更新時間：2010-08-07
劉鴻亮1，2，3孫淑雲2
（1.浙江大學寧波理工學院，浙江寧波315100；
2.北京科技大學科學技術與文明研究中心，北京100083；3.河南科技大學政治與社會學院，河南洛陽471003）
摘要：鴉片戰爭時期，中英前膛裝滑膛炮的技術原理和其剛性炮架的承載裝置決定了其射速不可能很快。清軍重型鐵炮主要發射斤兩偏小的球形實心鉛鐵彈，射速大約1發/6分鐘。射速緩慢的原因有：鐵炮材質差，缺乏訓練的士兵擔心膛炸；重型鐵炮機動性不好，火繩點火，彈藥分裝、戰術落後等。此時的英軍重型鐵炮除了還在使用斤兩偏大的球形實心生鐵或熟鐵彈之外，已大量使用新式爆炸彈等,射速3發/2分鐘。其射速快的原因有：鐵炮材質好，士兵大膽施放而不必擔心膛炸；發射時有眾多輔助工具的配合，燧發機點火，定裝炮彈的採用、「舷炮線式齊射」戰術的運用等。以上原因就是清軍在射速方面「炮不利」和英軍「炮利」秘密之所在。技術是影響鐵炮射速快慢的直接因素，社會因素一方面通過影響技術而作用於火炮性能，另一方面通過戰略、戰術影響火炮射速的發揮。
關鍵詞:鴉片戰爭、前膛裝滑膛炮、射速、舷炮線式齊射戰術
鴉片戰爭時期，中英軍隊作戰方式主要是海陸炮戰，火炮是最主要的武器。因此，火炮的技術和性能以及與社會的關係是鴉片戰爭歷史和科學技術史研究的重要問題。此時期的中英主導型火炮樣式及機制原理基本相同，都是前膛裝滑膛炮，仍舊屬於以黑火藥做發射藥的前膛裝滑膛時代。炮形呈圓錐形體，炮膛呈圓柱體，有炮耳和尾紐等附件組成。清軍火炮形制設計仍然沿用西方16—19世紀中葉創立的「比例」思想（註：歐洲1598年火器著作裡有加農炮各部直徑與口內徑的關係示意圖〔1〕。如野戰加農炮的炮身常是以口內徑為a，口壁厚=0.5a,口外徑=2a,炮耳處壁厚=0.75a,底徑=3a），但尺寸偏離較大。主要是明末清初重型紅夷炮的延續，稍有改進。現根據彈道特性劃分，主要有以下幾種類型：重型紅夷炮、輕型火炮、沖天炮、抬炮等。每種類型中又有類別，如紅夷炮中分單層體、雙層體和三層體結構；輕型炮中分紅夷炮型和子母炮型（子母炮也有單層體和雙層體結構）。英軍火炮在形制構造上已標準化，火門的燧發機點火裝置、瞄準的立表裝置和尾紐的圓環裝置改進很大。分為炮管較長而彈道低伸的加農炮、炮管適中而彈道較彎曲的榴彈炮、炮管較短而彈道彎曲的陸上用臼炮、海上用卡龍炮以及康格裡夫火箭炮等，火炮因用途而配套，射程與殺傷力遠近兼顧，其類型已適合了陸戰、海戰、攻城戰、山地戰等戰術需要，水平明顯高於清軍火炮。
火炮技術包括形制、種類、材質、製作、彈藥技術等，火炮技術不同，必然導致火炮性能各異，火炮性能包括射程、射速、機動性、射擊精度和炮彈的殺傷力等。射速是火炮性能中很重要的一環,因為當時的中英火炮都是前膛裝滑膛炮和使用著剛性炮架的承載裝置，射程不遠和射擊精度很差，在海戰中，雙方艦隊往往在100─200米的距離內以水平射角發射，這時射速比射程和射擊精度要重要得多。中英鐵炮射速迥異是導致清軍失敗的重要原因，鐵炮射速的差距是由什麼原因造成的？以往的研究者限於一些客觀條件，缺乏從技術方面的深入探討,這影響了我們對鴉片戰爭時期中英火炮整體技術水平的瞭解。筆者希望從科學技術史的角度對中英鐵炮射速進行比較研究,探討影響中英鐵炮射速差異的技術與社會因素，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堅實的基礎（註：此時期的中英火炮壓倒優勢都為鐵炮，銅炮比例不大，所起的作用有限，故本文僅談及鐵炮）。
