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正文
美國人 T N 杜普伊的 武器和戰爭的演變 節選
第三部分技術變革的時代
19 章 19．技術和工業革命(公元1800-1900年)
T·N·杜普伊 [美國]
[出自《武器和戰爭的演變》]
十九世紀初期的技術和戰爭
十九世紀早期的武器和戰術
科學和技術的背景
新武器
出現電子通信
十九世紀初期的技術和戰爭
1815年拿破侖失敗後的整個世紀裏，戰爭的演變是一場長期的革命，它由政治、經濟、社會多種力量所創造和支持，技術進步隻是其中的一種力量，但在許多方麵它的影響最為深遠和引人矚目。在技術領域裏，諸如冶金、化學、彈道學和電子學方麵的進步是軍事變革的突出因素，但還不是全部因素。這場變革中的武器，大量生產的各種工具和標誌新工業文明的消費品，都是機器產品，而機器本身就是機械學和工程學的革命性創造。沒有機械學和工程學，對於金屬和能源的新知識將如 2000年前希臘的科學發明一樣貧乏。
整個十九世紀，新科學技術的軍事應用落後於其他方麵的應用是一個特點。遲至1860年，實際服役的艦炮與三個世紀前使用的大炮在主要方麵並無區別。例如，英國皇家海軍1840年裝備的最重的68磅級滑膛炮，基本上和伊麗莎白女王時代的海軍炮一樣笨重而且後坐猛烈，隻能作為最大戰艦的旋座火炮。當然，上述幾世紀中(尤其後一世紀)在鑄鐵質量、火藥配料、鏜孔精度方麵的許多精心改進是不容忽視的，但是炮戰和造炮的基本原理依然如故。
然而，偉大的變革正在蘊釀之中，事實上，當時許多改革雖然尚未應用於陸、海軍的製式裝備，但已經進行了試驗並為人們所熟知。1863年以前，現代海軍炮的基本原理，在當時的軍械製作中實際上已經采用， [ 注：見貝納德·布羅迪著《機器時代的海軍》，普林斯頓1941年版，第198頁。 ] 在其他材料種類和陸戰武器方麵已出現了同樣重要的變革。隨即出現了四分之一世紀左右的發展平靜時期，此時陸軍和海軍則努力吸收新技術。
十九世紀早期的武器和戰術
到拿破侖戰爭結束，在滑膛前裝炮支援之下，相互結合的燧發槍和刺刀是戰場上占有支配地位的武器。火炮比燧發槍在射擊距離上具有明顯的優勢，戰鬥中差不多半數死傷是炮火所致。戰鬥中陸軍是成線式防禦或以火力進攻，進攻時隊形有較大縱深(所謂縱隊)。這種戰術體係到1820年時大約已有200年的曆史。在線式防禦條件下，到拿破侖時代以前，整個有生力量的傷亡比例從三十年戰爭的勝方15%、敗方30%降到法國革命時的9%和16%。拿破侖後來在未作充分準備的情況下，堅持或容忍了縱隊進攻，使傷亡率突然上升到15%和20%。但在拿破侖以後的幾次小戰鬥中，運用線式戰術，傷亡率比法國革命時還低。這意味著，所用武器的殺傷力和持該武器士兵的線式戰術效能之間已經趨於平衡。
墨西哥戰爭是美軍以滑膛槍運用線式戰術對抗情況與之相同的對手的最後一次戰爭，那次戰爭中有關傷亡的經驗開創了具有重大意義的世紀 [ 注：吉爾伯特·W·畢比和邁克爾·E·德巴基所著《戰鬥傷亡》(伊利諾斯，斯普林菲爾德，查理·C·托馬斯出版社1952年出版)。 ] 。表3所指是年度數字，而不是象上麵討論的單個戰鬥傷亡數字；表3不包括傷兵數字，戰鬥中一般受傷者約為死亡者的三倍半。
表3
戰爭名稱 每年每千人中陣亡數
墨西哥戰爭 9.9
美國內戰 北方 21.3
南方 (傷亡資料不完整)[注]
西班牙-美國戰爭 1.9
菲律賓起義 2.2
第一次世界大戰 12.0
第二次世界大戰 9.0
1858年，美國采用了前裝滑膛槍圓錐形子彈，這是美國內戰中南北兩方使用的標準武器，它的殺傷距離大於當時火炮發射的榴霰彈和圓形霰彈。滑膛炮發射的實心彈或其他炮彈和滑膛步槍發射的圓錐形子彈距離等同，但當時炮彈爆炸後隻裂成二三片或四五片，而實心炮彈直接擊中目標則極為罕見。
總之，步兵武器和火炮的殺傷力之間的關係已經逆轉。從144,000名內戰傷亡人員抽樣調查，各種武器彈藥造成的傷亡數為：
表4
圓錐形步槍子彈 108,000
滑膛槍圓形彈丸 16,000
炮彈破片 12,500
霰彈、葡萄彈和炮彈 359
炸裂彈 139
帶刃武器(大多數是馬刀) 7,002
總計 144,000
總而言之，輕武器(大多數是步槍)造成的傷亡占86%，火炮9%，帶刃武器5%。
美國內戰中雙方都用線式戰術，許多情況下，是在崎嶇地形上作戰，部隊往往自動散開成為小組，相互掩護作戰，這點最為明顯。但是為了進攻或者防禦，要把士兵作二或三線配置；為加強進攻，象拿破侖時代那樣，一個團的陣線之後還要配置一條陣線，以加強進攻隊形。這樣，一方麵步兵武器具有較大的殺傷潛力，另一方麵，所用戰術都隻適應於前代武器，導致雙方傷亡增大，與拿破侖時代最殘酷的戰鬥不相上下。然而，當這場戰爭結束時，雖然緩慢但卻是清楚地出現了一種疏散配置的傾向。
從1866年起，西歐的後裝步槍是標準裝備，步槍射擊速度提高了，對野戰炮性能的提高似乎是一種補償。野戰炮性能提高，是不久以後采用後膛裝填和膛線的結果。這樣，在法國-普魯士戰爭中，象美國內戰一樣，步槍子彈造成的傷亡率大約等於火炮的十倍。但這事實的含義起初並未為法、普軍隊所認識，這點並不比美國內戰中南北雙方高明多少。或許普魯士軍隊能較快適應新的情況，但是直到法普戰爭結束阿道爾夫·古斯塔夫的線式戰術仍然風行一時。
由於采用來福線和子彈後裝的方法，步兵武器的殺傷力大為提高，普魯士放棄了密集隊形白刃衝鋒戰術，第一次顯示了步兵武器殺傷力提高的影響。普魯士的戰鬥配置采用了“疏散隊形”，所有步兵就是散兵，這和美國前幾年內戰末期的非正式做法一樣。但也有不同之處，德國人認真地吸取了他們十九世紀戰爭的教訓，加上研究了日俄戰爭，比起同時代各國，效果較好。
科學和技術的背景
為了敘述十九世紀初期軍事演變與有關技術的發展情形，必須回顧一下冶金學、化學、彈道學和電子學等領域中基礎知識的線索。
已如前述，從公元前1400年以來，鐵的出現，熔解礦砂為金屬的新技術的發展，影響著武器製造。十六世紀中葉，重型軍械鑄造技術的發展，為以後兩個半世紀的火炮製造奠定了基礎。
十八世紀後期，由於歐洲木材資源短缺，鍛鐵(亦稱碳鐵)費用上漲，形成了嚴重問題。為適應需要，就采用了所謂攪煉工藝，就是用長長的鋼棒將反射爐中的金屬溶液加以攪拌。爐子用焦炭燃燒，這樣，不僅使爐麵溶液，而且全爐的溶液都能接觸空氣，從而使脫炭更加徹底，成為可鍛鑄鐵。
用攪拌法生產的鍛鐵，質量不如炭鐵，但價格便宜得多。1829年又前進了一步，即應用鼓風爐本身餘氣進行預熱鼓風，這種發明使得在消耗同等燃料的情況下，攪煉熟鐵產量增加到三倍。
還有一種改進是“濕”攪拌法，即在爐膛鋪以含有氧化鐵的小塊爐渣，它與金屬中的碳素相化合，在表層之下產生一氧化碳，形成加速脫炭進程泡沸攪動。1720 年英國鐵產量為20000噸，1806年上升到250000噸，到1850年英國每年可產250萬噸，鑄鐵和鍛鐵的產量都有增長。
自古以來，煉鋼的方法幾乎並無根本性改變，仍然是小規模的個體作坊產品。英國所用的基本材料是優質的和價格相等的瑞典條形鐵，結果，鋼的費用等於鍛鐵費用的五倍。
約在十八世紀中葉，古代工藝有了第一次意義重大的改進。本傑明·亨茨曼將特種小型粘土坩堝放置在焦碳燃燒的爐膛內加高溫，就有一種特殊的熔劑持續地生產鑄鋼。這種鑄鋼不含二氧化矽和其他礦渣，成本略低於以其他方法生產的鋼材。但遺憾的是這種產品不能焊接，太硬，不合乎某些用途。不過這種技術終究成了謝菲爾德鋼鐵企業的基礎，在歐洲廣為傳播，被人仿效。就這樣直到十九世紀中葉再無顯著改進，加上鋼材本身的缺陷，製造重型軍械時使用這種鋼材繼續受到限製。
十九世紀上半葉，普魯士萊茵蘭的克虜伯公司，因製造優質鑄鋼並在該世紀中葉製造了少量鋼質火炮而名噪一時。1851年，在英國大博覽會上展出的設計先進的模型極為矚目，證明是未來發展的先驅。克虜伯鋼鐵的拉力強度相當於鑄鋼的四倍，鍛鋼的二倍。但是火炮專家普遍認為這種鋼太脆(1847年首批製造的幾門克虜伯炮已經爆裂)，所以在廢棄更為可靠的鑄鐵、鍛鐵、青銅武器方麵，意見難以一致，因為恰恰在這時期，火炮的設計製造上在采用傳統材料方麵開始了一場革命。
通過酸性轉爐煉鋼法，大批量生產優質鋼在費用上與鑄鐵和鍛鐵相比不相上下。幾乎與此同時，英國西門子兄弟公司發明了一種熱再生煉鋼法，利用熱廢氣或用劣質煤生產的氣體對需進爐的燃料和空氣加以預熱。以後幾年發展的“平爐”法，就是用回熱爐熔化混雜有廢鋼鐵的生鐵塊。以上這些工藝的基本產品是“低碳鋼”，比鍛鐵硬，但比老工藝生產的“泡鋼”要軟，能作多種用途，如製造鋼軌、鍋爐鋼板、結構鋼(造船、建屋、水泥鋼筋)以及薄鋼板。1856年到1870年之間，鋼的價格下降了百分之五十，產量增加了六倍。1863年建造了第一艘鋼殼船和第一輛機車。英國從1870年年產鋼22萬噸，(實際用的全是轉爐工藝)，到 1900年年產鋼490萬噸，(其中310萬噸用的是平爐法)從上述情況就可得到英國鋼鐵產量上升的概念。美國1900年的鋼鐵總產量為1000萬噸，德國約800萬噸。
隨後在冶煉鋼鐵方麵意義重大的發展是特殊應用的合金鋼。法拉第早在1819年就製造了鉻鎳鋼，但直到1868年穆謝特才開始製造高碳鎢錳合金鋼，用這種鋼材雖沒有淬火技術也能製成高強度工具。1877年法國生產了製造裝甲鋼板和炮彈的鉻鋼作為商品出售；1882年謝菲爾德公司的羅伯特·哈德菲爾德發明了用淬火法製造錳鋼，勒·克羅索特於1888年製成鎳鋼。所有這些進展都是發源於新冶金科學和對金屬結構的研究。1895年威廉·倫琴發現了X射線後，除了其他進步以外，還出現了結晶學，更加改善了對於金屬的使用。
與冶煉方麵的大規模生產技術相適應，19世紀後期，在精軋工藝上也有改進，錘鍛大部分已讓位於軋製工藝，根本的改進是使用可逆軋機，將金屬錠式薄片放在機器裏來回軋製，可大大節省時間。三輥式軋機用第三個軋輥，回轉軋製金屬，機器無需開倒車。後續軋機具有一係列不同尺寸和功率的軋輥機座。這些方法都是在 19世紀60年代出現的，並不斷有所改進。
作為現代飛機工業基本材料的鋁，是19世紀早期首先從礦砂中以實驗方法提煉出來的。這種工藝，費用過於昂貴。1886年，查理·馬丁·霍爾發明電解法，從熔化鋁土(氧化鋁)中提煉鋁，這種鋁土(開采於格陵蘭，但後來以合成法生產)，是從熔化的冰晶石分解而來。這就以廉價的電力為基礎，開創了製造輕金屬及其合金的時代。鋁和鎂合金和其他輕金屬在許多製造業領域包括空中運輸、電力輸送、炊具製造、建築行業等方麵向鋼和銅進行了挑戰，後者在製造行業中早先占有支配地位。自第二次世界大戰以來，鋁及其合金能加以澆鑄、鍛造、擠壓、軋製、旋壓、錘薄、噴鍍等，以適應各種用途。
18、19世紀，由於科研興趣擴大，人們的化學物理知識大為增長，新發明刺激著工業發展，但尚未致力於將新知識用來改進武器。18世紀90年代法國革命政府運用科學保衛國家，重點是改進方法提高生產力，而不是製造較好的具有更大殺傷力的武器。火炮、滑膛槍、火藥、彈藥與已經用了一些時候的舊品相同或者幾乎相似。直到19世紀中葉，科學大踏步前進時，才開始認真應用科學知識解決戰場上的問題。
這些發展特別重要，首先是罐頭食品的製造及其保藏。早在1795年，法國革命政府覺得解決了食物保藏，就有可能較易於供應和養活一支大為擴編的軍隊。政府提出誰能想出實際保藏食品的方法便可得獎12000法郎。直到1809年尼古拉斯·阿珀特才得了這筆獎金，他能把專門玻璃容器內滅菌的食品保藏下來(但原因何在，直到1860年通過路易斯·帕斯特的努力才明白)。軍人和科學家顯然都明白如用金屬容器比瓶子更實用，但問題是要發明一種焊接法，既要使罐頭密封又要防止食品在儲存中被汙染。19世紀中葉，這個問題已獲解決，但能夠大批量生產罐頭食品還是19世紀末葉的事。
還有個相關聯的領域是製造輕武器的子彈殼。首批完整的子彈殼大約出現於1850年，這是法國、英國和美國同時各自獨立研究的結果。全金屬彈殼裝有加以保護的爆炸複合裝置，以武器的撞針撞擊發火，這在理論上問題不大，但在實踐中還有不少問題。如怎樣使金屬軟硬適度，既得經得住發射藥的爆炸，又能被撞針擊出凹形，就是一個問題。一旦有了這種軟硬適度的金屬，又怎樣來設計一種機器大批量地衝壓彈殼？直到19世紀60年代後期，上述問題才完滿解決，關於機關槍的設想才能實現。
第三是戰場外科抗菌和無菌操作的出現。帕斯特在18世紀60年代就表明感染和疾病是由細菌所引起。1867年前約瑟夫·洛德·利斯特把這個發現轉化為實際的抗菌措施。但把抗菌的一套過程在戰時應用於戰場外科，又是另一碼事。在解決抗菌問題的過程中，合乎邏輯地就聯係到無菌法：如消毒品需加包裝，以便在使用前不受汙染。當然，無菌法是得力於罐頭食品製造的成就，罐頭裏的食品在食用前能一直保持無菌。
新武器
19世紀對於武器最重要的貢獻是火帽的發明，使步兵滑膛槍發生明顯改變。1798年L·G·布朗哈特裏發現銀雷汞。次年，E·C·霍華德製造出雷汞，這是首批能通過撞擊進行點火的幾種炸藥。1807年，一個為人和睦，名叫亞曆山大·福賽思的蘇格蘭牧師又繼續研究，經過若幹年的試驗，發明出一種用錘一擊即炸的雷汞，炸時火星通過火門，引燃槍管中的發射藥。1814年，才開始用這種雷汞製造火帽，火帽的材料先用鐵、錫，最後是用銅。後來，火帽就慢慢地成為槍、炮點燃發射藥的基本裝置。開始時火帽與子彈是分開的，使用者須將火帽安裝在武器擊錘下方的火門上，後來就和彈殼、彈頭合成一體了。
大約直到1860年，發現了級進式燃燒的原理，火藥本身才有了真正的改進。將粒狀藥壓縮成密度更大的藥粒後，發現火藥在槍膛內的燃燒速度和膨脹氣體的壓力可以延緩。因為壓縮的藥粒開始點燃時空氣接觸麵小，燃燒初期瞬間產生氣體較少，當彈丸沿膛壁前進時繼續產生氣體，所以初速較大，最高膛壓較低。這一發現繼續推動著普通黑火藥的改進，黑火藥仍然是該世紀輕武器的基本發射藥。線膛炮的發明也具有重要意義，在既定口徑的條件下，線膛炮能夠發射較重的炮彈。延長炮身可加大初速。結果在19世紀末，火炮初速幾乎達到每秒鍾3000英尺，射擊距離有了相應的增加。
