總序/柯俊梅建軍

序言/王兆春

緒論

章中外史料反映的中英火炮技術

節中英火炮的形制、設計思想與分類

第二節中英火炮的材質

第三節中英火炮的制造技術

第四節中英火炮的炮彈技術

第五節中英火炮發射炮彈用火藥的技術

第六節中英火炮的射程

第七節中英火炮的射速

第八節中英火炮的機動性與射擊精度

第二章中國境內火炮調查反映的中英鐵炮技術

節中英鐵炮的調查概況

第二節中英鐵炮種類的考察

第三節中英鐵炮的現存實物考察和實測結果

第四節中英鐵炮各部數據及與口內徑比例的實測統計

第五節中英鐵炮制造技術的考察

第六節中英火炮彈藥及瞄準裝置的考察

第三章中英火炮的金相組織研究

節中英火炮的金相組織列表

第二節中英火炮金相統計及典型金相組織

第三節中英火炮不同類型材質統計

第四章中英火炮研究產生的思考與啟示

節影響中英火炮性能優劣的技術因素探討

第二節火炮性能優劣對鴉片戰爭勝負起著至關重要的作用

第三節影響清軍火炮技術和性能的社會因素分析

第四節中英火炮技術和性能的優劣比較產生的啟示

參考文獻

後記

戰爭是國家或集團之間綜合力量的較量，決定戰爭勝負的是戰爭的性質、戰

略思想、戰術的運用和武器的優劣等多種要素的整合。鴉片戰爭時期清軍在廣東、

福建、浙江、江蘇戰場上先後經歷了從“海戰不足恃”到“以守為戰”，再到“戰

守兩不足恃”的形勢轉變。在清軍戰敗因素中，固然社會經濟落後、政治腐敗、

閉關鎖國、不明敵情、戰守無策、指導無能、將領保守、戰術笨拙、軍隊腐朽、

軍民對立等綜合因素削弱了戰爭賴以取勝的社會基礎；雖然在清軍中不乏久經沙

場、經驗豐富的將領和視死如歸的士卒，但未能改變戰鬥失敗的結局。與英軍相

比，清軍指揮官和缺乏訓練的士兵在作戰士氣上因為負有保家衛國的責任，不一

定就不如在印度等地招募的英國雇傭兵。就這場戰爭中清軍失敗的原因而言，十

分重要的方面是英軍火炮技術與性能優於清軍。當然，我們不是唯武器論者，因

為影響戰爭的因素非常復雜，人的因素在其中扮演非常重要的角色，但是我們決

不能忽略武器在戰場上的重要作用。歷史證明，軍隊的全部組織和作戰方式以及

與之有關的勝負，不僅取決於戰爭性質、戰略及戰術思想、參戰官兵的質與量，

而且取決於裝備和技術。在特定的歷史條件下（如小規模的戰爭或戰役），武器關

鍵技術水平的高低導致武器性能的優劣，武器性能的優劣和技術、戰術運用得當

與否，是決定戰爭勝負的主要因素。

鴉片戰爭時期的中英軍隊作戰方式主要是海陸炮戰，火炮是重要的武器。

如清朝，上自道光帝的諭旨下至各級將領、大臣的奏疏，無不著重提到以使用大

炮為代表的火器作戰問題。英軍憑借艦炮轟擊清軍要隘，而清軍主要以炮臺裡的

紅夷巨炮迎敵。戰鬥結果通常是清軍防線很快崩潰，雖有官兵拼死抵抗，但改變

不了失敗的結局。英軍攻擊進展順利，人員死亡有時接近於“零”，此種現像在當

時是非常引人注目的。戰爭前後，清朝官員以及一些顯赫人物在奏章或私家著述

中談到英軍“船堅炮利”的共計66人。①可以認為，在鴉片戰爭前後的中國歷史

研究中，中英火炮技術與性能以及社會對其制約是研究其他一切問題不可回避的

前提。火炮既然在中英鴉片戰爭中扮演了重要角色，然而中英火炮的技術和性能

到底存在什麼差距？何以會形成如此大的差距？當時的中外史料對中英火炮記載

的簡略性以及國內外學者對此研究的薄弱性，使得許多問題尚處於以訛傳訛的階

段。目前，中國史學界對中英火炮技術和性能的研究，即研究清朝“炮不利”與

英軍“炮利”的問題，從科技哲學、歷史學、軍事史學、火器史學、國際關繫學

