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铁、铜为清代火器制造的主要原料，但其一旦造就，其日常消耗最大的却是弹药。14世纪的中国，铁和铅开始取代石弹成为炮弹的制造材料，至19世纪末，钢成了制造炮弹的主要材料。

19世纪中叶，清代铸造生铁炮子时，每净铁100斤，加耗铁25斤。

常采用“打水漂”的方法发射，如此铁质不好的炮弹肯定易炸裂，可达到多次杀伤的目的。此质差的炮弹可从金相组织看出，其白口铁的材质具有普遍性。

其炮丸生产分为中央和地方制造两种。中央由工部负责生产，主要供京城火器部队使用，另外盛京、山海关及离京较近的驻守部队由工部拨给。地方火炮弹丸根据需要，由各省督抚奏请，中央准其造备，并用工料银报部查核。

明末中国火器著作诸如《兵录》、《西法神机》、《火攻挈要》等对其有详细记载。19世纪中叶，清朝铸造炮弹技术总体来看变化不大。

今人对其归纳如下：

第一步，采用制造炮管泥模相同的原料，用上好的胶黄泥及筛过的细砂，按照二八比例配合，其中参以羊毛拌匀后，做成两块砖形。

第二步，用依弹丸半径制成的半圆铁片，在两块做好的砖上镟好半球状的凹窝。凹窝上面刷上筛好的煤灰，再将半球镟匀，待干后放进炭火内烧过。

第三步，将烧过的两块砖形弹丸范对好后，用麻绳等缠裹，涂抹细泥，封好固定。第四步，将熔好的生铁液向砖形弹丸范内浇注，铸成弹丸的毛坯。

第五步，把弹丸的毛坯钳入圆窝铁砧上，趁热将弹丸的接缝打圆。如此实心铁弹丸就做成了。

若是制造实心小铅弹丸，制造程序大致一样：第一步，用两块紫石制成许多小弹丸范。

第二步，把两块弹丸范对合好。

第三步，向弹丸范里浇注熔化的铅液。

第四步，铅弹铸好后，用刀削圆弹丸接缝处。然后装入盛有稻壳的布袋中，来回揉搓，直到铅弹十分光滑为止。

中国火器著作《演炮图说辑要》、《海国图志》、《火器略说》等史籍中有对清朝泥范铸弹技术的详细介绍，此技术常造成常“弹不圆正，口不直顺”的效果，因为用泥范两面合之，上留一孔，倾铸不能浑圆，而腰间更生一线，大不适用。而实战中的炮弹又必须极其圆正，倘若弹体有凸凹，或像卵行，其行必似旋风，在空中飞行不稳定，甚至发生翻滚，因此不能致远；倘若空心弹留有口，须用木塞塞紧。

清朝解决泥范铸弹致范线凸出的办法，一用失蜡法铸造替代之。

1841年丁拱辰改用失蜡法浇铸炮弹，其炮弹光圆无痕。

“铸弹当用黄蜡，规成一圆球，八面皆中规，上留一孔，然后敷一小盖，用泥封之荫干，再用微火烘焙，使蜡泄出，对口倾铸，铁水一满，用小盖盖之，则浑圆无一线痕迹。用时犹恐有一二未能十分圆正，须用一铜板，规一空径与弹体等同，围以不偏不塞，方好用之。”

但失蜡法属于精细做法，成本很大，清人在此努力有限，故此炮弹在整个战争中所占比例极小。一则采取人工磨光技术，不记工料价值，这不是寻常炮子所为。因此，清人在战场上使用的粗笨球形实心弹并不一定代表清人炮弹技术的实际水平。

从材质看，分石弹、铜弹、生铁弹、熟铁弹和铅包铁弹五种。至于清军使用石弹的史实，1860年8月21日石头缝炮台中西之战，“联军一天之内连夺清军5座炮台、4处兵营、167门粗口径大炮、444门小口径大炮、清人大量的石弹、轱辘、弩弓、弓箭、长矛、手戟，大量的火药子弹均落入联军之手”。