火藥緩燃和無煙火藥的發展伴隨而來，並且在19世紀後半葉開始應用。使用新無煙火藥的好處，除不易暴露炮陣地外，如上所述，因燃燒較慢，形成推力型動力，用於線膛炮，效果最好，因持續的膛壓較小，可造較大的火炮。長形彈丸比球形實心彈精度較高，在空氣阻力條件下能維持較高初速——射擊距離較遠時，尤其如此。
該世紀後期，主要通過艾爾弗雷德·諾貝爾的努力，新炸藥TNT、三硝基苯(替)甲硝胺、苦味酸、季戊炸藥和旋風炸藥等的性質及爆炸技術已為人所知。日俄戰爭(1904-1905)中第一次用了苦味酸炸藥，而TNT炸藥直到第一次世界大戰才成為標準軍用炸藥。
這裏還需提一下化學在軍事技術方麵的其他應用，那就是整個的化學毒劑、內燃機、火箭和噴氣發動機以及20世紀的改良高爆炸藥。順便提一下與此有關的問題，即由於缺少硝石而引起的火藥短缺的老問題得到了解決。首先在印度和智利的硝酸鹽礦中發現了豐富的硝石資源，後來發明了從空氣和煉焦的副產品中提取氮的新工藝。
大家認為，十六世紀的數學家和工程師尼科洛·塔爾塔利亞是彈道學的創始者之一，他曾寫了兩篇關於炮兵，一篇關於築城的論文，想根據動力學理論推導出算表來計算火炮距離。但是他缺乏軍事經驗和火炮的技術知識。他對後人最有用的貢獻是發明了射手象限儀，這是測量火炮仰角的儀器。許多塔爾塔利亞學術上的繼承者對於他的基本理論寫了許多文章，提了很多改進意見，但未能改正他的錯誤(一些根本性錯誤)，因而益處不大。
在隨後的一個世紀裏，伽利略把彈道學作為他研究物理和動力學規律的一個方麵，進行了全新的革命性探討。他沉迷於彈道的理論，把研究當時的火炮作為驗證他數學理論的最好方法，從研究中他發現了拋物線理論(1638年)。雖然這理論本身並不正確，但確實糾正了塔爾塔利亞理論中大部分根本性錯誤。然而當時人們卻普遍相信塔爾塔利亞的理論，直到1674年出現的伽利略的觀點普及之後，他的理論才在18世紀象真理一般被廣為接受。
但炮術和火炮設計的技藝和實踐仍未受彈道學的影響，教科書上的彈道學理論，不論其科學準確性如何，對當時戰爭關係很小。火器全然不統一，彈丸飄忽不定，無法預測其飛行彈道，進行分析就顯得毫無意義。十八世紀的一個英國數學家名叫本傑明·羅賓斯，曾試圖進行實驗，發現在800米射擊距離上，炮彈向左或向右偏離射向約100碼，彈丸首次觸地的距離變化多至200碼。隻是在17世紀的戰爭中，迫擊炮使用愈來愈多的情況下，理論和實踐似乎才有所聯係。但即使如此，從炮兵的觀點看，由於當時資料不完善，這些科學家的理論並無用處。
但是，本傑明·羅賓斯確實第一次提出了成功的辦法，為炮術研究奠定了科學的基礎。他不僅研究以前所有的理論性題目——外彈道學，並且研究了內彈道學(彈丸在火身管內部的運動)和末端彈道學(彈丸在飛行末端的情形)。羅賓斯了解伽利略和牛頓的理論中有許多錯誤，如忽視了氣流的作用等——從而完善了卡西尼 1707年發明的彈道擺，成為測量彈丸初速的有效儀器。
到19世紀科學彈道學才獲得勝利，那時冶金學和機械學發展到了這樣一個階段：即在武器設計製造方麵規格尺寸已相當準確，並能預測其性能，從而提供了科學分析的基礎。科學彈道學對於軍事技術的影響，從新冶金學對於19世紀軍事革命的影響中可得到最確當的了解。
出現電子通信
迄今(1980年)為止，誰曾被純軍用電子武器所殺死，很值得懷疑，雖然這種潛力無疑是存在的。通觀曆史，電子設備在軍事上的作用一直是為了提高其他武器的殺傷力。最早的電子設備用於異地間傳遞命令、情報和射擊諸元傳遞中不受聲音、目視信號、通信員的傳統生理條件所限製。
最早的電子設備是商用電報機，約於1830年幾乎同時出現於歐洲和美洲。這種電報機用單根導線連接通信地點，一端或兩端裝有電池，並有人工操縱的開關，用以連接或中斷電池和導線之間的接觸。另有一圈導線，纏繞在一根鐵棒上，電流通過線圈，鐵棒磁化，吸住可移動的鐵片，二者相接觸，產生的嗒聲，接收一端的操作員將的嗒聲記錄下來，並加以解釋。接收一端的的嗒間歇聲和發送一端開關發出的完全一樣。密碼即可將的嗒聲順序譯成字母。這種機器每分鍾可發送50個字母。兩個電台可通過中間站“接力”進行通信，所以，它可以在無限長的線路上傳遞信息。電報在軍事上首先用於克裏米亞戰爭。海底電報約於1851年始用於多佛和加來之間，然後發展到一方麵用於倫敦和巴黎之間遠距電報通訊，另一方麵又用於協約國克裏米亞戰爭的瓦諾基地。美國內戰雙方曾廣泛使用電報，到1866 年，橫渡大西洋的海底電報已經溝通。電報出現時所處工業環境，對電報的發展並無多少支持。導線(裸露線及絕緣線)，電線杆絕緣子和電池都是後來發明的。電報方麵的儀表器具也生產很少，不足以促進新工業生產結構的形成或新工業品的生產。倒是電燈出現後，生產了上述所需設備，開發了新的工業途徑。
當電話和無線電出現之後，因為效果更好，其在軍事上的重要性，使電報黯然失色。不過近來，由於電報應用了電傳打字的方式，設備更為精良，尚能獨立支撐下去。無線電在處理信息方麵比口頭語詞的形式遠為迅速，而且那也將是機器人之間的自然通信方式，機器人在軍民兩方麵的用途要逐漸增加。
象電報一樣，電話幾乎同時出現於歐、美各地。實用機型完成於1876年，通常卻把這功勞歸於亞曆山大·格雷厄姆·貝爾。當電話出現時，已有現成的電子工業支持其發展。電子工業絕大部分由電燈行業及其發電係統行業轉化而來。當時關於電流流經長途導線的數學理論，也已開始形成，這是努力改良電報的結果。
無線電能傳送電報、電話或更為複雜的信號。它的主要特點是傳輸電波信號不用導線，因此在架線困難的地方也能通信。在機動電台之間和固定電台之間亦可通信。 1885年德國的海因裏希·赫茲第一次論證了無線電現象，但約在1908年才被古列爾莫·馬科尼用於通信。與電報和電話不同，無線電大部分是應軍事當局的主動要求而發展的。不過無線電雖然大多出於軍事需要而發展，研究工作卻幾乎全在私人工業實驗室進行。
19世紀末、20世紀初，豐富多彩的技術發展使有時不太積極的軍事專業人員擴大了眼界，提出了新的標準，以應付工業革命給戰爭帶來的前所未有的變化。工業化除具有革新、改進戰爭工具的直接效果之外，對戰爭指導也有重大影響。從一個基本農業經濟到工業經濟最有意義的變化或許就是國家轉而把大量人力投向武裝力量和戰爭工業。比過去，國家可以贍養和供應一支更加龐大的軍隊。蒸汽車輛運輸和電報的發展，便利了大部隊的運動和指揮。
然而新技術的最大效果還是體現在武器的改進和大量生產方麵
20．偉大的變革：帆船->蒸汽船；木->鋼鐵；舷炮->炮塔(公元1800-1865年)
T·N·杜普伊 [美國]
[出自《武器和戰爭的演變》]
海軍革命
納爾遜和特拉法爾加
海軍新軍械
蒸氣動力的出現
埃裏克森、斯托克頓和美國艦船普林斯頓號
錫諾普
弗吉尼亞號和班長號
海軍革命
18世紀後半葉，英國海軍霸權引起的政治、經濟後果使全歐洲各國領導人明白了海上力量的重要性。打破了海軍戰術老框框的霍雷肖·納爾遜對海軍戰略思想有巨大影響，猶如拿破侖對陸戰的影響。但是，憑藉納爾遜的天才，海戰藝術的實踐，就當時的技術條件而言，已達到了最高限度。工業革命的到來，使海軍擺脫了對於風力、對於原始而粗糙的艦炮的依賴，以至最後擺脫了對於旗語的嚴重束縛。
從特拉法爾加到漢普頓路戰役的56年間，海戰發生了革命，其變化速度比過去的三個世紀要快，比隨之而來的一個世紀的變化也不慢。納爾遜於1805年10月 21日在特拉法爾加用以擊敗法國海軍上將皮埃爾·維萊努夫的戰艦與兩個世紀以前霍華德和德雷克在英國海峽擊敗梅迪納·西多尼亞的戰艦並無多少差別。 1862年3月9日在漢普頓路作戰的不論那艘船本來都能夠單獨消滅納爾遜和維萊努夫的聯合艦隊。
納爾遜和特拉法爾加
1805年，兩國最強大的海軍艦隊，準備在戰爭高潮中對陣一搏，以徹底奪取為其鬥爭了將近一個世紀的海上霸權和世界殖民地統治權。1805年10月21日，納爾遜27艘戰艦組成整列艦隊，攔截了沿西班牙特拉法爾加海岬20英裏處維萊努夫的33艘戰艦。
原在加的斯的維萊努夫正按拿破侖命令駛往直布羅陀和地中海途中，當時這位皇帝正擬對奧地利發動勝利的烏爾姆-奧斯特利茨戰役，要法國艦隊攻擊奧地利盟國那不勒斯以支援此戰役。維萊努夫知道英國艦隊離得不遠，但他希望到達直布羅陀，在地中海實施支援之前，納爾遜不至於識破他的意圖。然而富有戰略見識的納爾遜立即掌握了這位法國海軍上將的意圖。當兩艦隊相望時，納爾遜處於上風位置，法海軍已無法回避戰鬥。
納爾遜知道，在木質戰艦對陣，艦隊整列舷炮開火的情況下，要奪取決定性勝利是困難的。他在等待法國艦隊的同時，一直思索著戰術上如何對付此役。他曾給艦長們寫過一份備忘錄，提出了“以迫使敵人接戰的方式獲得決定性勝利……”這樣一個總的戰術計劃。他對艦長們說，自由而靈活地向敵艦開火似乎最好，英國艦隊成兩列縱隊，一隊由他指揮，一隊歸副司令洛得·科林伍德海軍上將指揮。納爾遜準備攻擊他設想的法軍橫列隊形中部，並“趕在敵先頭艦隊進行援救之前壓倒其後尾艦隊。”納爾遜在備忘錄的結尾寫了這樣一段話，總結了他的戰術：隻要情況容許，副司令指揮艦隊航行時應盡一切可能保持隊形緊密有序，艦長們應把他們的特定隊形作為集合點，如果見不到或不完全了解信號，艦長們就應指揮戰艦與敵艦並進，這樣做基本不會犯重大錯誤。
有兩位美國海軍曆史學家曾寫道：這備忘錄之所以特別值得注意，是因為它充滿著進攻精神，信任下級，簡單明了，對勝利懷有充分信心。這備忘錄之所以值得注意，還因為對英軍海軍戰術家們關於混戰對列陣戰長期不休的爭議，有所結論。納爾遜發揮兩者所長，他保持了戰艦列陣的隊形，有控製地接戰，但他采用二列橫隊，以混戰派所主張的形式打破敵編隊，以最大火力襲擊敵艦隊中的部份兵力。
兩個艦隊互相靠近時，納爾遜所在勝利號艦率英北線縱隊衝向法國整列艦隊的前衛，使法國人以為這是傳統的一路縱隊攻擊。當時在桁端還掛起了信號旗表示：“英國希望每個士兵各司其職。”然後，當艦隊將靠近目標，接近其火炮射擊範圍之際，他命令改變航向，衝向法軍艦隊中心，並發出了另外的信號：“靠近擊敵”。
勝利號桁端上的信號旗一直張掛著，在激烈的戰鬥中才被打壞。在帆船時代，納爾遜的戰術已屬完好，正象他在備忘錄中寫的那樣：“與別的相比，海戰中沒有一件事情是確有把握的。”戰鬥結果，英國俘獲了18艘法國和西班牙戰船，而英國艦船未受損失。
然而英國亦遭受了可悲的損失。納爾遜受了致命傷。二小時的戰鬥結束後不久，他就死去了。但是這損失也是英國的勝利。一個英雄在勝利中光榮戰死，他的英名將永遠生輝。但他的死去，對英國不會產生重大的影響，納爾遜已經殲滅了法國海軍，曆史上，無論從戰略和戰術上講，英國在最具有決定性意義勝利的大海戰中，已建立起海上霸主的地位。
再者，工業革命引起了一連串事件，這些事件將很快消滅納爾遜式的艦隊，但消滅不了英國的海上霸權。1783年，法國第一次成功地在索恩河下水一艘蒸汽船，在特拉法爾加後不到二年，羅伯特·富爾頓發明的蒸汽船克萊蒙號在赫德森河上紐約、奧爾巴尼之間來回航行。
海軍新軍械
工業革命對於海戰的重大影響不是在造船領域，而是首先在重型海軍軍械方麵。最富有革命性的發明是環箍炮或套筒炮，與後一階段發展的膛線相結合，開始了向20世紀威力強大的海軍火炮的過渡。
早在1829年，法國海軍軍官A·蒂埃裏用鐵箍緊套鑄鐵炮管，獲得成功。1843年，哈佛大學的丹尼爾·特雷德韋爾教授用此法為美國政府製造了幾門套筒炮。這環箍技術使炮管大大加強了應壓強度，應力與發射藥爆炸瞬間所產生的膨脹力和熱力相對抗。僅用50或100多年前的鑄造或鍛冶技術來造這種炮是不可能的。並且，如果沒有金屬特性和膛內彈道學發展方麵的知識，連套筒的作用也不會明白。看來這種方法實際上是知識增長、技術進步的直接產物，而不是迫於某種特殊需要而產生的，需要不是這項發明的緣由。
然而海軍並不樂意采用套筒炮，卻願意用改進型鑄鐵炮。1851年，美國海軍司令約翰·A·達爾格倫發展了一種五年後被海軍采用的鑄鐵炮。達爾格倫炮是一種前裝滑膛炮。它的明顯特征是外形象啤酒瓶，那是因為設計上需要，在壓力最大的部位使用了最厚的金屬。1860年，美陸軍少校托馬斯丁·羅德曼，發明了空心鑄件工藝，即圍繞型芯進行鑄炮，再以流水進行冷卻，這是一個使炮膛內部先行硬化的方法，是早先套筒炮試驗合乎邏輯的發展結果。外層金屬冷卻時向內縮攏，向已經硬化的內層繼續加壓。這樣，發射藥的爆炸力就為炮膛四周的整個厚金屬層所吸收，而不是層層向外膨脹。空心鑄件工藝曾應用於製造達爾格倫炮，在美國內戰及以後的20年裏，用這種方法製造了大部份美海軍其它重型鑄鐵炮。達爾格倫大炮和羅德曼滑膛炮口徑達15英寸，能有效地擊穿美國南部邦聯裝甲艦的鋼板。因而，在當時大家認為這是最好的炮。
1859年，英國海軍部為對付即將下水的法國裝甲艦光榮號，從著名的威廉·阿姆斯特朗炮廠定購了一大批40磅、70磅級的套筒炮。阿姆斯特朗炮具有三個先進特點：後裝、套筒、有膛線。這種炮的炮彈上纏繞著軟金屬凸紋——螺旋突紋，齧合於來福線的凹槽之內。來福線提高了彈丸命中精度和末速，所以普遍認為線膛炮是對付裝甲的一種辦法。
套筒炮當時尚未引起足夠注意，然而，來福線和套筒炮之間，有著密切的關係。來福線的設計主要用於提高命中精度，但因彈丸緊卡在來福線上，發射藥爆炸時，炮管管壁的壓力大為增加，炮管的拉伸張力更為緊張。細長形彈丸，是來福線的自然匹配物，使用細長形彈丸是為了增加射擊距離，提高命中精度，位於發射藥前的這種彈丸，慣性質量大於同直徑的球形實心彈，結果，早期火炮常發生膛炸。炮管需要造得更為堅實，套筒炮製造術是個解決辦法，雖然這一點一開始還不太明顯。
大概就在這時，在埃森的克虜伯公司率先發展造炮鋼鐵，完善了酸性轉爐煉鋼法，他們提供的滲碳鋼對發展新型火炮進一步作出了貢獻。
蒸氣動力的出現
與此同時，18世紀30年代後期和40年代，世界各國海軍開始試驗蒸氣發動機。海軍人士除了傳統上的保守主義外，還有兩個原因阻礙著海軍采用蒸氣機。第一，18世紀40年代以前蒸氣艦船的動力來自船體兩側的大型蹼輪。蹼輪不僅擠占了約三分之一的裝置火炮的位置，而且推動蹼輪的機器往往暴露在外，易遭敵炮火損傷。其次，蒸氣船裝一次燃料隻能航行數百英裏，而帆船能數月不進港，航行數千裏之遙。
