德国军事技术对北洋海军的影响（转载）----------天涯阁主
德国军事技术对北洋海军的影响（一）
作者：游战洪（清华大学科学技术史暨古文献研究所）
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摘要：中国清政府19世纪80年代建立的北洋海军是当时亚洲最强大的舰队。北洋海军主力舰有2艘铁甲舰和3艘巡洋舰购自德国，装备德国克虏伯巨炮，其天然良港基地旅顺和威海卫筑有德式炮台。该文从铁甲舰技术、克虏伯火炮技术、炮台工程技术3个方面，分析德国军事技术对北洋海军建军所起的积极作用，兼论北洋海军在甲午战争中失败的技术因素。
清光绪十四年(1888年)，清政府海军衙门颁布《北洋海军章程》，标志着北洋海军正式成为中国第一支正规的近代海军。全军装备有25艘舰艇，并拥有两个得天独厚的海军基地，官兵4000余人，号称当时亚洲最强大的舰队，居世界海军第4位［1］。北洋海军何以能成为亚洲当时的强大舰队?北洋海军与德国军事技术又有什么关系?从军事技术角度而言，北洋海军能成为亚洲当时的强大舰队，实际上与德国的军事技术密切相关。
1、李鸿章对德国武器装备和军事顾问的推崇
李鸿章从1870至1895年任直隶总督兼北洋大臣，长期负责北洋防务，为北洋海军的组建和发展倾注了大量的心血。作为北洋海军的缔造者，他最信赖德国的军事技术和军事顾问。光绪二年(1876年)三月二十六日，他在《卞长胜等赴德国学习片》中禀称：“德国近年发奋为雄，其军政修明，船械精利，实与英俄各邦并峙。而该国距华较远，并无边界毗连，亦无传教及贩卖洋药等事。”［2］他在上书朝廷的奏折中不时地称道德国的军事技术和武器装备，对克虏伯大炮更是赞不绝口：“德国军器甚精，臣等近年购用不少。”［3］“据称，德国陆军甲于天下，而步队尤精于马炮各队。”［4］“至炮位一项，英德两国新式最精。德国克虏卜后门钢炮击败法兵，尤为驰名。”［5］“此项炮位(克虏卜后门钢炮)取准及远，精利无匹，在西洋各国最为著名利器。”［6］自同治十年至光绪三年(1871―1877)，李鸿章为淮军购置了114门克虏伯后装钢炮，并雇用德军炮兵教官，选派炮手，照德国炮兵章程认真操练。他对德国军事顾问也是极为赞赏。中法战争之际，德国海军退役军官式百龄(Siebelin,汉名万里城)担任北洋舰队的军事顾问，自告奋勇，率领超勇和扬威南下，增援福建海军。他给李鸿章留下了“英锐沉鸷，谋略甚优”的好印象。临行前，式百龄与李鸿章约定：“伊及所带德弁倘若临阵亡，求加倍恤银，一慰其家属；倘夺获敌船，求加倍赏银，以酬劳将士。”李鸿章对他的要求“慨然允之，借以作其忠义之心而用其致死之力”［7］。另一位中文名李劢协的德国炮兵教官在天津为淮军训练炮队，在三年合同期间，悉心指授，使淮军炮手操法日臻娴熟。李鸿章对这位“性情忠笃”的德国教官非常欣赏，合同期满后，特请旨赏给他二等宝星佩带回国。
因此，李鸿章由最初完全依赖总税务司赫德(Robert Hart)向英国购买舰船，转而委派出使德国大臣李凤苞实地考察，直接从德国船厂和兵工厂大批订购舰艇和枪炮，并聘请德国退役军官到北洋海军充任军事顾问，以加速北洋海军的建设。
北洋海军于1888年正式成军时，25艘舰艇中，有5艘主力舰、5艘鱼雷艇购自德国船厂，舰炮主炮均系德国克虏伯厂制造；1894年参加黄海海战时，有10艘军舰参战，其中5艘主力舰是德国制造的军舰。
德国军事技术对北洋海军究竟有什么影响?
从北洋海军建军时舰艇技术性能和战斗性能的设计制造、军事基地炮台建设到中日甲午战争的实战考验来看，德国军事技术对北洋海军产生了极为重要的影响，甚至是生死攸关的影响。这种影响集中表现在铁甲舰技术、炮台工程技术和克虏伯火炮技术3方面。
2、铁甲舰技术
铁甲舰，即装甲巡洋舰、装甲战列舰，是船体装甲厚、舰炮火力强、能在远洋作战的大型水面战斗舰艇。在克里木战争(1853―1856年)中，英、法联合舰队首次使用装甲舰，攻击俄国金布恩要塞。此后，装甲技术广泛用于建造军舰，出现了装甲巡洋舰、装甲战列舰。1859年，法国建成世界上第一艘装甲蒸汽巡航舰“光荣”号，排水量约6000吨，装有30多门舷炮，舷装甲厚120毫米。后来，装甲战列舰满载排水量增至1―1.2万吨，航速14―17节，装备有多座大口径后膛火炮，主炮口径达到300―350毫米，发射爆炸弹，采用蒸汽机动力装置和蒸汽轮机动力装置。铁甲舰是近代舰队的主力舰，其大口径火炮最具威力。
清政府从德国船厂订购了2艘装甲战列舰和3艘装甲巡洋舰，这5艘装甲舰成为北洋海军在远洋作战的主力舰。
2.1、装甲战列舰技术
从光绪元年(1875年)海防之议开始，清政府就酝酿购买铁甲舰，只不过最初清政府的官员尚未区分装甲巡详舰和装甲战列舰的概念。当时，日、俄也出动铁甲船到中国海域，要挟清政府。李鸿章曾说：“近来日本有铁甲三艘，遽敢藐视中国，耀武海滨，至有台湾之役、琉球之废。彼即挟所有以相陵侮，我亦当觅所无以求自强。”［8］“俄国因伊犁改约一事，迭据探报，添派兵船多只来华，内有大铁甲二船，吨数甚重，被甲甚厚，无非挟彼之所有以陵我之所无，意殊叵测。”［9］因此，李鸿章独具眼光，特别青睐西方的铁甲舰，多次上书，极力主张购买铁甲舰。他在光绪五年(1879年)十月二十七日的奏折中说：“中国即不为穷兵海外计，但期战守可恃，藩篱可固，亦必有铁甲船数只游奕大洋，始足以遮护南北各口。而建威销萌，为国家立不拔之基，乃议之五、六年，而迄无成者，一由经费太绌，一由议论不齐，一由将才太少。然欲求自强，仍非破除成见，定购铁甲不可。”［10］光绪六年(1880年)六月初六日，他又给朝廷上书主张不惜一切代价购买铁甲舰：“今欲整顿海防，力图自强，非有铁甲船数只认真操练，不足以控制重洋，建威销萌，断无惜费中止之理。”［9］他还以北洋防务紧要，强调北洋舰队应先行定造2艘铁甲船：“北洋为京畿门户，处处空虚。无论何国有事，敌之全力，必注重在北。若无铁甲坐镇，仅恃已购之碰快、蚊船数只，实不足自成一队阻扼大洋，则门户之绸缪未周，即根本之动摇可虑。以臣愚见，北洋应再定造铁甲船二只。”［9］
光绪四至六年间(1877―1880年)，李鸿章本想花200多万两银子，购买土耳其在英国定造的两艘老式铁甲船“柏尔来”号和“奥利恩”号。但是，英国海军部因人事变动，“忽允忽翻，吝弗肯售”。他又想在英国船厂订购两艘铁甲舰，也没有结果。后来，经出使德国大臣李凤苞和参赞徐建寅仔细考察英、法、德3国新式铁甲舰，于1880年12月选定德国伏尔铿船厂(Vulcan)订造第一艘铁甲舰。英国和法国船厂本想争取第2艘铁甲舰的订货，但索价太高。李凤苞于1881年夏仍然选定德国伏尔铿船厂订造第二艘铁甲舰。李鸿章亲自为这两艘铁甲舰命名，即“定远”、“镇远”号。李凤苞和徐建寅经反复研究后，决定仿照当时英国最新式的铁甲舰“英弗来息白”号和德国最新的铁甲舰“萨克森”号，取长补短，把“定远”、“镇远”建成“当今遍地球第一等之铁甲舰”［11］。“英弗来息白”号铁甲舰于1876年下水，排水量11800吨，装有4门口径16英寸的前膛火炮，舰舷装甲最厚处达2英尺。其主机舱外长110英尺、宽75英尺一圈用装甲防护，水线下装甲厚16英寸，水线上装甲厚20―24英寸。火炮采用旋转炮塔，且对角布局，前后主炮可同时射击。其缺陷是旋转炮塔的装甲厚达16英寸，旋机繁重，且炮管升降受炮塔口限制。“萨克森”号铁甲舰于1874年下水，是德国当时最新、最大的铁甲舰，排水量7400吨，马力5600匹，装有6门口径260毫米的火炮，航速14节。炮塔外用装甲环绕，本身不动，炮塔内的火炮可自动旋转，没有炮罩，射击灵便。缺陷是火炮口径不大，尤其是装有4门火炮的后台易遭攻击。
“定远”、“镇远”在设计中集中了上述两艘舰的优点，其主要技术参数为：排水量7335吨，马力6000匹，航速14.5节，装有305毫米口径巨炮4门，鱼雷管3具。舰体中腰机器舱和弹药舱外用复合装甲环绕为堡，堡长43.5米，水线下装甲厚12英寸，水线上装甲厚14英寸。动力装置采用两台平卧式往复蒸汽机，锅炉8座，烟囱2具，煤柜装煤共700吨。
李鸿章派曾留学英、法的刘步蟾、魏翰、陈兆翱、郑清濂驻德厂监造，并派管轮学生陆麟清带领工匠领头黄带、林祥光、陈和庆等10人驻厂随同练习。“定远”、“镇远”两舰于1884年竣工，1885年驶抵中国，共花费340万两白银。李鸿章在光绪十一(1885年)年十月十五日的《验收铁甲快船折》中说：“定远一舰量得长二百九十八尺五寸(英尺――笔者注)，其最宽处六十尺四寸，吃水十九尺六寸。其中段护卫机舱之钢面铁甲两边各长一百四十四尺，厚十四寸。炮台甲厚十二寸，令台甲厚八寸。舱内设康邦大轮机两具，共计实马力六千匹。船头左右及船后共设鱼雷筒三具，另带小鱼雷艇两艘、小轮船一艘。舱内淡水柜二十具，其造淡水机器每日可供三百人食用。……舱上设十二寸口径大钢炮四尊，一、二寸口径五管连珠炮共十尊，后膛连珠枪五百二十五杆。每半时可行十四海里半，约合中国四十七里。此验收定远之情形也。镇远铁甲厚薄，一切布置，均与定远相同，惟定远水线下全系钢面铁甲，镇远水线下则参用铁甲，而两舰关系紧要之处皆用钢面铁甲保护。”［12］1885年11月18日，李鸿章在天津大沽口验收完毕之后，亲自乘坐定远舰试航，驶往旅顺口。尽管当日“北风甚劲，海涛汹涌”，但他觉得“船行平稳如常，略无颠簸”［12］，非常满意。
定远和镇远两艘铁甲舰，实际上是两艘装甲战列舰，其吨位、装甲、火炮和航速当时在远东是无与伦比的。李鸿章本想在中法战争前开回这两艘铁甲舰。法国海军生怕其回国参战，便公开声称要在公海拦截。德国政府也不敢冒险，待中法停战后才许其离开基尔港。这两艘铁甲舰对日本海军震动也很大。1885年10月，日本政府为此向法国海军部高薪聘请白劳易(Louis-Emile Bertin)担任日本海军省顾问、海军工厂总监督官、舰政本部特任少将，专门负责建造在火力和速度上足以对付镇远和定远的舰只。白劳易对此工作十分兴奋，从1886年2月到1890年2月，为日本海军设计了6艘军舰，其中被称为三景舰的严岛、松岛、桥立号是专为击毁定远和镇远而建的。严岛、松岛号在法国地中海铁工及造船厂完工，桥立号在日本横须贺造船所制造，设计时速为17.5海里(实际为16海里)。3门主炮由法国的沙隆施耐德厂制造，口径达到320毫米，炮身重量65.7吨，来福线90条，穿甲弹重450公斤，通常弹重350公斤，抛射火药160―220公斤，初速穿甲弹650米/秒，通常弹610米/秒，分别超出定远和镇远主炮之口径305毫米，炮重31.5吨，来福线72条，穿甲弹和通常弹均重329公斤，抛射火药91.99公斤，初速500米/秒［13］。
定远、镇远舰在1894年9月17日的中日黄海海战中充分显示了装甲和巨炮的优势。刚交战时，日舰吉野、浪速、秋津洲、高千穗号“畏定、镇二船甚于虎豹”［14］，纷纷避开其前主炮，夺路而进，以攻击侧翼弱舰超勇、扬威号。在5个小时的海战中，定、镇二舰用305毫米口径的巨炮，击伤日舰松岛、比睿、赤城、西京丸号。战斗中，超勇、扬威、经远、致远被击沉，济远、广甲逃跑，来远、靖远受重创后撤退，平远、广丙及福龙艇尾追日舰运兵船。战场一度仅余定、镇两舰与日舰松岛、千代田、岩岛、桥立、扶桑号激战，“敌弹霰集，每船致伤千余处，火焚数次”［15］。定、镇两舰的装甲及炮塔护甲 ，被日舰炮弹击出的弹坑密如蜂巢，但无一穿透，因其装甲“坚固无比，犹如中流砥柱。特别是定远号装甲没有一处被炮弹穿透，而且炮塔也没有发生任何故障”［16］。战至最后，定远、镇远仍能率领余舰转入反攻，追击日舰。日本联合舰队虽然击沉了北洋海军的几艘巡洋舰，但始终未能实现击沉定远、镇远铁甲舰的主要目的。日舰之所以“不能全扫乎华军者，则以有巍巍铁甲船两大艘也”［17］。
2.2、装甲巡洋舰技术
装甲巡洋舰的技术特点是在舷侧增加装甲保护，但其装甲薄于装甲战列舰的厚装甲，因而仍能保持较快的航速。北洋海军在德国伏尔铿船厂订购了铁甲舰定远、镇远号后，接着订购了3艘装甲巡洋舰，即济远、经远、来远号。