的角度研究較多，但從火器技術史、實地調查、鐵炮金相實驗角度的研究，迄今

還很欠缺。因此，該領域存在著巨大的研究空間和必要性。中國史學界對於中英

火炮技術與性能的看法不一：有的學者認為，清軍與英軍火炮在技術和性能上沒

有明顯差距，清軍失敗的原因是上下層的腐敗無能；有的學者認為，英軍火炮技

術和性能優於清軍，但闡述較籠統，缺乏足夠的說服力。

國內學者對19世紀中葉以前的東西方火炮技術研究起步較晚，時間大致在20

世紀80年代以後，大多學者研究的方法是史料考證加實地調研。如王兆春的著作

《中國火器史》（軍事科學出版社，1991），《世界火器史》（軍事科學出版社，

2006），開國內外火器綜合研究之先河，利用史料和實地調研的方法對東西方火炮

技術如設計理論、制造技術、火炮射程和中國火器盛衰原因做了研究。劉旭的著

作《中國古代火炮史》（上海人民出版社，1989）探討了各類火藥、火器的產生時

間、研制工藝、使用狀況、理論著述，以及火藥火器技術的西傳東漸和興盛衰落

等重大問題。20世紀90年代以後，國內學者對中國火器史研究日深。如黃一農撰

文《明清獨特復合金屬炮的興衰》（清華學報（臺灣），2010，（4））認為：明末清

初，中國火炮鑄造為防止炸膛和耐用的問題，經常采用鐵芯銅體的復合結構。此

種火炮管壁較薄、重量較輕、花費較少，且較耐用。尹曉鼕撰寫《十六、十七世

紀傳入中國的火器制造技術及彈道知識》（中國科學院博士學位論文，2007），她

通過對《火攻挈要》（1643年完成）、《西法神機》（1622年6月至1623年12月編

著）、《兵錄》（序是1606年、部分內容是1626年後完成）三本兵書的剖析，對東

西方火炮1620～1690年泥模鑄造技術進行了較深入研究，並有許多附圖和自己繪

制的工藝圖片。郭得河等編著的《中國軍事百科全書·古代兵器》（中國大百科全

書出版社，2006）認為：“鑄鐵炮多用灰口鑄鐵和馬口鐵制成，高質量的鑄鐵炮應

具有細片狀石墨，要求制造時控制成分和冷凝速度。當時的工匠隻能通過檢查斷

口，憑經驗予以控制。鑄鐵炮的炸裂多是由於制造技術不穩定造成的。如在用泥

範鑄型時，芯模不同心或不對中，鑄造後使炮筒壁厚薄不均或炮膛不直；在澆鑄

時，若補縮不足造成鑄造缺陷，或由於成分及冷凝速度控制不當，組織中存在粗

大的片狀石墨，均會成為鑄鐵炮炸裂的隱患。16世紀末曾用鏜孔加工的辦法校直

修正，但常因使用的工具粗糙，不能得到滿意的結果。”英國人Donald Wagner撰

文《中國鐵炮》（Journal of History of Science，2005，40（4）），探討了中國明清

兩朝鐵芯銅體炮和復合層鐵炮的狀況，認為復合層鐵炮的外層為白口鑄鐵，內層

是否為熟鐵尚不能確定。徐新照的著作《中國兵器思想探索》（軍事誼文出版社，

2003）認為中國兵器制造工藝技術、火藥配方技術、彈道命中技術思想上多獨具

自己的特色。該書對龔振麟鐵模造炮法做了敘述。

國外學者對19世紀中葉以前的火炮研究起步比中國學者要早，在20世紀初就

已在繫統性和專題性方面展開探討，現在研究者更多，如蘇聯契斯齊阿柯夫等編

著的《炮兵》（張鴻久等集體譯校.北京：國防工業出版社，1957），對鴉片戰爭前

後的歐洲火炮技術發展史談論較詳，並有許多附圖。探討了復合層鐵炮的制造原

理、炮彈和黑火藥的性能，滑膛炮的射擊精度何以不能精確的原因等。美國

N.Dupuy 1982年出版著作《武器和戰爭的演變》（軍事科學出版社，1985），此書

有大量歐洲火炮和戰艦技術方面的論述，探討了火炮的設計理論、所需的銅鐵材