當1812年戰爭之際，羅伯特·富爾頓曾設計了一種蒸氣船，企圖解決第一個問題。當時為突破英國對美國大西洋海岸的封鎖，美國船迪莫洛格斯號設計成雙船體間夾單蹼輪型式，蹼輪外層壁厚達五英尺。但該船在戰爭結束時尚未完工，從未在海上使用。以後二十多年，沒有一家海軍再要蒸氣船，隻是在19世紀30年代中葉，出現過一艘樣船，是把蒸氣作為篷帆的輔助手段設計的。
然後，在1837年，出生於瑞士的工程師約翰·埃裏克森發明了螺旋槳。這樣就及時解決了前述蹼輪問題，並容許將機器裝置於艦船吃水線以下的艙室。美國海軍上尉羅伯特·F·斯托克頓首先認識到這一點，當英國海軍部拒絕試用螺旋槳時，斯托克頓勸導埃裏克森到美國去幫助他設計一艘新型蒸氣船。
埃裏克森、斯托克頓和美國艦船普林斯頓號
美國艦船普林斯頓號是世界上第一艘螺旋槳戰艦，也是第一艘將機器置於吃水線以下部位的戰艦。斯托克頓為普林斯頓號設計了裝置兩門十二英寸口徑的大炮，在當時，至少在理論上這艘艦船的火力最為強大。聰明、乖僻，美國軍事史上爭論不休的人物斯托克頓拒絕就任泰勒總統的海軍部長，目的是為了完成普林斯頓號和其他強大武器裝備的製造。
埃裏克森尤其才華橫溢，可能是海軍史上最偉大的設計家。他不僅發明了螺旋槳，成為軍艦建造上的革命性創舉，而且首次生產了大塊鍛鐵和套筒炮——那就是裝在普林斯頓號後甲板上的12英寸“俄勒岡”炮。他後來發明了大炮炮塔，並使美國第一艘鐵殼艦班長號進入戰鬥，從而完成了戰艦製造上的革命。
不久，這兩位不尋常的人物之間產生了磨擦的火花，爭論使他們後來的關係疏遠了，主因是普林斯頓號上其餘12英寸火炮的設計和製造問題。這種炮，斯托克頓稱作“調解人”，埃裏克森反對斯托克頓用鍛鐵加工“調解人”炮管，認為那種方法會留下隱患而危及火炮。斯托克頓專橫地撤銷了埃裏克森的職務，完成了火炮製造。當剛服役的普林斯頓號駛向華盛頓南邊的波托馬克河時，斯托克頓邀請了首都主要官員參觀“調解人”火炮試射。
射擊時火炮爆炸，當場炸死了國務卿、海軍部長以及幾名議員，而爆炸時站在炮旁邊的斯托克頓竟不可思議地幸免於難。泰勒總統也未罹難。他在艙下正與貴賓們交談，而夫人們正在斯托克頓準備的豪華餐室中便餐。調查委員會開脫了斯托克頓的罪責(他應負有責任)，授予他準將銜，成了海軍的高級軍官。他在墨西哥戰爭中，征服和平定加利福尼亞時與斯蒂芬·W·卡尼將軍進行了劇烈的對抗。
盡管埃裏克森的俄勒岡炮試射早巳成功，但美國海軍還是禁止使用鍛鐵和套筒炮，冶金技術和火炮設計都遭受了嚴重挫折。
錫諾普
然而到18世紀50年代中期，鑄鐵炮逐步改良，與炮彈的改進相結合，使海軍軍械的威力大為增強。這在下述事件中表現尤為明顯。1853年11月20日，裝備有新型炮彈火炮的俄國海軍中隊，在錫諾普殲滅了土耳其艦隊。這事件觸發了克裏米亞戰爭，表明改良的海軍武器具有摧毀性的潛力，暴露了木船在這些武器的射擊下的無比脆弱性。那場戰爭中，雙方都匆忙成立了裝甲浮動炮群，這些炮群後來都參加了克裏米亞海戰。按演進的規律，法國製造了裝有裝甲鐵板的木船光榮號。當她1859年服役時，在英國引起一片恐慌。英國海軍部被迫匆忙地製造了第一艘裝甲戰艦勇士號。到1860年，鐵殼裝甲艦才下水，並參加了次年的戰爭。
弗吉尼亞號和班長號
1862年3月8日，美國南部邦聯軍的一艘裝甲艦才無可挽回地敲響了木質戰艦的喪鍾。
當弗吉尼亞號1861年4月脫離北軍時，美國南部邦聯軍占領了諾福克海軍軍港。此港停泊著海軍最現代化的艦船，裝有50門大炮的蒸氣動力護衛艦梅裏麥克號，因蒸氣鍋爐尚未起動，此艦未能逃脫，船上官兵將船鑿沉而逃，但南軍把該船打撈出水麵，以法國光榮號、英國勇士號為榜樣，加強了該艦的結構，在船頂上裝置了裝甲炮塔，重新命名為CSS弗吉尼亞號。
在爆發內戰的刺激下，美國海軍研究了法國和英國的發明。海軍部長吉迪恩·韋爾斯及其顧問們獲悉南部邦聯軍在諾福克將梅裏麥克號改裝成弗吉尼亞號的情形後，很快認識到這種新裝甲艦可能會衝破北部對南部的封鎖，甚至沿波托馬克河上駛威脅華盛頓，從而可能贏得戰爭。麵對這個挑戰，海軍部迅速通過了約翰·埃裏克森提出的全新艦艇設計方案。
埃裏克森的設計是：軍艦的船型較小，比較低矮，鐵殼結構，具有裝甲和裝甲甲板，單個旋轉的炮塔上裝兩門口徑11英寸的達爾格倫滑膛炮。它比弗吉尼亞號上三門9英寸達爾格倫和兩門6英寸、兩門7英寸的線膛炮，威力還要強大。1861年9月中旬，吉迪恩·韋爾斯和埃裏克森簽訂合同，在不可置信的101個工作日中，命名為班長號的新艦竟然落成。她在2月25日服役，3月6日自紐約出發進行試驗巡航，這也是她投入切薩皮克灣戰鬥的試航。據悉，弗吉尼亞號幾乎已準備就緒，所以，班長號擬參加北部聯邦艦隊對諾福克和詹姆斯河進行封鎖。
正如所料，3月8日，弗吉尼亞號在海軍將軍富蘭克林·布坎南——前美國海軍司令指揮之下，駛出諾福克，進入漢普頓，大約在三個小時占壓倒優勢的戰鬥中，弗吉尼亞號擊沉了裝有44門大炮的篷帆護衛艦國會號，21門炮的小型護衛艦坎伯蘭號，以及重創其姊妹艦有五十門炮的螺旋槳護衛艦明尼蘇達號，在這之前，她已擱淺。50門炮的螺旋槳驅逐領艦羅阿諾克號，44門炮的篷機護衛艦聖·勞倫斯號以及其他封鎖中隊的較小艦隻命運相似，都逃到門羅堡警戒炮台附近的淺水區了。弗吉尼亞號用加農炮彈對敵轟擊了整整一個下午。她本來能夠經受住岸上炮兵的火力，但因裝甲重量大，吃水深，南部同盟軍艦隊司令不願意讓艦船靠岸太近，而況，當弗吉尼亞號撞擊國會號時，國會號下沉迅速，使弗吉尼亞號撞角斷裂，稍有漏水，兩門炮口的突出部撞擊後已損壞，於是弗吉尼亞號回到諾福克，修複輕微損傷，加燃料後，準備於9日再次出擊，以完成殲滅北部聯邦海軍封鎖中隊。
那天晚上，班長號從紐約到達。這艘新艦航行頗為艱難，事實證明，她並不完全適宜於航海。上午九點，班長號在漢普頓與遭受攻擊的北部聯邦軍艦船會師。於是，這戰場象舞台，上演著將要永遠改變海戰樣式的戰鬥話劇。班長號艦長中尉約翰·L·沃登，把自己的艦船拋錨停泊，利用軍港直接保護擱淺的明尼蘇達號。
第二天早晨，弗吉尼亞號出戰，希冀突破包圍，在班長號封鎖之下尋求逃路。後四小時中，這兩艘艦船在明尼蘇達號附近機動，以大炮在直射距離上互相轟擊，雙方都未遭到嚴重損傷。班長號機動力超過笨拙的弗吉尼亞號，互射中似略占優勢。最後，弗吉尼亞號擱淺了。如果此時，沃登中尉不是恰巧在低位駕駛艙狹長觀察孔被擊中受傷，南部艦隻可能不是被擊沉就是被俘獲。事實上，弗吉尼亞號總算有了逃脫的可能，乘聯邦艦隻駕駛室暫時混亂之際，嚴重漏水的弗吉尼亞號退出戰鬥，緩慢費力地駛回了諾福克。
從戰術上講，這次戰鬥是一場平局，但從戰略上看，班長號贏得了決定性勝利。聯邦軍又重新組織了封鎖，而且從此再未遭受嚴重損失，但南部同盟軍已注定要滅亡。
在內戰中，海軍首次使用另外兩項發展成果很有意義。第一項是潛艇，南部同盟軍海軍工程師對潛艇發展作出過重要貢獻。直到該世紀交替之際，發明了汽油發動機和蓄電池，水下推力問題才不再是障礙。
第二項發展就是水雷(原稱魚雷)，也是在內戰期間普遍使用的。南部用水雷保衛軍港，加強海防，以對抗北部艦船，很奏效。南北雙方都曾將水雷係在潛艇或其它小船的吊杆一端進行攻擊。該世紀末，這些係在吊杆一端的魚雷已改用自動壓縮空氣推進，就更具有威脅性，已成為現代魚雷的原型。隨後，世界各國海軍出現了快速然而脆弱的魚雷艇，緊接著出現了更大型更快速的魚雷快艇驅逐艦。
美國內戰中海軍最重要的發展成果是班長號及其炮塔的建成，使海戰進入了一個新的時代。那年下半年，不適於航行的班長號在哈特拉斯角附近暴風雨中擱淺，而其它裝甲艦已參加了聯邦海軍。埃裏克森和其他海軍設計師把班長號上的旋轉炮台，裝置到適於航行的具有裝甲船殼的其他艦船上，這樣就很快解決了問題。
美國內戰的經驗打破了職業海軍人員對於以鐵代木建造艦隻的懷疑和抵製，實際上完成了早在內戰爆發前早就開始的從篷帆向蒸氣的轉變。美國內戰是首次現代戰爭，戰爭中在海軍建設、海上戰爭方麵所表現的趨向，在下一世紀的世界大戰中將得到體現。
21．來福槍、圓錐形子彈和散開隊形(公元1800-1875年)
T·N·杜普伊 [美國]
[出自《武器和戰爭的演變》]
來福槍的出現
新炮
新武器對戰術和編製的影響
美國內戰
莫爾特克(毛奇)的影響和普魯士總參謀部
鐵路和戰爭
來福槍的出現
十九世紀影響陸戰很有意義的最早的技術改革是發明和應用火帽，情形已如前述。幾世紀以來，在戰場上使用手中火器時的射擊動作本身，是所有動作中最不可靠的。火帽出現後，就消滅了這種現象。燧發槍大約每射擊七發子彈，要瞎火一發。火帽的應用，就使瞎火子彈降為低於每兩百發出現一發。
然而，更為革命性的改進是圓柱錐形子彈，這使高度精確的遠射程來福槍最終替代了精度差、射程近的滑膛槍，成為基本的步兵武器。在發明新子彈之前，來福槍的射擊速度比滑膛槍慢，因為裝彈很困難。由於火藥氣體對鉛彈彈底凹部發生作用，使彈丸具有膨脹的特性。子彈形體小，便於裝填，但射擊後體積膨脹，緊嵌入槍管來福線中，獲得最大轉速以保持精度。彈丸形體改進後，減少了空氣阻力，又進一步提高了精度和增大了射程。
如要使滑膛槍與來福槍射擊效果相當，在200步距離處射擊，前者需費相當於後者二倍的子彈，300步處五倍，400步處至少十倍。超過400步射擊距離，滑膛槍已完全失效，而來福槍在800碼處還可射擊軍隊隊形等大目標。在1000碼處，彈丸還具有足夠的末端能量，可穿透四英寸厚的軟質鬆木板。
在1850-1860年之間發明的來福槍和圓錐形子彈與任何先後的新武器技術發展相比都具有最深刻的直接革命性影響。當然，如果現在戰場上出現戰術核武器，估計會有更大的影響，但在20世紀出現的高爆彈、飛機、坦克對當代產生的影響肯定比不上當時的來福槍。
主要理由是：因為輕武器與火炮和冷兵器相比，它的殺傷力突然提高了，除了山頭或者山瘠擋住視線是個限製外，等於每個握有來福槍的步兵有了一門具有同樣有效射程和最大威力的火炮。況且，炮兵人員更易受步兵火力殺傷。當然，若在防禦工事堅固的炮台中是例外。因而炮兵再也不能持續發揚火力，象在拿破侖的戰場上那樣支配一切了。
早期火器的另一特點是後膛裝填，此法當時久已廢棄，19世紀的科學技術讓它在古時無所作為的困境中解脫了出來。傳統上，後膛武器的困難在於金屬部分裝填接合不嚴密，燃燒火藥產生的氣體和火焰從後膛的縫隙中噴射出來。為了與19世紀後膛武器的發展相適應，終於發明了金屬彈藥筒，它連結彈丸、火藥和火帽於一體。這種子彈用特製銅和其他軟金屬製成，爆炸受熱後就會膨脹，能有效封閉向後逃逸的氣體。後膛裝填法使步槍手能夠快速裝彈，免得在敵火下站立或暴露。
後來輕火器最重要的基本進步是發現了連發射擊和自動射擊的原理。此原理在19世紀後期和20世紀，應用極為廣泛。自動武器並非發源於新冶金學的進步，而是由於機械學方麵的發明。當然，早期的冶金學和彈道學上的進步，的確提高了自動化武器的效能。
新炮
19世紀的新冶金學、化學和彈道學，是在火炮、尤其在重武器的發展中最終獲得了輝煌效果的，至於要達到盡善盡美的程度，那是20世紀的事了。意大利的卡韋利於1846年製造第一門線膛炮獲得成功，該炮後膛裝填，炮管中有兩條旋轉的來福線，使用圓柱形炮彈。稍後，一個英國的重要製炮商約瑟夫·惠特沃思，也生產了一門“線膛炮”，也是後膛裝填，用的是盤旋的六角炮膛以代替旋轉的來福線。
1859年的意大利戰爭中，證明拿破侖三世的線膛炮在射程和精度方麵絕對優於奧地利的滑膛炮，但多數軍隊直到該世紀70年代才不再依賴滑膛炮。主要因為滑膛炮比試驗中的火炮造價便宜，更加可靠。實際上，由於戰場上新炮的有效射程受炮手視力限製，製造這種新炮並不真正合算，除非觀察距離能大幅度增加。在美國內戰中，線膛炮、滑膛炮，南北雙方都用過，雙方都同樣喜好前裝滑膛青銅“拿破侖”炮。這種便於使用的火炮，實際上是在歐洲早已過時，在美國壽命也不長的 12磅級榴炮。青銅性質較軟，這一直是個嚴重缺點。人們將新的冶金技術結合膛內彈道學進行研究，才有可能利用了鋼的堅硬和耐久的優越性。
來福槍本身既不是新冶金學又不是新彈道學的產物，因為靠來福線增加精度和射程的原理早已眾所周知。但是十九世紀線膛武器的發展大大得益於上述兩門知識的增長。隨著技術的改進，又有了金屬加工機械，就能空前提高鏜孔精度，並在身管中刻劃來福線。幾世紀以來，製造手槍常常是熟練軍械匠的任務，每一件武器他都是作為個人產品生產的，往往是一件藝術品。造槍的基本金屬材料是鍛鐵，所用工藝通常是在芯管周圍綁紮或焊接鐵條。十九世紀，在紐約雷明頓槍炮廠，第一次用鑄鐵鏜孔，製造出帶來福線的身管。生產裝備線也是雷明頓槍炮廠第一家發展的，它的基礎是該世紀早期伊萊·惠特尼和其他人創導的零部件通用互換原則。人們運用彈道科學，設法對這個時期的新線膛武器進行了係統的試驗，從而迅速積累並總結了對於彈丸性狀等各方麵的知識。
新武器對戰術和編製的影響
隨著作戰武器經曆了深刻的技術革命，射程增加，精度提高，射速加快，顯然在編製、戰術和後勤支援方麵也需要作相應改進。在拿破侖發展了軍、師編製之後，在編製和戰術方麵，如果說不是倒退的話，起碼經曆了相當長的停滯時期。1815年到1845年之間著名的一場衝突——即俄土戰爭(1828-1829)中，所使用的陳舊步兵戰術就是明顯例子。俄國人放棄了拿破侖的集中兵力的戰術和戰略原則，同樣，法國和英國部隊仍然堅持閱兵式的操練而損害了戰鬥訓練。
編製和戰術適應武器的變化較為緩慢，大部分原因在於新武器要求戰場兵力配置分散，而職業軍人卻害怕一旦部隊分散會失去控製，這是可以理解的。當然，問題在於如果士兵分散到讓敵人難以發現，自己的司令官自然也一樣很難觀察到他們。如果中層指揮官未能改變戰術機動動作以適應清楚而容易識別的友軍的部署，那麽和友鄰協同也非常困難，甚至令人惱火。因此，要求戰術跟上武器的發展，就要涉及到工業革命的另一個範疇，即電和電子。
在那時的軍事專業文獻裏和各國軍事指揮部門的上層圈子裏，對於新武器發展的討論相當透徹，有時甚至很激烈。但主要由於擔心戰場失去控製，該世紀中葉大部分職業軍人不同意改變基本的編製和戰術。騎兵的作用未受影響。現在回顧起來就很明白，先入為主的觀念使得軍事專家們對明顯的問題竟熟視無睹，這一點，到後來引起了災難性的後果。