清军火炮多用铅弹或铜包铅弹，其用量要远大于铁弹，可占炮弹总数的70%以上。这里的铅弹、铁弹一般可以混用，其时中国的铅主要分布在云南、广西、贵州、湖南等省，其中云南产量可达1/3。

不过，大口径火炮需用铁弹而不用铅弹，需用生铁弹而不用熟铁弹，因为质量大的铅弹和熟铁弹打造技术难度大，成本也不小。从外形来看，分圆球形和长体形两种。从性能来看，分实心和空心爆炸弹两种。

清军火炮主要使用斤两偏小的球形实心生铁弹，尽管制造的炮体很庞大，炮弹却很小，一般重则1.5~15千克，而当时西方战船的甲板和舷侧板是用硬度和弹性都非常好的橡木造的，厚达10厘米，在较远距离能够抵抗最重的68磅(30.8千克)实心弹的冲击，故清军炮弹攻击时常有“碰回”之说。

如亲临前线的清廷大吏邓廷桢对清朝球形实心炮弹的威力做过描述：

“见我兵所开一二千斤之炮中伤其船不见所损。三四千斤以上之炮始能贯穿其船之一洞，五六千斤以上之炮，始能打歪其头亭。”

不过，清朝也曾制造了少量特大型的红夷巨炮，最大炮弹有如西方的68磅炮弹和80磅(36千克)炮弹。

在英法联军之役，清军炮弹基本上仍用球形实心弹，“像大沽口炮台处的铜炮自身重量都在7吨以上，发射的炮弹重达401磅(182千克)。这些炮被作为战利品在英法联军之间进行平均分割，并将作为英国公园的装饰品。”

不过，其炮弹杀伤力对木质船板威胁不大，尤其面对联军铁壳舰而言，杀伤力几乎为零。

1858年5月24日（咸丰八年四月十二日)，直隶总督谭廷襄对中西首次大沽口之战情形上奏：夷炮所至，两岸一二里内不能驻足。拾枪、抬炮不能伤及其船板，其不能战者一。（清军）万斤及数千斤之炮，轰及其船板，仅至一二孔，尚未沉溺。而北炮台三合土顶，被轰揭去，南炮台大石镶砌，塌卸小半，炮墙无不碎裂。我之大炮，不及其劲捷，船炮两面齐放，不能躲避。

而这里的清军作战表现得十分勇敢，炮手是前仆后继，其中1门大炮先后有29名炮手战死，但火炮性能的不佳并不能力挽狂澜。

清军火炮用法，击远用孤弹，击近兼群子弹等。蜂窝弹渊源于明末引进的欧洲红夷炮弹。包括与口内径吻合的圆形主弹一封门子以及碎铁、碎铅组成的群子，统称为铁炮子，它的大小要和膛口径密切配合，过大则药力闭塞，易于引起炮身炸裂。过小则药力泄气，炮弹射出无力。

主弹对准所要目标，靠撞击攻坚，群子被包裹在细长的口袋里，口袋在发射的瞬间即行破碎，一群弹子形成一股巨大的弹束从炮口飞出。

这些弹子对进攻的步兵和骑兵的杀伤力是很大的。

但其缺点是：

其速度丧失得很快，所以只在距大炮150~500米的距离上有效。

19世纪中叶，清军火炮发射的蜂窝弹变化不大。每门火炮除配火药外，通常配有封门子40~50个，群子250~400个。史料中载：清军铸造生铁炮位3000~5000斤者170门，按炮每门配封口50个，群子250个，共重2.9万斤，按配铅子6000个，共重1500斤。

封门子需很光洁和测试圆溜。

清人对铁炮和炮弹生锈需要维护的状况知道一二。常在春秋二季，炮位都要用蔑帆遮护，大炮和炮弹用沥青和乌烟修饰，引门用铅片盖严，膛口用木盖塞紧，或用蜡封密，使外气不入，不受湿生锈。

