炮象限儀，清乾隆，現(xiàn)藏故宮博物院