其三,火炮发射时有无足够多的辅助设施配合,直接影响火炮射速。《演炮图说辑要》和《海国图志》中都绘制有清朝红夷炮发射时的附件图。诸如装麻球和铁弹用的竹篮、铁铲、送药钩、装药袋的木桶、牵拉铁炮的铁圈、铁钩、火门处倒烘药的药角、点火用的火龙鞭等。这些附件主要起稳定炮位,装填、施放弹药和苫盖、保养火炮的作用。
在点火装置上,战争前后,清军清军铁炮除仿制英军的极少数的燧发机外,都为慢速火绳点火装置。火绳的效用,《海国图志》中载:&ldo;其不便有二:临阵忙乱,倘装放偶疏,则贻害甚巨。又纸信恐雨淋湿,烘药恐风吹散,晦夜尤为不便&rdo;。火绳一般是用硝酸钾溶液熏煮和晾干而成,也有用榕树等树皮制成。火绳点火由士兵手工操作,本身就不会快;清政府为了缩减军费开支,火绳一向系兵丁自备。《筹海初集》(卷4)中对之多有记载〔21〕。如此,火绳质量难以保证。再加上火绳容易受潮等因素的影响,以及铁炮炮管质量问题,致使清军火炮射速较慢。英军铁炮打火装置除大量使用引信和燧石击发器击发外,少量的火炮还采用了雷汞底火,以撞针击发。《演炮图说辑要》(卷2,页8)中对燧石击发器和雷汞底火有详细介绍。海战中战舰的晃动使得瞄准困难,燧发机和雷汞底火的优越之处在于没有发射延迟,而普通引信通常需要几秒钟的时间才能引爆发射药。这样炮手瞄准以后可以立刻发射,大大提高了射速。
在炮架和炮台的机动性方面,清军重型岸炮炮体庞大,炮架大多是用粗劣木料制成,设计不合理,操作难度大,火炮架在炮架上,调整左右和上下的射界极其困难,机动性差,射速慢。不少统兵大员对炮车、炮架不甚重视,许多火炮甚至没有炮架。同时,火炮的机动性还取决于海岸炮台的构建。战争之际,清人对西方军队陆战能力评估不足,故海岸炮台选址大多不当,设计与构筑处在&ldo;幼稚阶段&rdo;,垛口设计要么太小或太大,炮架多为固定式,射界受到限制,有的甚至只能作单向发射,大大降低了射速和杀伤效果。如《对华作战记》中说:1841年9月4日的中英第二次定海之战,&ldo;清军一个配有18门炮的炮台修筑得非常好,唯一不变的是根据他们通常习惯,炮眼的射界很小,其射击扇面的宽度只能使炮左右移动5o&rdo;〔10〕。战争后期,清军为了提高机动性,对炮架逐渐重视起来,制作数量十分巨大。但是,从总体上看,制作的新式炮架车轮偏小,功能都是防御性的,缺乏主动进攻的意识。何况这种改进还只涉及少数火炮,因此,改进的炮车、炮架在战争中发挥作用有限。
英海陆军所用炮架木质坚实,能经得起火炮发射时的震动,加之蒸气动力铁壳火轮船的优势,火炮利用轨道旋转发射的做法,使其机动性好,射速快。陆军用炮架用双车构成,炮手通过移动炮尾下方的木契子来提高炮口。舰炮炮架由四轮小车构成,可以通过运动自行抵消火炮发射的后坐力,而不会对木质船骨造成损害。《演炮图说辑要》(卷4)中云:&ldo;西洋各国战船,长炮皆用此架,所须木料甚省,用之极为灵便,炮之大小酌量配架。其架颇高,难得大木,故用坚木四片合制&rdo;。英舰炮炮架的具体装置在《英法海战》中说:18世纪中期以来,英国用法兰绒药包代替丝绸药包,不会在炮膛里留下未烬的残渣及烟诟;将火药与炮弹之间的弹塞浸湿,以减少弹塞燃烧的可能性与避免产生烟诟;将内装火药的鹅毛管插入火炮火门,这比以前采用角制火药筒向火门倒药的方法要快些;设计了一套弹簧铅锤装置,减少了炮的后坐力,使火炮能更快地退回到发射位置;制造了一套复合滑车装置,扩大了火炮的射击角度,可左右水平移动45o,炮手能更准确、更灵活地瞄准目标〔13〕。《风帆时代的海上战争》中云:&ldo;19世纪初,海军加农炮炮架配有四个轮子或手推车,使炮能在有限的空间里有效使用,同时炮身与强滑车连用,可以控制炮身反弹,把炮拉回船内重新装上弹药后再拉出发射。在训练有素的船员手中,完成这个过程耗时不会超过一分钟&rdo;。
在火炮制作及弹药部件标准化方面,如火炮重量、样式、炮弹大小和定装弹药是否统一,必然影响射速。清军重型铁炮多采用传统的泥范铸造技术,效率低。范模只能一次使用,用后打碎,一般是一模一炮。即清朝各省制造炮位其尺寸、大小、做法互异,即使一省之中,同一名目,尺寸、斤两的炮位也有可能不同。火炮由于重量、样式多而杂,制作不规范,使得炮弹难与之对应,操作艰难,射速必然缓慢。
英军火炮制造在16世纪创制的泥型铸模的基础上已发生了技术革新。一则在18世纪末期新创的砂型铸炮技术。砂型透气性好,免除长时间烘烤砂型,并减少铸件疏松、气孔、砂眼等缺陷。砂型可反复使用,同一模可多次制作砂型,可成批铸造同样的火炮,为机械加工带来便利。故《演炮图说辑要》(卷4)中云:英44炮战舰&ldo;炮位只长短两式,长者同模铸就,短者亦然,并无别式&rdo;。即火炮在形制构造上已标准化,种类相对较少,操作简便,便于掌握。不同甲板上的舰炮重量不同,发射与之匹配的不同口内径的炮弹。二则在18世纪50年代以后,英国采用了先铸成实心炮,然后用蒸汽机驱动的镗孔机钻出炮膛的技术。避免制型芯与固定型芯等工序。三则炮弹采用蜡模铸造,外壁消除了范线,表面光滑。弹药组合定装化,保证射速提高。英人著作《火炮》中说:欧洲野战炮几乎都装填定装炮弹,弹药都置于一个部件中,这对使用爆破弹的火炮来说尤为重要。人们将爆破弹安放在木制或金属圆盘中,用带子将其固定,使其引信朝向炮口,推进火药包也栓在圆盘上,这样就制成了一个完整的炮弹。这种炮弹在发射前需要稍作准备,但能使火药和爆破弹安全得多,而且比使用散火药时的装填速度要快得多〔22〕。