一、影響鐵炮射速的技術因素分析
火炮射速是在規定的時間內，在不損壞火炮、不影響射擊精度和保證安全條件下發射炮彈的能力。火炮發射炮彈的快慢，反映著火炮威力的大小。
影響因素之一：裝填彈藥的方式遲滯射速的提高。前膛裝滑膛炮因裝彈程序複雜而使射速緩慢。如歐洲16世紀以來迄至19世紀中期以前，陸上用加農炮的裝藥、填彈、發射過程：《美國海軍》中說：「首先將火藥（裝在一個帆布袋中）裝填到藥膛中，用軟布包裹起來的炮彈填放在火藥上面的彈膛中，之後將一枚長釘插入到火炮後上部的『撞擊孔（裝填烘藥和點火用的小孔）』中並刺穿藥袋，將少許火藥（也是黑火藥，唯硫磺比例稍高）倒入撞擊孔中，然後便點火了。火炮發出震耳欲聾的響聲，並且出現很大的後坐力，而繫在船體上的炮索則對火炮起到固定的作用。用水將炮管濕以消滅可能存在的殘餘火星，然後重新開始上述週期」〔2〕。至於海上用艦炮發射炮彈的辦法:《武器和戰爭的演變》中說：自17世紀初葉起，「英國海軍的基本戰術是以五艘艦為一組，每次只有一艘戰船用舷側炮向敵艦射擊，其餘各艦忙著裝填彈藥。一艘艦射擊完畢第二艘射擊，一艘接一艘依次射擊」〔3〕。《海上實力》中說：19世紀中期以前的英軍「『舷炮齊射』一般並不是一艘艦上一側所有的火炮同時發射，那樣會嚴重損傷船骨。通常是先發射前炮，然後按順序依次發射，除非敵艦的相對位置發生變化」〔4〕。歐洲許多著作附有18世紀末以來的火炮發射程序圖〔5〕，依次為發射炮彈的專用工具、刷膛、裝填彈藥、搗實、支好炮架、瞄準、點燃火門將炮彈發射出去。承載在四輪炮架上的艦炮與雙輪支撐的陸地用火炮相比，主要是後坐靠繩索控制，其餘完全相同。
鴉片戰爭時期，英軍艦炮除燧發機（它產生火花進入火門引起點火，代替了過去鬆散的火繩點火）的點火裝置和定裝彈藥的採用發生變化外，其餘程序依然如故。以上看出,前膛裝滑膛炮由於裝填彈藥速度緩慢，故射速不會很快。
因素之二：火炮發射後調回原位費時費力。鴉片戰爭時期中英炮架皆為前裝架退式的剛性炮架，至於後裝架退炮和管退炮的出現，那已是19世紀70年代以後的事了。剛性炮架通過耳軸與炮架直接剛性連接，炮身只能繞耳軸俯仰轉動，與炮架間無相對運動，發射時整炮後坐。因此，火炮通常造得很重，以便穩定炮位，但在人工搬運或用牛馬拖運時，均很困難。火炮恢復到發射位置、重新瞄準需延誤時間，射速受到影響。
因素之三：火炮發射炮彈後，炮膛發熱，需要冷卻，才能重新裝填火藥，冷卻越慢需要等待的時間越長。
因素之四：每次火炮發射後，都要花費時間清理炮膛。因為黑色有煙火藥中的硫磺是一種粘固劑，它能使炭和硝石結合在一起。這種火藥在爆發時有很大一部分變成堅硬的微粒，留在膛面上並且像一股煙似地被噴射到空氣中。殘渣需反覆擦拭，才能使炮膛恢復光潔，否則就會使之受損而縮短使用壽命，甚至會發生嚴重的後果。
因素之五：黑火藥質量影響燃燒完全程度，質量不好的火藥產生大量黑色煙霧，影響視線，耽擱再一次的發射時間。
因素之六：點火裝置的優劣與炮手操炮的熟練程度影響射速。
二、中英鐵炮的射速