清军蜂窝弹在英法联军之役中得到大量使用。

1857年6月1日发生的中西佛山湾之战：

“那里有清军20门发射32磅重弹每次发出20个炮弹的大炮，以及上百门小炮，充分放出了它们的榴霰弹和葡萄弹’，轰击到达此地的一支五百人的英军，同时还有89只师船支援这些炮台。”

这里西洋人所说的清人榴霰弹和葡萄弹，最起码是群子弹无疑。

在咸丰朝年间，清朝湘军统帅曾国藩于江西组织工匠采用新法铸造群子弹。

据曾国藩讲：群子弹用烧红的铁条，经过反复捶打成球形弹丸，发射后每炮用百余颗，多者或三四百颗，喷薄而出，如珠如雨，殆无隙地，当之辄碎。

此法改变了以往用生铁群子弹多蜂窝而不能直射的缺点。

臼炮用的爆炸弹需先后点燃预留出的火绳和火门处烘药，发射程序复杂，若偶发不出，危险系数一定很高。

在明孝宗弘治年间，即1488~1505年，中国发明过“毒火飞炮”、“击贼神击石榴炮”等早期爆炸弹，此时间当不晚于西方同期出现的开花弹，但因安全系数不能保证，乃至失传。

至17世纪末期，清军开始使用“开花炮弹”对敌。

如1690年铸成的臼炮型“威远将军铜炮”，即配置了开花炮弹。遗憾的是，此炮弹用于实战的次数不多，清廷连同与之匹配的“威远将军”炮一起存贮武库，不再使用。此弹面中留一孔，便于穿插引线，另置铁耳环，以利提携；小者常只有一孔穴。

这里爆炸弹中的火药应不同于一般的发射药，应称为炸药，即硫黄含量比通常火药的配比高些。

因为硫性主横，硝性主直，灰性主火。

明末火器著作《武备志·火药赋》中所提到的“硫性横”能爆击的现象，是由于火药中的硫黄能迅速进爆炸裂。所谓“硝性竖”而能直击的现象，是由于火药中的硝在点燃后能产生巨大的推力，将弹丸射至远方。

19世纪中叶，清军在对敌斗争中曾学习、模仿、试制了西洋爆炸弹，不过由于药力有限的缘故，发射时需先后点燃炮弹引线和火门处烘药。

不过，在19世纪中叶的对外战争中，清军火炮多以球形实心铅铁弹为主，故魏源在《筹海篇》中说，当时英人在火器方面唯一能制胜于我的长技，就是“飞炮”。这里的飞炮或炸炮，指的是包括榴霰弹在内的新式爆炸弹。

江苏候补知府黄冕对清军炮弹评价到：

“内地大炮，则惟有实心铁弹，故止能透一线，洞一孔，而无益于行阵变化之用，有正无奇，非善策也。”

此史料说清军对敌时只用球形实心铅铁弹的情况，显然是愤懑后的谦虚语，与实际史实大有出入。

随后从新疆获释署陕甘总督的林则徐还不知中英鸦片战争中清军是否用过空心爆炸弹，1846年督令匠人黄冕(1810~1885年)试铸英夷的炸弹。随后清人对之的研究有所停滞，到了太平天国运动时期，清军和太平军都试图仿制更先进的爆炸弹，但都进展不大。

至英法联军侵华之役，清军在作战中使用双点燃法的空心爆炸弹对敌，1858年5月20日中西首次大沽口之战，联军发现，清军发射20.3厘米口径中空的炮弹和榴霰弹，此是模仿英人而为。

1860年8月12日的新河炮台之战，法军缴获15门清军大炮，包括1门18厘米口径的榴弹炮和2门安放在同一炮架上的大炮，英军方面缴获了3门大炮。

这里侵华法军所说的清军榴弹炮，很有可能就是清军仿制的铁模炮，其型制仿洋式榴弹炮而造，自然发射爆炸弹。

今英国伦敦皇家乌里冶兵工厂收藏馆陈列侵华英军缴获的一门清军铁心铜体火炮，造于1848年前后，其上的铭文：

“吃炸子一粒，重二十六觔，吃药六觔；吃火攻炮子一粒，重十八觔，吃药四觔”。

这里所称的“炸子”，应是壳厚2~3厘米的空心爆炸弹，内置有杀伤力的碎磁和铁棱等；而“火攻炮子”则或是空心烧夷弹，内置易燃物，壳厚1~2厘米。两弹射至敌营时会炸开。

