清軍的“水師”，主要有兩支:一為福建水師，一為廣東水師。其他沿海省份，亦有執行水師任務的鎮、協、營，如浙江的定海水師鎮，盛京的旅順水師營，等等。然清軍水師的任務卻非出洋作戰，而是近海巡緝，守衛海岸。“天朝”的水師並不以哪一國的艦隊為作戰對象，其對手僅僅是海盜。用今天的標準來衡量，清朝水師算不上是一支正式的海軍，大體相當於海岸警衛隊。正因為如此，清朝水師的主要兵力，並不是在艦船上或為艦船服務的勤務分隊中，而是駐守於沿海、沿江的眾多炮臺、城寨、要隘。許多海防要地，如廈門、虎門、舟山等，其陸上防守全由水師負責。
清朝港口
從數量上講，清軍水師艦船也有數百艘之多;從種類上講，清軍波種類達數十種:但是，其最基本的特點就是船小。清軍最大之戰船，其噸位尚不如英軍等外級軍艦，清軍安炮最多之戰船，其火炮數量也只相當於英軍安炮最少之軍艦。至於其他的弱點，當時人有清醒的認識。閩浙總督鄧廷楨對此作過評論，除未涉及艦船的帆索、航速等技術外，對船體的質量、火炮的數量、炮手的安全等問題，都進行了具體的比較。他的結論是:“船炮之力實不相敵”，“此向來造船部定則例如此，其病不盡在偷工減料”。
清代大炮
不是說當時中國的造船業只能達到這個水平，中國此時也造出過比戰船更大更堅固的遠洋商船。這裡就涉及到鄧奏中提到的“部定則例”。清朝的戰船樣式大體是在乾隆年間固定下來的，並用“工部軍器則例”、“戶部軍需則例”等條規確定其樣式和修造軍費。這就自我限制了戰船的發展。各地沒有更多的錢去製造更大更好的軍艦。為了保持水師戰船對民船的某種優勢，清朝又反過來規定民船的大小尺時，限定民船出海時火器、糧食、淡水的攜帶數量。這麼一個循環，嚴重莎礙了中國的造船業、航海業的進步。
即便是如此落後的水師師船，其完好在航率仍是很低的。例如，鴉片戰爭前，福建水師共有大小戰船242艘，除去修理未竣、應屬修期，被風擊碎者外，在營駕駛118艘， 在航率僅48.8％
中英艦船水平的懸殊差距，使得清軍在鴉片戰爭中根本不敢以水師出海迎戰英軍艦隊，迫使清軍放棄海上交鋒而專注於陸地。這種由裝備而限定的戰略決策，實際使清軍喪失了戰爭的主動權。英軍憑藉其強大海軍，橫行於中國海面，決定了戰役戰鬥的時間、地點、規模。
由於鴉片戰爭中清朝的上下無不認識到清朝水師絕非英國海軍之對手，大多主張在陸地，尤其是在海岸進行防禦。防禦工事的地位因此而凸顯出來。
主戰場海上的戰爭
清朝的防禦工事主要有兩種，一 為城，一 為炮臺 。城的防禦設施，包括城牆、城門、護城河等。這些工事的情況與功能，久為人們所熟悉，且有今存的遺蹟可增添人們的感官認識。城的攻防戰，為中國古今的主要作戰樣式，更況鴉片戰爭中英軍的攻城戰，僅三次(廣州、乍浦、鎮江)。因此，這裡不打算分忻城的防禦體系，而放在後面結合戰鬥作具體評論。海岸炮臺是鴉片戰爭中清軍最主要的防禦工事，而這些炮臺今已不存。
中國第一歷史檔案館中藏有一 長卷，名《閩浙海防炮臺圖說》。它細緻地描繪了福建、浙江所有海防炮臺的具體樣式。 該圖的文字說用為:“西山嘴築實心圓炮臺，周圍八丈，高一丈五尺，垛高三尺，安炮人位。臺後築圍城，周圍二十丈，高一丈二尺，內蓋官兵房屋十二間，安千把一員，兵三十名。”又據這一長卷，閩斷各炮臺設炮4至10位不等，守兵20至50名不等。