質、泥模的制造技術、火炮射程、諸多炮彈技術等。在專題性研究方面，如

C.Foulkes出版了著作《14～19世紀英國的鑄炮技術》（Arms and Armour Press，

1937），該書對14～19世紀歐洲泥模鑄炮的制模、鑽膛、鑽火門等各個環節談論甚

詳，並有大量附圖，再現了泥模鑄炮的全過程。

綜上所述，關於鴉片戰爭前後的東西方火炮的研究，歐洲學者比中國學者要

早，研究較深入。以往的研究者從火器發展的文獻和實物資料對比中取得了一定

成果，目前有待深入研究的問題是：發掘新的史料，尤其是補充外文研究資料；

加強實物調查，對材質進行金相組織研究；探討清軍在鴉片戰爭中失敗的原因，

從技術與社會因素結合的角度加以深化。

火炮技術要求一般包括戰鬥要求、勤務要求和經濟要求三個方面，戰鬥要求

是火炮技術要求的主要內容。火炮技術包括形制（design）、種類（classification）、

材質（material）、制作技術（manufacturing technique）、炮彈（shell）、火藥技術

（powder）等，火炮技術不同，必然導致其性能各異。火炮性能包括射程

（range）、射速（firing rate）、機動性（mobility）、射擊精度（accuracy of prac-

tice）和炮彈的殺傷力等。本書對中英火炮技術和性能進行了繫統的比較研究，在

此基礎上，從科學技術史的角度，探討影響清軍火炮技術和性能不良的技術及其

社會因素，為深入研究鴉片戰爭時期的火器史、軍事史以及技術社會史打下扎實

的基礎。

不過，戰爭是一種極其復雜的社會現像，就鴉片戰爭而言，許多手資料，

或因毀於戰火而不復存在，或因相互保密，事後銷毀而無從查考。尤其是中國史

料，多為統治階級的官方記述，虛假不實之處在所難免，有的甚至是出於未經歷

戰爭的文人之手，這都增加了去偽存真、去粗取精的困難。再加上作者的歷史知

識、寫作水平和理論水平有限，因而本書難免存在不少缺點和錯誤，尚祈方家不

吝指正。

在此需要說明的是，在鴉片戰爭時期的中英火炮中，占壓倒優勢的都為鐵炮，

銅炮比例不大，所起的作用有限，且銅炮材質寶貴，戰爭以後，大都被熔鑄成其

他器物，實地調查中所見銅炮很少，故本書僅談及鐵炮。至於在當時的中英火炮

中占壓倒優勢的都為鐵炮的根據，在歐洲史料《武器和戰爭的演變》中有記載：

進入18世紀，歐洲各國都大規模擴建海軍，使得艦炮的需求暴增。因為鐵的成本

隻及銅的五分之一，所以鐵炮逐漸替代了青銅炮，成為各國戰艦的標準裝備。不

過，歐洲包括英國在內的煉鋼法，直到19世紀中葉再無顯著改進，加上鋼材本身

的缺陷，制造重型軍械時使用這種鋼材受到限制。因此，在炮的制造上，除了海

軍重炮外，青銅炮和黃銅炮始終以優勢壓倒鑄鐵炮。原因是鐵質炮管過於脆弱，

無法承受更大的爆炸力。①《從早期至1850年歐洲的鑄炮技術及鑄炮工匠》載：

1816年英國大口徑鑄銅炮被宣布禁止，隻有小口徑如12、9、6、3磅②彈炮還在鑄

造。至1793年法國與英國戰爭爆發時，海軍用火炮已全部改用鐵炮，實心鑽膛。③

中國史料《欽定大清會典》載：凡制造火器，大者曰炮，重560～7000斤，輕27～

390斤。④《中國青銅銃炮總敘》載：代至明正德時期，這是中國傳統

銃炮的發生、發展期，其時青銅銃炮占據主流；第二階段，從明嘉靖時期至清末，

主要是仿造歐洲傳來的銃炮，由於鐵制銃炮的發展，青銅銃炮漸趨衰落，終被

淘汰。1840年前後，為抵御英人，趕造了一些重炮，都是康熙紅夷炮的舊制，不