這時期，歐美作戰各國的大多數軍隊，旅、團都不是戰術基本單位，而師是便於管理和機動的標準建製。“師”這個詞用得不嚴格，一般按中世紀習慣是指部分戰線，或者指一支大於旅、然而在規模上還是模糊的步兵或炮兵部隊(事實上，這個詞仍然使用得很鬆，沒有什麽標準)。
英國和美國有保持師一級的法律和條例，但在和平時期，兩國都不保持大於團的現役編製。在戰時，這些團或多或少還可任意編成旅或師，到戰事結束，就又解散。和平時期的參謀人員，不能按擴編需要保留那麽多，所以在戰時，參謀軍官擔任嚴峻的任務往往缺少實踐機會。
但在上述軍隊裏，和平時期也有保持師和軍的建製的，它們的編製和參謀人員從現代標準看還很幼稚。普魯士雖然主要集中精力於軍一級的編製，但在參謀總部的建設方麵也已跨出了很大的步子。其他各國軍隊的參謀人員，主要擔負行政和後勤供應任務，而不進行計劃和指揮作戰，認為那是司令官和戰爭委員會的特權。司令官隻要求下級指揮官提供建議(而不要求參謀人員提供意見)。如普魯士新任總參謀長赫爾穆特·馮·毛奇1864年所說，這種做法在普魯士司令官中也無一例外。
從理論上講，在一切現有或預期要建立的軍隊中，師是個合成軍隊單位，主要包括步兵、炮兵、騎兵，有時還有編製的或臨時配屬的工程兵支援部隊。一般情況是一個師包括兩個旅，每旅兩個團。戰鬥支援問題各國不一樣，甚至各師之間也不一樣。在法國和其他大多數歐洲國家，一個作戰師的實力通常不多於5000人，不少於2500人。然而在俄國和普魯士，師的實力達12000人，甚至更多。因此，實力數字不大可靠，就是在有些國家裏勉力按文件或編製配足了兵員的部隊，也會迅速減員，從而低於規定的編製數，原因是生病、開小差、掉隊和戰鬥傷亡。研究這時期的戰鬥，障礙往往在於很難斷定實力數字是真的呢還是紙麵上的？
這時期最重要的衝突對抗是美國-墨西哥戰爭(1846-1848)、克裏米亞戰爭(1854-1856)、美國內戰(1861-1865)、奧普戰爭(1866)和普法戰爭(1870-1871)。
歐洲對墨西哥戰爭其實未加注意，它的主要軍事意義在於當時人數不多的美國陸軍軍官具有罕見的高度軍事素養，決定性地擊敗了一支規模大得多的墨西哥軍隊。
克裏米亞戰爭的大部分經驗教訓都是反麵的。在武器裝備、編製和戰術方麵沒有劇烈的變革，甚至連溫和的變革也沒有。事實上，雙方的戰術水平一般都很糟糕。當時幾乎沒有察覺到野戰築城對武器的防禦還卓有成效，這一點在塞瓦斯托波爾包圍戰中表現了出來。該戰役曆時12個月，英、法用2,587門炮共發射了 2,381,042發炮彈，消耗大，戰果較小，與當時軍事上的要求不相符合，隻引起了內行人一陣短暫的興趣。以電報為方式的電子通訊的出現也具有重大意義。
美國內戰
許多曆史學家把美國內戰說成是最後一個老式戰爭和第一個現代戰爭，這並未言過其實。這次戰爭中發生了武器和戰術方麵的革命性變革，導致了1914年的血腥大戰——雖然當時歐洲士兵們並未意識到這一點。
戰爭開頭，雙方軍隊主要裝備各種型號和口徑的前裝火帽滑膛槍。北部聯邦軍隊最後普遍裝備的步兵武器是斯普林菲爾德0.58吋口徑步槍，也是火帽前裝槍，射擊小型圓錐形彈丸。南方兵工廠生產的武器，也成了同盟軍的標準步兵裝備，他們從國外購買少量來福槍作為補充。從北軍繳獲部分裝備也有助於南軍的發明創造。
象海勒姆·伯登上校的兩個一等射手團這樣的特別部隊，裝備了0.58吋口徑的夏普後膛槍。內戰的最後兩年，北軍騎兵越來越多地裝備了夏普後膛卡賓槍、斯潘塞卡賓槍和亨利彈倉卡賓槍。步兵部隊也裝備了一些斯潘塞步槍。南軍繳獲這些武器後並不適用，因為南方沒有這種槍使用的金屬邊緣發火彈。
新固定式彈藥對所有武器的使用都有影響。炮兵方麵，三英寸口徑的鍛鐵前裝線膛炮，逐漸在南軍中得到普遍使用。具有火帽和時間引信的低殺傷力炮彈雙方也已普遍使用。榴霰彈的使用也已廣泛。雙方並廣泛應用大口徑火炮作為對抗炮兵作戰的火力。雙方還普及了地雷，尤其當戰爭接近結束時，武器殺傷力日益提高，雙方被迫分散配置兵力，在采用野戰築城的情況下，更注意使用地雷。
美國內戰時期，自始至終采用線式戰術，但隨著時間的推移，也有不少明顯的變化。在早期戰鬥中，雙方兵力向前配置，靠攏對方，用排槍射擊或任意射擊，直到其中一方發起衝鋒，以白刃格鬥決定勝負。隨著來福槍使用的增加，這類衝鋒代價太大，所以防禦時兵力分散配置已成常規。戰爭末期，攻方還試驗了滲透戰術。戰壕戰已成習慣，為攻防雙方機動提供了發揚火力的基點。這些雖然沒有條例和規範的認可，卻是雙方合乎邏輯的發展趨勢。因為火器的殺傷力日益提高，先在牆壁或籬笆後隱蔽，後在速成野戰工事中隱蔽，最後在完善的築城工事裏隱蔽。在維克斯堡、彼得堡、裏士滿和諾克斯維爾的戰鬥中都是如此。由於雙方都重視了隱蔽，這在一定程度上抵銷了美國內戰中火器殺傷力提高的效力。但是在這場戰爭中，步兵戰術發生的變革並未得到官方認可。
戰爭第一年底，北軍曾重新編製為師、軍。每軍由二到三個師組成，每師由二到三個旅、每旅由四個(偶爾三個)團組成。炮兵，通常每師編有四個炮兵連。每個軍配備一個騎兵團，這個團有時將一個騎兵連或騎兵中隊配到師一級。但是直到戰爭結束，編製上還有兩個例外。第一個是騎兵終於歸並到各該軍、師，這大大增進了騎兵的使用價值(當然，這和拿破侖集中使用兵力的觀念是抵觸的，但與現代裝甲兵的使用可以相比擬)。另一個例外也是違犯拿破侖邏輯的，即軍和集團軍一級編製了炮兵預備隊，這極大地加強了火炮的作用。
1861年冬-1862年，南軍組成步兵師。師和旅都缺乏統一編製。師可以包括2-6個旅，每旅則可包括3-6個團。偶而也可能將一個炮兵連配屬給旅，但通常這種武器又歸軍部或“側翼”司令部使用。在南軍西翼，軍又往往組成臨時“側翼”，置於某一師長的指揮之下，直到1862年後期，才正式采取了永久性的軍的編製。
整個戰爭中，南、北兩軍步兵的基本戰術單位是配置成一線的旅。南軍首先傾向於集中使用騎兵和炮兵，並屢次表明這樣使用相當成功。北軍也采用了這種配置方法。這次戰爭並未使師的結構發生革命性變化，而師編製本身也未直接影響戰爭指揮。
莫爾特克(毛奇)的影響和普魯士總參謀部
在曆時七周的奧普戰爭中，後膛槍首次受到了全麵考驗。盡管設計上還有嚴重缺點，但普魯士後膛“針槍”(因有很長的撞針，所以稱“針槍”)在危急的克尼希格拉茨或薩多瓦戰鬥中卻很好地經受了考驗。各國軍隊中反對後膛槍的意見，從此悄然無聲。
但是，毛奇認為普魯士騎兵沒有發揮應有的作用，他與下級指揮官未能果敢派遣騎兵在陸軍前麵進行警戒和偵察，這對為時一周的克尼希格拉茨戰鬥帶來了嚴重後果。在普魯士軍隊盲目地跋涉通過波希米亞山埡口時，其中一部分前衛部隊在波希米亞北部外圍與奧地利軍隊不期遭遇而發生戰鬥。此後，毛奇提醒各級指揮官要注意騎兵的重要性。因為騎兵可以進行偵察，與敵保持接觸，不間斷地監視敵人活動；騎兵亦可用於屏護主力，防止敵方騎兵偵察，獲取類似情報；騎兵前出作為警戒分隊，可以滯遲或騷擾接近之敵。
毛奇還發現了普魯士炮兵武器和炮兵學說上的缺點，這點也很重要。就武器而言，普魯士炮兵應盡量加快完成鋼質、線膛、後膛裝填的技術轉變，這一點是清楚的，但問題的根本是這些大炮的使用。普魯士習慣於把炮兵配置在行軍縱隊的後尾，因為大家都了解，除了預備隊和後衛部隊外，炮兵往往配置在所有步兵的後方位置。這就意味著，從山埡口湧出來的普魯士軍與山腳下的奧軍遭遇作戰時，就全然脫離了炮火支援。雖然還不是那樣嚴重，但在克尼希格拉茨主要戰場上出現了炮火支援戰鬥分隊遲緩的問題。從此，所有用得上的普魯士炮兵都及早投入了戰鬥。普魯士率先提出了一個具有現代意義的概念，即炮兵的預備隊就是彈藥。
普魯士人把1866年的教訓徹底應用於軍隊，投入普法戰爭(1870-1871)，在編製、裝備、指揮、戰術思想等方麵比當時任何陸軍都準備充分。結果，突然而迅速地占有壓倒優勢，戰勝了法國皇帝。
法國和普魯士一樣，已經認識了1859年、1861-1865年和1866年的教訓。但總的來說，對這些教訓有錯誤的解釋。從美國內戰和奧普戰爭時膛線防禦火器的破壞性威力中，他們推論出適宜的戰術是陣地防禦，讓敵人麵對膛線火器，消耗自己。普魯士也已經注意到了防禦的威力，但作了進一步推論，認為指揮有方的戰術防禦不僅是對弱敵的適當攻擊基地，而且在邏輯上是戰略進攻的結果。
由於新步槍射程遠，使用精度高的圓錐形子彈，毛奇在奧普戰爭之前就已注意到這種武器的效能。基於這樣的認識，他要求普魯士陸軍采用德賴澤後裝針槍，以便與提高精度、增加射程相結合，發揚最大的火力。後來又在1864年對丹麥的戰爭中，他了解到丹麥防禦普魯士進攻時的火力效果，或許再加上美國內戰的報道，使他相信一場武器殺傷效果的真正革命正在進行。
於是，他在1865年年中時寫道：
很明顯，對陣地攻擊比之防禦更為困難，防禦戰鬥的第一階段往往具有壓倒優勢，巧妙進攻的任務也包括迫使敵人攻擊我方選擇的陣地，當敵傷亡慘重、士氣低落、疲憊不堪時，我們就進行戰術進攻……，我們的戰略必須是進攻性的，戰術是防禦性的。
毛奇的著作反映出他對美國內戰興趣甚少，似乎還沒有可靠權威肯定他說過：“南北兩軍都是武裝暴徒”這樣輕蔑的話，這種話是有爭議而不足憑信的。他自己 1864、1866和1871年的經曆也證實了內戰的大部分經驗。在上述戰爭中，步兵的線膛槍導致了百分之八十五到九十的傷亡，而炮火造成的傷亡隻占總傷亡數百分之九到十。這與19世紀初葉的情況明顯不同。後來的美國墨西哥戰爭、克裏米亞戰爭，火炮殺傷的人員占總傷亡數將近百分之五十，步兵火器殺傷的人員占將近百分之四十。這證明了步兵輕武器日益增大的殺傷力，使總的傷亡率大大高於19世紀早期，比拿破侖時代血腥戰鬥的傷亡率還要高。
保守的普魯士軍官在與奧地利爆發戰爭之前，還來不及把上述概念上升為有效的戰術理論(這理論象促使它形成的武器變革一樣，具有革命的性質)，雖然毛奇在判定克尼希格拉茨包圍戰計劃時，可能有過這種想法。不過戰場和其他戰場所顯示的火力效果進一步證明上述戰術概念是正確的，於是他立即把它總結上升為理論。
普法戰爭中，雙方軍隊都裝備了後膛槍，普魯士還裝備了針槍。法國則裝備了.51毫米口徑的夏斯波槍，它的槍機附有橡皮圈，射擊時可封閉槍膛，防止漏氣。這種槍象普魯士武器一樣，它使用裝在紙藥筒上的圓柱錐形子彈，除射速之外，各方麵都比針槍優良，尤其在精度和射程方麵。
普魯士野炮雖然全部是克虜伯後裝線膛鋼炮，法國卻仍然依靠前裝線膛炮，此外，法國還采用一種搖柄操縱的機槍，但他們嚴格保密，使人難以捉摸，所以使用這種機槍應采取何種戰術並無發展。法國把這種機槍作為火炮而不是作為步兵武器使用的，這樣做從本質上講是一種災難，因為它造成了法國高級司令部的盲目優越感。他們把機槍作為火炮使用遭到了慘重失敗。但不幸的是許多觀察家錯誤地解釋了這種失敗(德國除外)，因此在英、法軍隊中推遲了使用機槍。這使得第一次世界大戰一開始，就遭受了嚴重挫折。事實上，英國士兵在19世紀末葉曾推薦使用機槍，但考慮到費用昂貴，議會拒絕為研製機槍撥款，結果，英國陸軍隻依賴使用標準步槍進行速射操練。這種做法，在1914年使有些德國人誤以為駐蒙斯地區的英步兵正規軍已裝備了機槍。與此同時，英國人認為德國在機槍問題上也同樣存在爭論。德國采用機槍的原因是為了彌補其預備隊射擊能力上的缺陷，但當時德國正規部隊也已裝備了機槍。
騎兵在大多數陸軍中仍然是一支精銳部隊。1866年騎兵的失敗並未影響其在衝鋒中的傳統作用。1870-1871年，普魯士曾適時而果斷地把騎兵用於掩護和偵察，但在新式步兵武器麵前，騎兵遭到了失敗。盡管如此，大部份陸軍中的騎兵仍然認為其失敗是由於對他們的使用不當，而不是在致命武器麵前易遭殺傷這一固有的弱點。
普魯士軍隊的編製，雖然毛奇作過調整，還改良了總參謀部，但基本上還是1866年作戰時的編製樣式。法國編製著重於把陸軍的軍這一級作為行政機動作戰單位。每個軍編有二個師，每師編有二個旅，每旅二個團，每團配屬有炮兵，一般四個炮兵連。其嚴重缺點是在總部和野戰軍中缺乏中心協調參謀機構。
雙方用的都是縱隊、橫隊相結合的線式戰術，當部隊需要時或接敵前，就從一種隊形變換成另一種隊形。部隊訓練是按這種設想安排的。法國繼續使用大群散兵，他們在過遠的距離上射擊，因而往往影響效果，難以在有利情況下發起攻擊。
毛奇的“戰略的進攻性、戰術的防禦性”這一概念，表述準確，是戰術方麵極有意義的發展。這是格拉夫洛特-聖·普裏瓦特和色當戰役獲勝的決定性因素。在這兩次戰役中，毛奇在騎兵幫助下進行巧妙的掩護和偵察，在大包圍圈中，沿著法軍交通線，在法軍後麵大搖大擺地前進。法軍別無選擇，隻有立即進攻以防止普魯士軍隊的伏擊。普軍主要依靠防禦火力的優勢贏得了戰鬥。
毛奇把步兵配置在能夠發揚戰術防禦火力、對抗翼側或後方敵人的位置上。這個戰略概念或進攻性機動，事實上並不新鮮，這個概念是李和傑克遜在1862、 1863年的第二次馬納塞斯和昌斯洛維爾戰鬥中首創，而格蘭特經曆了1864、1865年早期在裏士滿附近的殘酷戰鬥後又加以改進的。美國內戰中，北軍將軍還曾出色地運用這種戰術把李將軍最終驅趕到阿波馬托克斯。
這一時期諸兵種合成師的編製及其應用，在戰略戰術上對戰爭指導未見明顯效果。從1845年線膛槍大量使用到1878年後裝線膛槍的推廣，確實發生了革命性變革，但那隻是技術上的變革，還不是編製和戰術上的變革。火帽擊發線膛式步槍確實把炮兵逐出了步兵陣線，迫使火炮也采用線膛和後裝。這就最終廣泛地加強了戰場上炮兵的作用。線膛槍以及後來的線膛後裝槍，使線式戰術在戰鬥中付出了昂貴的代價。這在美國內戰的教訓中，顯示得最為清楚。但密集隊形的線式戰術仍被堅持運用，這使部隊遭受了不必要的巨大傷亡。
鐵路和戰爭
在接近19世紀中葉時，出現了鐵路，它成了新武器得力的後勤輸送手段，因而軍隊很快就利用鐵路以迅速運送人員及裝備。在1859年意大利戰爭中，法軍於三個月內用鐵路輸送了604,000名士兵和129,000匹馬。
美國內戰表明，保證軍隊在戰場上能夠長期堅持，鐵路起到了主要作用。毛奇透徹地研究了這種新運輸方式的潛在作用。在他的鼓勵下，普魯士軍隊在1866年，後來又在1870-1871年間廣泛地利用了鐵路。19世紀末，鐵路已日益顯示其重要性。19、20世紀交替之際，各國都動用了大量軍隊，如果沒有鐵路，就無法動員、機動及保證供應。
