從彈頭裝藥看黃海海戰中日雙方炮彈效能
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出處：《甲午縱橫（第二輯）》欄目：(暫缺)發表日期：2016年12月31日
摘要：火炮是近代軍艦間賴以決勝海上的一項重要艦載兵器，具體體現火炮效力的載體則是炮彈。在中日甲午黃海海戰中，雙方都主要以火炮射擊作為交戰手段，因而炮彈的…
關鍵詞： (暫缺)
火炮是近代軍艦間賴以決勝海上的一項重要艦載兵器，具體體現火炮效力的載體則是炮彈。在中日甲午黃海海戰中，雙方都主要以火炮射擊作為交戰手段，因而炮彈的效力如何，對於能否給敵方軍艦造成大的破壞具有決定作用，一定程度上也影響了海戰的進程和結果。本文謹就中日兩國海軍當時炮彈的性能進行粗述，以求從海軍技術層麵對甲午黃海海戰的某些細節予以探析。
甲午戰爭中，中日雙方海軍裝備的炮彈?①大致有開花彈、子母彈、實心彈等種類，對於打擊敵方艦船而言，開花彈是其中最具威力的一種，因而也是本文討論的要點。當時大口徑火炮的炮彈主要構成分為兩個部分，即彈頭與發射藥，由於考慮到彈頭較重，為了便於運輸、裝填，彈頭和發射藥沒有固定組合在一起。使用時，先把彈頭裝入炮膛，再將用絲織品包裹成藥包樣式的發射藥填入，通過發射藥燃燒後產生的膨脹力將彈頭推射出炮口?②。
為了達到破壞、毀損敵艦的目的，開花彈的彈頭內都填裝有炸藥，以便擊中目標後能引起爆炸，彈頭裝藥的威力直接影響到炮彈的爆炸效力。19世紀中後期，用來填充在彈頭內的炸藥大都還是古老的黑火藥，這種由中國古代方士在煉丹時偶然發現的化學物質，主要成分是木炭和硫磺，如果在敞開的環境下點燃，隻能發生伴隨有濃煙的燃燒，隻有在封閉條件下點燃時才會爆炸，其最通俗的例子就是中國人婦孺皆知的爆竹。
北洋海軍從創建開始，通過外購和自造等途徑獲得的開花彈裝填的都是黑火藥，用火藥來充當炸藥，其威力顯然是極為有限的，隻能通過爆炸時產生的衝擊波和炸開的炮彈碎片來殺傷敵軍、破壞敵艦，這也就是中日甲午海戰之前的曆次重大海戰中，從來沒有一艘軍艦是被炮彈直接擊沉的原因所在。黃海大戰時，北洋海軍的大口徑火炮曾多次命中日本軍艦，但是從未能直接使得日本軍艦造成大的損壞（“鬆島”艦中彈爆炸等事為特例，詳見下述），甚至如排水量不足千噸的淺水炮艦“赤城”，在接連被“定遠”艦305毫米口徑巨炮炮彈擊中後，都能僥幸逃脫?③，黑火藥炮彈的破壞力之弱可見一斑。
不僅如此，北洋海軍用以發射彈頭的發射藥，也采用的是黑火藥，後來因為黑火藥燃燒速度過快，擔心會引起炸膛等事故，而改用栗色火藥（即加入水汽鈍化處理的黑火藥，燃燒速度較一般的黑火藥慢，因為顏色比黑火藥略淺，故名）?④，這種由黑火藥鈍化而來的火藥，燃燒時溫度過高，容易燒蝕炮膛，而且燃燒後產生的火藥殘渣附著在膛線上不易清除，每次發射後都需要花費很長時間來清潔炮膛。另外，黑火藥燃燒時還會產生大量刺鼻的白色濃煙，發射後必須等待濃煙散盡才能重新瞄準、發射。受這些因素製約，在黃海海戰時，北洋海軍舊式火炮本就不快的射速更形滯澀。
與北洋海軍截然不同的是，黃海海戰中的日本聯合艦隊，無論在彈頭裝藥還是彈頭發射藥的效能方麵，都完全超越了中國。