清軍鐵質岸炮的射速。鴉片戰爭前後，清軍裝備處於冷熱兵器混用的時代，主導型加農炮技術大致處於歐洲17世紀系列的水平上。儘管在戰爭前後，經過眾多火器家們的努力，火炮總體水平已和英軍縮小了一些差距。廣東佛山鑄造的生鐵炮基本上反映了當時沿海炮台所用海岸炮的狀況，也是清軍最佳火炮的縮影。戰船是火炮的載體，清軍戰船性能由於和英軍戰列艦差距太大，火炮性能不佳，故戰爭始終，除了十幾次的海陸炮戰外，清軍沒有一次海上大規模的抗英激戰。即清軍抗敵的火炮主要是岸炮。清朝主導型火炮屬於西方的加農炮型,發射的炮彈為斤兩偏小的球形實心鉛鐵彈,霰彈、鏈彈、爆炸彈比例極小。而加農炮型從16-19世紀的三百年間,技術上的改進都是圍繞炮車和減輕炮筒重量而發生,射速變化不大。在此期間的中國對內對外的戰爭中,以重型加農炮為代表的西式火器的應用和製造改變了傳統的作戰方式、戰鬥編成和具體戰術,火炮的裝備數量、先進程度以及火器的配套設施,越來越成為決定戰爭勝負的重要因素。但是,西式火器最大的缺點就是長於攻城，拙於野戰，裝填發射速率不高。且炮體笨重，無法迅速轉移陣地，故在野戰時，各敵對方每役所能動員的火炮數尚不足以構成有效的火網,多只能在開戰之先就定點轟擊，當敵我情勢發生逆轉，則往往無法機動反應,因此,此時的兵士只有靠冷兵器貼身肉搏。這也解釋了從15世紀迄至19世紀70年代以前,為什麼中國在對內對外的戰爭中,冷兵器始終退不出戰爭舞台、以火炮為代表的火器為什麼不能完全主宰戰場的根本原因。
鴉片戰爭時期，清軍火炮射速與英軍相比，差距明顯。因為清軍傳統型火炮─紅夷大炮技術大致處於歐洲17世紀加農炮的水平上，而歐洲火炮在16-17世紀的射速,大量史書有明確的記載。《1449─1660年之間的英國武器或戰爭》中云:17世紀,「英國野戰炮在一天內發射60或70次,通常需要2個炮手和10個助手,小炮諸如鷹炮能在一天之內發射140次,所需的人更少」〔6〕。即大炮每小時8發左右,小炮是其的2倍。《文藝復興時期歐洲的武器和戰爭》中云：「在19世紀，火炮每小時發射多於12次，此和火器家威廉?愛爾頓1646年設計的每小時19次差不多，火炮家格蘭斯建議所有火炮在發射40次後至少應冷卻一小時，為還原射擊效果，平均每炮每小時發射8次，……每天每炮僅發射100次，等於每小時8次，每天射擊12或13個小時。……另一個須考慮的是銅炮和鐵炮易於損壞，銅炮在發射600次，鐵炮在發射1000次後，就已不太堪用」〔7〕。即8-12次/小時,平均為1次/6分鐘。
鴉片戰爭時期，清軍重型前膛裝滑膛炮因機動性不強和裝填彈藥程序複雜，發射炮彈頻率不高。在《海國圖志》（卷87）中有清軍火炮發射過程的記載：「將炮門掩閉，用濕透炮刷子掃淨炮膛，然後下藥，用木棍送入炮膛，次下彈子，又用扎就麻球，如膛口大小塞入膛內使藥不四洩，彈出有力。裝畢再放，放畢如前法挽回，再裝連發。四五炮後，須少停片刻，以防炮身透熱」〔8〕。
清軍火炮射速,應和歐洲17、18世紀的火炮射速差不多，即1次/6分鐘，它們通常帶的火藥大約能維持這樣的射速一小時，但炮管無法承受持續射擊，隔一段時間就需休息以冷卻。如《演炮圖說輯要》（卷3）中說：「我發一炮，彼可三炮，一船抵擋一炮台」〔9〕。清軍炮台裡的重型火炮射速與英軍小炮相比射速要慢得多，再加上有不常操練的通病，射速更慢。當然，清軍也在模仿著英軍火炮的發火裝置，也在逐漸提高著射速。《對華作戰記》中載，1842年6月20日的中英上海之戰，「清軍銅鑄大炮完全仿照英軍發射18磅彈炮的大口內徑短炮的式樣鑄造，艦炮上澆鑄了瞄準器，還有火門，鑽了孔，和火石製成的槍機密切配合，在我們所看到的中國人使用的戰爭武器中，這些是最最合用的了」〔10〕。此處說清朝銅炮採取了燧發機點火裝置，推斷仿造的鐵炮與此應是一樣。