李鸿章早就接受了铁甲舰与巡洋舰相辅相成的技术思想。李凤苞也曾写信给他，谈到“无铁甲以为坐镇，无快船以为迎敌，专恃蚊船(即炮艇)，一击不中，束手受敌，是直孤注而已”［8］。他自己在大声疾呼非买铁甲船不可的同时，也主张购买快速巡洋舰。他说：“若铁甲无快船辅佐，则孤注而已。”［10］“臣思铁船来华，必有精利快船辅佐巡洋，或作先锋，或为后应，以厚集其声势。”［18］他甚至接受总税务司赫德的建议，提前从英国阿摩士庄船厂(Armstrong)订造了两艘号称“船坚炮巨”的碰快船，即超勇、扬威号，“原拟与铁甲船相辅而行，可以巡探接应”，但是“每船虽有二十五吨巨炮二尊，而船身过小，铁皮薄，仅三四分，易为铁舰大炮轰破穿沉”［19］。赫德向李鸿章推荐由英国阿摩士庄船厂制造可抵御铁甲舰的新式加大碰快船。李鸿章将其所陈新式加大碰快船图说抄寄给李凤苞，嘱咐他悉心考证。李凤苞遍询各国海军部门，得出结论，认为“赫德所拟加大碰快船，一遇风浪则炮难取准，偶受小炮即船已洞穿，徒欲击敌而不能防敌击，终不足恃”［18］。最后，李凤苞选定仍在德国伏尔铿船厂订造一艘称之为“穹面钢甲快船”的装甲巡洋舰，即“济远”号。济远舰的技术参数为：排水量2300吨，马力2800匹，航速15节，装有210毫米口径后膛克虏伯火炮2门、150毫米口径火炮1门，鱼雷管4具。1885年10月，济远与定远、镇远一起到达天津大沽口。李鸿章验收三舰后，上奏朝廷，称道：“济远快船长二百三十六尺三寸，其最宽处三十四尺，吃水十五尺八寸。有穹甲以覆机舱，中凸边凹，形如龟甲，系以一寸钢二寸铁制成，其甲边深入船盘水线下四尺。若敌炮击在甲边之上，则穹甲可护各舱；如击在甲边之下，则借横水阻力，可免穿透，系仿照英国赫士本船式制造。舱内康邦机器两具，共计实马力二千八百匹。前后左右备放鱼雷之筒四具，舱面另带可放鱼雷之小艇两艘。舱内淡水柜八具，其造淡水机器每日可供百余人食用。……舱上设八寸半口径长钢炮二尊，六寸口径长钢炮一尊，一、二、三寸口径钢炮、连珠炮共七尊，后膛连珠枪一百三十六杆。每半时可行十五海里，即中国五十里。该舰以穹甲笼罩机舱，故机舱较窄，然其吃水浅，行驶速，在快船中实为新式坚利之船。”［12］
1885年8月4日，朝廷电旨李鸿章，按照济远舰样式，再订购4艘装甲巡洋舰，以增强台湾、澎湖防务(中法战争结束后，台湾海峡局势缓和，4舰编入北洋海军序列)。李鸿章发电报给驻英使臣曾纪泽、新任驻德使臣许景澄，令他们在英、德各自订购2艘装甲巡洋舰。这次订购在英德两国海军部之间引起一场技术上的激烈争论。英国海军部指出济远舰在设计中有8项缺陷，而英国新式巡洋舰较济远舰有10大优点。当时英国设计了一种舰体轻、速度快、火炮大的新式巡洋舰：舰长250英尺，宽38英尺，舰首吃水14英尺，舰尾吃水16英尺，排水量2300吨，马力5500匹，时速18海里［21］。德国海军部也分析了英国军舰的利弊。德国驻华公使巴兰德则指责曾纪泽受英国人影响，极力阻挠向德国船厂订购军舰(1887年初，李鸿章派北洋海军英国籍总教官琅威理―William M.Lang―与北洋海军400余名官兵，前往英、德船厂接收军舰回华。巴兰德提出，德制军舰必须由德国人帮助驾驶回华，以免途中万一发生小事故，而被英国人充分利用。回国后，在聘请军事顾问时，李鸿章采取英舰聘英国顾问、德舰聘德国顾问的办法)。这场论战甚至引起德国首相俾斯麦(Bismarck)关注。他指示伏尔铿船厂：“卓越地和准时地执行中国这一次订货具有重大的意义。”［22］最后，李鸿章表明，海军刚刚组建，仍在英、德两国各自订购两艘装甲巡洋舰，待使用一段时间后，观察各自的利弊，再择优者专门推广仿造。
在德国伏尔铿船厂订购的两艘巡洋舰名“经远”、“来远”号，长82米，宽12米，吃水5米，排水量2900吨，马力3400匹，时速15.5海里，鱼雷管4具。经远、来远的武器系统，可从光绪十五(1889年)年四月初六日李鸿章上奏的《定造快船报销折》略见一斑：“克虏伯二十一生的(口径210毫米)十五生的(口径150毫米)口径三十五倍长后膛钢炮各四尊，四生的口径三十五倍长快放炮二尊，连架座并配钢铁弹一千七百八十个、栗色饼药裹四百个、引火八千出、引火螺丝一百个、钢壳药并引火五百个……哈乞开思四十七密里五管钢炮四尊，三十七密里五管钢炮十尊，连插架随件，并配钢弹一万四千枚……刷次考甫鱼雷二十二具，铜帽二十二分，雷筒八具……连珠手枪六十支，插杆螺钥全枪子二万枚。”［23］。与济远舰相比，经远、来远舰升高了穹甲，增加了储煤舱，并增大了轮机舱。
尽管英国阿模士庄船厂最终并没有按济远舰而是按其刚下水的新式军舰，设计制造了两艘半铁甲的巡洋舰，即“致远”、“靖远”号，但是，李鸿章还是为致远、靖远舰装上了由德国制造、口径为210毫米的主炮，即另外支出“银九万七千六百六十七两一钱二厘七毫八丝四忽六微”，为这两艘巡洋舰装上由德国克虏伯炮厂代造的二十一生的三十五圆径后膛来福炮六尊(包括备用器具、钢铁等弹九百个、演炮药弹若干)，还花费“银七万二千七百一十两八钱一分八厘六毫”购买克虏伯后膛炮用炮架、炮弹、火药、备用机器零件［23］。
这4艘巡洋舰竣工后，于1887年9月12日启碇回国，12月1日抵达厦门，北洋海军提督丁汝昌会同总教官琅威理“验明各船，与原订合同相符，船身、炮械、机器均系新式，较济远坚固宽敞”［23］。
北洋海军从德国购置的3艘装甲巡洋舰性能究竟如何呢？
1894年的丰岛海战和黄海海战表明，德国船厂制造的装甲巡洋舰，正如铁甲舰定远、镇远号一样，也显示出装甲的技术优势。在丰岛海战中，广乙受伤撤退后，济远以一对三，力战日舰吉野、浪速、秋津洲号，用后主炮击中吉野右舷和舰桥，使吉野停止追击，显示了巨炮的威力。但是，由于该舰管带方伯谦畏惧，退出战场，并没有充分发挥该舰的战斗力。在黄海海战中，经远舰以一对四，力战日舰吉野、浪速、秋津洲、高千穗号4舰，“倭以四船聚围经远，先以鱼雷，继以丛弹，拒战良久，遂被击沉”［15］。来远舰中弹200多颗，船舱数十间着火，火焰熊熊，但仍一边射击，一边灭火，与靖远舰一起撤至浅滩，修补灭火，最后又投入战斗。
在黄海海战中，英国制造的4艘巡洋舰有3艘被击沉。特别是超勇和扬威号，由于铁皮太薄，且内部隔舱为木质结构，在日舰第一游击队吉野、浪速、秋津洲、高千穗号攻击下，交战不久，即中弹起火，旋即沉没。致远号装甲属于半铁甲，战斗中，水线下被击穿两个大洞，舱内进水，无法堵住，随时有可能沉没。管带邓世昌指挥全舰官兵向日舰冲击，试图撞沉日舰，但遭日舰鱼雷和炮火攻击，很快就沉没。靖远舰与致远一样，也是由于半铁甲，水线下被击穿，进水太多，一度退出战斗。英制巡洋舰在黄海海战中的实战表现，反过来证明了德制装甲巡洋舰全装甲的优势。
可以这样说：如果不是由于购自德国的装甲战列舰和巡洋舰拥有厚装甲，那么在黄海海战中，在日舰速射炮的密集炮火轰击下，北洋海军不可能与日舰交战5小时之久，而且战后也不可能保存下来，甚至有可能很快全部被击沉，导致全军覆没。
3、炮台工程与克虏伯火炮技术
对一支舰队来说，拥有天然优良的军港，与拥有性能优良的舰艇同等重要。军港可用于保证舰艇兵力停泊、驻扎，并为舰队提供作战保障、技术保障和后勤保障。李鸿章一边争取经费订购德国和英国的舰艇，一边争取巨资修建了旅顺和威海卫军港。他说：“北洋创练水师兵船渐增，指日铁舰来华，更应择定要隘，以为停泊归宿之处，庶出可截剿敌船，退可扼险自守。”［24］光绪七年(1881年)，李鸿章在天津塘沽构筑了一个船坞，但是该船坞不能接纳大型军舰，大型巡洋舰只能开往香港修理。同年，李鸿章乘购自英国的巡洋舰超勇、扬威号考察奉天海口形势，发现“旅顺岛在奉天金州海口，距山东登州、烟台对岸二百余里，洋面至此一束，东接太平洋，西扼渤海咽喉，为奉直两省第一重门，即为北洋最要关键。……旅顺口有黄金、鸡冠等山为之屏蔽，内有东西两澳，四山围拱，沙水横亘，形势天然”［24］，便选定旅顺作为北洋海军的一个基地，着手修建船坞和码头。法国人德威尼承包了船坞和码头工程，由于工程艰巨，直至光绪十六年(1890年)才竣工。威海卫与烟台地处山东半岛突出部，是进入渤海湾和防护京畿的门户与前哨，地理位置十分重要。李鸿章派员勘察后，决定把威海卫建成北洋海军的另一个重要基地，设鱼雷局、机器厂和屯煤所。北洋海军的提督府也设在威海卫的刘公岛上。随着军港各项设施的兴建和完善，旅顺和威海卫成为北洋海军具有一定保障能力和防御能力的两大基地。
北洋海军两大军港的建设与德国军事技术又有什么关系呢？
在近代军港各项设施建设中，其中一项至关重要的工程建设是构筑海岸炮兵阵地，即炮台，使用大口径火炮，射击水面目标，掩护近岸交通线，封锁航道，支援在濒海活动的舰艇和在岛岸作战的部队。虽说法国工程师承包了旅顺港的船坞和码头工程，但德国军事技术对北洋海军军港的建设也产生了深远的影响，这种影响集中体现在港口的防御设施建设方面。德国陆军工程师汉纳根大尉(Constantin von Hannecken)为旅顺和威海卫基地设计和修建了全部海岸新式炮台，在新式炮台上安装德国克虏伯后膛巨炮，大大地增强了北洋海军军港的防御能力。
对炮台的重要性，李鸿章是这样认为的：“水师以船为用，以炮台为体。有兵船而无炮台庇护，则兵船之子药、煤、水一尽，必为敌所夺。有池、坞、厂、栈而无后炮台，亦必为敌所夺。故炮台极宜并举。”［25］清军各海口原来所筑炮台，都是用石灰、沙土和砖石筑成，很容易被来自海上的敌舰用舰炮击破，而且炮台上的弹药库和兵营也很容易被舰炮发射的爆破弹凌空而下摧毁。自鸦片战争以来，几乎没有哪个炮台最终能阻挡西方军舰的入侵。李鸿章抱怨说：“窃查大沽、北塘、山海关各海口所筑炮台，均系石灰和沙土筑成。……砖石炮台易被轰破。”［26］他派李凤苞从德国招募陆军退役军官汉纳根，专门改造北洋旧有炮台。李鸿章招募汉纳根的目的，本来是想让他协助刚从德国留学回国的淮军军官，训练淮军步兵。光绪二年(1876年)三月，李鸿章派遣淮军游击卞长胜、杨德明、查连标等7人，随同德军炮兵教官李劢协前往德国学习海军和陆军技术，考察德国兵工厂、造船厂、军营、炮台和军舰。光绪五年(1879年)，查连标、袁雨春和刘芳圃学成回国。同时，李凤苞为李鸿章招募了德军退役陆军军官汉纳根，协助查连标等训练淮军步兵各营。汉纳根后来成为北洋海军的总教官，荣获二等金宝星。
1881年，汉纳根首先在旅顺口的黄金山顶，仿照德国最新式的炮台，构筑了一个当时中国防御能力最强的海岸炮台。该炮台1883年左右竣工。这个炮台的技术特点是：墙体内砌条石，外筑厚土，可防敌炮(加农炮)横射穿透或炸毁；弹药库和兵营亦构筑在厚厚的墙体之内，可防敌炮(榴弹炮)高爆弹凌空而下摧毁；台上筑有可旋转三百六十度、四面射击的克虏伯巨炮。黄金山顶炮台成为当时北洋海防的标准炮台，后来，又照此陆续修建海岸炮台多座。在旅顺后路主要山峰上都设置炮台，以老虎涧山为界，划分为东、西两个方面炮台群，合计配置了78门各型火炮。中日战争爆发后，又临时增修了一些炮台。对黄金山顶炮台的构筑技术和性能，李鸿章赞不绝口：“旅顺口黄金山顶炮台仿照德国新式，内砌条石，外筑厚土，皆欲使炮子陷入难炸，即有炸开，亦不致全行坍裂。”［26］“又旅顺口黄金山炮台，系延德弁汉纳根仿德国新式筑做，台形扁而小，兵房子、药房均藏台墙之内，敌炮难以攻入。”［22］“前派洋员汉纳根协同局员，创建该口黄金山顶炮台一座，仿照德国新式，坚大玲珑，实为各路炮台未有之式，现甫就竣，计用银十二万余两。”［24］
在日军眼里，在旅顺口东西两岸炮台中，“以黄金山炮台为第一坚固，置三百六十度回转自在大炮，海面攻之甚难”［28］。中日战争爆发后，日军进攻旅顺口海岸炮台时，以黄金山顶炮台为主要目标，“因此台了望自由，胜过其他炮台，且备有大口径火炮，皆可旋转三百六十度，有八面射击之便”［29］。
1887―1890年，汉纳根在威海卫港湾南北两岸、刘公岛、日岛主持修筑了13座海岸新式炮台，“这些炮台全系德国陆军工程师汉纳根大尉设计和修建”［20］。除刘公岛西北端的公所后炮台和日岛炮台外，皆配备德国克虏伯大炮。1891年后，威海南北两岸又建造陆路炮台两座，以掩护炮台后路。中日战争爆发后，更在威海南北两岸炮台后路增筑临时炮台多座，共计修筑各类炮台25座，装备火炮167门。
汉纳根主持的威海卫13座炮台竣工后，李鸿章于光绪十七年(1891年)北洋海军进行军事演习之际，特地视察了这些炮台。光绪十七年五月初四日，他向朝廷报告说：“四月二十五日，开赴威海卫，阅看候选道戴宗骞所部绥巩军新筑南北两岸各炮台。于原估北岸之北山嘴、祭祀台两处外，添筑黄泥岩炮台一座，以便居中策应。又于南岸龙庙嘴、鹿角嘴两处外，添筑赵北口大炮台一座，以便向外迎击。均得形势，做法坚固，足与大连湾各台相埒。刘公岛横据口门，势甚扼要。副将张文宣所带护军，于岛北新筑地阱炮台，凿山通穴，夹层隧道，安设二十四生特后膛炮，机器升降，灵速非常，能阻击敌船而炮身蛰藏，不受攻击，为西国最新之式。又于刘公岛西接连黄岛上设炮台一座，跨海通道，工力尤艰。岛南相距七里之日岛矗立水中，亦设地阱炮台，与南岸赵嘴炮台相为犄角，锁钥极为谨严。”［30］