當黑火藥還在充當彈頭炸藥時，歐洲國家已經發現了其存在的弊端，自19世紀中期以後開始積極尋求一種用以替代黑火藥的猛炸藥。1873年，德國化學家斯普倫格爾發現，由英國人沃爾夫在1771年研製發明的苦味酸可以用引信引爆，爆炸的威力遠大於黑火藥，1885年，法國科學家特平首次將苦味酸大規模用於軍用，正式作為炸藥來裝填彈頭。苦味酸，學名“2，4，6－三硝基笨酚”，最初隻是一種黃色的染料，後經反複試驗，被證明可以通過鈍化成為烈性炸藥，稱為黃色火藥，爆炸的威力強於TNT炸藥。
1888年9月，日本工程師下瀨雅允開始著手研究苦味酸，至1891年配製成功了以苦味酸為主要成份的烈性炸藥，定名為下瀨火藥，並於1893年1月28日正式開始在日本海軍中換裝填充下瀨火藥的炮彈?⑤，此舉在當時世界都極為時式（由於擔心苦味酸炸藥爆性不穩定，歐洲列強海軍並沒有采用這種烈性炸藥，直到1905年日俄對馬海戰時，俄羅斯艦隊的炮彈彈頭內填充的還是爆性較弱的棉火藥）。這種炮彈具有一係列驚人的特性，首先炮彈的靈敏度極高，即使命中細小的繩索都能引發爆炸，而且爆炸後不僅會形成普通黑火藥炮彈爆炸時那樣的衝擊波和炮彈碎片，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，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燃燒一段時間。另外采用苦味酸為成份的下瀨火藥炮彈爆炸時，還會出現有毒的黃色煙霧，與黑火藥炮彈爆炸時產生的白色煙霧完全不同。
長久以來，傳統軍史著作基本都將日俄對馬海戰作為下瀨火藥炮彈使用的時間上限，實際除去日方檔案中的明確記載外，在有關黃海海戰的中日史料中都不難找到有關於日方使用下瀨火藥炮彈的跡象。以下僅試舉幾例：
“……敵艦中好像有使用‘梅裏那衣特’榴彈，一眼望去其有毒顏色的煙霧和一般火藥不同……”（馬吉芬《鴨綠江外的海戰》）?⑥
“……‘定遠’火勢愈來愈猛，艦體全被黃煙包圍，終於不能自由運動……”（《高千穗艦某尉官親筆記述的黃海海戰實況》）?⑦
“‘超’、‘揚’<起>火，烈焰騰空，左顧‘定’、‘鎮遠’亦燃。蓋敵人火藥甚異，無論木鐵，中炮之處隨即燃燒，難於撲滅。”?⑧
通過對下瀨火藥特性的分析，黃海海戰中很多中國軍艦為什麽會受困於大火，乃至火災屢救屢起的原因已經大致可以判明。以北洋海軍提督丁汝昌戰後的報告來看?⑨，參戰的12艘中國軍艦中，曾遭受火災的至少有“超勇”、“揚威”、“定遠”、“鎮遠”、“經遠”、“來遠”、“致遠”等7艘，所受荼毒可謂慘重。此外，黃海海戰中日本聯合艦隊因為大量裝備了速射炮，為了保證速射炮在戰時能不間斷地高速射擊，而預先將大量彈藥堆積在炮位附近，結果導致己方在中彈時引起連環爆炸，同樣遭到下瀨火藥炮彈爆炸而產生的破壞，其中最為典型的例子是日本聯合艦隊的旗艦“鬆島”。北洋艦隊“鎮遠”艦射出的305毫米黑火藥炮彈擊中“鬆島”艦的炮房後，引發了堆放在炮房內的下瀨火藥炮彈爆炸，形成大火，導致軍艦重創?⑩。