19世纪中叶，中西火药质量大致还处于同一发展阶段，皆为黑色有烟火药，都同19世纪后期所用的无烟火药有本质的区别。

区别之处在于：

生产火药是否有专门的研究机构；生产方式和生产规模不同；管理制度不同。

清军炮弹用火药技术包括黑火药的缺陷、火药的管理模式、火药的分类、火药三种成分的提纯与制造、弹药装配比例、火药的性能等。

火药是由硝石、硫黄和木炭按一定比例配制而成，硝酸钾几乎是唯一的氧化剂，硫是木炭和硝酸钾的黏合剂，木炭是可燃物。

它燃烧时温度高达2100℃~2700℃，每克固体火药燃烧时可产生274~360立方厘米的强大气体。但其品质和效能不够稳定，爆炸效力低，且产生大量的浓烟，影响炮手的视野和暴露火炮的位置。

明末，中西火药技术处于同一发展阶段，不过，中国火药理论一直处于前科学时期，没有形成科学的理论和实验体系，使得火器的发展受到了根本性的制约。

当时红夷大炮的药方配比与现在的标准药方配比（硝74.84%，硫11.84%，炭13.32%）已很接近，如《火攻挈要·提硝用炭诸法》记载大铳药方：为硝4斤，磺12两，炭1斤。其比例是硝68.6%，硫黄13%，炭17.4%。

今人周嘉华研究了明后期20余种火药，发现当时的火药成分基本上已达到了硝为75%左右，硫为10%左右，炭保持在12%~15%的水平。

缺陷主要是：

它得自经验性的摸索积累，背后并无近代化学知识的学理依据，极易导致因某配方的失传而倒退的问题。火药成分提炼不精，加工较粗，用量不准。欧洲的火药理论形成于传统科学向近代科学转轨的过程中，所用发射火药的组配比率大致和明军相似。

1635年，英国所用的发射火药中硝、硫、炭的组配比率为75%、12.5%、12.5%，这种相似和接近，在一定程度上反映了当时中西火药配制技术交流的概况。

其配方本身虽然未必优于中国，但其火药加工较细，辅助设施较多，纯度较高；用药包发射炮弹，提高了射速和精度；用装满火药的管子代替点火孔内的散装火药，或用标准量勺一药旋装填，用量比例合适，简化了瞄准和装药过程；且使用时考虑到弹药与管径的比例关系。

以上措施可使火炮在施放时威力发挥充分，其综合效果远胜于中国。

清代火药的制造，分为中央和地方制造两种。

清朝对火药生产实行严格的管理制度，包括官采办机构的设置、在产地设炉煎熬的规模、沿海硫黄准进不准出的制度、控制产地的产量与用户的消耗量等都有规定。

如中央火药碾造完成后，要请钦点大臣对火药的质量进行验收，合格的才能储存。

工部储存的火药，军需火药以30万斤为限，演放火药除留足本年所用外，以40万斤为限。

要随时更换，防止火药变陈，用去多少，随时补造。除了中央制造火药外，各省都设火药局，自行开采硝石、硫黄、用于制造火药。

据《大清会典事例》中载：

乾隆五十七年(1792年)，清廷以京城为标准，统一划定了京城及各省火药、铅丸、火绳的加工银，各省硝、磺、铅斤的工料银及其运费银，并刊刻颁发各省旗营绿营，遵照执行。

但是，清朝火药制造采用价格固定的赔累制度，火药价格上涨的幅度老是滞后于各地物价、工价的提高水平，因此，工匠偷工减料就成了必然之途，其质量低劣也就不难理解，使得清朝火药装备尚未达到当时社会的技术和工艺已经达到的水平。