李鸿章对威海卫海岸炮台评价很高，但也有人指出威海卫海岸炮台有缺陷，其主要缺陷是后路空虚而无保障。同在北洋海军任军事顾问的英国人泰莱(William Ferdinand Tyler)说：“威海南岸之陆路炮台，其后路并无保障，敌人可由此来攻也。”［31］汉纳根自己也说：“惟炮台形势，只能顾及海中，不能兼顾后路。当时曾具禀声明，并条陈慎防敌军由陆后犯事宜。惜有胶执成法者，妄谓但须于台后树立木栅，已保无虞。”［32］
威海卫海岸炮台后路空虚的缺陷，与陆军防御战略战术和岸防兵力部署有关，与炮台工程和克虏伯火炮技术无关。正如汉纳根自己所言，海岸炮台主要是打击水面目标，封锁航道，阻击敌舰队突入港口。尽管如此，朝廷还要裁减岸防部队，李鸿章不得不为保留足够的炮台守军进行辩护：“东至奉天之旅顺口、大连湾，渡海而南至山东之威海卫，皆北洋海防最为紧要之地，自来湘淮军得力实由勇数足，额足则力厚。当用兵时，常以一营分扎两垒。近年因备外患，修筑炮台，亦多以一营分扎两处，则人数断不能少。所用枪炮，全系西洋精利之器。凡操后门炮，自炮目以至勇丁，皆有应管之物、应做之事，缺一不可。演枪则分行布阵，悉照西法，进退分合，均有一定之数，缺一不可。”［33］朝廷完全从经费角度考虑，要求北洋裁减兵勇，无疑会影响海岸炮台和整个军港后方的纵深防御。
旅顺和威海卫炮台的防御性能究竟如何呢？
从日军1894年攻击旅顺和1895年攻击威海卫的兵力部署和战术来看，这些炮台的威力是显而易见的。日舰在对港口进行的多次试探性进攻被炮台上的克虏伯巨炮击退后，便放弃了从海上实施正面进攻的打算。日军转而部署步兵师团在侧翼登陆，迂回突击旅顺和威海卫的后路纵深，用野战机动火炮掩护步兵冲击，攻占各炮台。
从威海卫防御战来看，海岸炮台在打击日舰、封锁航道、阻击日舰突入港口方面起了决定性作用。特别是在日军步兵从后路攻陷南帮和北帮炮台后，日舰从海上发起六次冲击，试图突入港湾，但均被刘公岛、日岛上的炮台和北洋舰队的舰炮击退，且有多艘军舰被炮火击伤。北洋海军依托炮台和余舰，在威海卫坚持防御作战。直到弹尽粮绝、援兵无望，提督丁汝昌、镇远管带杨用霖等高级军官自杀，北洋海军余部才最后投降。
4、战败的技术原因
既然北洋海军拥有购自德国的装甲战列舰、装甲巡洋舰和鱼雷艇，两大海军基地修筑了由德国陆军工程师设计的新式炮台，无论是军舰还是炮台都配备了购自德国克虏伯厂制造的后膛长筒巨炮，并有德国军事顾问自始至终协助训练和作战，怎么会在甲午战争中战败呢?为什么德国的军事技术装备在实战中未能发挥应有的作用呢？
北洋海军在甲午战争中战败的原因很多，专家早有论述。此处单从技术原因来分析，依其主次，主要有以下4条：
4.1、舰炮和鱼雷射击不准
射击不准，是北洋海军在黄海决战中首要的技术缺陷。
据一位细心的军事观察家统计，在1894年的黄海海战中，北洋海军12英寸口径舰炮发射了197发钢弹，其中有10发命中目标；其他各种口径舰炮发射了482发炮弹，只有58发炮弹击中日舰，而58发中有22发击中日舰航速最快的吉野号。［34］
在5个小时的海战中，定远四门主炮发射120次，镇远四门主炮发射77次，平均每门24.62发，相当于日舰主力舰三景舰松岛、严岛、桥立号平均每门320毫米口径主炮的5.68倍(三景舰用3门口径320毫米的主炮向定、镇舰共发射13发炮弹，严岛5发，松岛4发，桥立4发)。但是，三景舰中弹并不多。合计来自北洋海军各舰发射的炮弹，松岛中弹13发，桥立中弹11发，严岛中弹8发。美国夏威夷大学的马幼垣教授认为“这是三景舰的侥幸，也是北洋海军射击本领低劣之证”［13］。战斗中，北洋海军不仅舰炮射击不准，而且用鱼雷攻击也不能命中日舰。据统计，北洋海军发射了5枚鱼雷，但无一击中［34］。福龙号鱼雷艇（排水量115吨，航速23节，装有鱼雷发射管4具，光绪十二年购自德国，本属福建海军，后拨给北洋操练）在相距四百公尺时，向已经受伤的日舰西京丸号发射了两枚鱼雷，但均未击中。“这样，西京丸才侥幸得以保全，向南驶逃。”［20］
可以说，用鱼雷攻击不准，射击技术低劣，是北洋海军最致命的技术缺陷。北洋海军用鱼雷攻击不多，也不准，也是其始终未能击沉任何日舰、扭转战场态势的重要原因。相比之下，日舰在黄海海战中，用鱼雷击中经远和致远，加速了两舰的沉没。在威海卫之战中，日军鱼雷艇多次实施夜间偷袭，用鱼雷击中定远、来远、威远，使其丧失战斗能力。
但是，北洋海军平时进行军事演习时，无论是用舰炮还是用鱼雷进行实弹射击，都能在行进间命中目标。李鸿章在光绪十七(1891年)年五月初四日上奏的《巡阅海军竣事折》中就说：“四月二十一日，开赴大连湾，北洋各舰沿途分行布阵，奇正相生，进止有节。夜以鱼雷六艇，试演泰西袭营阵法，兵舰整备御敌攻守，并极灵捷，颇具西法之妙。次日，驶往三山岛，调集各舰，鱼贯打靶，能于驶行之际命中及远。旋以三铁舰、四快船、六雷艇演放鱼雷，均能中靶。”［39］
为什么在实战中就射击不准了呢?据其中下级技术军官战后披露，舰队炮术训练的真相是“预量码数，设置浮标，遵标行驶。码数已知，放固易中”。“徒求其演放整齐，所练仍属皮毛，毫无裨益。”［35］北洋海军训练的最大弊端是缺乏实战训练。
4.2、舰炮射速太慢
在黄海海战中，北洋海军缺乏速射炮，也是一个致命的技术缺陷。
19世纪以前，火炮的炮架采用刚性炮架，炮身通过耳轴与炮架相连。射击时，炮架受力大，整炮后坐，火炮产生较大位移，重新瞄准延误时间，发射速度受到影响。1879年，法国人莫阿（Mohi）发明了火炮反后坐装置（counterrecoil mechanism）。反后座装置包括驻退机和复进机，使炮架由刚性变为弹性。驻退机安装在火炮回转部分与底座之间，用来消耗部分后坐动能，使炮身后坐到一定距离而停止。同时，复进机吸收炮身后坐动能，并将其转化为复进力，使炮身重新复进到发射前的位置，并有复进节制器在复进过中产生复进阻力，节制复进运动，避免复进产生冲击而引起火炮跳动和前移。安装反后坐装置后，火炮发射时位移较小，又很快能复位，重新瞄准的时间缩短，发射速度大大提高。这就是所谓速射炮。
在黄海海战中，北洋海军各舰连一门速射炮也没有，但是，日本联合舰队却拥有速射炮155门之多，各主力舰均装备了速射炮［36］。其中，松岛、严岛、桥立号各设120毫米速射炮12门，吉野号150毫米速射炮4门、120毫米速射炮8门，浪速号150毫米速射炮6门，高千穗号150毫米速射炮6门，秋津洲号150毫米速射炮4门、120毫米速射炮6门，千代田号120毫米速射炮10门。日本海军炮手的射击技术似乎也不算高超（在5个小时的黄海海战中，三景舰用三门口径320毫米的主炮向定、镇舰共发射13发炮弹，悉数落空，无一击中），但是，通过速射炮的密集炮火弥补了其射击不准之不足。据统计，日本舰队的速射炮“所发炮弹相当于清舰队同一口径火炮3―6倍。清舰队一分钟射击32.8发炮弹，命中3.28发；日本舰队发射193.3发炮弹，命中28.9发”［37］。据《英国海军年鉴》统计：120毫米速射炮每分钟可8发至10发，150毫米速射炮每分钟可5发至6发，而同口径之旧后装炮每分钟才1发，速射炮发射速度比旧后装炮快5至10倍［38］。
战斗中，北洋海军除济远舰临阵逃跑而所中炮弹较少外，其余各舰至少中弹一二百发，定、镇二舰各中弹千余发，均引起熊熊大火。北洋海军的官兵们既要救火，又要射击，还要躲闪，手忙脚乱，严重影响瞄准射击。丁汝昌在战后向李鸿章报告战况时，多次提到日舰“船快炮快，子弹纷集”；“开花子弹如雨，一排所发，即有百余子之多”；“敌弹霰集，每船致伤千余处，火焚数次，一面救火，一面抵敌”［15］。如此密集的炮火，只有装甲舰经受住了攻击，而非装甲的巡洋舰超勇、扬威号迅即被炮火击沉。
日本学者指出：这次海战，北洋舰队采取的是冲击战术；日本舰队采取的是炮击战术，特别是速射炮抵近射击。日军致胜的原因，在于采用了能自由机动的纵队队形，充分发挥了速射炮的威力［39］。日军炮手射击技术虽然也很差，但是他们用速射炮的密集炮火提高了命中概率。而北洋海军缺乏速射炮，射击不准的技术缺陷就更显致命。
北洋海军为什么没有装备速射炮呢?难道是德国克虏伯兵工厂不能生产速射炮安装在从伏尔铿厂订造的铁甲舰上？
实际上，李鸿章、丁汝昌、刘步蟾等战前就知道速射炮的优势，也知道日舰大批装备了速射炮，并多次提出要为北洋各主力舰配备速射炮，本来是可以克服北洋海军这一严重技术缺陷的。但是，朝廷短视，海军衙门和户部拒绝拨款购置。
李鸿章曾特地上奏，要求添置新式快炮：
“据北洋海军提督丁汝昌文称：镇远、定远两铁舰原设大小炮位，均系旧式；济远钢快船仅配大炮三尊，炮力单薄；经远、来远钢快二船尚缺船尾炮位。镇、定两舰应各添克鹿卜新式十二生特快炮六尊，济远、经远、来远三舰应各添克鹿卜新式十二生特快放炮二尊，共十八尊，并子药器具。又威远练船前桅后原设阿摩士庄旧式前膛炮不甚灵动，拟换配克鹿卜十生特半磨盘座新式后膛炮三尊，并子药等件。
臣查德厂新式快放炮每六分钟时可放至六十出之多，其力可贯铁数寸，实为海上制胜利器，各国师船争先购换。北洋海军铁甲快练各船原设炮位当时虽称新式，但较现时快炮实觉相形见绌。且海军以定镇经来铁快等船为巨擘，船坚尤须炮利。若炮位不多，单薄过甚，遇有缓急，固不足恃，亦无以壮声威，亟宜逐渐添购，以资战守。”［40］
李鸿章希望海军衙门和户部能拨613040两银子，用于购买北洋海军所需的速射炮，甚至建议：如果一时难以筹措，就先支库平银354000余两，暂为定、镇二舰先购12门120毫米口径的速射炮，其他各舰逐步添设。但是，他的计划没有被批准。
4.3、舰炮穿甲弹不炸与穿甲爆破弹不足
对北洋海军来说，更糟糕的技术缺陷是命中日舰的炮弹不爆炸，因而始终未能用炮火击沉任何日舰。日舰发射的炮弹有的也是哑弹，但其速射炮的密集炮火弥补了少数哑弹不炸之不足。
穿甲弹出现于19世纪60年代，是主要依靠弹丸的动能穿透装甲摧毁目标的炮弹，初速高，直射距离大，射击精度高。普通穿甲弹一般在弹体内装少量炸药，以提高穿透装甲后的杀伤和燃烧作用。不装炸药的又称实心穿甲弹，装炸药较多的称穿甲爆破弹。
在北洋海军装备的弹药中，实心穿甲弹(solid shot or armor piercing projectile)被称之为钢弹、钢铁弹、凝铁弹，穿甲爆破弹(high explosive projectile or armor piercing explosive projectile)称之为开花弹、双层开花弹。无疑，开花弹的威力大。北洋海军各舰拥有的大口径炮弹，以开花弹居多。
在丰岛海战和黄海海战中，北洋海军频繁出现炮弹击中日舰不炸的现象，而且弹药不足。在丰岛海战中，济远舰用150毫米口径火炮发射炮弹，击中日舰速度最快的吉野号右舷，击毁舢板数只，穿透钢甲，击坏其发电机，坠入机舱的防护钢板上，然后又转入机舱里。可是，由于炮弹的质量差，里面未装炸药，所以击中而不爆炸，使吉野侥幸免于沉没。在黄海海战中，吉野号又中弹不少，但终未遭到毁灭性打击。当时在镇远舰上协助作战的美国人麦吉芬(Paul W.Bamford,1860―1897，美国安纳波利斯海军学院毕业)认为，吉野号能逃脱，是因为所中炮弹只是穿甲弹(armor-piercing projectile)［34］。在黄海海战中，北洋海军发射的炮弹有的弹药中“实有泥沙”，有的引信中“仅实煤灰，故弹中敌船而不能裂”［41］。
不仅舰炮发射的炮弹不炸，海岸炮台发射的炮弹也不爆炸。据日方记载，清军旅顺口炮台发射的炮弹，“虽其响轰轰，但我兵因之死伤者甚少，之所以如此，无他，海岸诸炮台发射敌之大口径炮弹，其弹中大半填装以大豆或土砂故也”［42］。
这些现象表明，击中不炸，不外乎两种原因：一是发射的炮弹本身就是未装炸药的实心穿甲弹，只能穿透船体装甲，不可能爆炸；二是发射的穿甲爆破弹装药有问题，装填煤灰、土沙之类。这样的炮弹显然不适宜于与拥有速射炮的日舰激战，只适于平时演习打靶之用。
据一位细心的观察家统计，在定远和镇远发射的197枚12英寸(305毫米)口径炮弹中，半数是固体弹(solid shot)，不是爆破弹(explosive shell)［34］。战至最后，定远、镇远弹药告竭，分别仅余12英寸口径钢铁弹3发、2发［20］。
为什么北洋海军在战争爆发后，还把那么多不适合实战、只适于演习用的实心穿甲弹和装药不合格的穿甲爆破弹装载在军舰上?为什么不全部换上最具威力的开花弹?