鴉片戰爭時期英軍鐵質艦炮的射速。英軍艦炮的尾紐設計與同名陸軍火炮有一定差別，因為在甲板上移動不必考慮越野問題，船上的炮車沒有採用野戰炮車的兩個大徑木輪。它有一個顯著特點是尾部有一個圓孔，其作用是栓放繩子和穿插螺旋十字鐵架，使火炮固定在船體上。英國鐵炮除了還在使用斤兩偏大的球形實心生鐵或熟鐵彈之外，已大量地使用鏈彈、槓彈、霰彈、葡萄彈、榴霰彈、新式爆炸彈和燃燒彈等。至於爆炸彈所佔的比例，如此時的英軍三層甲板戰艦均配置了60%的實心彈加農炮和40%的空心爆炸彈火炮。
據歐洲史料記載，英軍艦炮射速有1發/分鐘、1.5-2發/分鐘、3發/2分鐘的數據。《400—2001年間英國和愛爾蘭的海軍史》中云：「英國17和18世紀海軍戰術急劇地提高，前裝和由四輪驅動的標準艦炮的設計卻變化很小，但是，艦炮射速大約提高了6倍，在它的高峰階段達到了1發/分鐘」〔11〕。
《1815年英法滑鐵盧之戰》中云：「歐洲加農艦炮允許發射1或1.5小時，（大約每門炮發射180次炮彈，包括霰彈）。在滑鐵盧戰爭中，英軍火炮平均發射了129次炮彈」。這裡，英軍火炮射速為1.5—2/分鐘〔12〕。
《英法海戰》云：18世紀末以來，英國「軍艦駛往戰場時，艦長按戰備的規定，嚴酷地訓練水兵。炮手們的射擊速度是英國皇家海軍的一大驕傲。後來在尼羅河戰役中成為納爾遜忠實的『兄弟團』成員的科林伍德艦長，將他的炮手的射擊速度訓練到驚人的程度，平均每3發炮彈/2分鐘」〔13〕。《1793-1830動亂時代的戰爭與和平》中說：18世紀末19世紀初以來，英國艦炮的射速約為3發/2分鐘〔14〕。
清朝史料有對英國重型艦炮射速記載的數據。1832年江蘇清河人蕭令裕著的《英吉利記》中說，其國「有大銃，能於兩刻間連發四十餘次，恐涉於誇，然亦可見其概矣」〔15〕。即約3發/2分鐘。鴉片戰爭是英國發動的一場海盜劫掠式的冒險行動，其士兵是從本土或印度等地臨時徵集的僱傭兵，這些訓練欠佳的士兵發射艦炮自然要慢一些。故蕭令裕的記載應是可信的。
史料有英國小型火炮射速記載的數據。《停滯的帝國》中說:如早在鴉片戰爭之前的1793年，英使馬嘎爾尼使團來華，此時，英軍小型火炮射速很快，使團攜帶了8門小型銅質野戰炮。1793年8月19日的野戰炮射擊表演中，這幾門炮每分鐘能發射7顆炮彈（當時清軍火炮每分鐘只能發射1發，而歐洲火炮也只能做到每分鐘發射1-2發），開炮迅速、準確、靈活，大大優於清軍中裝備的火炮〔16〕。
綜合上述東西方史料，可見鴉片戰爭時期，英軍重型艦炮的射速為3發/2分鐘，6分鐘可打9發,小型火炮射速比之要快一些,重型炮射速是清軍重型鐵質岸炮的9倍。
三、中英鐵炮射速迥異對鴉片戰爭勝負起著重要的作用
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、戰術運用和武器優劣等多種要素的整合。從長遠、總體來說，戰爭的性質（正義與邪惡）決定戰爭的勝負（勝利與失敗）,從短期、局部來說，戰略、戰術和武器可以是戰爭勝負的決定性因素。而戰略、戰術在戰爭中作用的發揮與武器的優劣有重要的關係。在某一特定戰爭中，武器性能的優劣甚至對其勝負起決定性作用。因此我們一方面反對唯武器論，另一方面要非常重視武器的作用。