同的是，多以鑄鐵鑄造。其時也仿康熙舊制，鑄造了較輕的銅炮。⑤以上東西方史

料反映出，鴉片戰爭時期的中英雙方戰船上的400斤以上重炮都是鐵炮，400斤以

下小炮中銅炮比例很大。至於中英雙方的岸炮，鐵炮肯定占壓倒優勢。

章 中外史料反映的中英火炮技術

節中英火炮的形制、設計思想與分類

火炮形制、設計思想、類型與火炮性能有著密切關繫。鴉片戰爭之時，中英

主導型火炮都是重型前膛裝滑膛炮，仍舊屬於以黑火藥做發射藥的前膛裝滑膛時

代。所謂“前膛裝滑膛炮”，是彈藥從炮口裝填，不刻制膛線的光滑身管內壁。火

藥氣體不易洩露，但彈藥從炮口裝填是困難的，因為火藥是稠密的物質，易於粘

在膛壁上。滑膛炮的主要缺點是後坐力大、發射速度慢、射擊精度低，而且球形

彈丸一定要能夠自由地從炮口放進去纔行，這樣一來，彈丸和炮膛內壁之間就有

了間隙；發射時，氣體很容易從間隙中漏出來。故裝填時常需緊裹棉布，密封炮

膛，以保證發射時火藥燃氣不外洩。球形彈丸在空中飛行速度下降得很快，故飛

行不遠。所謂“後膛裝線膛炮”，是彈藥從炮閂裝填，刻制膛線（rifling）的光滑

身管內壁。線膛炮在射程、射速和射擊密集度等方面，明顯優於同口徑的滑膛炮。

它的後坐力雖小，但火藥氣體易於洩露，火藥殘渣使得炮閂開關都非常困難，且

又浪費很多時間。由於這些技術問題解決不了，18世紀的歐洲雖已出現了後膛裝

彈藥（炮彈為圓柱錐形）的直膛線的線膛炮，仍舊棄置不用。至19世紀初，歐洲

一些國家進行了線膛炮的試驗。如1845年意大利陸軍少校G.卡瓦利發明了螺旋

膛線，他在炮膛加工出螺旋形凹槽，發射錐頭柱體形爆炸彈。螺旋膛線使彈丸繞

自身的縱軸旋轉，飛行穩定，增加了火炮的射程、準確性和侵徹力。英國在1846

年左右已制成可供實戰用的後膛裝螺旋式線膛炮雛形，在與滑膛炮的對比試驗中，

後膛裝螺旋式線膛火炮造價低，且穩定可靠，但此後的25年內卻一直沒有受到歐

洲國家關注與廣泛采用。實際上，由於戰場上新炮的有效射程受炮手視力限制，

制造這種新炮並不合算，除非觀察距離能大幅度增加，而這已是19世紀70年代以

後的事情了。英國軍事理論家、機械化戰爭理論創始人之一的查爾斯·富勒

（CharlesFuller，1878～1966）在《戰爭指導》（內蒙古文化出版社，1997）中指

出：“由於成本的關繫，火炮的發展是比步槍較為遲緩。雖然後膛裝彈與炮管的來

復線分開說來都是舊有的觀念，但是將其聯合起來，卻到1745年纔在英國做了第

一次的試驗。在整整100年之後，一位薩丁尼亞的軍官卡瓦利少校發明了一種有效

的5.5英寸①後膛來復線加農炮，1846年，華侖多爾夫男爵又發明了一種更有效的

火炮，盡管如此，卻沒有一個國家願意付出再裝備的成本。接著發生了克裡米亞

戰爭（1853～1856），在這次戰爭中有一部分鐵鑄的前膛滑管68磅和8英寸炮，曾

依照蘭徹斯特的原理改造為有來復線的火炮。因為它們的射程遠，精確度高，所

以它們對塞凡堡的轟擊變成了一種‘非常可怕的事情’，在戰爭結束之後，所有各

強國便都開始試驗有來復線的後膛兵器。”表1.1為鴉片戰爭時期英國人對中國廣

東、福建、浙江、江蘇四省鑄炮水平的評價，囊括了主要戰區。他們一致認為中

國銅炮鑄得不錯，鐵炮鑄得不好或有待改進。這可以解釋為此時期中英火炮設計

思想方面處於一個水平上，銅炮的旋削設備，一般的鐵制工具即可滿足，故中英

銅炮的質量尚顯現不出明顯差距，但是，鐵炮對加工裝置、動力設備要求很高，

中國因沒有發生工業革命，加工裝置和動力設備不具備，故所造鐵炮質量確實比

英軍差。