第三部分技術變革的時代
19 章 19．技術和工業革命(公元1800-1900年)
T·N·杜普伊 [美國]
[出自《武器和戰爭的演變》]
十九世紀初期的技術和戰爭
十九世紀早期的武器和戰術
科學和技術的背景
新武器
出現電子通信
十九世紀初期的技術和戰爭
1815年拿破侖失敗後的整個世紀裏，戰爭的演變是一場長期的革命，它由政治、經濟、社會多種力量所創造和支持，技術進步隻是其中的一種力量，但在許多方麵它的影響最為深遠和引人矚目。在技術領域裏，諸如冶金、化學、彈道學和電子學方麵的進步是軍事變革的突出因素，但還不是全部因素。這場變革中的武器，大量生產的各種工具和標誌新工業文明的消費品，都是機器產品，而機器本身就是機械學和工程學的革命性創造。沒有機械學和工程學，對於金屬和能源的新知識將如 2000年前希臘的科學發明一樣貧乏。
整個十九世紀，新科學技術的軍事應用落後於其他方麵的應用是一個特點。遲至1860年，實際服役的艦炮與三個世紀前使用的大炮在主要方麵並無區別。例如，英國皇家海軍1840年裝備的最重的68磅級滑膛炮，基本上和伊麗莎白女王時代的海軍炮一樣笨重而且後坐猛烈，隻能作為最大戰艦的旋座火炮。當然，上述幾世紀中(尤其後一世紀)在鑄鐵質量、火藥配料、鏜孔精度方麵的許多精心改進是不容忽視的，但是炮戰和造炮的基本原理依然如故。
然而，偉大的變革正在蘊釀之中，事實上，當時許多改革雖然尚未應用於陸、海軍的製式裝備，但已經進行了試驗並為人們所熟知。1863年以前，現代海軍炮的基本原理，在當時的軍械製作中實際上已經采用， [ 注：見貝納德·布羅迪著《機器時代的海軍》，普林斯頓1941年版，第198頁。 ] 在其他材料種類和陸戰武器方麵已出現了同樣重要的變革。隨即出現了四分之一世紀左右的發展平靜時期，此時陸軍和海軍則努力吸收新技術。
十九世紀早期的武器和戰術
到拿破侖戰爭結束，在滑膛前裝炮支援之下，相互結合的燧發槍和刺刀是戰場上占有支配地位的武器。火炮比燧發槍在射擊距離上具有明顯的優勢，戰鬥中差不多半數死傷是炮火所致。戰鬥中陸軍是成線式防禦或以火力進攻，進攻時隊形有較大縱深(所謂縱隊)。這種戰術體係到1820年時大約已有200年的曆史。在線式防禦條件下，到拿破侖時代以前，整個有生力量的傷亡比例從三十年戰爭的勝方15%、敗方30%降到法國革命時的9%和16%。拿破侖後來在未作充分準備的情況下，堅持或容忍了縱隊進攻，使傷亡率突然上升到15%和20%。但在拿破侖以後的幾次小戰鬥中，運用線式戰術，傷亡率比法國革命時還低。這意味著，所用武器的殺傷力和持該武器士兵的線式戰術效能之間已經趨於平衡。
墨西哥戰爭是美軍以滑膛槍運用線式戰術對抗情況與之相同的對手的最後一次戰爭，那次戰爭中有關傷亡的經驗開創了具有重大意義的世紀 [ 注：吉爾伯特·W·畢比和邁克爾·E·德巴基所著《戰鬥傷亡》(伊利諾斯，斯普林菲爾德，查理·C·托馬斯出版社1952年出版)。 ] 。表3所指是年度數字，而不是象上麵討論的單個戰鬥傷亡數字；表3不包括傷兵數字，戰鬥中一般受傷者約為死亡者的三倍半。
表3
戰爭名稱 每年每千人中陣亡數
墨西哥戰爭 9.9
美國內戰 北方 21.3
南方 (傷亡資料不完整)[注]
西班牙-美國戰爭 1.9
菲律賓起義 2.2
第一次世界大戰 12.0
第二次世界大戰 9.0
1858年，美國采用了前裝滑膛槍圓錐形子彈，這是美國內戰中南北兩方使用的標準武器，它的殺傷距離大於當時火炮發射的榴霰彈和圓形霰彈。滑膛炮發射的實心彈或其他炮彈和滑膛步槍發射的圓錐形子彈距離等同，但當時炮彈爆炸後隻裂成二三片或四五片，而實心炮彈直接擊中目標則極為罕見。
總之，步兵武器和火炮的殺傷力之間的關係已經逆轉。從144,000名內戰傷亡人員抽樣調查，各種武器彈藥造成的傷亡數為：
表4
圓錐形步槍子彈 108,000
滑膛槍圓形彈丸 16,000
炮彈破片 12,500
霰彈、葡萄彈和炮彈 359
炸裂彈 139
帶刃武器(大多數是馬刀) 7,002
總計 144,000
總而言之，輕武器(大多數是步槍)造成的傷亡占86%，火炮9%，帶刃武器5%。
美國內戰中雙方都用線式戰術，許多情況下，是在崎嶇地形上作戰，部隊往往自動散開成為小組，相互掩護作戰，這點最為明顯。但是為了進攻或者防禦，要把士兵作二或三線配置；為加強進攻，象拿破侖時代那樣，一個團的陣線之後還要配置一條陣線，以加強進攻隊形。這樣，一方麵步兵武器具有較大的殺傷潛力，另一方麵，所用戰術都隻適應於前代武器，導致雙方傷亡增大，與拿破侖時代最殘酷的戰鬥不相上下。然而，當這場戰爭結束時，雖然緩慢但卻是清楚地出現了一種疏散配置的傾向。
從1866年起，西歐的後裝步槍是標準裝備，步槍射擊速度提高了，對野戰炮性能的提高似乎是一種補償。野戰炮性能提高，是不久以後采用後膛裝填和膛線的結果。這樣，在法國-普魯士戰爭中，象美國內戰一樣，步槍子彈造成的傷亡率大約等於火炮的十倍。但這事實的含義起初並未為法、普軍隊所認識，這點並不比美國內戰中南北雙方高明多少。或許普魯士軍隊能較快適應新的情況，但是直到法普戰爭結束阿道爾夫·古斯塔夫的線式戰術仍然風行一時。
由於采用來福線和子彈後裝的方法，步兵武器的殺傷力大為提高，普魯士放棄了密集隊形白刃衝鋒戰術，第一次顯示了步兵武器殺傷力提高的影響。普魯士的戰鬥配置采用了“疏散隊形”，所有步兵就是散兵，這和美國前幾年內戰末期的非正式做法一樣。但也有不同之處，德國人認真地吸取了他們十九世紀戰爭的教訓，加上研究了日俄戰爭，比起同時代各國，效果較好。
科學和技術的背景
為了敘述十九世紀初期軍事演變與有關技術的發展情形，必須回顧一下冶金學、化學、彈道學和電子學等領域中基礎知識的線索。
已如前述，從公元前1400年以來，鐵的出現，熔解礦砂為金屬的新技術的發展，影響著武器製造。十六世紀中葉，重型軍械鑄造技術的發展，為以後兩個半世紀的火炮製造奠定了基礎。
十八世紀後期，由於歐洲木材資源短缺，鍛鐵(亦稱碳鐵)費用上漲，形成了嚴重問題。為適應需要，就采用了所謂攪煉工藝，就是用長長的鋼棒將反射爐中的金屬溶液加以攪拌。爐子用焦炭燃燒，這樣，不僅使爐麵溶液，而且全爐的溶液都能接觸空氣，從而使脫炭更加徹底，成為可鍛鑄鐵。
用攪拌法生產的鍛鐵，質量不如炭鐵，但價格便宜得多。1829年又前進了一步，即應用鼓風爐本身餘氣進行預熱鼓風，這種發明使得在消耗同等燃料的情況下，攪煉熟鐵產量增加到三倍。
還有一種改進是“濕”攪拌法，即在爐膛鋪以含有氧化鐵的小塊爐渣，它與金屬中的碳素相化合，在表層之下產生一氧化碳，形成加速脫炭進程泡沸攪動。1720 年英國鐵產量為20000噸，1806年上升到250000噸，到1850年英國每年可產250萬噸，鑄鐵和鍛鐵的產量都有增長。
自古以來，煉鋼的方法幾乎並無根本性改變，仍然是小規模的個體作坊產品。英國所用的基本材料是優質的和價格相等的瑞典條形鐵，結果，鋼的費用等於鍛鐵費用的五倍。
約在十八世紀中葉，古代工藝有了第一次意義重大的改進。本傑明·亨茨曼將特種小型粘土坩堝放置在焦碳燃燒的爐膛內加高溫，就有一種特殊的熔劑持續地生產鑄鋼。這種鑄鋼不含二氧化矽和其他礦渣，成本略低於以其他方法生產的鋼材。但遺憾的是這種產品不能焊接，太硬，不合乎某些用途。不過這種技術終究成了謝菲爾德鋼鐵企業的基礎，在歐洲廣為傳播，被人仿效。就這樣直到十九世紀中葉再無顯著改進，加上鋼材本身的缺陷，製造重型軍械時使用這種鋼材繼續受到限製。
十九世紀上半葉，普魯士萊茵蘭的克虜伯公司，因製造優質鑄鋼並在該世紀中葉製造了少量鋼質火炮而名噪一時。1851年，在英國大博覽會上展出的設計先進的模型極為矚目，證明是未來發展的先驅。克虜伯鋼鐵的拉力強度相當於鑄鋼的四倍，鍛鋼的二倍。但是火炮專家普遍認為這種鋼太脆(1847年首批製造的幾門克虜伯炮已經爆裂)，所以在廢棄更為可靠的鑄鐵、鍛鐵、青銅武器方麵，意見難以一致，因為恰恰在這時期，火炮的設計製造上在采用傳統材料方麵開始了一場革命。
通過酸性轉爐煉鋼法，大批量生產優質鋼在費用上與鑄鐵和鍛鐵相比不相上下。幾乎與此同時，英國西門子兄弟公司發明了一種熱再生煉鋼法，利用熱廢氣或用劣質煤生產的氣體對需進爐的燃料和空氣加以預熱。以後幾年發展的“平爐”法，就是用回熱爐熔化混雜有廢鋼鐵的生鐵塊。以上這些工藝的基本產品是“低碳鋼”，比鍛鐵硬，但比老工藝生產的“泡鋼”要軟，能作多種用途，如製造鋼軌、鍋爐鋼板、結構鋼(造船、建屋、水泥鋼筋)以及薄鋼板。1856年到1870年之間，鋼的價格下降了百分之五十，產量增加了六倍。1863年建造了第一艘鋼殼船和第一輛機車。英國從1870年年產鋼22萬噸，(實際用的全是轉爐工藝)，到 1900年年產鋼490萬噸，(其中310萬噸用的是平爐法)從上述情況就可得到英國鋼鐵產量上升的概念。美國1900年的鋼鐵總產量為1000萬噸，德國約800萬噸。
隨後在冶煉鋼鐵方麵意義重大的發展是特殊應用的合金鋼。法拉第早在1819年就製造了鉻鎳鋼，但直到1868年穆謝特才開始製造高碳鎢錳合金鋼，用這種鋼材雖沒有淬火技術也能製成高強度工具。1877年法國生產了製造裝甲鋼板和炮彈的鉻鋼作為商品出售；1882年謝菲爾德公司的羅伯特·哈德菲爾德發明了用淬火法製造錳鋼，勒·克羅索特於1888年製成鎳鋼。所有這些進展都是發源於新冶金科學和對金屬結構的研究。1895年威廉·倫琴發現了X射線後，除了其他進步以外，還出現了結晶學，更加改善了對於金屬的使用。
與冶煉方麵的大規模生產技術相適應，19世紀後期，在精軋工藝上也有改進，錘鍛大部分已讓位於軋製工藝，根本的改進是使用可逆軋機，將金屬錠式薄片放在機器裏來回軋製，可大大節省時間。三輥式軋機用第三個軋輥，回轉軋製金屬，機器無需開倒車。後續軋機具有一係列不同尺寸和功率的軋輥機座。這些方法都是在 19世紀60年代出現的，並不斷有所改進。
作為現代飛機工業基本材料的鋁，是19世紀早期首先從礦砂中以實驗方法提煉出來的。這種工藝，費用過於昂貴。1886年，查理·馬丁·霍爾發明電解法，從熔化鋁土(氧化鋁)中提煉鋁，這種鋁土(開采於格陵蘭，但後來以合成法生產)，是從熔化的冰晶石分解而來。這就以廉價的電力為基礎，開創了製造輕金屬及其合金的時代。鋁和鎂合金和其他輕金屬在許多製造業領域包括空中運輸、電力輸送、炊具製造、建築行業等方麵向鋼和銅進行了挑戰，後者在製造行業中早先占有支配地位。自第二次世界大戰以來，鋁及其合金能加以澆鑄、鍛造、擠壓、軋製、旋壓、錘薄、噴鍍等，以適應各種用途。
18、19世紀，由於科研興趣擴大，人們的化學物理知識大為增長，新發明刺激著工業發展，但尚未致力於將新知識用來改進武器。18世紀90年代法國革命政府運用科學保衛國家，重點是改進方法提高生產力，而不是製造較好的具有更大殺傷力的武器。火炮、滑膛槍、火藥、彈藥與已經用了一些時候的舊品相同或者幾乎相似。直到19世紀中葉，科學大踏步前進時，才開始認真應用科學知識解決戰場上的問題。
這些發展特別重要，首先是罐頭食品的製造及其保藏。早在1795年，法國革命政府覺得解決了食物保藏，就有可能較易於供應和養活一支大為擴編的軍隊。政府提出誰能想出實際保藏食品的方法便可得獎12000法郎。直到1809年尼古拉斯·阿珀特才得了這筆獎金，他能把專門玻璃容器內滅菌的食品保藏下來(但原因何在，直到1860年通過路易斯·帕斯特的努力才明白)。軍人和科學家顯然都明白如用金屬容器比瓶子更實用，但問題是要發明一種焊接法，既要使罐頭密封又要防止食品在儲存中被汙染。19世紀中葉，這個問題已獲解決，但能夠大批量生產罐頭食品還是19世紀末葉的事。
還有個相關聯的領域是製造輕武器的子彈殼。首批完整的子彈殼大約出現於1850年，這是法國、英國和美國同時各自獨立研究的結果。全金屬彈殼裝有加以保護的爆炸複合裝置，以武器的撞針撞擊發火，這在理論上問題不大，但在實踐中還有不少問題。如怎樣使金屬軟硬適度，既得經得住發射藥的爆炸，又能被撞針擊出凹形，就是一個問題。一旦有了這種軟硬適度的金屬，又怎樣來設計一種機器大批量地衝壓彈殼？直到19世紀60年代後期，上述問題才完滿解決，關於機關槍的設想才能實現。
第三是戰場外科抗菌和無菌操作的出現。帕斯特在18世紀60年代就表明感染和疾病是由細菌所引起。1867年前約瑟夫·洛德·利斯特把這個發現轉化為實際的抗菌措施。但把抗菌的一套過程在戰時應用於戰場外科，又是另一碼事。在解決抗菌問題的過程中，合乎邏輯地就聯係到無菌法：如消毒品需加包裝，以便在使用前不受汙染。當然，無菌法是得力於罐頭食品製造的成就，罐頭裏的食品在食用前能一直保持無菌。
新武器
19世紀對於武器最重要的貢獻是火帽的發明，使步兵滑膛槍發生明顯改變。1798年L·G·布朗哈特裏發現銀雷汞。次年，E·C·霍華德製造出雷汞，這是首批能通過撞擊進行點火的幾種炸藥。1807年，一個為人和睦，名叫亞曆山大·福賽思的蘇格蘭牧師又繼續研究，經過若幹年的試驗，發明出一種用錘一擊即炸的雷汞，炸時火星通過火門，引燃槍管中的發射藥。1814年，才開始用這種雷汞製造火帽，火帽的材料先用鐵、錫，最後是用銅。後來，火帽就慢慢地成為槍、炮點燃發射藥的基本裝置。開始時火帽與子彈是分開的，使用者須將火帽安裝在武器擊錘下方的火門上，後來就和彈殼、彈頭合成一體了。
大約直到1860年，發現了級進式燃燒的原理，火藥本身才有了真正的改進。將粒狀藥壓縮成密度更大的藥粒後，發現火藥在槍膛內的燃燒速度和膨脹氣體的壓力可以延緩。因為壓縮的藥粒開始點燃時空氣接觸麵小，燃燒初期瞬間產生氣體較少，當彈丸沿膛壁前進時繼續產生氣體，所以初速較大，最高膛壓較低。這一發現繼續推動著普通黑火藥的改進，黑火藥仍然是該世紀輕武器的基本發射藥。線膛炮的發明也具有重要意義，在既定口徑的條件下，線膛炮能夠發射較重的炮彈。延長炮身可加大初速。結果在19世紀末，火炮初速幾乎達到每秒鍾3000英尺，射擊距離有了相應的增加。
火藥緩燃和無煙火藥的發展伴隨而來，並且在19世紀後半葉開始應用。使用新無煙火藥的好處，除不易暴露炮陣地外，如上所述，因燃燒較慢，形成推力型動力，用於線膛炮，效果最好，因持續的膛壓較小，可造較大的火炮。長形彈丸比球形實心彈精度較高，在空氣阻力條件下能維持較高初速——射擊距離較遠時，尤其如此。