如在射速方面，清軍鐵炮由於壁厚、形體龐大，加上炮架機動性不好，主要在海岸炮台禦敵，此必然影響其射速的發揮。英軍鐵炮形體小，又借助於炮架和戰列艦、蒸汽船的機動性好的優勢，在射速方面發揮充分。因此，清軍遭到慘敗。《鴉片戰爭檔案史料》（冊6，頁737,注:天津古籍出版社1992年輯錄。以下簡稱《史料》,冊數和頁碼附後）中載，道光二十二年（1842）十二月十八日，浙江巡撫劉歆珂奏：「我炮於放畢之後，須另裝子藥，不能即時續放。彼則一船之炮甫畢，一船之炮又來，接續不斷，急如驟雨」。《風帆時代的海上戰爭》中云：1839到1843年間的英國對華戰爭。英軍靈活開展兩棲軍事活動。利用印度海軍蒸汽船把戰列艦牽引進入中國河道，再打垮沿河主要堡壘，並護送英軍士兵登陸，以切斷供應北京漕糧的大運河航路。就這樣，英軍把強大的海軍火力和具有戰術靈活性的蒸汽船結合起來，敲開了天朝帝國厚厚的保護甲〔17〕。
中英鐵炮射速不同對戰爭勝負起著重要性影響，時人對此多有議論。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〔18〕。這裡的「炮利」，射速應是重要的一環。如《林則徐書簡》中載，1842年8月，林則徐回憶中英戰爭時雙方火炮射速的差別：「彼之放炮，如內地之排槍，連聲不斷，我放一炮後，復輾轉移時，再放一炮，是技不熟也。求其良且熟焉，亦無他深巧耳。不此之務，即遠調百萬貔貅，只恐供臨敵之一哄」〔19〕。《叢刊?鴉片戰爭》（冊3，頁456）中載，《道光朝留中密奏》中說：旨授兩江總督的耆英在戰後親赴戰場訪察實況，他得出結論：「逆夷兩面排炮，人藏艙底，接連數船，照準苗頭，輪轉施放，或東或西，權操必中。我之炮位，安設炮台塘岸，雖有炮車可以推轉，而究系重笨不能移動之物，彼於一二十里之外，可以擊我中堅，我炮致遠，不過數里。……是彼逸我勞，彼靈我笨，不能取勝，並非戰之不力，亦非防之不嚴，不獨吳淞一口為然，即閩、廣、江、浙等省之失利，亦無不皆然。臣所以見，證諸所聞，忿恨之餘，不禁為陣亡殉節諸臣及被難居民痛哭也」。
四、中英鐵炮射速迥異的技術原因分析
其一,鐵炮材質好壞影響其性能的發揮,繼而對其射速產生較大影響。此時的中英鐵炮炮身雖均為鑄鐵組織，但清軍鐵炮以白口鑄鐵為主，英軍鐵炮以灰口鑄鐵為主。灰口鑄鐵性能優於白口鑄鐵，故英軍鐵炮材質優於清軍〔20〕。鐵炮材質上的差異本身就對射速有影響。清朝鐵炮組織以白口鑄鐵為主，白口鑄鐵導熱率較灰口鑄鐵低、吸震性不如灰口鑄鐵良好，灰口鑄鐵由於石墨對基體的割裂而使震動能不利於傳遞，石墨片越多越粗，吸震性能越好。熱導率上的差異使白口鑄鐵炮較灰口鑄鐵炮發射後冷卻較慢，重新裝彈需要等待的時間要長一些，造成清軍發射炮彈的頻率即射速要比英軍低。吸震性方面的差異使白口鑄鐵炮較灰口鑄鐵炮發射時震動更大，在炮架上的平穩度下降要多，調節復位耗費時間就長一些，射速相應要低。
清軍鐵炮多為白口鑄鐵材質，它性脆，鐵炮發射時易產生裂紋，反覆使用會炸裂。《演炮圖說》等不同史料中繪製有清軍開炮時的情景，炮手由於害怕火炮炸裂，故引火門的炮手離火門很遠點燃引門，周圍炮手為防意外，皆採取了防護措施〔9〕。如此狀況,遲滯鐵炮射速。清軍為防止鐵炮炸裂，一則採用加厚炮壁的辦法。如在鐵炮結構方面，文獻研究和實地調查均發現該時期的清軍鐵炮炮體龐大，炮壁較厚，如紅夷炮尾徑/口徑的值大於3的佔有較高比例，此特徵具有普遍性。龐大、壁厚的炮體制約了鐵炮的機動性，靈活性和射速,而且限制了炮彈的大小。一則採用雙層鐵、三層鐵或鐵芯銅體結構即複合材料的辦法,炮管層層相套，自然內膛不會很大，這雖然減少了炸膛的幾率，但發射的炮彈必然較小。