1991年初，烟台海军航空工程学院的苏小东先生与海军有关部门，在北京琉璃厂中国书店购得直隶候补道徐建寅的《上督办军务处查验北洋海军禀》，禀后附有《北洋海军各员优劣单》、《北洋海军各船大炮及存船各种弹子数目清折》、《北洋海军存库备用各种大炮弹子数目清折》，揭开了这个秘密。
根据徐建寅的统计数字，参加过黄海大战的定远、镇远、靖远、来远、济远、广丙7舰的存舰存库炮弹，仅开花弹一项即达3431枚。其中，供305毫米口径炮使用的炮弹有403枚，210毫米口径炮弹952枚，150毫米口径炮弹1237枚，120毫米口径炮弹362枚，6英寸口径炮弹477枚。黄海海战后，又拨给北洋海军360枚开花弹，其中305毫米口径炮弹160枚，210、150毫米口径炮弹各100枚。
显然，在3431枚开花弹中，有3071枚早在黄海海战前就已拨给北洋海军。“至于这批开花弹为什么没有用于黄海海战，惟一的解释就是它们当时根本不在舰上，而是一直被存放在旅顺、威海基地的弹药库里。由此可见，造成北洋海军在黄海海战中弹药不足的责任不在机器局，也不在军械局，而在北洋海军提督丁汝昌身上。”在中日双方开战后，丁汝昌执行李鸿章“保船制敌”的方针，消极避战，“仍心存侥幸，出海护航时竟然连弹药都没有带足，致使北洋海军在弹药不足的情况下与日本舰队进行了一场长达5个小时的海上会战，结果极大地影响了战斗力的发挥，也加重了损失的程度”［43］。
此外，北洋海军各主力舰都设有鱼雷管3―4具，但是，在黄海海战中，并没有对日舰实施鱼雷攻击。丁汝昌在汇报战况时，也只字未题已方发射鱼雷，而只说日舰对经远和致远发动鱼雷攻击。看起来，正象大批开花弹不在舰上一样，购舰时就配备好的大批鱼雷在战争爆发后也一直躺在基地的仓库里。
至于弹药中装填沙土、煤灰和大豆之类，影响炮弹爆炸，原因在于天津军械局的办事员被日军收买，充当了日军的间谍，故意破坏。
4.4、缺乏快速巡洋舰
北洋海军另一个众所周知的技术缺陷是缺乏与日本联合舰队抗衡的快速巡洋舰。这个技术缺陷与射击不准、射速太慢、炮弹不炸、弹药不足来比，不能算是北洋海军致命的技术缺陷。因为黄海海战是一次遭遇战，双方都在寻求决战，如果北洋海军炮手射击比较准确，也拥有速射炮，大口径炮弹都是装药很多的穿甲爆破弹，都能爆炸，那么即使航速不如日舰快，也能取得击沉数艘日舰的战果。在各国军事历史上，都不乏用劣势装备打败优势装备和以少胜多的精彩战例。
航速太慢对北洋海军的影响，交战开始时表现为队形转向不利，难以协同作战，战至最后则表现为追击不利，难以组织有效的反攻。反攻时，航速太慢，追击不利，对北洋海军的影响也是非常严重的。在黄海海战中，战场上一度只剩定、镇二舰力战日舰队。靖远、来远灭火修复后，召集平远、广丙舰和福龙、左一鱼雷艇，及停在大东沟港口内的镇南、镇中炮舰和右二、右三鱼雷艇，与定、镇二舰会合，对日舰队发起反攻。丁汝昌是这样描述反攻情形的：“靖远、来远修竣归队，平远、广丙、鱼雷各艇亦俱折回。倭船多受重伤，复见俱船并集，当即向西南一带飞驶遁去。我军尾追数里，敌船行驶极速，瞬息已远。”［15］
由于日舰速度快于己方，北洋海军纵有生力军投入反攻，还是错失反败为胜的良机。
实际上，李鸿章作为洋务派的领袖人物，是特别关注西方的先进军事技术和武器装备的，号称“闻欧美出一新器，必百方营购以备不虞”［45］。既然他自己事先非常清楚北洋海军舰艇航速太慢，也知道日本海军已经装备快速巡洋舰，可为何不努力争取经费为北洋海军添购快速巡洋舰呢?他在《覆奏海军统将折》中说：
“查北洋海军可用者，只镇远、定远铁甲船二只，为倭船所不及，然质重行缓，吃水过深，不能入海汊内港；次则济远、经远、来远三船，有水线甲、穹甲，而行驶不速；致远、靖远二船前定造时号称一点钟十八海里，近因行用日久，仅十五、六海里。此外各船愈旧愈缓。
海上交战能否趋避，应以船行之迟速为准。速率快者胜，则易于追逐，败亦便于引避。若迟速悬殊，则利钝立判。西洋各大国讲求船政，以铁甲为主，必以极快船只为辅。
详考各国刊行海军册籍内载，日本新旧快船，推为可用者共二十一艘。中有九艘自光绪十五年后分年购造，最快者每点钟行二十三海里，次亦二十海里上下。我船订购在先，当时西人船机之学尚未精造至此，仅每点钟行十五至十八海里，已为极速。今则至二十余海里矣。
近年部议停购船械，自光绪十四年后，我军未增一船。丁汝昌及各将领屡求添购新式快船。臣仰体时艰款绌，未敢奏咨渎请，臣当躬任其咎。”［46］
众所周知，海军衙门和户部之所以拒绝为北洋海军拨款以添购快速巡洋舰和速射炮，甚至连因磨损需更换的机器零部件也拒绝拨款购置，还要裁减炮台守军，是因为要挪用海军经费大修颐和园，为慈禧太后满六十大寿祝寿。李鸿章不敢扫太后的兴，只合理地争取到不削减购买关键性零配件的经费。朝廷上下之所以如此短视，是因为兴建海军缺乏非常具体的假想敌国和作战计划，造舰、购舰、练兵都缺乏非常的紧迫感和高昂的士气。朝廷只是把北洋海军当做一个威慑性的摆设，赋予它的任务是极其含糊的“以御外侮”。这种形势与日本正好相反：从天皇、首相到华族、富豪，纷纷捐钱造舰购舰，积极扩军备战，以消灭大清帝国的定远和镇远铁甲舰为目标。
德国军事技术对北洋海军的影响表明：在从农业文明向近代工业文明转化的过程中，中国由于缺乏工业文明的基础，要走近代化的捷径，第一步只能学习西方的工程技术，引进西方的技术装备，正象北洋海军迅速成军所经历的那样。李鸿章最初积极主张自行设厂局，制造兵船、枪炮和弹药，但是鉴于外部入侵频频，且自行制造的兵船价昂质次，转而不惜巨资，从德国和英国引进当时先进的铁甲舰和巡洋舰，装备克虏伯火炮，以图迅速建成一支近代海军。但是，如果仅仅停留在引进技术装备的初级阶段，是无法建立工业文明的技术基础的，也无法走上独立发展的道路。必由之路只能是由引进到模仿，然后从改造到创新，即我国今天所提倡的“引进、消化、吸收、创新”方针。如果只引进、模仿，不创新，中国将永远赶不上西方的工程技术水平。
北洋海军在甲午战争中战败的经验教训则告诫我们：中国不仅要学习西方实用的工程技术和技术装备的操作维修方法，而且要学习西方的科技理论、科技研究方法和科技管理制度；不仅要学习西方的军事技术，更要学习西方建立在军事技术基础之上的战术思想、战略思想和军事制度。北洋海军的不少军官都曾留学英、法、德、美诸国，并且一直得到西方的军事顾问指导（有些顾问甚至在黄海海战中阵亡，忠心不二），但是，他们所关注的重点只是如何操作和维修从德国和英国购买的舰艇和枪炮，对海军的战略战术问题尚无意识，缺乏西方更高层次的军事理论指导。这也许是洋务派“中学为体，西学为用”思想误导的结果。相比之下，日本虽然也象清政府一样，购买西方的新式军舰和大炮，向西方派遣留学生，聘请西方军事顾问指导，但是结果大不一样。日本不仅掌握了西方实用的工程技术和武器装备的操作方法，而且学会了德国陆军的参谋部体制和军、师团编制，掌握了美国海军的制海权理论，并用于指挥甲午战争，取得了惊人的战果。
这样的历史经验教训，今天仍然值得我们去深思和借鉴。
附：北洋舰队的巡洋舰
1857年，清政府从德国伏尔康船厂购买了“定远”、“镇远”二艘铁甲战列船，共花银364.7万两。在北洋舰队的编成里，除了有２艘威震东亚的７３３５吨级的铁甲舰（即战列舰）“定远”号（北洋舰队旗舰）和“镇远”号之外，最为令世人瞩目的就是８艘巡洋舰。在此，逐一介绍这８艘巡洋舰的情况。
＿＿◆“超勇”号和“扬威”号
＿＿１８７９年（清光绪五年），北洋大臣李鸿章向英国阿姆斯特朗公司订造此二舰；向李鸿章提议订造该二舰的是当时担任中国海关总税务司的英国人罗伯特・赫德（ＲｏｂｅｒｔＨａｒｔ）。该二舰是同型姊妹舰，其主要技术数据为：舰长６７．１米，宽９．６８米，吃水４．２７米，排水量１３５０吨，主机推进功率２４００马力，航速１５节，舰员１３７名。舰载武器有艏艉各１门２５４毫米口径主炮、４门１２０毫米口径副炮、１０门机关炮。李鸿章将该二舰的特点归纳为三条：船小、炮大、行速。李鸿章在呈给光绪皇帝的《订购快船来华折》中说：“船小则价不盛昂，炮大则能御铁甲，行速则易于进退。”１８８１年８月３日，中国出使英国大臣曾纪泽（曾国藩的长子）在此为中国巡洋舰“超勇”号和“扬威”号举行隆重的升旗仪式。８月１７日，前来英国接船的丁汝昌、林泰曾、邓世昌等率二百多名中国海军官兵及部分英国教官，驾驶“超勇”号和“扬威”号启程回国。这是中国人驾驶中国军舰首次航行北大西洋--地中海--苏伊士运河--印度洋--西太平洋航线，沿途所经各国均鸣礼炮致贺，扩大了中国的国际影响。同年１１月２２日，该二舰历经风涛，顺利驶回天津大沽口；清廷对驾舰有功的林泰曾、邓世昌等予以嘉奖。
＿＿在１８９４年甲午战争爆发时，“超勇”号管带（舰长）是北洋海军左翼左营参将黄建勋（福州船政学堂首届毕业生，并留学英国）；“扬威”号管带是北洋海军右翼右营参将（以花翎补用都司升署）林履中（福州船政学堂第三届毕业生）。“超勇”号和“扬威”号随北洋舰队参加了１８９４年９月１７日的黄海大海战；并在苦战之后被击沉。“超勇”号管带黄建勋落入海中后，有人抛长绳相救，他不就而亡；“扬威”号管带林履中在失去军舰后，也愤然蹈海成仁。
＿＿◆“济远”号
＿＿１８８０年（清光绪六年），北洋大臣李鸿章通过中国驻德国公使李凤苞向德国坦特伯雷度的伏尔锵造船厂订造，同时订造的还有铁甲舰“定远”号和“镇远”号。“济远”号巡洋舰的主要技术数据为：舰长７２１米，宽１０．３７米，吃水４．７８米，排水量２３００吨，主机推进功率为２８００马力，航速１５节，舰员２０２名；舰载武器有１座双联装２１０毫米口径前主炮，１门１５０毫米口径后主炮，１０门机关炮，４具鱼雷发射管，２艘舰载鱼雷小艇。值得一提的是，该舰拥有较强的装甲防护力，其装甲由２５．４毫米钢质和５０．８毫米铁质装甲层复合而成，可抵御炮火的轰击。１８８６年底，“济远”号驶至中国。
＿＿在１８９４年甲午战争爆发时，“济远”舰的管带是北洋海军中军左营副将（以花翎副将衔补用参将升署）方伯谦（福州船政学堂首届毕业生，并留学英国）。“济远”舰在甲午战争中先后参加了１８９４年７月２５日的丰岛海战、９月１７日的黄海大海战和１８９５年初的威海卫保卫战；管带方伯谦于黄海海战结束数日后，被清廷谕令斩首于旅顺口军港。
＿甲午战争结束后，“济远”号被日本海军掳去。后被编入日本海军联合舰队参加了１９０４年爆发的日俄战争，并在旅顺口战役中触雷沉没于旅顺口附近海域。该舰的前主炮等部分武器装备于近年被打捞出水，被陈列在山东威海刘公岛上的甲午战争博物馆里，供游人瞻仰。
＿＿◆“致远”号和“靖远”号
＿＿１８８５年（清光绪十一年）１１月（中法战争刚刚结束），北洋大臣李鸿章通过中国出使英国大臣曾纪泽向英国阿姆斯特朗公司订造此二舰。清廷原定将该二舰用于台湾及澎湖之防务，后改留用于北洋海军。该二舰是同型姊妹舰，其主要技术数据为：舰长７６．２５米，宽１１．５９米，吃水４．８８米，排水量２３００吨，主机推进功率５５００马力，航速高达１８节，舰员２０２名；舰载武器有３门２１０毫米口径和２门１５０毫米口径主炮，８门６磅远射炮，６门４５毫米口径速射炮，１０门机关炮和４具鱼雷发射管。该二舰订购总费用近１７０万两白银；１８８７年秋驶抵中国。
＿＿１８９４年甲午战争爆发时，“致远”号的管带是北洋海军中军中营副将（以花翎提督衔记名总兵借补）邓世昌（福州船政学堂首届毕业生）；“靖远”号管带是北洋海军中军右营副将（以花翎副将补用参将升署）叶祖¤（福州船政学堂首届毕业生，并留学英国）。该二舰随北洋舰队参加了１８９４年９月１７日的黄海大海战。“致远”号在激战中被击沉，邓世昌落海后谢绝救援，壮烈牺牲，实践了自己“誓与战舰同存亡”的诺言。在黄海海战后段，北洋舰队丧失了统一的战场指挥，各舰被迫各自应战，叶祖¤主动在“靖远”号上升起指挥信号旗。“靖远”号后来参加了１８９５年初的威海卫保卫战，于２月９日被击沉。
＿＿◆“经远”号和“来远”号
＿＿１８８５年（清光绪十一年）１１月（中法战争刚刚结束），北洋大臣李鸿章通过中国驻德国公使许景澄向德国伏尔锵造船厂订造此二舰。原定将该二舰用于台湾及澎湖之防务；后改留用于北洋海军。该二舰是同型姊妹舰，其主要技术数据为：舰长８２米，宽１２米，吃水５米，排水量２９００吨，主机推进功率３４００马力，航速１５节，舰员２０２名；舰载武器有２门２１０毫米口径和２门１５０毫米口径主炮，１门４０毫米口径速射炮，２座五联装４７毫米口径钢炮，５座五联装３７毫米口径钢炮和４具鱼雷发射管。该二舰订购总费用约为１７４万两白银。１８８７年秋，该二舰与在英国订造的“致远”号和“靖远”号巡洋舰一同驶抵中国；途中该四舰进行了各种编队训练和单舰训练。
＿＿１８９４年甲午战争爆发时，“经远”号的管带是北洋海军左翼右营副将（以花翎补用游击升署）林永升（福州船政学堂首届毕业生，并留学英国）；“来远”号管带是北洋海军右翼左营副将（以花翎补用游击升署）邱宝仁（福州船政学堂首届毕业生）。该二舰随北洋舰队参加了甲午黄海大海战，“经远”舰被击沉，管带林永升中弹身亡；“来远”舰受重伤，后来参加了１８９５年初的威海卫保卫战，于２月６日被日军鱼雷艇击沉。
＿＿◆“平远”号
＿＿“平远”号是福州船政局建造的第２９艘舰船，于１８８７年１２月建成下水，１８８９年交付服役；后于１８９４年甲午战争前调归北洋舰队。该巡洋舰主要技术数据为：舰长５９．１米，宽１１．８５米，吃水３．９６米，排水量２１００吨，主机推进功率２４００马力，航速１４节，舰员１４５名；舰载武器有１门２５４毫米口径和２门１５０毫米口径主炮，８门机关炮和４具鱼雷发射管。该舰的造价为５２４０００两白银。１８９４年甲午战争爆发时，“平远”号的管带是北洋海军后军前营都司李和（福州船政学堂首届毕业生）。“平远”号随北洋舰队参加了黄海大海战和威海卫保卫战，最终被日本海军掳去。１９０４年在日俄战争中触雷，沉没于旅顺口附近海域。
德国军事技术对北洋海军的影响（一）
作者：游战洪（清华大学科学技术史暨古文献研究所）
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摘要：中国清政府19世纪80年代建立的北洋海军是当时亚洲最强大的舰队。北洋海军主力舰有2艘铁甲舰和3艘巡洋舰购自德国，装备德国克虏伯巨炮，其天然良港基地旅顺和威海卫筑有德式炮台。该文从铁甲舰技术、克虏伯火炮技术、炮台工程技术3个方面，分析德国军事技术对北洋海军建军所起的积极作用，兼论北洋海军在甲午战争中失败的技术因素。
清光绪十四年(1888年)，清政府海军衙门颁布《北洋海军章程》，标志着北洋海军正式成为中国第一支正规的近代海军。全军装备有25艘舰艇，并拥有两个得天独厚的海军基地，官兵4000余人，号称当时亚洲最强大的舰队，居世界海军第4位［1］。北洋海军何以能成为亚洲当时的强大舰队?北洋海军与德国军事技术又有什么关系?从军事技术角度而言，北洋海军能成为亚洲当时的强大舰队，实际上与德国的军事技术密切相关。
1、李鸿章对德国武器装备和军事顾问的推崇
李鸿章从1870至1895年任直隶总督兼北洋大臣，长期负责北洋防务，为北洋海军的组建和发展倾注了大量的心血。作为北洋海军的缔造者，他最信赖德国的军事技术和军事顾问。光绪二年(1876年)三月二十六日，他在《卞长胜等赴德国学习片》中禀称：“德国近年发奋为雄，其军政修明，船械精利，实与英俄各邦并峙。而该国距华较远，并无边界毗连，亦无传教及贩卖洋药等事。”［2］他在上书朝廷的奏折中不时地称道德国的军事技术和武器装备，对克虏伯大炮更是赞不绝口：“德国军器甚精，臣等近年购用不少。”［3］“据称，德国陆军甲于天下，而步队尤精于马炮各队。”［4］“至炮位一项，英德两国新式最精。德国克虏卜后门钢炮击败法兵，尤为驰名。”［5］“此项炮位(克虏卜后门钢炮)取准及远，精利无匹，在西洋各国最为著名利器。”［6］自同治十年至光绪三年(1871―1877)，李鸿章为淮军购置了114门克虏伯后装钢炮，并雇用德军炮兵教官，选派炮手，照德国炮兵章程认真操练。他对德国军事顾问也是极为赞赏。中法战争之际，德国海军退役军官式百龄(Siebelin,汉名万里城)担任北洋舰队的军事顾问，自告奋勇，率领超勇和扬威南下，增援福建海军。他给李鸿章留下了“英锐沉鸷，谋略甚优”的好印象。临行前，式百龄与李鸿章约定：“伊及所带德弁倘若临阵亡，求加倍恤银，一慰其家属；倘夺获敌船，求加倍赏银，以酬劳将士。”李鸿章对他的要求“慨然允之，借以作其忠义之心而用其致死之力”［7］。另一位中文名李劢协的德国炮兵教官在天津为淮军训练炮队，在三年合同期间，悉心指授，使淮军炮手操法日臻娴熟。李鸿章对这位“性情忠笃”的德国教官非常欣赏，合同期满后，特请旨赏给他二等宝星佩带回国。
因此，李鸿章由最初完全依赖总税务司赫德(Robert Hart)向英国购买舰船，转而委派出使德国大臣李凤苞实地考察，直接从德国船厂和兵工厂大批订购舰艇和枪炮，并聘请德国退役军官到北洋海军充任军事顾问，以加速北洋海军的建设。
北洋海军于1888年正式成军时，25艘舰艇中，有5艘主力舰、5艘鱼雷艇购自德国船厂，舰炮主炮均系德国克虏伯厂制造；1894年参加黄海海战时，有10艘军舰参战，其中5艘主力舰是德国制造的军舰。
德国军事技术对北洋海军究竟有什么影响?