早在顺治朝初年，中央由工部在北京设立灌灵厂，后来又增设荡氛厂，专门制造和储存火药。

濯灵厂规模很大，在《钦定大清会典事例》中说：

厂设装石碾二百盘，每盘每次可以碾药30斤，分别生产军需火药、演放火药和烘药等好几个不同品种。

至1692年，其年生产演放火药达20余万斤，军需火药30万斤，烘药四千斤，全年生产量超过50万斤。

军需火药是部队在实战用的火药，演放火药又称常操火药或寻常火药，是部队在操练打靶演习时用的火药。

二者区别主要在于碾磨时间的长短不一，军需火药碾磨三天，而演放火药则为一天。如果军需火药储存时间超过十年，则改为演放火药。烘药又称引药或催药，是供枪炮点火引爆使用的。

每百斤军需火药或演放火药一般需配烘药一斤。

从整体上看，在中西火炮皆用黑色有烟火药的大背景下，清军沿海大多省份手工方式制作的火药以及赔累制度弊端的影响，导致火药的生产方法、生产效率、质量和实战效果虽比明代好些，但与西洋火药相比减力还是达到了1/5~1/3。

如“华药之尤差者，与夷药各置小许于白纸，举火点之，二者各有微焚，其纸即如寻常，华药亦不过较之夷药减力1/3。如有一炮，夷人用弹30斤，配夷药10斤，若用华药15斤，便与之同力。

用华药一斤八两送弹三斤，药虽不及，加用5/10，如有夷炮一位而论之用弹十五斤，必用夷药五斤，多必跳起，甚则炸裂。

若用华药必加5/10，用至七斤八两，则与夷药五斤同力，多用亦然。华药未常不可用制造之法，用硝磺杉炭，其配头与夷药相近，惟不甚洁净，春炼之功未足耳，不过演放之时，夷药烟白，华药烟略黑，迷蒙敝眼，多演不能灼见敌船。”

即使中国造的最好的铁模炮，其主要在海岸发挥作用，发射爆炸弹，药量在弹药量中所占比例甚大，以图射程远些。

如浙江镇海口海防历史纪念馆遗存的清朝1841年造的一门铁模炮其铭文显示，炮重1600斤，弹子100两，受药84两，药量比例占炮弹的2/3还要多。

因此，在此时期的中西战争中，清军使用质量逊色于西洋的火药与侵略军作战，使其原本较落后的枪炮，在实战中效能更减。

侵略军对清朝火药大都持一种轻蔑的态度以及采取将之损毁的做法。1860年8月12日新河炮台中西之战，一名法国翻译官极其轻蔑地描写了清军弹药的性能：

联军在离设防营地600米处停下，清军马上开枪。联军的大炮也立刻排开进行回击，炮火开始轰鸣。看着中国炮弹飞过来简直如同一种享受。因为发射的力量不足，炮弹还没飞到联军面前就落地了，像瓦片在水上打水漂一样在地上蹦跳。

听到枪声、闻到火药变得兴奋的战士们一边看着这些炮弹飞过来一边嬉笑不已。这些喜欢嬉闹的士兵一边开着玩笑，一边笑得前仰后合。

在8月21日石头缝炮台之战，清军朝联军的架桥兵开了一阵子炮，炮火就像是有趣的烟火在为他们架桥做照明，他们一点也不用担心。

当然，清朝沿海各省御敌时往往跨省借拨火药，其质量无法保证，自然也阻碍在实战中的性能发挥。

中国自同治年间(1862~1874年)使用近代火器后，仍继续使用手工配制的黑色火药。而随着火器性能的改进，原有的火药不能取准而及远，于是采用西洋机器制造新型火药的要求被提上议事日程上来。

1864年开始制造专用于洋枪洋炮的精制火药——夯药。从同治六年到光绪十年(1867~1884年)，清廷已在天津机器局、江南制造局、山东机器局、金陵机器局建成火药厂，并在广州和杭州建成两个火药局等专制火药的兵工厂。

其中，以天津机器局火药厂、金陵机器局火药厂的规模最大，江南制造局火药厂的技术最先进，山东机器局火药厂的建设速度最快，从购买设备到建成投产，不超过一年。

（正文完）

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