英國鐵炮用性能較好的灰口鑄鐵材質，灰口鑄鐵脆性較白口鑄鐵低，耐熱疲勞性能較白口鑄鐵好，火炮發射時不易產生裂紋，減少反覆使用炸裂的現象，故炮壁不必要加厚。英軍鐵炮炮壁薄，同樣口外徑的鐵炮，口內逕自然要大，裝填的炮彈自然增大，威力就相應增大。之所以產生中英鐵炮壁厚度的不同，是與鐵炮材質直接有關。灰口鑄鐵中的石墨使鑄件的切削屑易脆斷成碎片，且石墨性軟且滑膩，本身對刀具有一定潤滑作用，因而具有優良的切削加工性能，使得火炮內膛能被機械加工成盡可能大的直徑，炮壁相應就薄,炮體相應就輕和小,機動性就強,射速就快。火炮材質因為好，英軍發射時不必擔心炸膛的問題，射速自然要快一些。《風帆時代的海上戰爭》中說：英國自18世紀50年代以來，鐵質火炮的質量在世界上首屈一指，故炮手不必擔心火炮炸裂的問題。英軍炮手開炮速度很快，在近戰中，英軍會給鐵炮雙重裝填，連發兩炮。鴉片戰爭之際，英軍對清軍作戰應應是如此。
其二，中英鐵炮炮體的大小制約其發射的頻率。戰爭前後，清朝炮匠為使厚壁起到防止炸裂的效果，故所造炮體龐大，炮口內徑相對很小，此特徵具有普遍性，在文獻中多有記載。《史料》（冊3，頁40）中載，道光二十一年（1841）正月初十日，欽差大臣琦善奏：虎門「適用之炮無多，其餘原制均未講求，炮形極大，炮口極小」。此時期清軍水師戰船實力與英軍相差懸殊，所以在戰爭中，清軍只能採取捨水就陸、沿海築土城、建炮台、造巨型火炮的戰略方針對抗英軍「舷炮線式齊射」戰術。如《史料》（冊2，頁654）中載，道光二十年（1840）十二月初二日，浙江巡撫劉歆珂奏：「該夷船堅炮利，若在洋面接仗，是以我所短，就彼所長。總以堪擇要口，修築炮台，製造巨炮，嚴密防守為第一要策」。但是，巨型火炮必然導致其機動性不好，進而影響其射速和射擊精度等。
英軍鐵炮在結構方面，文獻研究和實地調查均發現其炮體相對較小，炮壁較薄，製造較規整,此特徵具有普遍性。《海國圖志》（卷88）中說：「夷船上炮式不長，皆自二尺至四尺，最長七尺止。六七尺者發多中，三四尺者，彈雖到靶，或高或下或偏，而口自徑二寸至六寸，此外未見矣」。炮體較小的英軍鐵炮射速要快於清軍,時人對之是很清楚的。《叢刊?鴉片戰爭》（冊3，頁471）中載，《道光朝留中密奏·林則徐片》中說：「我炮施放，一出之後，彼炮已接踵而來，官兵容身無地，不及裝藥再放，是彼炮可以連環接續，而我一炮止有一出，發而不中，等諸無炮」。
其三，火炮發射時有無足夠多的輔助設施配合,直接影響火炮射速。《演炮圖說輯要》和《海國圖志》中都繪製有清朝紅夷炮發射時的附件圖。諸如裝麻球和鐵彈用的竹籃、鐵鏟、送藥鉤、裝藥袋的木桶、牽拉鐵炮的鐵圈、鐵鉤、火門處倒烘藥的藥角、點火用的火龍鞭等。這些附件主要起穩定炮位，裝填、施放彈藥和苫蓋、保養火炮的作用。