从北洋海军建军时舰艇技术性能和战斗性能的设计制造、军事基地炮台建设到中日甲午战争的实战考验来看，德国军事技术对北洋海军产生了极为重要的影响，甚至是生死攸关的影响。这种影响集中表现在铁甲舰技术、炮台工程技术和克虏伯火炮技术3方面。
2、铁甲舰技术
铁甲舰，即装甲巡洋舰、装甲战列舰，是船体装甲厚、舰炮火力强、能在远洋作战的大型水面战斗舰艇。在克里木战争(1853―1856年)中，英、法联合舰队首次使用装甲舰，攻击俄国金布恩要塞。此后，装甲技术广泛用于建造军舰，出现了装甲巡洋舰、装甲战列舰。1859年，法国建成世界上第一艘装甲蒸汽巡航舰“光荣”号，排水量约6000吨，装有30多门舷炮，舷装甲厚120毫米。后来，装甲战列舰满载排水量增至1―1.2万吨，航速14―17节，装备有多座大口径后膛火炮，主炮口径达到300―350毫米，发射爆炸弹，采用蒸汽机动力装置和蒸汽轮机动力装置。铁甲舰是近代舰队的主力舰，其大口径火炮最具威力。
清政府从德国船厂订购了2艘装甲战列舰和3艘装甲巡洋舰，这5艘装甲舰成为北洋海军在远洋作战的主力舰。
2.1、装甲战列舰技术
从光绪元年(1875年)海防之议开始，清政府就酝酿购买铁甲舰，只不过最初清政府的官员尚未区分装甲巡详舰和装甲战列舰的概念。当时，日、俄也出动铁甲船到中国海域，要挟清政府。李鸿章曾说：“近来日本有铁甲三艘，遽敢藐视中国，耀武海滨，至有台湾之役、琉球之废。彼即挟所有以相陵侮，我亦当觅所无以求自强。”［8］“俄国因伊犁改约一事，迭据探报，添派兵船多只来华，内有大铁甲二船，吨数甚重，被甲甚厚，无非挟彼之所有以陵我之所无，意殊叵测。”［9］因此，李鸿章独具眼光，特别青睐西方的铁甲舰，多次上书，极力主张购买铁甲舰。他在光绪五年(1879年)十月二十七日的奏折中说：“中国即不为穷兵海外计，但期战守可恃，藩篱可固，亦必有铁甲船数只游奕大洋，始足以遮护南北各口。而建威销萌，为国家立不拔之基，乃议之五、六年，而迄无成者，一由经费太绌，一由议论不齐，一由将才太少。然欲求自强，仍非破除成见，定购铁甲不可。”［10］光绪六年(1880年)六月初六日，他又给朝廷上书主张不惜一切代价购买铁甲舰：“今欲整顿海防，力图自强，非有铁甲船数只认真操练，不足以控制重洋，建威销萌，断无惜费中止之理。”［9］他还以北洋防务紧要，强调北洋舰队应先行定造2艘铁甲船：“北洋为京畿门户，处处空虚。无论何国有事，敌之全力，必注重在北。若无铁甲坐镇，仅恃已购之碰快、蚊船数只，实不足自成一队阻扼大洋，则门户之绸缪未周，即根本之动摇可虑。以臣愚见，北洋应再定造铁甲船二只。”［9］
光绪四至六年间(1877―1880年)，李鸿章本想花200多万两银子，购买土耳其在英国定造的两艘老式铁甲船“柏尔来”号和“奥利恩”号。但是，英国海军部因人事变动，“忽允忽翻，吝弗肯售”。他又想在英国船厂订购两艘铁甲舰，也没有结果。后来，经出使德国大臣李凤苞和参赞徐建寅仔细考察英、法、德3国新式铁甲舰，于1880年12月选定德国伏尔铿船厂(Vulcan)订造第一艘铁甲舰。英国和法国船厂本想争取第2艘铁甲舰的订货，但索价太高。李凤苞于1881年夏仍然选定德国伏尔铿船厂订造第二艘铁甲舰。李鸿章亲自为这两艘铁甲舰命名，即“定远”、“镇远”号。李凤苞和徐建寅经反复研究后，决定仿照当时英国最新式的铁甲舰“英弗来息白”号和德国最新的铁甲舰“萨克森”号，取长补短，把“定远”、“镇远”建成“当今遍地球第一等之铁甲舰”［11］。“英弗来息白”号铁甲舰于1876年下水，排水量11800吨，装有4门口径16英寸的前膛火炮，舰舷装甲最厚处达2英尺。其主机舱外长110英尺、宽75英尺一圈用装甲防护，水线下装甲厚16英寸，水线上装甲厚20―24英寸。火炮采用旋转炮塔，且对角布局，前后主炮可同时射击。其缺陷是旋转炮塔的装甲厚达16英寸，旋机繁重，且炮管升降受炮塔口限制。“萨克森”号铁甲舰于1874年下水，是德国当时最新、最大的铁甲舰，排水量7400吨，马力5600匹，装有6门口径260毫米的火炮，航速14节。炮塔外用装甲环绕，本身不动，炮塔内的火炮可自动旋转，没有炮罩，射击灵便。缺陷是火炮口径不大，尤其是装有4门火炮的后台易遭攻击。
“定远”、“镇远”在设计中集中了上述两艘舰的优点，其主要技术参数为：排水量7335吨，马力6000匹，航速14.5节，装有305毫米口径巨炮4门，鱼雷管3具。舰体中腰机器舱和弹药舱外用复合装甲环绕为堡，堡长43.5米，水线下装甲厚12英寸，水线上装甲厚14英寸。动力装置采用两台平卧式往复蒸汽机，锅炉8座，烟囱2具，煤柜装煤共700吨。
李鸿章派曾留学英、法的刘步蟾、魏翰、陈兆翱、郑清濂驻德厂监造，并派管轮学生陆麟清带领工匠领头黄带、林祥光、陈和庆等10人驻厂随同练习。“定远”、“镇远”两舰于1884年竣工，1885年驶抵中国，共花费340万两白银。李鸿章在光绪十一(1885年)年十月十五日的《验收铁甲快船折》中说：“定远一舰量得长二百九十八尺五寸(英尺――笔者注)，其最宽处六十尺四寸，吃水十九尺六寸。其中段护卫机舱之钢面铁甲两边各长一百四十四尺，厚十四寸。炮台甲厚十二寸，令台甲厚八寸。舱内设康邦大轮机两具，共计实马力六千匹。船头左右及船后共设鱼雷筒三具，另带小鱼雷艇两艘、小轮船一艘。舱内淡水柜二十具，其造淡水机器每日可供三百人食用。……舱上设十二寸口径大钢炮四尊，一、二寸口径五管连珠炮共十尊，后膛连珠枪五百二十五杆。每半时可行十四海里半，约合中国四十七里。此验收定远之情形也。镇远铁甲厚薄，一切布置，均与定远相同，惟定远水线下全系钢面铁甲，镇远水线下则参用铁甲，而两舰关系紧要之处皆用钢面铁甲保护。”［12］1885年11月18日，李鸿章在天津大沽口验收完毕之后，亲自乘坐定远舰试航，驶往旅顺口。尽管当日“北风甚劲，海涛汹涌”，但他觉得“船行平稳如常，略无颠簸”［12］，非常满意。
定远和镇远两艘铁甲舰，实际上是两艘装甲战列舰，其吨位、装甲、火炮和航速当时在远东是无与伦比的。李鸿章本想在中法战争前开回这两艘铁甲舰。法国海军生怕其回国参战，便公开声称要在公海拦截。德国政府也不敢冒险，待中法停战后才许其离开基尔港。这两艘铁甲舰对日本海军震动也很大。1885年10月，日本政府为此向法国海军部高薪聘请白劳易(Louis-Emile Bertin)担任日本海军省顾问、海军工厂总监督官、舰政本部特任少将，专门负责建造在火力和速度上足以对付镇远和定远的舰只。白劳易对此工作十分兴奋，从1886年2月到1890年2月，为日本海军设计了6艘军舰，其中被称为三景舰的严岛、松岛、桥立号是专为击毁定远和镇远而建的。严岛、松岛号在法国地中海铁工及造船厂完工，桥立号在日本横须贺造船所制造，设计时速为17.5海里(实际为16海里)。3门主炮由法国的沙隆施耐德厂制造，口径达到320毫米，炮身重量65.7吨，来福线90条，穿甲弹重450公斤，通常弹重350公斤，抛射火药160―220公斤，初速穿甲弹650米/秒，通常弹610米/秒，分别超出定远和镇远主炮之口径305毫米，炮重31.5吨，来福线72条，穿甲弹和通常弹均重329公斤，抛射火药91.99公斤，初速500米/秒［13］。
定远、镇远舰在1894年9月17日的中日黄海海战中充分显示了装甲和巨炮的优势。刚交战时，日舰吉野、浪速、秋津洲、高千穗号“畏定、镇二船甚于虎豹”［14］，纷纷避开其前主炮，夺路而进，以攻击侧翼弱舰超勇、扬威号。在5个小时的海战中，定、镇二舰用305毫米口径的巨炮，击伤日舰松岛、比睿、赤城、西京丸号。战斗中，超勇、扬威、经远、致远被击沉，济远、广甲逃跑，来远、靖远受重创后撤退，平远、广丙及福龙艇尾追日舰运兵船。战场一度仅余定、镇两舰与日舰松岛、千代田、岩岛、桥立、扶桑号激战，“敌弹霰集，每船致伤千余处，火焚数次”［15］。定、镇两舰的装甲及炮塔护甲 ，被日舰炮弹击出的弹坑密如蜂巢，但无一穿透，因其装甲“坚固无比，犹如中流砥柱。特别是定远号装甲没有一处被炮弹穿透，而且炮塔也没有发生任何故障”［16］。战至最后，定远、镇远仍能率领余舰转入反攻，追击日舰。日本联合舰队虽然击沉了北洋海军的几艘巡洋舰，但始终未能实现击沉定远、镇远铁甲舰的主要目的。日舰之所以“不能全扫乎华军者，则以有巍巍铁甲船两大艘也”［17］。
2.2、装甲巡洋舰技术
装甲巡洋舰的技术特点是在舷侧增加装甲保护，但其装甲薄于装甲战列舰的厚装甲，因而仍能保持较快的航速。北洋海军在德国伏尔铿船厂订购了铁甲舰定远、镇远号后，接着订购了3艘装甲巡洋舰，即济远、经远、来远号。
李鸿章早就接受了铁甲舰与巡洋舰相辅相成的技术思想。李凤苞也曾写信给他，谈到“无铁甲以为坐镇，无快船以为迎敌，专恃蚊船(即炮艇)，一击不中，束手受敌，是直孤注而已”［8］。他自己在大声疾呼非买铁甲船不可的同时，也主张购买快速巡洋舰。他说：“若铁甲无快船辅佐，则孤注而已。”［10］“臣思铁船来华，必有精利快船辅佐巡洋，或作先锋，或为后应，以厚集其声势。”［18］他甚至接受总税务司赫德的建议，提前从英国阿摩士庄船厂(Armstrong)订造了两艘号称“船坚炮巨”的碰快船，即超勇、扬威号，“原拟与铁甲船相辅而行，可以巡探接应”，但是“每船虽有二十五吨巨炮二尊，而船身过小，铁皮薄，仅三四分，易为铁舰大炮轰破穿沉”［19］。赫德向李鸿章推荐由英国阿摩士庄船厂制造可抵御铁甲舰的新式加大碰快船。李鸿章将其所陈新式加大碰快船图说抄寄给李凤苞，嘱咐他悉心考证。李凤苞遍询各国海军部门，得出结论，认为“赫德所拟加大碰快船，一遇风浪则炮难取准，偶受小炮即船已洞穿，徒欲击敌而不能防敌击，终不足恃”［18］。最后，李凤苞选定仍在德国伏尔铿船厂订造一艘称之为“穹面钢甲快船”的装甲巡洋舰，即“济远”号。济远舰的技术参数为：排水量2300吨，马力2800匹，航速15节，装有210毫米口径后膛克虏伯火炮2门、150毫米口径火炮1门，鱼雷管4具。1885年10月，济远与定远、镇远一起到达天津大沽口。李鸿章验收三舰后，上奏朝廷，称道：“济远快船长二百三十六尺三寸，其最宽处三十四尺，吃水十五尺八寸。有穹甲以覆机舱，中凸边凹，形如龟甲，系以一寸钢二寸铁制成，其甲边深入船盘水线下四尺。若敌炮击在甲边之上，则穹甲可护各舱；如击在甲边之下，则借横水阻力，可免穿透，系仿照英国赫士本船式制造。舱内康邦机器两具，共计实马力二千八百匹。前后左右备放鱼雷之筒四具，舱面另带可放鱼雷之小艇两艘。舱内淡水柜八具，其造淡水机器每日可供百余人食用。……舱上设八寸半口径长钢炮二尊，六寸口径长钢炮一尊，一、二、三寸口径钢炮、连珠炮共七尊，后膛连珠枪一百三十六杆。每半时可行十五海里，即中国五十里。该舰以穹甲笼罩机舱，故机舱较窄，然其吃水浅，行驶速，在快船中实为新式坚利之船。”［12］