該世紀後期，主要通過艾爾弗雷德·諾貝爾的努力，新炸藥TNT、三硝基苯(替)甲硝胺、苦味酸、季戊炸藥和旋風炸藥等的性質及爆炸技術已為人所知。日俄戰爭(1904-1905)中第一次用了苦味酸炸藥，而TNT炸藥直到第一次世界大戰才成為標準軍用炸藥。
這裏還需提一下化學在軍事技術方麵的其他應用，那就是整個的化學毒劑、內燃機、火箭和噴氣發動機以及20世紀的改良高爆炸藥。順便提一下與此有關的問題，即由於缺少硝石而引起的火藥短缺的老問題得到了解決。首先在印度和智利的硝酸鹽礦中發現了豐富的硝石資源，後來發明了從空氣和煉焦的副產品中提取氮的新工藝。
大家認為，十六世紀的數學家和工程師尼科洛·塔爾塔利亞是彈道學的創始者之一，他曾寫了兩篇關於炮兵，一篇關於築城的論文，想根據動力學理論推導出算表來計算火炮距離。但是他缺乏軍事經驗和火炮的技術知識。他對後人最有用的貢獻是發明了射手象限儀，這是測量火炮仰角的儀器。許多塔爾塔利亞學術上的繼承者對於他的基本理論寫了許多文章，提了很多改進意見，但未能改正他的錯誤(一些根本性錯誤)，因而益處不大。
在隨後的一個世紀裏，伽利略把彈道學作為他研究物理和動力學規律的一個方麵，進行了全新的革命性探討。他沉迷於彈道的理論，把研究當時的火炮作為驗證他數學理論的最好方法，從研究中他發現了拋物線理論(1638年)。雖然這理論本身並不正確，但確實糾正了塔爾塔利亞理論中大部分根本性錯誤。然而當時人們卻普遍相信塔爾塔利亞的理論，直到1674年出現的伽利略的觀點普及之後，他的理論才在18世紀象真理一般被廣為接受。
但炮術和火炮設計的技藝和實踐仍未受彈道學的影響，教科書上的彈道學理論，不論其科學準確性如何，對當時戰爭關係很小。火器全然不統一，彈丸飄忽不定，無法預測其飛行彈道，進行分析就顯得毫無意義。十八世紀的一個英國數學家名叫本傑明·羅賓斯，曾試圖進行實驗，發現在800米射擊距離上，炮彈向左或向右偏離射向約100碼，彈丸首次觸地的距離變化多至200碼。隻是在17世紀的戰爭中，迫擊炮使用愈來愈多的情況下，理論和實踐似乎才有所聯係。但即使如此，從炮兵的觀點看，由於當時資料不完善，這些科學家的理論並無用處。
但是，本傑明·羅賓斯確實第一次提出了成功的辦法，為炮術研究奠定了科學的基礎。他不僅研究以前所有的理論性題目——外彈道學，並且研究了內彈道學(彈丸在火身管內部的運動)和末端彈道學(彈丸在飛行末端的情形)。羅賓斯了解伽利略和牛頓的理論中有許多錯誤，如忽視了氣流的作用等——從而完善了卡西尼 1707年發明的彈道擺，成為測量彈丸初速的有效儀器。
到19世紀科學彈道學才獲得勝利，那時冶金學和機械學發展到了這樣一個階段：即在武器設計製造方麵規格尺寸已相當準確，並能預測其性能，從而提供了科學分析的基礎。科學彈道學對於軍事技術的影響，從新冶金學對於19世紀軍事革命的影響中可得到最確當的了解。
出現電子通信
迄今(1980年)為止，誰曾被純軍用電子武器所殺死，很值得懷疑，雖然這種潛力無疑是存在的。通觀曆史，電子設備在軍事上的作用一直是為了提高其他武器的殺傷力。最早的電子設備用於異地間傳遞命令、情報和射擊諸元傳遞中不受聲音、目視信號、通信員的傳統生理條件所限製。
最早的電子設備是商用電報機，約於1830年幾乎同時出現於歐洲和美洲。這種電報機用單根導線連接通信地點，一端或兩端裝有電池，並有人工操縱的開關，用以連接或中斷電池和導線之間的接觸。另有一圈導線，纏繞在一根鐵棒上，電流通過線圈，鐵棒磁化，吸住可移動的鐵片，二者相接觸，產生的嗒聲，接收一端的操作員將的嗒聲記錄下來，並加以解釋。接收一端的的嗒間歇聲和發送一端開關發出的完全一樣。密碼即可將的嗒聲順序譯成字母。這種機器每分鍾可發送50個字母。兩個電台可通過中間站“接力”進行通信，所以，它可以在無限長的線路上傳遞信息。電報在軍事上首先用於克裏米亞戰爭。海底電報約於1851年始用於多佛和加來之間，然後發展到一方麵用於倫敦和巴黎之間遠距電報通訊，另一方麵又用於協約國克裏米亞戰爭的瓦諾基地。美國內戰雙方曾廣泛使用電報，到1866 年，橫渡大西洋的海底電報已經溝通。電報出現時所處工業環境，對電報的發展並無多少支持。導線(裸露線及絕緣線)，電線杆絕緣子和電池都是後來發明的。電報方麵的儀表器具也生產很少，不足以促進新工業生產結構的形成或新工業品的生產。倒是電燈出現後，生產了上述所需設備，開發了新的工業途徑。
當電話和無線電出現之後，因為效果更好，其在軍事上的重要性，使電報黯然失色。不過近來，由於電報應用了電傳打字的方式，設備更為精良，尚能獨立支撐下去。無線電在處理信息方麵比口頭語詞的形式遠為迅速，而且那也將是機器人之間的自然通信方式，機器人在軍民兩方麵的用途要逐漸增加。
象電報一樣，電話幾乎同時出現於歐、美各地。實用機型完成於1876年，通常卻把這功勞歸於亞曆山大·格雷厄姆·貝爾。當電話出現時，已有現成的電子工業支持其發展。電子工業絕大部分由電燈行業及其發電係統行業轉化而來。當時關於電流流經長途導線的數學理論，也已開始形成，這是努力改良電報的結果。
無線電能傳送電報、電話或更為複雜的信號。它的主要特點是傳輸電波信號不用導線，因此在架線困難的地方也能通信。在機動電台之間和固定電台之間亦可通信。 1885年德國的海因裏希·赫茲第一次論證了無線電現象，但約在1908年才被古列爾莫·馬科尼用於通信。與電報和電話不同，無線電大部分是應軍事當局的主動要求而發展的。不過無線電雖然大多出於軍事需要而發展，研究工作卻幾乎全在私人工業實驗室進行。
19世紀末、20世紀初，豐富多彩的技術發展使有時不太積極的軍事專業人員擴大了眼界，提出了新的標準，以應付工業革命給戰爭帶來的前所未有的變化。工業化除具有革新、改進戰爭工具的直接效果之外，對戰爭指導也有重大影響。從一個基本農業經濟到工業經濟最有意義的變化或許就是國家轉而把大量人力投向武裝力量和戰爭工業。比過去，國家可以贍養和供應一支更加龐大的軍隊。蒸汽車輛運輸和電報的發展，便利了大部隊的運動和指揮。
然而新技術的最大效果還是體現在武器的改進和大量生產方麵
20．偉大的變革：帆船->蒸汽船；木->鋼鐵；舷炮->炮塔(公元1800-1865年)
T·N·杜普伊 [美國]
[出自《武器和戰爭的演變》]
海軍革命
納爾遜和特拉法爾加
海軍新軍械
蒸氣動力的出現
埃裏克森、斯托克頓和美國艦船普林斯頓號
錫諾普
弗吉尼亞號和班長號
海軍革命
18世紀後半葉，英國海軍霸權引起的政治、經濟後果使全歐洲各國領導人明白了海上力量的重要性。打破了海軍戰術老框框的霍雷肖·納爾遜對海軍戰略思想有巨大影響，猶如拿破侖對陸戰的影響。但是，憑藉納爾遜的天才，海戰藝術的實踐，就當時的技術條件而言，已達到了最高限度。工業革命的到來，使海軍擺脫了對於風力、對於原始而粗糙的艦炮的依賴，以至最後擺脫了對於旗語的嚴重束縛。
從特拉法爾加到漢普頓路戰役的56年間，海戰發生了革命，其變化速度比過去的三個世紀要快，比隨之而來的一個世紀的變化也不慢。納爾遜於1805年10月 21日在特拉法爾加用以擊敗法國海軍上將皮埃爾·維萊努夫的戰艦與兩個世紀以前霍華德和德雷克在英國海峽擊敗梅迪納·西多尼亞的戰艦並無多少差別。 1862年3月9日在漢普頓路作戰的不論那艘船本來都能夠單獨消滅納爾遜和維萊努夫的聯合艦隊。
納爾遜和特拉法爾加
1805年，兩國最強大的海軍艦隊，準備在戰爭高潮中對陣一搏，以徹底奪取為其鬥爭了將近一個世紀的海上霸權和世界殖民地統治權。1805年10月21日，納爾遜27艘戰艦組成整列艦隊，攔截了沿西班牙特拉法爾加海岬20英裏處維萊努夫的33艘戰艦。
原在加的斯的維萊努夫正按拿破侖命令駛往直布羅陀和地中海途中，當時這位皇帝正擬對奧地利發動勝利的烏爾姆-奧斯特利茨戰役，要法國艦隊攻擊奧地利盟國那不勒斯以支援此戰役。維萊努夫知道英國艦隊離得不遠，但他希望到達直布羅陀，在地中海實施支援之前，納爾遜不至於識破他的意圖。然而富有戰略見識的納爾遜立即掌握了這位法國海軍上將的意圖。當兩艦隊相望時，納爾遜處於上風位置，法海軍已無法回避戰鬥。
納爾遜知道，在木質戰艦對陣，艦隊整列舷炮開火的情況下，要奪取決定性勝利是困難的。他在等待法國艦隊的同時，一直思索著戰術上如何對付此役。他曾給艦長們寫過一份備忘錄，提出了“以迫使敵人接戰的方式獲得決定性勝利……”這樣一個總的戰術計劃。他對艦長們說，自由而靈活地向敵艦開火似乎最好，英國艦隊成兩列縱隊，一隊由他指揮，一隊歸副司令洛得·科林伍德海軍上將指揮。納爾遜準備攻擊他設想的法軍橫列隊形中部，並“趕在敵先頭艦隊進行援救之前壓倒其後尾艦隊。”納爾遜在備忘錄的結尾寫了這樣一段話，總結了他的戰術：隻要情況容許，副司令指揮艦隊航行時應盡一切可能保持隊形緊密有序，艦長們應把他們的特定隊形作為集合點，如果見不到或不完全了解信號，艦長們就應指揮戰艦與敵艦並進，這樣做基本不會犯重大錯誤。
有兩位美國海軍曆史學家曾寫道：這備忘錄之所以特別值得注意，是因為它充滿著進攻精神，信任下級，簡單明了，對勝利懷有充分信心。這備忘錄之所以值得注意，還因為對英軍海軍戰術家們關於混戰對列陣戰長期不休的爭議，有所結論。納爾遜發揮兩者所長，他保持了戰艦列陣的隊形，有控製地接戰，但他采用二列橫隊，以混戰派所主張的形式打破敵編隊，以最大火力襲擊敵艦隊中的部份兵力。
兩個艦隊互相靠近時，納爾遜所在勝利號艦率英北線縱隊衝向法國整列艦隊的前衛，使法國人以為這是傳統的一路縱隊攻擊。當時在桁端還掛起了信號旗表示：“英國希望每個士兵各司其職。”然後，當艦隊將靠近目標，接近其火炮射擊範圍之際，他命令改變航向，衝向法軍艦隊中心，並發出了另外的信號：“靠近擊敵”。
勝利號桁端上的信號旗一直張掛著，在激烈的戰鬥中才被打壞。在帆船時代，納爾遜的戰術已屬完好，正象他在備忘錄中寫的那樣：“與別的相比，海戰中沒有一件事情是確有把握的。”戰鬥結果，英國俘獲了18艘法國和西班牙戰船，而英國艦船未受損失。
然而英國亦遭受了可悲的損失。納爾遜受了致命傷。二小時的戰鬥結束後不久，他就死去了。但是這損失也是英國的勝利。一個英雄在勝利中光榮戰死，他的英名將永遠生輝。但他的死去，對英國不會產生重大的影響，納爾遜已經殲滅了法國海軍，曆史上，無論從戰略和戰術上講，英國在最具有決定性意義勝利的大海戰中，已建立起海上霸主的地位。
再者，工業革命引起了一連串事件，這些事件將很快消滅納爾遜式的艦隊，但消滅不了英國的海上霸權。1783年，法國第一次成功地在索恩河下水一艘蒸汽船，在特拉法爾加後不到二年，羅伯特·富爾頓發明的蒸汽船克萊蒙號在赫德森河上紐約、奧爾巴尼之間來回航行。
海軍新軍械
工業革命對於海戰的重大影響不是在造船領域，而是首先在重型海軍軍械方麵。最富有革命性的發明是環箍炮或套筒炮，與後一階段發展的膛線相結合，開始了向20世紀威力強大的海軍火炮的過渡。
早在1829年，法國海軍軍官A·蒂埃裏用鐵箍緊套鑄鐵炮管，獲得成功。1843年，哈佛大學的丹尼爾·特雷德韋爾教授用此法為美國政府製造了幾門套筒炮。這環箍技術使炮管大大加強了應壓強度，應力與發射藥爆炸瞬間所產生的膨脹力和熱力相對抗。僅用50或100多年前的鑄造或鍛冶技術來造這種炮是不可能的。並且，如果沒有金屬特性和膛內彈道學發展方麵的知識，連套筒的作用也不會明白。看來這種方法實際上是知識增長、技術進步的直接產物，而不是迫於某種特殊需要而產生的，需要不是這項發明的緣由。
然而海軍並不樂意采用套筒炮，卻願意用改進型鑄鐵炮。1851年，美國海軍司令約翰·A·達爾格倫發展了一種五年後被海軍采用的鑄鐵炮。達爾格倫炮是一種前裝滑膛炮。它的明顯特征是外形象啤酒瓶，那是因為設計上需要，在壓力最大的部位使用了最厚的金屬。1860年，美陸軍少校托馬斯丁·羅德曼，發明了空心鑄件工藝，即圍繞型芯進行鑄炮，再以流水進行冷卻，這是一個使炮膛內部先行硬化的方法，是早先套筒炮試驗合乎邏輯的發展結果。外層金屬冷卻時向內縮攏，向已經硬化的內層繼續加壓。這樣，發射藥的爆炸力就為炮膛四周的整個厚金屬層所吸收，而不是層層向外膨脹。空心鑄件工藝曾應用於製造達爾格倫炮，在美國內戰及以後的20年裏，用這種方法製造了大部份美海軍其它重型鑄鐵炮。達爾格倫大炮和羅德曼滑膛炮口徑達15英寸，能有效地擊穿美國南部邦聯裝甲艦的鋼板。因而，在當時大家認為這是最好的炮。
1859年，英國海軍部為對付即將下水的法國裝甲艦光榮號，從著名的威廉·阿姆斯特朗炮廠定購了一大批40磅、70磅級的套筒炮。阿姆斯特朗炮具有三個先進特點：後裝、套筒、有膛線。這種炮的炮彈上纏繞著軟金屬凸紋——螺旋突紋，齧合於來福線的凹槽之內。來福線提高了彈丸命中精度和末速，所以普遍認為線膛炮是對付裝甲的一種辦法。
套筒炮當時尚未引起足夠注意，然而，來福線和套筒炮之間，有著密切的關係。來福線的設計主要用於提高命中精度，但因彈丸緊卡在來福線上，發射藥爆炸時，炮管管壁的壓力大為增加，炮管的拉伸張力更為緊張。細長形彈丸，是來福線的自然匹配物，使用細長形彈丸是為了增加射擊距離，提高命中精度，位於發射藥前的這種彈丸，慣性質量大於同直徑的球形實心彈，結果，早期火炮常發生膛炸。炮管需要造得更為堅實，套筒炮製造術是個解決辦法，雖然這一點一開始還不太明顯。
大概就在這時，在埃森的克虜伯公司率先發展造炮鋼鐵，完善了酸性轉爐煉鋼法，他們提供的滲碳鋼對發展新型火炮進一步作出了貢獻。
蒸氣動力的出現
與此同時，18世紀30年代後期和40年代，世界各國海軍開始試驗蒸氣發動機。海軍人士除了傳統上的保守主義外，還有兩個原因阻礙著海軍采用蒸氣機。第一，18世紀40年代以前蒸氣艦船的動力來自船體兩側的大型蹼輪。蹼輪不僅擠占了約三分之一的裝置火炮的位置，而且推動蹼輪的機器往往暴露在外，易遭敵炮火損傷。其次，蒸氣船裝一次燃料隻能航行數百英裏，而帆船能數月不進港，航行數千裏之遙。
當1812年戰爭之際，羅伯特·富爾頓曾設計了一種蒸氣船，企圖解決第一個問題。當時為突破英國對美國大西洋海岸的封鎖，美國船迪莫洛格斯號設計成雙船體間夾單蹼輪型式，蹼輪外層壁厚達五英尺。但該船在戰爭結束時尚未完工，從未在海上使用。以後二十多年，沒有一家海軍再要蒸氣船，隻是在19世紀30年代中葉，出現過一艘樣船，是把蒸氣作為篷帆的輔助手段設計的。