在點火裝置上，戰爭前後,清軍清軍鐵炮除仿製英軍的極少數的燧發機外，都為慢速火繩點火裝置。火繩的效用，《海國圖志》中載：「其不便有二：臨陣忙亂，倘裝放偶疏，則貽害甚巨。又紙信恐雨淋濕，烘藥恐風吹散，晦夜尤為不便」。火繩一般是用硝酸鉀溶液燻煮和晾乾而成，也有用榕樹等樹皮製成。火繩點火由士兵手工操作，本身就不會快；清政府為了縮減軍費開支，火繩一向系兵丁自備。《籌海初集》（卷4）中對之多有記載〔21〕。如此，火繩質量難以保證。再加上火繩容易受潮等因素的影響，以及鐵炮炮管質量問題，致使清軍火炮射速較慢。英軍鐵炮打火裝置除大量使用引信和燧石擊發器擊發外，少量的火炮還採用了雷汞底火，以撞針擊發。《演炮圖說輯要》（卷2，頁8）中對燧石擊發器和雷汞底火有詳細介紹。海戰中戰艦的晃動使得瞄準困難，燧發機和雷汞底火的優越之處在於沒有發射延遲，而普通引信通常需要幾秒鐘的時間才能引爆發射藥。這樣炮手瞄準以後可以立刻發射，大大提高了射速。
在炮架和炮台的機動性方面，清軍重型岸炮炮體龐大，炮架大多是用粗劣木料製成，設計不合理，操作難度大,火炮架在炮架上，調整左右和上下的射界極其困難，機動性差,射速慢。不少統兵大員對炮車、炮架不甚重視，許多火炮甚至沒有炮架。同時,火炮的機動性還取決於海岸炮台的構建。戰爭之際，清人對西方軍隊陸戰能力評估不足，故海岸炮台選址大多不當，設計與構築處在「幼稚階段」，垛口設計要麼太小或太大，炮架多為固定式，射界受到限制，有的甚至只能作單向發射，大大降低了射速和殺傷效果。如《對華作戰記》中說：1841年9月4日的中英第二次定海之戰，「清軍一個配有18門炮的炮台修築得非常好，唯一不變的是根據他們通常習慣，炮眼的射界很小，其射擊扇面的寬度只能使炮左右移動5o」〔10〕。戰爭後期，清軍為了提高機動性，對炮架逐漸重視起來，製作數量十分巨大。但是，從總體上看，製作的新式炮架車輪偏小，功能都是防禦性的，缺乏主動進攻的意識。何況這種改進還只涉及少數火炮，因此，改進的炮車、炮架在戰爭中發揮作用有限。
英海陸軍所用炮架木質堅實，能經得起火炮發射時的震動，加之蒸氣動力鐵殼火輪船的優勢，火炮利用軌道旋轉發射的做法,使其機動性好，射速快。陸軍用炮架用雙車構成，炮手通過移動炮尾下方的木契子來提高炮口。艦炮炮架由四輪小車構成,可以通過運動自行抵消火炮發射的後坐力,而不會對木質船骨造成損害。《演炮圖說輯要》（卷4）中云：「西洋各國戰船，長炮皆用此架，所須木料甚省，用之極為靈便，炮之大小酌量配架。其架頗高，難得大木，故用堅木四片合制」。英艦炮炮架的具體裝置在《英法海戰》中說：18世紀中期以來，英國用法蘭絨藥包代替絲綢藥包，不會在炮膛裡留下未燼的殘渣及煙詬；將火藥與炮彈之間的彈塞浸濕，以減少彈塞燃燒的可能性與避免產生煙詬；將內裝火藥的鵝毛管插入火炮火門，這比以前採用角制火藥筒向火門倒藥的方法要快些；設計了一套彈簧鉛錘裝置，減少了炮的後坐力，使火炮能更快地退回到發射位置；製造了一套復合滑車裝置，擴大了火炮的射擊角度，可左右水平移動45o，炮手能更準確、更靈活地瞄準目標〔13〕。《風帆時代的海上戰爭》中云：「19世紀初，海軍加農炮炮架配有四個輪子或手推車，使炮能在有限的空間裡有效使用，同時炮身與強滑車連用，可以控制炮身反彈，把炮拉回船內重新裝上彈藥後再拉出發射。在訓練有素的船員手中，完成這個過程耗時不會超過一分鐘」。
在火炮製作及彈藥部件標準化方面，如火炮重量、樣式、炮彈大小和定裝彈藥是否統一，必然影響射速。清軍重型鐵炮多採用傳統的泥范鑄造技術,效率低。范模只能一次使用，用後打碎，一般是一模一炮。即清朝各省製造炮位其尺寸、大小、做法互異，即使一省之中，同一名目，尺寸、斤兩的炮位也有可能不同。火炮由於重量、樣式多而雜，製作不規範，使得炮彈難與之對應,操作艱難,射速必然緩慢。