乍鋪西山嘴炮臺，代表著鴉片戰爭前中國沿海炮臺的一般水平;而於1839年完工的廣東虎門靖遠炮臺，又是戰前清朝最大最堅固火力最強的海岸炮臺。奉旨查察該炮臺的林則徐稱:該臺“平寬六十三丈，高一丈四尺五寸，臺牆釘樁砌石，垛牆炮洞則用三合土築成，安炮六十位。後圍石牆九十丈"，又據鄧廷楨奏摺:“守臺掌炮千總一員，添撥額外二員，槍炮兵丁九十名。”若以靖遠炮臺與西山嘴炮臺相比較，就會發現，只不過是在規格上放大幾倍，樣式大體相同。
鴉片戰爭
這樣的炮臺能否經受得住西方艦隊的攻擊呢?對此，我們可看看此期西方炮臺的情況。隨著火炮的運用和火炮技術的發展，西方的軍事築城技術也有了很大的進步。自16世紀起，歐洲的軍事工程師提出了新的築城理論，舊式的碉樓(高臺型火炮陣地，與清軍炮臺類似)逐漸被廢棄，出現了梭堡式炮臺。梭堡是一種尖形的堡壘，分上下兩層，各置火炮，側部有通道，並有自身防衛性的火力配置。4至6個梭堡組成一個炮臺(要塞)。整個炮臺有炮50至數百門;駐有數百至數千名的騎兵和步兵，配合炮兵作戰;內儲有足夠多的糧食、彈藥，可固守數年;各梭堡間又有通道，可互相支援。至18世紀，歐洲又出現了堡壘式炮臺，即在核心炮臺的外圍建築堡壘，由多座堡壘構成完整的防禦體系;核心炮臺與外圍堡壘間有一定的距離，可免遭敵炮火的直接打擊;各堡壘間有掩蔽式通道，可互相支援;安設火炮的戰鬥部位是全掩蔽式的，可防護士兵的安全。
相關畫面
由此可見，清軍此期的炮臺仍是西方築城技術變化前的那種小高臺，其致命傷是不如西方那般注重防禦功能:一、炮臺上的兵丁僅以垛牆掩護正面，而這些垛牆很容易被西方炮火所摧毀;二、炮臺頂部沒有防護，敵曲射火炮可由上射中炮臺;三、在火炮配置上，追求重炮，又集中安置在炮臺的正面，以抗擊來犯敵艦船，而對其登陸小艇和部隊缺乏攻擊手段;四、炮臺的大門多開在正面或背面，沒有壕溝、吊橋、關閘等設施，難以阻止敵登陸部隊的攻擊;五、炮臺的側後往往只有-道圍牆，沒有斜堤、塹壕等陣地，不能組織守軍對登陸部隊進行反擊;六、炮臺的側後缺乏良好的道路系統，守軍的兵員、糧草、彈藥在戰時難以補給。以上六項，前兩項是對西方火炮的威力認識不足所致，後四項是對英軍陸戰能力評估錯誤所致。西方觀察家對清軍炮臺的評價極低。
這裡所作的分析，是以即將發生的鴉片戰爭作為前提，是以世界上最強大的英軍作為對手;若按當時人的觀念，不知道戰爭的到來，僅僅為了防備乘虛蹈隙的海盜，這些炮臺確又可謂“固若金湯”! 如果將上述槍、 炮、火藥、戰船、炮臺諸因素綜合起來，具體情況又會是怎樣呢?讓我們以江蘇的吳淞營為例。吳淞營駐於江蘇寶山縣吳淞 帶(今屬上海市),是鴉片戰爭中的主要戰場之一。 1828 年，時任蘇淞鎮總兵的關天培對該營的兵器有過調查，其中最主要的數字為:腰刀 948口，大刀277口，角弓213張，戰箭11570支，火箭260支;鳥槍917杆， 噴筒118個;發煩炮55位，玉帶炮12位，決勝炮72位，劈山炮42位，過山炮10位，子母炮40位，紅夷炮7位，紅夷發煩炮3位;火藥8940斤。吳淞營共有營兵約1000名，因駐守要地，兵器較他處優良。但是，從上引清單中可以看出，吳淞營的火炮，大多是明末清初時期的小型火炮，威力極其有限。 除上引清單外，吳淞營在寶山縣城東南靠黃浦江人長江口的楊家嘴，有炮臺一座，另有沙船3艘、艉犁船4艘，巡防江海。若以近代戰爭的眼光來看，吳淞營的作戰能力又是如何?