最後仍要贅述一筆的是，在彈頭裝藥性能方麵超越北洋艦隊的同時，日本聯合艦隊火炮使用的發射藥也具有極大的優勢。日本聯合艦隊發射彈頭的藥包內，包裝的是白色的棉火藥，或稱棉花藥。這種將植物纖維素（棉花）沉浸到硝酸溶液中而生成的混合火藥點燃後不會產生煙霧，即是一種無煙藥。這意味著日本聯合艦隊的炮手發射完一發後，無需等待硝煙散盡，可以立刻進行下一發的瞄準、射擊，與采用栗色火藥作為發射藥，發射完後需要等待濃煙散去的北洋艦隊，差距不可以道裏計。?(11)
海軍是技術特征相當鮮明的軍種，海戰也是充滿了技術色彩的較量，技術裝備在海戰中的作用可謂重要。炮彈的裝藥，表麵看起來似乎是微乎其微的細節，但卻直接決定著海戰中火炮武器的攻擊效率，北洋海軍與日本聯合艦隊在這一方麵存在的嚴重差距，有助於解釋黃海海戰中北洋海軍失利的部分技術原因。
①按照近代海軍的習慣，火炮以口徑大小為界，100毫米口徑以下稱為小口徑火炮，以上稱為中、大口徑火炮。小口徑火炮主要攻擊敵方艦麵的人員，並不能對軍艦艦體起到關鍵性的打擊，因而本文討論的炮彈特指100毫米口徑以上的中大口徑火炮炮彈。
②近代大口徑火炮的操作程序，參見金楷理譯《克虜伯炮說》，上海江南製造局，同治十三年版。
③日本炮艦“赤城”號在黃海海戰中一度被多艘中國軍艦圍攻，並曾遭到305毫米口徑巨彈的打擊，但是除了造成大量人員傷亡和艦體上層建築受損外，北洋海軍大口徑火炮的打擊並未能使這艘弱小的日本軍艦沉沒。反而“赤城”艦發射的下瀨火藥炮彈卻使中國軍艦“來遠”燃起了災難性的大火。關於“赤城”艦作戰的情況，參見：“日清戰爭實記選譯·赤城艦與阪元少佐”，《中國近代史資料叢刊續編·中日戰爭》，第8冊，第80－83頁，北京中華書局，1994年版。
④有關黑色火藥、栗色火藥的詳細特性、製造工藝，參見魏允恭撰《江南製造局記》，上海文寶書局，1904年石印本。
⑤下瀨火藥的研製經過、特性以及甲午戰前裝備日本海軍等事，參見黛治夫著《海軍炮戰史談》，第102－105頁，東京原書房，明治47年版。
⑥“鴨綠江外的海戰”，《中國近代史資料叢刊續編·中日戰爭》，第7冊，第278頁，北京中華書局，1996年版。“梅裏那衣特”即英文melinite，意指烈性炸藥。
⑦“高千穗艦某尉官親筆記述的黃海海戰實況”，同上書，第255頁。
⑧《盧氏甲午前後雜記》，手稿。
⑨光緒二十年九月初三日，“直隸總督李鴻章奏請優恤大東溝海軍陣亡各員折”，《中國近代史資料叢刊·中日戰爭》，第3冊，第133－136頁，上海人民出版社，1957年版。
⑩關於“鬆島”艦在1894年9月17日下午3時30分被“鎮遠”艦擊中的經過，參見“鬆島艦之勇戰”，《中國近代史資料叢刊續編·中日戰爭》，第8冊，第76－77頁，北京中華書局，1994年版。
(11)甲午戰爭時，中國海軍裝備的魚雷已經采用棉火藥作為魚雷戰鬥部的填充藥，但並未普及至火炮的發射藥使用。關於這種火藥的特性、製造工藝，參見注4所引《江南製造局記》。
（作者：北洋水師網站站長、中國海軍史研究會研究員）
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