英軍火炮製造在16世紀創製的泥型鑄模的基礎上已發生了技術革新。一則在18世紀末期新創的砂型鑄炮技術。砂型透氣性好，免除長時間烘烤砂型，並減少鑄件疏鬆、氣孔、砂眼等缺陷。砂型可反覆使用，同一模可多次製作砂型，可成批鑄造同樣的火炮，為機械加工帶來便利。故《演炮圖說輯要》（卷4）中云：英44炮戰艦「炮位只長短兩式，長者同模鑄就，短者亦然，並無別式」。即火炮在形制構造上已標準化，種類相對較少，操作簡便，便於掌握。不同甲板上的艦炮重量不同，發射與之匹配的不同口內徑的炮彈。二則在18世紀50年代以後,英國採用了先鑄成實心炮，然後用蒸汽機驅動的鏜孔機鑽出炮膛的技術。避免制型芯與固定型芯等工序。三則炮彈採用蠟模鑄造，外壁消除了范線，表面光滑。彈藥組合定裝化,保證射速提高。英人著作《火炮》中說：歐洲野戰炮幾乎都裝填定裝炮彈，彈藥都置於一個部件中，這對使用爆破彈的火炮來說尤為重要。人們將爆破彈安放在木製或金屬圓盤中，用帶子將其固定，使其引信朝向炮口，推進火藥包也栓在圓盤上，這樣就製成了一個完整的炮彈。這種炮彈在發射前需要稍作準備，但能使火藥和爆破彈安全得多，而且比使用散火藥時的裝填速度要快得多〔22〕。
其四，中英軍隊作戰戰術存在差異,大大影響鐵炮射速。戰爭時期，中英軍隊裝備火炮的數量、性能，以及與之相關的炮彈、火藥、戰船等製造與使用技術諸多方面的反差。清軍在此反差的前提下，並有戰術、戰法、軍隊編成、情報、訓練以及兵員素質等方面遜色於英軍，這些反差的總和，便形成雙方戰鬥力的較大懸殊。英軍鐵炮的優勢和新作戰方式的採用，是其侵略得逞的原因。清軍鐵炮的劣勢和作戰方式的陳舊，是其守衛失敗的關鍵。
《叢刊?鴉片戰爭》（冊3，頁284）中載有直隸總督琦善闡明的清軍海陸迎敵戰術，如水師戰術只限於拋擲火球、火罐，施放火箭、噴筒以及爬桅跳船各種技術，採用接舷肉搏戰和橫陣衝撞戰術。此等破夷之法，嚴重滯後於世界軍事作技術和戰術的發展。英軍使用「舷炮線式齊射」戰術，猛攻清軍一處炮台，然後以側翼迂迴包抄戰法將仍堅持在陣地上的清軍殘部逐走,虎門、廈門、定海、鎮海、寶山失事情形，如出一轍。
英國從17世紀50年代以來，皇家海軍的戰列艦使用「舷炮線式齊射」戰術。大約是盡可能地靠近敵艦，以便進行猛烈轟擊促使其投降。為了達到如此殺傷效果，通常需長管炮和短管炮的相互配合。通常是12艘戰艦編成一個戰鬥隊形，首尾相接，排成一路縱隊，在敵方近處通過，當各艦駛過敵艦時，艦上的大炮一齊向敵開火，集中火力徹底摧毀目標。
鴉片戰爭之際，英軍「舷炮線式齊射」戰術，使之依次連續發射炮彈，整體上提高了射速，形成持續不斷的火力轟擊清軍目標，使固守在炮台的清軍實在難以招架。《史料》（冊4，頁30）中載，道光二十一年（1841）七月十二日，閩浙總督顏伯燾奏：中英廈門之戰，英夷船「以七八隻併力攻一炮台，其餘先後夾持，旋攻旋進，一台破又攻一台，兇猛異常」。《史料》（冊5，頁388）中載，道光二十二年（1842）五月初一日，揚威將軍弈經等奏：英艦炮「俱系兩面排列，大船約長三十餘丈，有炮六七十門，小號船隻亦長有二十丈，列炮三四十門，光從大船桅頂開炮數聲，各船大炮即接連同時開炮，聲如迅雷，勢如驟雨。……兼之逆船隨時掉轉，可以兩面輪替開炮，其勢更屬不敵，兵勇業已傷亡甚多」。