然後，在1837年，出生於瑞士的工程師約翰·埃裏克森發明了螺旋槳。這樣就及時解決了前述蹼輪問題，並容許將機器裝置於艦船吃水線以下的艙室。美國海軍上尉羅伯特·F·斯托克頓首先認識到這一點，當英國海軍部拒絕試用螺旋槳時，斯托克頓勸導埃裏克森到美國去幫助他設計一艘新型蒸氣船。
埃裏克森、斯托克頓和美國艦船普林斯頓號
美國艦船普林斯頓號是世界上第一艘螺旋槳戰艦，也是第一艘將機器置於吃水線以下部位的戰艦。斯托克頓為普林斯頓號設計了裝置兩門十二英寸口徑的大炮，在當時，至少在理論上這艘艦船的火力最為強大。聰明、乖僻，美國軍事史上爭論不休的人物斯托克頓拒絕就任泰勒總統的海軍部長，目的是為了完成普林斯頓號和其他強大武器裝備的製造。
埃裏克森尤其才華橫溢，可能是海軍史上最偉大的設計家。他不僅發明了螺旋槳，成為軍艦建造上的革命性創舉，而且首次生產了大塊鍛鐵和套筒炮——那就是裝在普林斯頓號後甲板上的12英寸“俄勒岡”炮。他後來發明了大炮炮塔，並使美國第一艘鐵殼艦班長號進入戰鬥，從而完成了戰艦製造上的革命。
不久，這兩位不尋常的人物之間產生了磨擦的火花，爭論使他們後來的關係疏遠了，主因是普林斯頓號上其餘12英寸火炮的設計和製造問題。這種炮，斯托克頓稱作“調解人”，埃裏克森反對斯托克頓用鍛鐵加工“調解人”炮管，認為那種方法會留下隱患而危及火炮。斯托克頓專橫地撤銷了埃裏克森的職務，完成了火炮製造。當剛服役的普林斯頓號駛向華盛頓南邊的波托馬克河時，斯托克頓邀請了首都主要官員參觀“調解人”火炮試射。
射擊時火炮爆炸，當場炸死了國務卿、海軍部長以及幾名議員，而爆炸時站在炮旁邊的斯托克頓竟不可思議地幸免於難。泰勒總統也未罹難。他在艙下正與貴賓們交談，而夫人們正在斯托克頓準備的豪華餐室中便餐。調查委員會開脫了斯托克頓的罪責(他應負有責任)，授予他準將銜，成了海軍的高級軍官。他在墨西哥戰爭中，征服和平定加利福尼亞時與斯蒂芬·W·卡尼將軍進行了劇烈的對抗。
盡管埃裏克森的俄勒岡炮試射早巳成功，但美國海軍還是禁止使用鍛鐵和套筒炮，冶金技術和火炮設計都遭受了嚴重挫折。
錫諾普
然而到18世紀50年代中期，鑄鐵炮逐步改良，與炮彈的改進相結合，使海軍軍械的威力大為增強。這在下述事件中表現尤為明顯。1853年11月20日，裝備有新型炮彈火炮的俄國海軍中隊，在錫諾普殲滅了土耳其艦隊。這事件觸發了克裏米亞戰爭，表明改良的海軍武器具有摧毀性的潛力，暴露了木船在這些武器的射擊下的無比脆弱性。那場戰爭中，雙方都匆忙成立了裝甲浮動炮群，這些炮群後來都參加了克裏米亞海戰。按演進的規律，法國製造了裝有裝甲鐵板的木船光榮號。當她1859年服役時，在英國引起一片恐慌。英國海軍部被迫匆忙地製造了第一艘裝甲戰艦勇士號。到1860年，鐵殼裝甲艦才下水，並參加了次年的戰爭。
弗吉尼亞號和班長號
1862年3月8日，美國南部邦聯軍的一艘裝甲艦才無可挽回地敲響了木質戰艦的喪鍾。
當弗吉尼亞號1861年4月脫離北軍時，美國南部邦聯軍占領了諾福克海軍軍港。此港停泊著海軍最現代化的艦船，裝有50門大炮的蒸氣動力護衛艦梅裏麥克號，因蒸氣鍋爐尚未起動，此艦未能逃脫，船上官兵將船鑿沉而逃，但南軍把該船打撈出水麵，以法國光榮號、英國勇士號為榜樣，加強了該艦的結構，在船頂上裝置了裝甲炮塔，重新命名為CSS弗吉尼亞號。
在爆發內戰的刺激下，美國海軍研究了法國和英國的發明。海軍部長吉迪恩·韋爾斯及其顧問們獲悉南部邦聯軍在諾福克將梅裏麥克號改裝成弗吉尼亞號的情形後，很快認識到這種新裝甲艦可能會衝破北部對南部的封鎖，甚至沿波托馬克河上駛威脅華盛頓，從而可能贏得戰爭。麵對這個挑戰，海軍部迅速通過了約翰·埃裏克森提出的全新艦艇設計方案。
埃裏克森的設計是：軍艦的船型較小，比較低矮，鐵殼結構，具有裝甲和裝甲甲板，單個旋轉的炮塔上裝兩門口徑11英寸的達爾格倫滑膛炮。它比弗吉尼亞號上三門9英寸達爾格倫和兩門6英寸、兩門7英寸的線膛炮，威力還要強大。1861年9月中旬，吉迪恩·韋爾斯和埃裏克森簽訂合同，在不可置信的101個工作日中，命名為班長號的新艦竟然落成。她在2月25日服役，3月6日自紐約出發進行試驗巡航，這也是她投入切薩皮克灣戰鬥的試航。據悉，弗吉尼亞號幾乎已準備就緒，所以，班長號擬參加北部聯邦艦隊對諾福克和詹姆斯河進行封鎖。
正如所料，3月8日，弗吉尼亞號在海軍將軍富蘭克林·布坎南——前美國海軍司令指揮之下，駛出諾福克，進入漢普頓，大約在三個小時占壓倒優勢的戰鬥中，弗吉尼亞號擊沉了裝有44門大炮的篷帆護衛艦國會號，21門炮的小型護衛艦坎伯蘭號，以及重創其姊妹艦有五十門炮的螺旋槳護衛艦明尼蘇達號，在這之前，她已擱淺。50門炮的螺旋槳驅逐領艦羅阿諾克號，44門炮的篷機護衛艦聖·勞倫斯號以及其他封鎖中隊的較小艦隻命運相似，都逃到門羅堡警戒炮台附近的淺水區了。弗吉尼亞號用加農炮彈對敵轟擊了整整一個下午。她本來能夠經受住岸上炮兵的火力，但因裝甲重量大，吃水深，南部同盟軍艦隊司令不願意讓艦船靠岸太近，而況，當弗吉尼亞號撞擊國會號時，國會號下沉迅速，使弗吉尼亞號撞角斷裂，稍有漏水，兩門炮口的突出部撞擊後已損壞，於是弗吉尼亞號回到諾福克，修複輕微損傷，加燃料後，準備於9日再次出擊，以完成殲滅北部聯邦海軍封鎖中隊。
那天晚上，班長號從紐約到達。這艘新艦航行頗為艱難，事實證明，她並不完全適宜於航海。上午九點，班長號在漢普頓與遭受攻擊的北部聯邦軍艦船會師。於是，這戰場象舞台，上演著將要永遠改變海戰樣式的戰鬥話劇。班長號艦長中尉約翰·L·沃登，把自己的艦船拋錨停泊，利用軍港直接保護擱淺的明尼蘇達號。
第二天早晨，弗吉尼亞號出戰，希冀突破包圍，在班長號封鎖之下尋求逃路。後四小時中，這兩艘艦船在明尼蘇達號附近機動，以大炮在直射距離上互相轟擊，雙方都未遭到嚴重損傷。班長號機動力超過笨拙的弗吉尼亞號，互射中似略占優勢。最後，弗吉尼亞號擱淺了。如果此時，沃登中尉不是恰巧在低位駕駛艙狹長觀察孔被擊中受傷，南部艦隻可能不是被擊沉就是被俘獲。事實上，弗吉尼亞號總算有了逃脫的可能，乘聯邦艦隻駕駛室暫時混亂之際，嚴重漏水的弗吉尼亞號退出戰鬥，緩慢費力地駛回了諾福克。
從戰術上講，這次戰鬥是一場平局，但從戰略上看，班長號贏得了決定性勝利。聯邦軍又重新組織了封鎖，而且從此再未遭受嚴重損失，但南部同盟軍已注定要滅亡。
在內戰中，海軍首次使用另外兩項發展成果很有意義。第一項是潛艇，南部同盟軍海軍工程師對潛艇發展作出過重要貢獻。直到該世紀交替之際，發明了汽油發動機和蓄電池，水下推力問題才不再是障礙。
第二項發展就是水雷(原稱魚雷)，也是在內戰期間普遍使用的。南部用水雷保衛軍港，加強海防，以對抗北部艦船，很奏效。南北雙方都曾將水雷係在潛艇或其它小船的吊杆一端進行攻擊。該世紀末，這些係在吊杆一端的魚雷已改用自動壓縮空氣推進，就更具有威脅性，已成為現代魚雷的原型。隨後，世界各國海軍出現了快速然而脆弱的魚雷艇，緊接著出現了更大型更快速的魚雷快艇驅逐艦。
美國內戰中海軍最重要的發展成果是班長號及其炮塔的建成，使海戰進入了一個新的時代。那年下半年，不適於航行的班長號在哈特拉斯角附近暴風雨中擱淺，而其它裝甲艦已參加了聯邦海軍。埃裏克森和其他海軍設計師把班長號上的旋轉炮台，裝置到適於航行的具有裝甲船殼的其他艦船上，這樣就很快解決了問題。
美國內戰的經驗打破了職業海軍人員對於以鐵代木建造艦隻的懷疑和抵製，實際上完成了早在內戰爆發前早就開始的從篷帆向蒸氣的轉變。美國內戰是首次現代戰爭，戰爭中在海軍建設、海上戰爭方麵所表現的趨向，在下一世紀的世界大戰中將得到體現。
21．來福槍、圓錐形子彈和散開隊形(公元1800-1875年)
T·N·杜普伊 [美國]
[出自《武器和戰爭的演變》]
來福槍的出現
新炮
新武器對戰術和編製的影響
美國內戰
莫爾特克(毛奇)的影響和普魯士總參謀部
鐵路和戰爭
來福槍的出現
十九世紀影響陸戰很有意義的最早的技術改革是發明和應用火帽，情形已如前述。幾世紀以來，在戰場上使用手中火器時的射擊動作本身，是所有動作中最不可靠的。火帽出現後，就消滅了這種現象。燧發槍大約每射擊七發子彈，要瞎火一發。火帽的應用，就使瞎火子彈降為低於每兩百發出現一發。
然而，更為革命性的改進是圓柱錐形子彈，這使高度精確的遠射程來福槍最終替代了精度差、射程近的滑膛槍，成為基本的步兵武器。在發明新子彈之前，來福槍的射擊速度比滑膛槍慢，因為裝彈很困難。由於火藥氣體對鉛彈彈底凹部發生作用，使彈丸具有膨脹的特性。子彈形體小，便於裝填，但射擊後體積膨脹，緊嵌入槍管來福線中，獲得最大轉速以保持精度。彈丸形體改進後，減少了空氣阻力，又進一步提高了精度和增大了射程。
如要使滑膛槍與來福槍射擊效果相當，在200步距離處射擊，前者需費相當於後者二倍的子彈，300步處五倍，400步處至少十倍。超過400步射擊距離，滑膛槍已完全失效，而來福槍在800碼處還可射擊軍隊隊形等大目標。在1000碼處，彈丸還具有足夠的末端能量，可穿透四英寸厚的軟質鬆木板。
在1850-1860年之間發明的來福槍和圓錐形子彈與任何先後的新武器技術發展相比都具有最深刻的直接革命性影響。當然，如果現在戰場上出現戰術核武器，估計會有更大的影響，但在20世紀出現的高爆彈、飛機、坦克對當代產生的影響肯定比不上當時的來福槍。
主要理由是：因為輕武器與火炮和冷兵器相比，它的殺傷力突然提高了，除了山頭或者山瘠擋住視線是個限製外，等於每個握有來福槍的步兵有了一門具有同樣有效射程和最大威力的火炮。況且，炮兵人員更易受步兵火力殺傷。當然，若在防禦工事堅固的炮台中是例外。因而炮兵再也不能持續發揚火力，象在拿破侖的戰場上那樣支配一切了。
早期火器的另一特點是後膛裝填，此法當時久已廢棄，19世紀的科學技術讓它在古時無所作為的困境中解脫了出來。傳統上，後膛武器的困難在於金屬部分裝填接合不嚴密，燃燒火藥產生的氣體和火焰從後膛的縫隙中噴射出來。為了與19世紀後膛武器的發展相適應，終於發明了金屬彈藥筒，它連結彈丸、火藥和火帽於一體。這種子彈用特製銅和其他軟金屬製成，爆炸受熱後就會膨脹，能有效封閉向後逃逸的氣體。後膛裝填法使步槍手能夠快速裝彈，免得在敵火下站立或暴露。
後來輕火器最重要的基本進步是發現了連發射擊和自動射擊的原理。此原理在19世紀後期和20世紀，應用極為廣泛。自動武器並非發源於新冶金學的進步，而是由於機械學方麵的發明。當然，早期的冶金學和彈道學上的進步，的確提高了自動化武器的效能。
新炮
19世紀的新冶金學、化學和彈道學，是在火炮、尤其在重武器的發展中最終獲得了輝煌效果的，至於要達到盡善盡美的程度，那是20世紀的事了。意大利的卡韋利於1846年製造第一門線膛炮獲得成功，該炮後膛裝填，炮管中有兩條旋轉的來福線，使用圓柱形炮彈。稍後，一個英國的重要製炮商約瑟夫·惠特沃思，也生產了一門“線膛炮”，也是後膛裝填，用的是盤旋的六角炮膛以代替旋轉的來福線。
1859年的意大利戰爭中，證明拿破侖三世的線膛炮在射程和精度方麵絕對優於奧地利的滑膛炮，但多數軍隊直到該世紀70年代才不再依賴滑膛炮。主要因為滑膛炮比試驗中的火炮造價便宜，更加可靠。實際上，由於戰場上新炮的有效射程受炮手視力限製，製造這種新炮並不真正合算，除非觀察距離能大幅度增加。在美國內戰中，線膛炮、滑膛炮，南北雙方都用過，雙方都同樣喜好前裝滑膛青銅“拿破侖”炮。這種便於使用的火炮，實際上是在歐洲早已過時，在美國壽命也不長的 12磅級榴炮。青銅性質較軟，這一直是個嚴重缺點。人們將新的冶金技術結合膛內彈道學進行研究，才有可能利用了鋼的堅硬和耐久的優越性。
來福槍本身既不是新冶金學又不是新彈道學的產物，因為靠來福線增加精度和射程的原理早已眾所周知。但是十九世紀線膛武器的發展大大得益於上述兩門知識的增長。隨著技術的改進，又有了金屬加工機械，就能空前提高鏜孔精度，並在身管中刻劃來福線。幾世紀以來，製造手槍常常是熟練軍械匠的任務，每一件武器他都是作為個人產品生產的，往往是一件藝術品。造槍的基本金屬材料是鍛鐵，所用工藝通常是在芯管周圍綁紮或焊接鐵條。十九世紀，在紐約雷明頓槍炮廠，第一次用鑄鐵鏜孔，製造出帶來福線的身管。生產裝備線也是雷明頓槍炮廠第一家發展的，它的基礎是該世紀早期伊萊·惠特尼和其他人創導的零部件通用互換原則。人們運用彈道科學，設法對這個時期的新線膛武器進行了係統的試驗，從而迅速積累並總結了對於彈丸性狀等各方麵的知識。
新武器對戰術和編製的影響
隨著作戰武器經曆了深刻的技術革命，射程增加，精度提高，射速加快，顯然在編製、戰術和後勤支援方麵也需要作相應改進。在拿破侖發展了軍、師編製之後，在編製和戰術方麵，如果說不是倒退的話，起碼經曆了相當長的停滯時期。1815年到1845年之間著名的一場衝突——即俄土戰爭(1828-1829)中，所使用的陳舊步兵戰術就是明顯例子。俄國人放棄了拿破侖的集中兵力的戰術和戰略原則，同樣，法國和英國部隊仍然堅持閱兵式的操練而損害了戰鬥訓練。
編製和戰術適應武器的變化較為緩慢，大部分原因在於新武器要求戰場兵力配置分散，而職業軍人卻害怕一旦部隊分散會失去控製，這是可以理解的。當然，問題在於如果士兵分散到讓敵人難以發現，自己的司令官自然也一樣很難觀察到他們。如果中層指揮官未能改變戰術機動動作以適應清楚而容易識別的友軍的部署，那麽和友鄰協同也非常困難，甚至令人惱火。因此，要求戰術跟上武器的發展，就要涉及到工業革命的另一個範疇，即電和電子。
在那時的軍事專業文獻裏和各國軍事指揮部門的上層圈子裏，對於新武器發展的討論相當透徹，有時甚至很激烈。但主要由於擔心戰場失去控製，該世紀中葉大部分職業軍人不同意改變基本的編製和戰術。騎兵的作用未受影響。現在回顧起來就很明白，先入為主的觀念使得軍事專家們對明顯的問題竟熟視無睹，這一點，到後來引起了災難性的後果。
這時期，歐美作戰各國的大多數軍隊，旅、團都不是戰術基本單位，而師是便於管理和機動的標準建製。“師”這個詞用得不嚴格，一般按中世紀習慣是指部分戰線，或者指一支大於旅、然而在規模上還是模糊的步兵或炮兵部隊(事實上，這個詞仍然使用得很鬆，沒有什麽標準)。