1832年，東印度公司派商船阿美士德號從澳門北上，偵察中國沿海的情況。6月20日，該船在未遇任何阻撓的情況下闖人吳淞。隨船的普魯士傳教士郭士( Karl Gutzlaff)“巡視了(吳淞)炮臺的左側，考察了這個國家的防務內部組織”，他在日記中寫道:“如果我們是以敵人的身份來到這裡，整個軍隊的抵抗不會超過半小時。”這個結論是比較了中西軍事實力而得出的，參照後來的鴉片戰爭，並不誇張。
明、清雙方的交戰對敵，各牽繫其命運，故在武器裝備的引進、學習、研製上都不惜血本。至康熙年間平定三藩、收復雅克薩城後，清王朝進入了一個長期的相對和平的階段。此後，清朝雖在西北、西南邊疆及內地用兵，不管戰況如何，在武器裝備上都能保持優勢。這就使得清王朝不是繼續著力於研製新武器而獲取更大的優勢，而是著力於壟斷這種優勢的軍事技術，不讓對手或潛在的對手所掌握。也就是說，清王朝的重點不是研究而是保密。這裡舉兩個例子
但是據清官方文獻及現今存有的實物，清軍的鳥槍是大有差別的。其最優良者為御用槍，當時已有了燧發槍;其次是京營八旗所用之槍;再次是駐防八旗所用之槍;最次是綠營所用之槍(火炮配置也是如此)。清朝統治者的這種鳥槍質量梯次配備，自是出於以京營鞏固根本、以駐防監視綠營的考慮。但是，這種為確保滿洲貴族統治而採用的方式，卻使得清軍的主力～綠營 在鴉片戰爭中以清朝最次的裝備來應敵。
明末清初，中國在引進西洋大炮時，同時也引進了“開花炮彈”(一種爆破彈)的技術。然而這種技術，為御林軍專有，現存北京故宮博物院的清初炮彈，幾乎全為“開花炮彈”。然而，久不使用，就連統治者本身也都忘記了，至鴉片戰爭時，別說一般的官員，就連主持海防的林則徐和當時的造炮專家黃冕，
都鬧了不知“開花炮彈”為何物的大笑話。戰後清王朝據實樣試製，實際上是第二次引進。到了19世紀70年代，左宗棠督師西征新疆、在陝西鳳翔發現明末所遺“開花炮彈”之實物，不禁感慨萬千，謂西洋“利器之人中國三百餘年矣，使當時有人留心及此，何至島族縱橫海上，數十年挾此傲我”?。
清代開花大炮
再進一步細心考察，又會發現，康熙朝以後的清軍武器裝備，不僅在性能上沒有大的突破，而且在製造質量上也明顯地呈現下降的趨勢。
這就涉及到清朝的武器裝備管理體制。清朝的武器裝備管理體制，大抵始建於康熙朝，至乾隆朝臻於嚴密。這種制度首先規定了清朝各種兵器的型制，其次根據型制規定其製造工藝，最後根據型制和工藝規定工價、料價。儘管這種體制有利於清軍武器的制式化、一體化(實際上種類還是偏多),適應當時清朝財政支出制度化的要求，也減少了官員從中舞弊的機會，但卻窒息了新武器的研製和新技術的運用。
在這種制度下，新武器的研製在一開始就以不合規定而被拒絕，新技術、新工藝又因不合規定而被排斥，最後又用權威的價格將一切新因素封殺出局，不合規定不準報銷! 長久的和平，使清朝統治者們忘記了未來戰爭的大課題，他們從未制定過長期的武器裝備研製計劃。