1885年8月4日，朝廷电旨李鸿章，按照济远舰样式，再订购4艘装甲巡洋舰，以增强台湾、澎湖防务(中法战争结束后，台湾海峡局势缓和，4舰编入北洋海军序列)。李鸿章发电报给驻英使臣曾纪泽、新任驻德使臣许景澄，令他们在英、德各自订购2艘装甲巡洋舰。这次订购在英德两国海军部之间引起一场技术上的激烈争论。英国海军部指出济远舰在设计中有8项缺陷，而英国新式巡洋舰较济远舰有10大优点。当时英国设计了一种舰体轻、速度快、火炮大的新式巡洋舰：舰长250英尺，宽38英尺，舰首吃水14英尺，舰尾吃水16英尺，排水量2300吨，马力5500匹，时速18海里［21］。德国海军部也分析了英国军舰的利弊。德国驻华公使巴兰德则指责曾纪泽受英国人影响，极力阻挠向德国船厂订购军舰(1887年初，李鸿章派北洋海军英国籍总教官琅威理―William M.Lang―与北洋海军400余名官兵，前往英、德船厂接收军舰回华。巴兰德提出，德制军舰必须由德国人帮助驾驶回华，以免途中万一发生小事故，而被英国人充分利用。回国后，在聘请军事顾问时，李鸿章采取英舰聘英国顾问、德舰聘德国顾问的办法)。这场论战甚至引起德国首相俾斯麦(Bismarck)关注。他指示伏尔铿船厂：“卓越地和准时地执行中国这一次订货具有重大的意义。”［22］最后，李鸿章表明，海军刚刚组建，仍在英、德两国各自订购两艘装甲巡洋舰，待使用一段时间后，观察各自的利弊，再择优者专门推广仿造。
在德国伏尔铿船厂订购的两艘巡洋舰名“经远”、“来远”号，长82米，宽12米，吃水5米，排水量2900吨，马力3400匹，时速15.5海里，鱼雷管4具。经远、来远的武器系统，可从光绪十五(1889年)年四月初六日李鸿章上奏的《定造快船报销折》略见一斑：“克虏伯二十一生的(口径210毫米)十五生的(口径150毫米)口径三十五倍长后膛钢炮各四尊，四生的口径三十五倍长快放炮二尊，连架座并配钢铁弹一千七百八十个、栗色饼药裹四百个、引火八千出、引火螺丝一百个、钢壳药并引火五百个……哈乞开思四十七密里五管钢炮四尊，三十七密里五管钢炮十尊，连插架随件，并配钢弹一万四千枚……刷次考甫鱼雷二十二具，铜帽二十二分，雷筒八具……连珠手枪六十支，插杆螺钥全枪子二万枚。”［23］。与济远舰相比，经远、来远舰升高了穹甲，增加了储煤舱，并增大了轮机舱。
尽管英国阿模士庄船厂最终并没有按济远舰而是按其刚下水的新式军舰，设计制造了两艘半铁甲的巡洋舰，即“致远”、“靖远”号，但是，李鸿章还是为致远、靖远舰装上了由德国制造、口径为210毫米的主炮，即另外支出“银九万七千六百六十七两一钱二厘七毫八丝四忽六微”，为这两艘巡洋舰装上由德国克虏伯炮厂代造的二十一生的三十五圆径后膛来福炮六尊(包括备用器具、钢铁等弹九百个、演炮药弹若干)，还花费“银七万二千七百一十两八钱一分八厘六毫”购买克虏伯后膛炮用炮架、炮弹、火药、备用机器零件［23］。
这4艘巡洋舰竣工后，于1887年9月12日启碇回国，12月1日抵达厦门，北洋海军提督丁汝昌会同总教官琅威理“验明各船，与原订合同相符，船身、炮械、机器均系新式，较济远坚固宽敞”［23］。
北洋海军从德国购置的3艘装甲巡洋舰性能究竟如何呢？
1894年的丰岛海战和黄海海战表明，德国船厂制造的装甲巡洋舰，正如铁甲舰定远、镇远号一样，也显示出装甲的技术优势。在丰岛海战中，广乙受伤撤退后，济远以一对三，力战日舰吉野、浪速、秋津洲号，用后主炮击中吉野右舷和舰桥，使吉野停止追击，显示了巨炮的威力。但是，由于该舰管带方伯谦畏惧，退出战场，并没有充分发挥该舰的战斗力。在黄海海战中，经远舰以一对四，力战日舰吉野、浪速、秋津洲、高千穗号4舰，“倭以四船聚围经远，先以鱼雷，继以丛弹，拒战良久，遂被击沉”［15］。来远舰中弹200多颗，船舱数十间着火，火焰熊熊，但仍一边射击，一边灭火，与靖远舰一起撤至浅滩，修补灭火，最后又投入战斗。
在黄海海战中，英国制造的4艘巡洋舰有3艘被击沉。特别是超勇和扬威号，由于铁皮太薄，且内部隔舱为木质结构，在日舰第一游击队吉野、浪速、秋津洲、高千穗号攻击下，交战不久，即中弹起火，旋即沉没。致远号装甲属于半铁甲，战斗中，水线下被击穿两个大洞，舱内进水，无法堵住，随时有可能沉没。管带邓世昌指挥全舰官兵向日舰冲击，试图撞沉日舰，但遭日舰鱼雷和炮火攻击，很快就沉没。靖远舰与致远一样，也是由于半铁甲，水线下被击穿，进水太多，一度退出战斗。英制巡洋舰在黄海海战中的实战表现，反过来证明了德制装甲巡洋舰全装甲的优势。
可以这样说：如果不是由于购自德国的装甲战列舰和巡洋舰拥有厚装甲，那么在黄海海战中，在日舰速射炮的密集炮火轰击下，北洋海军不可能与日舰交战5小时之久，而且战后也不可能保存下来，甚至有可能很快全部被击沉，导致全军覆没。
3、炮台工程与克虏伯火炮技术
对一支舰队来说，拥有天然优良的军港，与拥有性能优良的舰艇同等重要。军港可用于保证舰艇兵力停泊、驻扎，并为舰队提供作战保障、技术保障和后勤保障。李鸿章一边争取经费订购德国和英国的舰艇，一边争取巨资修建了旅顺和威海卫军港。他说：“北洋创练水师兵船渐增，指日铁舰来华，更应择定要隘，以为停泊归宿之处，庶出可截剿敌船，退可扼险自守。”［24］光绪七年(1881年)，李鸿章在天津塘沽构筑了一个船坞，但是该船坞不能接纳大型军舰，大型巡洋舰只能开往香港修理。同年，李鸿章乘购自英国的巡洋舰超勇、扬威号考察奉天海口形势，发现“旅顺岛在奉天金州海口，距山东登州、烟台对岸二百余里，洋面至此一束，东接太平洋，西扼渤海咽喉，为奉直两省第一重门，即为北洋最要关键。……旅顺口有黄金、鸡冠等山为之屏蔽，内有东西两澳，四山围拱，沙水横亘，形势天然”［24］，便选定旅顺作为北洋海军的一个基地，着手修建船坞和码头。法国人德威尼承包了船坞和码头工程，由于工程艰巨，直至光绪十六年(1890年)才竣工。威海卫与烟台地处山东半岛突出部，是进入渤海湾和防护京畿的门户与前哨，地理位置十分重要。李鸿章派员勘察后，决定把威海卫建成北洋海军的另一个重要基地，设鱼雷局、机器厂和屯煤所。北洋海军的提督府也设在威海卫的刘公岛上。随着军港各项设施的兴建和完善，旅顺和威海卫成为北洋海军具有一定保障能力和防御能力的两大基地。
北洋海军两大军港的建设与德国军事技术又有什么关系呢？
在近代军港各项设施建设中，其中一项至关重要的工程建设是构筑海岸炮兵阵地，即炮台，使用大口径火炮，射击水面目标，掩护近岸交通线，封锁航道，支援在濒海活动的舰艇和在岛岸作战的部队。虽说法国工程师承包了旅顺港的船坞和码头工程，但德国军事技术对北洋海军军港的建设也产生了深远的影响，这种影响集中体现在港口的防御设施建设方面。德国陆军工程师汉纳根大尉(Constantin von Hannecken)为旅顺和威海卫基地设计和修建了全部海岸新式炮台，在新式炮台上安装德国克虏伯后膛巨炮，大大地增强了北洋海军军港的防御能力。
对炮台的重要性，李鸿章是这样认为的：“水师以船为用，以炮台为体。有兵船而无炮台庇护，则兵船之子药、煤、水一尽，必为敌所夺。有池、坞、厂、栈而无后炮台，亦必为敌所夺。故炮台极宜并举。”［25］清军各海口原来所筑炮台，都是用石灰、沙土和砖石筑成，很容易被来自海上的敌舰用舰炮击破，而且炮台上的弹药库和兵营也很容易被舰炮发射的爆破弹凌空而下摧毁。自鸦片战争以来，几乎没有哪个炮台最终能阻挡西方军舰的入侵。李鸿章抱怨说：“窃查大沽、北塘、山海关各海口所筑炮台，均系石灰和沙土筑成。……砖石炮台易被轰破。”［26］他派李凤苞从德国招募陆军退役军官汉纳根，专门改造北洋旧有炮台。李鸿章招募汉纳根的目的，本来是想让他协助刚从德国留学回国的淮军军官，训练淮军步兵。光绪二年(1876年)三月，李鸿章派遣淮军游击卞长胜、杨德明、查连标等7人，随同德军炮兵教官李劢协前往德国学习海军和陆军技术，考察德国兵工厂、造船厂、军营、炮台和军舰。光绪五年(1879年)，查连标、袁雨春和刘芳圃学成回国。同时，李凤苞为李鸿章招募了德军退役陆军军官汉纳根，协助查连标等训练淮军步兵各营。汉纳根后来成为北洋海军的总教官，荣获二等金宝星。
1881年，汉纳根首先在旅顺口的黄金山顶，仿照德国最新式的炮台，构筑了一个当时中国防御能力最强的海岸炮台。该炮台1883年左右竣工。这个炮台的技术特点是：墙体内砌条石，外筑厚土，可防敌炮(加农炮)横射穿透或炸毁；弹药库和兵营亦构筑在厚厚的墙体之内，可防敌炮(榴弹炮)高爆弹凌空而下摧毁；台上筑有可旋转三百六十度、四面射击的克虏伯巨炮。黄金山顶炮台成为当时北洋海防的标准炮台，后来，又照此陆续修建海岸炮台多座。在旅顺后路主要山峰上都设置炮台，以老虎涧山为界，划分为东、西两个方面炮台群，合计配置了78门各型火炮。中日战争爆发后，又临时增修了一些炮台。对黄金山顶炮台的构筑技术和性能，李鸿章赞不绝口：“旅顺口黄金山顶炮台仿照德国新式，内砌条石，外筑厚土，皆欲使炮子陷入难炸，即有炸开，亦不致全行坍裂。”［26］“又旅顺口黄金山炮台，系延德弁汉纳根仿德国新式筑做，台形扁而小，兵房子、药房均藏台墙之内，敌炮难以攻入。”［22］“前派洋员汉纳根协同局员，创建该口黄金山顶炮台一座，仿照德国新式，坚大玲珑，实为各路炮台未有之式，现甫就竣，计用银十二万余两。”［24］
在日军眼里，在旅顺口东西两岸炮台中，“以黄金山炮台为第一坚固，置三百六十度回转自在大炮，海面攻之甚难”［28］。中日战争爆发后，日军进攻旅顺口海岸炮台时，以黄金山顶炮台为主要目标，“因此台了望自由，胜过其他炮台，且备有大口径火炮，皆可旋转三百六十度，有八面射击之便”［29］。
1887―1890年，汉纳根在威海卫港湾南北两岸、刘公岛、日岛主持修筑了13座海岸新式炮台，“这些炮台全系德国陆军工程师汉纳根大尉设计和修建”［20］。除刘公岛西北端的公所后炮台和日岛炮台外，皆配备德国克虏伯大炮。1891年后，威海南北两岸又建造陆路炮台两座，以掩护炮台后路。中日战争爆发后，更在威海南北两岸炮台后路增筑临时炮台多座，共计修筑各类炮台25座，装备火炮167门。
汉纳根主持的威海卫13座炮台竣工后，李鸿章于光绪十七年(1891年)北洋海军进行军事演习之际，特地视察了这些炮台。光绪十七年五月初四日，他向朝廷报告说：“四月二十五日，开赴威海卫，阅看候选道戴宗骞所部绥巩军新筑南北两岸各炮台。于原估北岸之北山嘴、祭祀台两处外，添筑黄泥岩炮台一座，以便居中策应。又于南岸龙庙嘴、鹿角嘴两处外，添筑赵北口大炮台一座，以便向外迎击。均得形势，做法坚固，足与大连湾各台相埒。刘公岛横据口门，势甚扼要。副将张文宣所带护军，于岛北新筑地阱炮台，凿山通穴，夹层隧道，安设二十四生特后膛炮，机器升降，灵速非常，能阻击敌船而炮身蛰藏，不受攻击，为西国最新之式。又于刘公岛西接连黄岛上设炮台一座，跨海通道，工力尤艰。岛南相距七里之日岛矗立水中，亦设地阱炮台，与南岸赵嘴炮台相为犄角，锁钥极为谨严。”［30］
李鸿章对威海卫海岸炮台评价很高，但也有人指出威海卫海岸炮台有缺陷，其主要缺陷是后路空虚而无保障。同在北洋海军任军事顾问的英国人泰莱(William Ferdinand Tyler)说：“威海南岸之陆路炮台，其后路并无保障，敌人可由此来攻也。”［31］汉纳根自己也说：“惟炮台形势，只能顾及海中，不能兼顾后路。当时曾具禀声明，并条陈慎防敌军由陆后犯事宜。惜有胶执成法者，妄谓但须于台后树立木栅，已保无虞。”［32］
威海卫海岸炮台后路空虚的缺陷，与陆军防御战略战术和岸防兵力部署有关，与炮台工程和克虏伯火炮技术无关。正如汉纳根自己所言，海岸炮台主要是打击水面目标，封锁航道，阻击敌舰队突入港口。尽管如此，朝廷还要裁减岸防部队，李鸿章不得不为保留足够的炮台守军进行辩护：“东至奉天之旅顺口、大连湾，渡海而南至山东之威海卫，皆北洋海防最为紧要之地，自来湘淮军得力实由勇数足，额足则力厚。当用兵时，常以一营分扎两垒。近年因备外患，修筑炮台，亦多以一营分扎两处，则人数断不能少。所用枪炮，全系西洋精利之器。凡操后门炮，自炮目以至勇丁，皆有应管之物、应做之事，缺一不可。演枪则分行布阵，悉照西法，进退分合，均有一定之数，缺一不可。”［33］朝廷完全从经费角度考虑，要求北洋裁减兵勇，无疑会影响海岸炮台和整个军港后方的纵深防御。