英國和美國有保持師一級的法律和條例，但在和平時期，兩國都不保持大於團的現役編製。在戰時，這些團或多或少還可任意編成旅或師，到戰事結束，就又解散。和平時期的參謀人員，不能按擴編需要保留那麽多，所以在戰時，參謀軍官擔任嚴峻的任務往往缺少實踐機會。
但在上述軍隊裏，和平時期也有保持師和軍的建製的，它們的編製和參謀人員從現代標準看還很幼稚。普魯士雖然主要集中精力於軍一級的編製，但在參謀總部的建設方麵也已跨出了很大的步子。其他各國軍隊的參謀人員，主要擔負行政和後勤供應任務，而不進行計劃和指揮作戰，認為那是司令官和戰爭委員會的特權。司令官隻要求下級指揮官提供建議(而不要求參謀人員提供意見)。如普魯士新任總參謀長赫爾穆特·馮·毛奇1864年所說，這種做法在普魯士司令官中也無一例外。
從理論上講，在一切現有或預期要建立的軍隊中，師是個合成軍隊單位，主要包括步兵、炮兵、騎兵，有時還有編製的或臨時配屬的工程兵支援部隊。一般情況是一個師包括兩個旅，每旅兩個團。戰鬥支援問題各國不一樣，甚至各師之間也不一樣。在法國和其他大多數歐洲國家，一個作戰師的實力通常不多於5000人，不少於2500人。然而在俄國和普魯士，師的實力達12000人，甚至更多。因此，實力數字不大可靠，就是在有些國家裏勉力按文件或編製配足了兵員的部隊，也會迅速減員，從而低於規定的編製數，原因是生病、開小差、掉隊和戰鬥傷亡。研究這時期的戰鬥，障礙往往在於很難斷定實力數字是真的呢還是紙麵上的？
這時期最重要的衝突對抗是美國-墨西哥戰爭(1846-1848)、克裏米亞戰爭(1854-1856)、美國內戰(1861-1865)、奧普戰爭(1866)和普法戰爭(1870-1871)。
歐洲對墨西哥戰爭其實未加注意，它的主要軍事意義在於當時人數不多的美國陸軍軍官具有罕見的高度軍事素養，決定性地擊敗了一支規模大得多的墨西哥軍隊。
克裏米亞戰爭的大部分經驗教訓都是反麵的。在武器裝備、編製和戰術方麵沒有劇烈的變革，甚至連溫和的變革也沒有。事實上，雙方的戰術水平一般都很糟糕。當時幾乎沒有察覺到野戰築城對武器的防禦還卓有成效，這一點在塞瓦斯托波爾包圍戰中表現了出來。該戰役曆時12個月，英、法用2,587門炮共發射了 2,381,042發炮彈，消耗大，戰果較小，與當時軍事上的要求不相符合，隻引起了內行人一陣短暫的興趣。以電報為方式的電子通訊的出現也具有重大意義。
美國內戰
許多曆史學家把美國內戰說成是最後一個老式戰爭和第一個現代戰爭，這並未言過其實。這次戰爭中發生了武器和戰術方麵的革命性變革，導致了1914年的血腥大戰——雖然當時歐洲士兵們並未意識到這一點。
戰爭開頭，雙方軍隊主要裝備各種型號和口徑的前裝火帽滑膛槍。北部聯邦軍隊最後普遍裝備的步兵武器是斯普林菲爾德0.58吋口徑步槍，也是火帽前裝槍，射擊小型圓錐形彈丸。南方兵工廠生產的武器，也成了同盟軍的標準步兵裝備，他們從國外購買少量來福槍作為補充。從北軍繳獲部分裝備也有助於南軍的發明創造。
象海勒姆·伯登上校的兩個一等射手團這樣的特別部隊，裝備了0.58吋口徑的夏普後膛槍。內戰的最後兩年，北軍騎兵越來越多地裝備了夏普後膛卡賓槍、斯潘塞卡賓槍和亨利彈倉卡賓槍。步兵部隊也裝備了一些斯潘塞步槍。南軍繳獲這些武器後並不適用，因為南方沒有這種槍使用的金屬邊緣發火彈。
新固定式彈藥對所有武器的使用都有影響。炮兵方麵，三英寸口徑的鍛鐵前裝線膛炮，逐漸在南軍中得到普遍使用。具有火帽和時間引信的低殺傷力炮彈雙方也已普遍使用。榴霰彈的使用也已廣泛。雙方並廣泛應用大口徑火炮作為對抗炮兵作戰的火力。雙方還普及了地雷，尤其當戰爭接近結束時，武器殺傷力日益提高，雙方被迫分散配置兵力，在采用野戰築城的情況下，更注意使用地雷。
美國內戰時期，自始至終采用線式戰術，但隨著時間的推移，也有不少明顯的變化。在早期戰鬥中，雙方兵力向前配置，靠攏對方，用排槍射擊或任意射擊，直到其中一方發起衝鋒，以白刃格鬥決定勝負。隨著來福槍使用的增加，這類衝鋒代價太大，所以防禦時兵力分散配置已成常規。戰爭末期，攻方還試驗了滲透戰術。戰壕戰已成習慣，為攻防雙方機動提供了發揚火力的基點。這些雖然沒有條例和規範的認可，卻是雙方合乎邏輯的發展趨勢。因為火器的殺傷力日益提高，先在牆壁或籬笆後隱蔽，後在速成野戰工事中隱蔽，最後在完善的築城工事裏隱蔽。在維克斯堡、彼得堡、裏士滿和諾克斯維爾的戰鬥中都是如此。由於雙方都重視了隱蔽，這在一定程度上抵銷了美國內戰中火器殺傷力提高的效力。但是在這場戰爭中，步兵戰術發生的變革並未得到官方認可。
戰爭第一年底，北軍曾重新編製為師、軍。每軍由二到三個師組成，每師由二到三個旅、每旅由四個(偶爾三個)團組成。炮兵，通常每師編有四個炮兵連。每個軍配備一個騎兵團，這個團有時將一個騎兵連或騎兵中隊配到師一級。但是直到戰爭結束，編製上還有兩個例外。第一個是騎兵終於歸並到各該軍、師，這大大增進了騎兵的使用價值(當然，這和拿破侖集中使用兵力的觀念是抵觸的，但與現代裝甲兵的使用可以相比擬)。另一個例外也是違犯拿破侖邏輯的，即軍和集團軍一級編製了炮兵預備隊，這極大地加強了火炮的作用。
1861年冬-1862年，南軍組成步兵師。師和旅都缺乏統一編製。師可以包括2-6個旅，每旅則可包括3-6個團。偶而也可能將一個炮兵連配屬給旅，但通常這種武器又歸軍部或“側翼”司令部使用。在南軍西翼，軍又往往組成臨時“側翼”，置於某一師長的指揮之下，直到1862年後期，才正式采取了永久性的軍的編製。
整個戰爭中，南、北兩軍步兵的基本戰術單位是配置成一線的旅。南軍首先傾向於集中使用騎兵和炮兵，並屢次表明這樣使用相當成功。北軍也采用了這種配置方法。這次戰爭並未使師的結構發生革命性變化，而師編製本身也未直接影響戰爭指揮。
莫爾特克(毛奇)的影響和普魯士總參謀部
在曆時七周的奧普戰爭中，後膛槍首次受到了全麵考驗。盡管設計上還有嚴重缺點，但普魯士後膛“針槍”(因有很長的撞針，所以稱“針槍”)在危急的克尼希格拉茨或薩多瓦戰鬥中卻很好地經受了考驗。各國軍隊中反對後膛槍的意見，從此悄然無聲。
但是，毛奇認為普魯士騎兵沒有發揮應有的作用，他與下級指揮官未能果敢派遣騎兵在陸軍前麵進行警戒和偵察，這對為時一周的克尼希格拉茨戰鬥帶來了嚴重後果。在普魯士軍隊盲目地跋涉通過波希米亞山埡口時，其中一部分前衛部隊在波希米亞北部外圍與奧地利軍隊不期遭遇而發生戰鬥。此後，毛奇提醒各級指揮官要注意騎兵的重要性。因為騎兵可以進行偵察，與敵保持接觸，不間斷地監視敵人活動；騎兵亦可用於屏護主力，防止敵方騎兵偵察，獲取類似情報；騎兵前出作為警戒分隊，可以滯遲或騷擾接近之敵。
毛奇還發現了普魯士炮兵武器和炮兵學說上的缺點，這點也很重要。就武器而言，普魯士炮兵應盡量加快完成鋼質、線膛、後膛裝填的技術轉變，這一點是清楚的，但問題的根本是這些大炮的使用。普魯士習慣於把炮兵配置在行軍縱隊的後尾，因為大家都了解，除了預備隊和後衛部隊外，炮兵往往配置在所有步兵的後方位置。這就意味著，從山埡口湧出來的普魯士軍與山腳下的奧軍遭遇作戰時，就全然脫離了炮火支援。雖然還不是那樣嚴重，但在克尼希格拉茨主要戰場上出現了炮火支援戰鬥分隊遲緩的問題。從此，所有用得上的普魯士炮兵都及早投入了戰鬥。普魯士率先提出了一個具有現代意義的概念，即炮兵的預備隊就是彈藥。
普魯士人把1866年的教訓徹底應用於軍隊，投入普法戰爭(1870-1871)，在編製、裝備、指揮、戰術思想等方麵比當時任何陸軍都準備充分。結果，突然而迅速地占有壓倒優勢，戰勝了法國皇帝。
法國和普魯士一樣，已經認識了1859年、1861-1865年和1866年的教訓。但總的來說，對這些教訓有錯誤的解釋。從美國內戰和奧普戰爭時膛線防禦火器的破壞性威力中，他們推論出適宜的戰術是陣地防禦，讓敵人麵對膛線火器，消耗自己。普魯士也已經注意到了防禦的威力，但作了進一步推論，認為指揮有方的戰術防禦不僅是對弱敵的適當攻擊基地，而且在邏輯上是戰略進攻的結果。
由於新步槍射程遠，使用精度高的圓錐形子彈，毛奇在奧普戰爭之前就已注意到這種武器的效能。基於這樣的認識，他要求普魯士陸軍采用德賴澤後裝針槍，以便與提高精度、增加射程相結合，發揚最大的火力。後來又在1864年對丹麥的戰爭中，他了解到丹麥防禦普魯士進攻時的火力效果，或許再加上美國內戰的報道，使他相信一場武器殺傷效果的真正革命正在進行。
於是，他在1865年年中時寫道：
很明顯，對陣地攻擊比之防禦更為困難，防禦戰鬥的第一階段往往具有壓倒優勢，巧妙進攻的任務也包括迫使敵人攻擊我方選擇的陣地，當敵傷亡慘重、士氣低落、疲憊不堪時，我們就進行戰術進攻……，我們的戰略必須是進攻性的，戰術是防禦性的。
毛奇的著作反映出他對美國內戰興趣甚少，似乎還沒有可靠權威肯定他說過：“南北兩軍都是武裝暴徒”這樣輕蔑的話，這種話是有爭議而不足憑信的。他自己 1864、1866和1871年的經曆也證實了內戰的大部分經驗。在上述戰爭中，步兵的線膛槍導致了百分之八十五到九十的傷亡，而炮火造成的傷亡隻占總傷亡數百分之九到十。這與19世紀初葉的情況明顯不同。後來的美國墨西哥戰爭、克裏米亞戰爭，火炮殺傷的人員占總傷亡數將近百分之五十，步兵火器殺傷的人員占將近百分之四十。這證明了步兵輕武器日益增大的殺傷力，使總的傷亡率大大高於19世紀早期，比拿破侖時代血腥戰鬥的傷亡率還要高。
保守的普魯士軍官在與奧地利爆發戰爭之前，還來不及把上述概念上升為有效的戰術理論(這理論象促使它形成的武器變革一樣，具有革命的性質)，雖然毛奇在判定克尼希格拉茨包圍戰計劃時，可能有過這種想法。不過戰場和其他戰場所顯示的火力效果進一步證明上述戰術概念是正確的，於是他立即把它總結上升為理論。
普法戰爭中，雙方軍隊都裝備了後膛槍，普魯士還裝備了針槍。法國則裝備了.51毫米口徑的夏斯波槍，它的槍機附有橡皮圈，射擊時可封閉槍膛，防止漏氣。這種槍象普魯士武器一樣，它使用裝在紙藥筒上的圓柱錐形子彈，除射速之外，各方麵都比針槍優良，尤其在精度和射程方麵。
普魯士野炮雖然全部是克虜伯後裝線膛鋼炮，法國卻仍然依靠前裝線膛炮，此外，法國還采用一種搖柄操縱的機槍，但他們嚴格保密，使人難以捉摸，所以使用這種機槍應采取何種戰術並無發展。法國把這種機槍作為火炮而不是作為步兵武器使用的，這樣做從本質上講是一種災難，因為它造成了法國高級司令部的盲目優越感。他們把機槍作為火炮使用遭到了慘重失敗。但不幸的是許多觀察家錯誤地解釋了這種失敗(德國除外)，因此在英、法軍隊中推遲了使用機槍。這使得第一次世界大戰一開始，就遭受了嚴重挫折。事實上，英國士兵在19世紀末葉曾推薦使用機槍，但考慮到費用昂貴，議會拒絕為研製機槍撥款，結果，英國陸軍隻依賴使用標準步槍進行速射操練。這種做法，在1914年使有些德國人誤以為駐蒙斯地區的英步兵正規軍已裝備了機槍。與此同時，英國人認為德國在機槍問題上也同樣存在爭論。德國采用機槍的原因是為了彌補其預備隊射擊能力上的缺陷，但當時德國正規部隊也已裝備了機槍。
騎兵在大多數陸軍中仍然是一支精銳部隊。1866年騎兵的失敗並未影響其在衝鋒中的傳統作用。1870-1871年，普魯士曾適時而果斷地把騎兵用於掩護和偵察，但在新式步兵武器麵前，騎兵遭到了失敗。盡管如此，大部份陸軍中的騎兵仍然認為其失敗是由於對他們的使用不當，而不是在致命武器麵前易遭殺傷這一固有的弱點。
普魯士軍隊的編製，雖然毛奇作過調整，還改良了總參謀部，但基本上還是1866年作戰時的編製樣式。法國編製著重於把陸軍的軍這一級作為行政機動作戰單位。每個軍編有二個師，每師編有二個旅，每旅二個團，每團配屬有炮兵，一般四個炮兵連。其嚴重缺點是在總部和野戰軍中缺乏中心協調參謀機構。
雙方用的都是縱隊、橫隊相結合的線式戰術，當部隊需要時或接敵前，就從一種隊形變換成另一種隊形。部隊訓練是按這種設想安排的。法國繼續使用大群散兵，他們在過遠的距離上射擊，因而往往影響效果，難以在有利情況下發起攻擊。
毛奇的“戰略的進攻性、戰術的防禦性”這一概念，表述準確，是戰術方麵極有意義的發展。這是格拉夫洛特-聖·普裏瓦特和色當戰役獲勝的決定性因素。在這兩次戰役中，毛奇在騎兵幫助下進行巧妙的掩護和偵察，在大包圍圈中，沿著法軍交通線，在法軍後麵大搖大擺地前進。法軍別無選擇，隻有立即進攻以防止普魯士軍隊的伏擊。普軍主要依靠防禦火力的優勢贏得了戰鬥。
毛奇把步兵配置在能夠發揚戰術防禦火力、對抗翼側或後方敵人的位置上。這個戰略概念或進攻性機動，事實上並不新鮮，這個概念是李和傑克遜在1862、 1863年的第二次馬納塞斯和昌斯洛維爾戰鬥中首創，而格蘭特經曆了1864、1865年早期在裏士滿附近的殘酷戰鬥後又加以改進的。美國內戰中，北軍將軍還曾出色地運用這種戰術把李將軍最終驅趕到阿波馬托克斯。
這一時期諸兵種合成師的編製及其應用，在戰略戰術上對戰爭指導未見明顯效果。從1845年線膛槍大量使用到1878年後裝線膛槍的推廣，確實發生了革命性變革，但那隻是技術上的變革，還不是編製和戰術上的變革。火帽擊發線膛式步槍確實把炮兵逐出了步兵陣線，迫使火炮也采用線膛和後裝。這就最終廣泛地加強了戰場上炮兵的作用。線膛槍以及後來的線膛後裝槍，使線式戰術在戰鬥中付出了昂貴的代價。這在美國內戰的教訓中，顯示得最為清楚。但密集隊形的線式戰術仍被堅持運用，這使部隊遭受了不必要的巨大傷亡。
鐵路和戰爭
在接近19世紀中葉時，出現了鐵路，它成了新武器得力的後勤輸送手段，因而軍隊很快就利用鐵路以迅速運送人員及裝備。在1859年意大利戰爭中，法軍於三個月內用鐵路輸送了604,000名士兵和129,000匹馬。
美國內戰表明，保證軍隊在戰場上能夠長期堅持，鐵路起到了主要作用。毛奇透徹地研究了這種新運輸方式的潛在作用。在他的鼓勵下，普魯士軍隊在1866年，後來又在1870-1871年間廣泛地利用了鐵路。19世紀末，鐵路已日益顯示其重要性。19、20世紀交替之際，各國都動用了大量軍隊，如果沒有鐵路，就無法動員、機動及保證供應。
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