旅顺和威海卫炮台的防御性能究竟如何呢？
从日军1894年攻击旅顺和1895年攻击威海卫的兵力部署和战术来看，这些炮台的威力是显而易见的。日舰在对港口进行的多次试探性进攻被炮台上的克虏伯巨炮击退后，便放弃了从海上实施正面进攻的打算。日军转而部署步兵师团在侧翼登陆，迂回突击旅顺和威海卫的后路纵深，用野战机动火炮掩护步兵冲击，攻占各炮台。
从威海卫防御战来看，海岸炮台在打击日舰、封锁航道、阻击日舰突入港口方面起了决定性作用。特别是在日军步兵从后路攻陷南帮和北帮炮台后，日舰从海上发起六次冲击，试图突入港湾，但均被刘公岛、日岛上的炮台和北洋舰队的舰炮击退，且有多艘军舰被炮火击伤。北洋海军依托炮台和余舰，在威海卫坚持防御作战。直到弹尽粮绝、援兵无望，提督丁汝昌、镇远管带杨用霖等高级军官自杀，北洋海军余部才最后投降。
4、战败的技术原因
既然北洋海军拥有购自德国的装甲战列舰、装甲巡洋舰和鱼雷艇，两大海军基地修筑了由德国陆军工程师设计的新式炮台，无论是军舰还是炮台都配备了购自德国克虏伯厂制造的后膛长筒巨炮，并有德国军事顾问自始至终协助训练和作战，怎么会在甲午战争中战败呢?为什么德国的军事技术装备在实战中未能发挥应有的作用呢？
北洋海军在甲午战争中战败的原因很多，专家早有论述。此处单从技术原因来分析，依其主次，主要有以下4条：
4.1、舰炮和鱼雷射击不准
射击不准，是北洋海军在黄海决战中首要的技术缺陷。
据一位细心的军事观察家统计，在1894年的黄海海战中，北洋海军12英寸口径舰炮发射了197发钢弹，其中有10发命中目标；其他各种口径舰炮发射了482发炮弹，只有58发炮弹击中日舰，而58发中有22发击中日舰航速最快的吉野号。［34］
在5个小时的海战中，定远四门主炮发射120次，镇远四门主炮发射77次，平均每门24.62发，相当于日舰主力舰三景舰松岛、严岛、桥立号平均每门320毫米口径主炮的5.68倍(三景舰用3门口径320毫米的主炮向定、镇舰共发射13发炮弹，严岛5发，松岛4发，桥立4发)。但是，三景舰中弹并不多。合计来自北洋海军各舰发射的炮弹，松岛中弹13发，桥立中弹11发，严岛中弹8发。美国夏威夷大学的马幼垣教授认为“这是三景舰的侥幸，也是北洋海军射击本领低劣之证”［13］。战斗中，北洋海军不仅舰炮射击不准，而且用鱼雷攻击也不能命中日舰。据统计，北洋海军发射了5枚鱼雷，但无一击中［34］。福龙号鱼雷艇（排水量115吨，航速23节，装有鱼雷发射管4具，光绪十二年购自德国，本属福建海军，后拨给北洋操练）在相距四百公尺时，向已经受伤的日舰西京丸号发射了两枚鱼雷，但均未击中。“这样，西京丸才侥幸得以保全，向南驶逃。”［20］
可以说，用鱼雷攻击不准，射击技术低劣，是北洋海军最致命的技术缺陷。北洋海军用鱼雷攻击不多，也不准，也是其始终未能击沉任何日舰、扭转战场态势的重要原因。相比之下，日舰在黄海海战中，用鱼雷击中经远和致远，加速了两舰的沉没。在威海卫之战中，日军鱼雷艇多次实施夜间偷袭，用鱼雷击中定远、来远、威远，使其丧失战斗能力。
但是，北洋海军平时进行军事演习时，无论是用舰炮还是用鱼雷进行实弹射击，都能在行进间命中目标。李鸿章在光绪十七(1891年)年五月初四日上奏的《巡阅海军竣事折》中就说：“四月二十一日，开赴大连湾，北洋各舰沿途分行布阵，奇正相生，进止有节。夜以鱼雷六艇，试演泰西袭营阵法，兵舰整备御敌攻守，并极灵捷，颇具西法之妙。次日，驶往三山岛，调集各舰，鱼贯打靶，能于驶行之际命中及远。旋以三铁舰、四快船、六雷艇演放鱼雷，均能中靶。”［39］
为什么在实战中就射击不准了呢?据其中下级技术军官战后披露，舰队炮术训练的真相是“预量码数，设置浮标，遵标行驶。码数已知，放固易中”。“徒求其演放整齐，所练仍属皮毛，毫无裨益。”［35］北洋海军训练的最大弊端是缺乏实战训练。
4.2、舰炮射速太慢
在黄海海战中，北洋海军缺乏速射炮，也是一个致命的技术缺陷。
19世纪以前，火炮的炮架采用刚性炮架，炮身通过耳轴与炮架相连。射击时，炮架受力大，整炮后坐，火炮产生较大位移，重新瞄准延误时间，发射速度受到影响。1879年，法国人莫阿（Mohi）发明了火炮反后坐装置（counterrecoil mechanism）。反后座装置包括驻退机和复进机，使炮架由刚性变为弹性。驻退机安装在火炮回转部分与底座之间，用来消耗部分后坐动能，使炮身后坐到一定距离而停止。同时，复进机吸收炮身后坐动能，并将其转化为复进力，使炮身重新复进到发射前的位置，并有复进节制器在复进过中产生复进阻力，节制复进运动，避免复进产生冲击而引起火炮跳动和前移。安装反后坐装置后，火炮发射时位移较小，又很快能复位，重新瞄准的时间缩短，发射速度大大提高。这就是所谓速射炮。
在黄海海战中，北洋海军各舰连一门速射炮也没有，但是，日本联合舰队却拥有速射炮155门之多，各主力舰均装备了速射炮［36］。其中，松岛、严岛、桥立号各设120毫米速射炮12门，吉野号150毫米速射炮4门、120毫米速射炮8门，浪速号150毫米速射炮6门，高千穗号150毫米速射炮6门，秋津洲号150毫米速射炮4门、120毫米速射炮6门，千代田号120毫米速射炮10门。日本海军炮手的射击技术似乎也不算高超（在5个小时的黄海海战中，三景舰用三门口径320毫米的主炮向定、镇舰共发射13发炮弹，悉数落空，无一击中），但是，通过速射炮的密集炮火弥补了其射击不准之不足。据统计，日本舰队的速射炮“所发炮弹相当于清舰队同一口径火炮3―6倍。清舰队一分钟射击32.8发炮弹，命中3.28发；日本舰队发射193.3发炮弹，命中28.9发”［37］。据《英国海军年鉴》统计：120毫米速射炮每分钟可8发至10发，150毫米速射炮每分钟可5发至6发，而同口径之旧后装炮每分钟才1发，速射炮发射速度比旧后装炮快5至10倍［38］。
战斗中，北洋海军除济远舰临阵逃跑而所中炮弹较少外，其余各舰至少中弹一二百发，定、镇二舰各中弹千余发，均引起熊熊大火。北洋海军的官兵们既要救火，又要射击，还要躲闪，手忙脚乱，严重影响瞄准射击。丁汝昌在战后向李鸿章报告战况时，多次提到日舰“船快炮快，子弹纷集”；“开花子弹如雨，一排所发，即有百余子之多”；“敌弹霰集，每船致伤千余处，火焚数次，一面救火，一面抵敌”［15］。如此密集的炮火，只有装甲舰经受住了攻击，而非装甲的巡洋舰超勇、扬威号迅即被炮火击沉。
日本学者指出：这次海战，北洋舰队采取的是冲击战术；日本舰队采取的是炮击战术，特别是速射炮抵近射击。日军致胜的原因，在于采用了能自由机动的纵队队形，充分发挥了速射炮的威力［39］。日军炮手射击技术虽然也很差，但是他们用速射炮的密集炮火提高了命中概率。而北洋海军缺乏速射炮，射击不准的技术缺陷就更显致命。
北洋海军为什么没有装备速射炮呢?难道是德国克虏伯兵工厂不能生产速射炮安装在从伏尔铿厂订造的铁甲舰上？
实际上，李鸿章、丁汝昌、刘步蟾等战前就知道速射炮的优势，也知道日舰大批装备了速射炮，并多次提出要为北洋各主力舰配备速射炮，本来是可以克服北洋海军这一严重技术缺陷的。但是，朝廷短视，海军衙门和户部拒绝拨款购置。
李鸿章曾特地上奏，要求添置新式快炮：
“据北洋海军提督丁汝昌文称：镇远、定远两铁舰原设大小炮位，均系旧式；济远钢快船仅配大炮三尊，炮力单薄；经远、来远钢快二船尚缺船尾炮位。镇、定两舰应各添克鹿卜新式十二生特快炮六尊，济远、经远、来远三舰应各添克鹿卜新式十二生特快放炮二尊，共十八尊，并子药器具。又威远练船前桅后原设阿摩士庄旧式前膛炮不甚灵动，拟换配克鹿卜十生特半磨盘座新式后膛炮三尊，并子药等件。
臣查德厂新式快放炮每六分钟时可放至六十出之多，其力可贯铁数寸，实为海上制胜利器，各国师船争先购换。北洋海军铁甲快练各船原设炮位当时虽称新式，但较现时快炮实觉相形见绌。且海军以定镇经来铁快等船为巨擘，船坚尤须炮利。若炮位不多，单薄过甚，遇有缓急，固不足恃，亦无以壮声威，亟宜逐渐添购，以资战守。”［40］
李鸿章希望海军衙门和户部能拨613040两银子，用于购买北洋海军所需的速射炮，甚至建议：如果一时难以筹措，就先支库平银354000余两，暂为定、镇二舰先购12门120毫米口径的速射炮，其他各舰逐步添设。但是，他的计划没有被批准。
4.3、舰炮穿甲弹不炸与穿甲爆破弹不足
对北洋海军来说，更糟糕的技术缺陷是命中日舰的炮弹不爆炸，因而始终未能用炮火击沉任何日舰。日舰发射的炮弹有的也是哑弹，但其速射炮的密集炮火弥补了少数哑弹不炸之不足。
穿甲弹出现于19世纪60年代，是主要依靠弹丸的动能穿透装甲摧毁目标的炮弹，初速高，直射距离大，射击精度高。普通穿甲弹一般在弹体内装少量炸药，以提高穿透装甲后的杀伤和燃烧作用。不装炸药的又称实心穿甲弹，装炸药较多的称穿甲爆破弹。
在北洋海军装备的弹药中，实心穿甲弹(solid shot or armor piercing projectile)被称之为钢弹、钢铁弹、凝铁弹，穿甲爆破弹(high explosive projectile or armor piercing explosive projectile)称之为开花弹、双层开花弹。无疑，开花弹的威力大。北洋海军各舰拥有的大口径炮弹，以开花弹居多。
在丰岛海战和黄海海战中，北洋海军频繁出现炮弹击中日舰不炸的现象，而且弹药不足。在丰岛海战中，济远舰用150毫米口径火炮发射炮弹，击中日舰速度最快的吉野号右舷，击毁舢板数只，穿透钢甲，击坏其发电机，坠入机舱的防护钢板上，然后又转入机舱里。可是，由于炮弹的质量差，里面未装炸药，所以击中而不爆炸，使吉野侥幸免于沉没。在黄海海战中，吉野号又中弹不少，但终未遭到毁灭性打击。当时在镇远舰上协助作战的美国人麦吉芬(Paul W.Bamford,1860―1897，美国安纳波利斯海军学院毕业)认为，吉野号能逃脱，是因为所中炮弹只是穿甲弹(armor-piercing projectile)［34］。在黄海海战中，北洋海军发射的炮弹有的弹药中“实有泥沙”，有的引信中“仅实煤灰，故弹中敌船而不能裂”［41］。
不仅舰炮发射的炮弹不炸，海岸炮台发射的炮弹也不爆炸。据日方记载，清军旅顺口炮台发射的炮弹，“虽其响轰轰，但我兵因之死伤者甚少，之所以如此，无他，海岸诸炮台发射敌之大口径炮弹，其弹中大半填装以大豆或土砂故也”［42］。
这些现象表明，击中不炸，不外乎两种原因：一是发射的炮弹本身就是未装炸药的实心穿甲弹，只能穿透船体装甲，不可能爆炸；二是发射的穿甲爆破弹装药有问题，装填煤灰、土沙之类。这样的炮弹显然不适宜于与拥有速射炮的日舰激战，只适于平时演习打靶之用。
据一位细心的观察家统计，在定远和镇远发射的197枚12英寸(305毫米)口径炮弹中，半数是固体弹(solid shot)，不是爆破弹(explosive shell)［34］。战至最后，定远、镇远弹药告竭，分别仅余12英寸口径钢铁弹3发、2发［20］。
为什么北洋海军在战争爆发后，还把那么多不适合实战、只适于演习用的实心穿甲弹和装药不合格的穿甲爆破弹装载在军舰上?为什么不全部换上最具威力的开花弹?
1991年初，烟台海军航空工程学院的苏小东先生与海军有关部门，在北京琉璃厂中国书店购得直隶候补道徐建寅的《上督办军务处查验北洋海军禀》，禀后附有《北洋海军各员优劣单》、《北洋海军各船大炮及存船各种弹子数目清折》、《北洋海军存库备用各种大炮弹子数目清折》，揭开了这个秘密。
根据徐建寅的统计数字，参加过黄海大战的定远、镇远、靖远、来远、济远、广丙7舰的存舰存库炮弹，仅开花弹一项即达3431枚。其中，供305毫米口径炮使用的炮弹有403枚，210毫米口径炮弹952枚，150毫米口径炮弹1237枚，120毫米口径炮弹362枚，6英寸口径炮弹477枚。黄海海战后，又拨给北洋海军360枚开花弹，其中305毫米口径炮弹160枚，210、150毫米口径炮弹各100枚。
显然，在3431枚开花弹中，有3071枚早在黄海海战前就已拨给北洋海军。“至于这批开花弹为什么没有用于黄海海战，惟一的解释就是它们当时根本不在舰上，而是一直被存放在旅顺、威海基地的弹药库里。由此可见，造成北洋海军在黄海海战中弹药不足的责任不在机器局，也不在军械局，而在北洋海军提督丁汝昌身上。”在中日双方开战后，丁汝昌执行李鸿章“保船制敌”的方针，消极避战，“仍心存侥幸，出海护航时竟然连弹药都没有带足，致使北洋海军在弹药不足的情况下与日本舰队进行了一场长达5个小时的海上会战，结果极大地影响了战斗力的发挥，也加重了损失的程度”［43］。
此外，北洋海军各主力舰都设有鱼雷管3―4具，但是，在黄海海战中，并没有对日舰实施鱼雷攻击。丁汝昌在汇报战况时，也只字未题已方发射鱼雷，而只说日舰对经远和致远发动鱼雷攻击。看起来，正象大批开花弹不在舰上一样，购舰时就配备好的大批鱼雷在战争爆发后也一直躺在基地的仓库里。
至于弹药中装填沙土、煤灰和大豆之类，影响炮弹爆炸，原因在于天津军械局的办事员被日军收买，充当了日军的间谍，故意破坏。
4.4、缺乏快速巡洋舰
北洋海军另一个众所周知的技术缺陷是缺乏与日本联合舰队抗衡的快速巡洋舰。这个技术缺陷与射击不准、射速太慢、炮弹不炸、弹药不足来比，不能算是北洋海军致命的技术缺陷。因为黄海海战是一次遭遇战，双方都在寻求决战，如果北洋海军炮手射击比较准确，也拥有速射炮，大口径炮弹都是装药很多的穿甲爆破弹，都能爆炸，那么即使航速不如日舰快，也能取得击沉数艘日舰的战果。在各国军事历史上，都不乏用劣势装备打败优势装备和以少胜多的精彩战例。
航速太慢对北洋海军的影响，交战开始时表现为队形转向不利，难以协同作战，战至最后则表现为追击不利，难以组织有效的反攻。反攻时，航速太慢，追击不利，对北洋海军的影响也是非常严重的。在黄海海战中，战场上一度只剩定、镇二舰力战日舰队。靖远、来远灭火修复后，召集平远、广丙舰和福龙、左一鱼雷艇，及停在大东沟港口内的镇南、镇中炮舰和右二、右三鱼雷艇，与定、镇二舰会合，对日舰队发起反攻。丁汝昌是这样描述反攻情形的：“靖远、来远修竣归队，平远、广丙、鱼雷各艇亦俱折回。倭船多受重伤，复见俱船并集，当即向西南一带飞驶遁去。我军尾追数里，敌船行驶极速，瞬息已远。”［15］
由于日舰速度快于己方，北洋海军纵有生力军投入反攻，还是错失反败为胜的良机。
实际上，李鸿章作为洋务派的领袖人物，是特别关注西方的先进军事技术和武器装备的，号称“闻欧美出一新器，必百方营购以备不虞”［45］。既然他自己事先非常清楚北洋海军舰艇航速太慢，也知道日本海军已经装备快速巡洋舰，可为何不努力争取经费为北洋海军添购快速巡洋舰呢?他在《覆奏海军统将折》中说：
“查北洋海军可用者，只镇远、定远铁甲船二只，为倭船所不及，然质重行缓，吃水过深，不能入海汊内港；次则济远、经远、来远三船，有水线甲、穹甲，而行驶不速；致远、靖远二船前定造时号称一点钟十八海里，近因行用日久，仅十五、六海里。此外各船愈旧愈缓。
海上交战能否趋避，应以船行之迟速为准。速率快者胜，则易于追逐，败亦便于引避。若迟速悬殊，则利钝立判。西洋各大国讲求船政，以铁甲为主，必以极快船只为辅。
详考各国刊行海军册籍内载，日本新旧快船，推为可用者共二十一艘。中有九艘自光绪十五年后分年购造，最快者每点钟行二十三海里，次亦二十海里上下。我船订购在先，当时西人船机之学尚未精造至此，仅每点钟行十五至十八海里，已为极速。今则至二十余海里矣。
近年部议停购船械，自光绪十四年后，我军未增一船。丁汝昌及各将领屡求添购新式快船。臣仰体时艰款绌，未敢奏咨渎请，臣当躬任其咎。”［46］
众所周知，海军衙门和户部之所以拒绝为北洋海军拨款以添购快速巡洋舰和速射炮，甚至连因磨损需更换的机器零部件也拒绝拨款购置，还要裁减炮台守军，是因为要挪用海军经费大修颐和园，为慈禧太后满六十大寿祝寿。李鸿章不敢扫太后的兴，只合理地争取到不削减购买关键性零配件的经费。朝廷上下之所以如此短视，是因为兴建海军缺乏非常具体的假想敌国和作战计划，造舰、购舰、练兵都缺乏非常的紧迫感和高昂的士气。朝廷只是把北洋海军当做一个威慑性的摆设，赋予它的任务是极其含糊的“以御外侮”。这种形势与日本正好相反：从天皇、首相到华族、富豪，纷纷捐钱造舰购舰，积极扩军备战，以消灭大清帝国的定远和镇远铁甲舰为目标。
德国军事技术对北洋海军的影响表明：在从农业文明向近代工业文明转化的过程中，中国由于缺乏工业文明的基础，要走近代化的捷径，第一步只能学习西方的工程技术，引进西方的技术装备，正象北洋海军迅速成军所经历的那样。李鸿章最初积极主张自行设厂局，制造兵船、枪炮和弹药，但是鉴于外部入侵频频，且自行制造的兵船价昂质次，转而不惜巨资，从德国和英国引进当时先进的铁甲舰和巡洋舰，装备克虏伯火炮，以图迅速建成一支近代海军。但是，如果仅仅停留在引进技术装备的初级阶段，是无法建立工业文明的技术基础的，也无法走上独立发展的道路。必由之路只能是由引进到模仿，然后从改造到创新，即我国今天所提倡的“引进、消化、吸收、创新”方针。如果只引进、模仿，不创新，中国将永远赶不上西方的工程技术水平。
北洋海军在甲午战争中战败的经验教训则告诫我们：中国不仅要学习西方实用的工程技术和技术装备的操作维修方法，而且要学习西方的科技理论、科技研究方法和科技管理制度；不仅要学习西方的军事技术，更要学习西方建立在军事技术基础之上的战术思想、战略思想和军事制度。北洋海军的不少军官都曾留学英、法、德、美诸国，并且一直得到西方的军事顾问指导（有些顾问甚至在黄海海战中阵亡，忠心不二），但是，他们所关注的重点只是如何操作和维修从德国和英国购买的舰艇和枪炮，对海军的战略战术问题尚无意识，缺乏西方更高层次的军事理论指导。这也许是洋务派“中学为体，西学为用”思想误导的结果。相比之下，日本虽然也象清政府一样，购买西方的新式军舰和大炮，向西方派遣留学生，聘请西方军事顾问指导，但是结果大不一样。日本不仅掌握了西方实用的工程技术和武器装备的操作方法，而且学会了德国陆军的参谋部体制和军、师团编制，掌握了美国海军的制海权理论，并用于指挥甲午战争，取得了惊人的战果。
这样的历史经验教训，今天仍然值得我们去深思和借鉴。
附：北洋舰队的巡洋舰
1857年，清政府从德国伏尔康船厂购买了“定远”、“镇远”二艘铁甲战列船，共花银364.7万两。在北洋舰队的编成里，除了有２艘威震东亚的７３３５吨级的铁甲舰（即战列舰）“定远”号（北洋舰队旗舰）和“镇远”号之外，最为令世人瞩目的就是８艘巡洋舰。在此，逐一介绍这８艘巡洋舰的情况。
＿＿◆“超勇”号和“扬威”号
＿＿１８７９年（清光绪五年），北洋大臣李鸿章向英国阿姆斯特朗公司订造此二舰；向李鸿章提议订造该二舰的是当时担任中国海关总税务司的英国人罗伯特・赫德（ＲｏｂｅｒｔＨａｒｔ）。该二舰是同型姊妹舰，其主要技术数据为：舰长６７．１米，宽９．６８米，吃水４．２７米，排水量１３５０吨，主机推进功率２４００马力，航速１５节，舰员１３７名。舰载武器有艏艉各１门２５４毫米口径主炮、４门１２０毫米口径副炮、１０门机关炮。李鸿章将该二舰的特点归纳为三条：船小、炮大、行速。李鸿章在呈给光绪皇帝的《订购快船来华折》中说：“船小则价不盛昂，炮大则能御铁甲，行速则易于进退。”１８８１年８月３日，中国出使英国大臣曾纪泽（曾国藩的长子）在此为中国巡洋舰“超勇”号和“扬威”号举行隆重的升旗仪式。８月１７日，前来英国接船的丁汝昌、林泰曾、邓世昌等率二百多名中国海军官兵及部分英国教官，驾驶“超勇”号和“扬威”号启程回国。这是中国人驾驶中国军舰首次航行北大西洋--地中海--苏伊士运河--印度洋--西太平洋航线，沿途所经各国均鸣礼炮致贺，扩大了中国的国际影响。同年１１月２２日，该二舰历经风涛，顺利驶回天津大沽口；清廷对驾舰有功的林泰曾、邓世昌等予以嘉奖。
＿＿在１８９４年甲午战争爆发时，“超勇”号管带（舰长）是北洋海军左翼左营参将黄建勋（福州船政学堂首届毕业生，并留学英国）；“扬威”号管带是北洋海军右翼右营参将（以花翎补用都司升署）林履中（福州船政学堂第三届毕业生）。“超勇”号和“扬威”号随北洋舰队参加了１８９４年９月１７日的黄海大海战；并在苦战之后被击沉。“超勇”号管带黄建勋落入海中后，有人抛长绳相救，他不就而亡；“扬威”号管带林履中在失去军舰后，也愤然蹈海成仁。
＿＿◆“济远”号
＿＿１８８０年（清光绪六年），北洋大臣李鸿章通过中国驻德国公使李凤苞向德国坦特伯雷度的伏尔锵造船厂订造，同时订造的还有铁甲舰“定远”号和“镇远”号。“济远”号巡洋舰的主要技术数据为：舰长７２１米，宽１０．３７米，吃水４．７８米，排水量２３００吨，主机推进功率为２８００马力，航速１５节，舰员２０２名；舰载武器有１座双联装２１０毫米口径前主炮，１门１５０毫米口径后主炮，１０门机关炮，４具鱼雷发射管，２艘舰载鱼雷小艇。值得一提的是，该舰拥有较强的装甲防护力，其装甲由２５．４毫米钢质和５０．８毫米铁质装甲层复合而成，可抵御炮火的轰击。１８８６年底，“济远”号驶至中国。
＿＿在１８９４年甲午战争爆发时，“济远”舰的管带是北洋海军中军左营副将（以花翎副将衔补用参将升署）方伯谦（福州船政学堂首届毕业生，并留学英国）。“济远”舰在甲午战争中先后参加了１８９４年７月２５日的丰岛海战、９月１７日的黄海大海战和１８９５年初的威海卫保卫战；管带方伯谦于黄海海战结束数日后，被清廷谕令斩首于旅顺口军港。
＿甲午战争结束后，“济远”号被日本海军掳去。后被编入日本海军联合舰队参加了１９０４年爆发的日俄战争，并在旅顺口战役中触雷沉没于旅顺口附近海域。该舰的前主炮等部分武器装备于近年被打捞出水，被陈列在山东威海刘公岛上的甲午战争博物馆里，供游人瞻仰。
＿＿◆“致远”号和“靖远”号
＿＿１８８５年（清光绪十一年）１１月（中法战争刚刚结束），北洋大臣李鸿章通过中国出使英国大臣曾纪泽向英国阿姆斯特朗公司订造此二舰。清廷原定将该二舰用于台湾及澎湖之防务，后改留用于北洋海军。该二舰是同型姊妹舰，其主要技术数据为：舰长７６．２５米，宽１１．５９米，吃水４．８８米，排水量２３００吨，主机推进功率５５００马力，航速高达１８节，舰员２０２名；舰载武器有３门２１０毫米口径和２门１５０毫米口径主炮，８门６磅远射炮，６门４５毫米口径速射炮，１０门机关炮和４具鱼雷发射管。该二舰订购总费用近１７０万两白银；１８８７年秋驶抵中国。
＿＿１８９４年甲午战争爆发时，“致远”号的管带是北洋海军中军中营副将（以花翎提督衔记名总兵借补）邓世昌（福州船政学堂首届毕业生）；“靖远”号管带是北洋海军中军右营副将（以花翎副将补用参将升署）叶祖¤（福州船政学堂首届毕业生，并留学英国）。该二舰随北洋舰队参加了１８９４年９月１７日的黄海大海战。“致远”号在激战中被击沉，邓世昌落海后谢绝救援，壮烈牺牲，实践了自己“誓与战舰同存亡”的诺言。在黄海海战后段，北洋舰队丧失了统一的战场指挥，各舰被迫各自应战，叶祖¤主动在“靖远”号上升起指挥信号旗。“靖远”号后来参加了１８９５年初的威海卫保卫战，于２月９日被击沉。
＿＿◆“经远”号和“来远”号
＿＿１８８５年（清光绪十一年）１１月（中法战争刚刚结束），北洋大臣李鸿章通过中国驻德国公使许景澄向德国伏尔锵造船厂订造此二舰。原定将该二舰用于台湾及澎湖之防务；后改留用于北洋海军。该二舰是同型姊妹舰，其主要技术数据为：舰长８２米，宽１２米，吃水５米，排水量２９００吨，主机推进功率３４００马力，航速１５节，舰员２０２名；舰载武器有２门２１０毫米口径和２门１５０毫米口径主炮，１门４０毫米口径速射炮，２座五联装４７毫米口径钢炮，５座五联装３７毫米口径钢炮和４具鱼雷发射管。该二舰订购总费用约为１７４万两白银。１８８７年秋，该二舰与在英国订造的“致远”号和“靖远”号巡洋舰一同驶抵中国；途中该四舰进行了各种编队训练和单舰训练。
＿＿１８９４年甲午战争爆发时，“经远”号的管带是北洋海军左翼右营副将（以花翎补用游击升署）林永升（福州船政学堂首届毕业生，并留学英国）；“来远”号管带是北洋海军右翼左营副将（以花翎补用游击升署）邱宝仁（福州船政学堂首届毕业生）。该二舰随北洋舰队参加了甲午黄海大海战，“经远”舰被击沉，管带林永升中弹身亡；“来远”舰受重伤，后来参加了１８９５年初的威海卫保卫战，于２月６日被日军鱼雷艇击沉。
＿＿◆“平远”号
＿＿“平远”号是福州船政局建造的第２９艘舰船，于１８８７年１２月建成下水，１８８９年交付服役；后于１８９４年甲午战争前调归北洋舰队。该巡洋舰主要技术数据为：舰长５９．１米，宽１１．８５米，吃水３．９６米，排水量２１００吨，主机推进功率２４００马力，航速１４节，舰员１４５名；舰载武器有１门２５４毫米口径和２门１５０毫米口径主炮，８门机关炮和４具鱼雷发射管。该舰的造价为５２４０００两白银。１８９４年甲午战争爆发时，“平远”号的管带是北洋海军后军前营都司李和（福州船政学堂首届毕业生）。“平远”号随北洋舰队参加了黄海大海战和威海卫保卫战，最终被日本海军掳去。１９０４年在日俄战争中触雷，沉没于旅顺口附近海域。