自康熙朝開始，中國的物價、工價直處於上升趨勢，而這種管理體制卻使兵器製造經費固定化。此後雖有一些價格調整， 但上漲的幅度趕不上各地物價、工價的實際水平，有時甚至出現下降的勢頭。如火藥，雍正朝為每斤很2.6分，嘉慶明每斤銀2.1分。這就使得兵器製造者不僅無利可圖，反而時常可能虧損。當然，這已不敷足的工價，料價中，還得包攝那個時代猖獗的承辦官質的層層剋扣和驗收弁兵的種種勒索。
規定價格與實際造價的背離，並不會改變追求利潤的經濟規律。任何一位製造者，從本能上就絕不會做虧本生意。為了防止賠累，偷工減料就成了必然之途。為了能夠偷工減料，賄賂驗收官弁又成了公開的秘密。當時的名士魏源曾指出:“中國之官炮，之官船，其工匠與監造之員，惟知畏累西省費，炮則並渣滓度鐵入爐，安得不震裂?船則脆薄腐朽不中程， 不足遇風濤，安能遇敵寇?”
魏源
如果說魏源的言論過於空泛，讓我們來看實例。1835年，廣東水師提督關天培為改善虎門防禦態勢而新制大炮40位，結果在試放過程中炸裂10位，炸死兵丁1名，炸傷1名，另有5位火炮還有其他問題。關天培檢查炸裂的火炮，發現“碎鐵渣滓過多，膛內高低不平，更多孔眼”，其中有一空洞，“內可貯水四碗”！ 在弱肉強食的殖民主義時代，西方各國始終把武器裝備的研製和生產，放在最優先發展的地位。正如位西方人，1836年8月在《中國從報》的篇評論清朝軍事力量的長文中，一開頭就提出的那樣，“今天，作為評價各社會的文明與進步的標準，最正確的大概是:每個社會在‘殺人技術’上的精湛程度，互相毀滅的武器的完善程度和種類多少，以及運用它們的熟練程度。
民族英雄關天培
然而，依舊沉浸在“天朝”之井中的清朝統治者們，似乎還不知這些。他們的種種做法，使得清朝的武器裝備尚未達到當時社會的技術和工藝已經達到的水平。咸豐三年，曾國藩在給新皇帝咸豐上書闡明成立水師的必要性後，咸豐帝立即表態支持：“所慮甚是，汝能斟酌緩急，甚屬可嘉。”然而此刻曾國藩還不明白到底如何從何處著手建造水師，他自己甚至認為：“蓋船高而排低，槍炮則利於仰攻，不利於俯放。又大船笨重不能行，小船晃盪不能動戰。排雖輕，免於笨，尤免於晃。”然而當水試時才發現，自己的想法根本不通：“排雖短小，不利江湖”於是徹底放棄用排，開始專門研究造船。
曾國藩曾這樣艱難回憶說：“餘初造戰船，辦水師。楚中不知戰船為何物”後來突發奇想，借用“賽龍舟”一般模式進行創造。等試驗後才發現，曾國藩設計的這種戰船根本上不了“江湖”，非常容易傾覆。最後不得已放棄自己“設計”，到各地徵集能夠巧匠開始著手打造專業船隻。據載，曾國藩“創建舟師，凡槍炮刀錨之模式，帆檣槳櫓之位置，無不躬自演試，殫竭思力，不憚再三更制以極其精。”雖然艱苦創業，擺在曾國藩面前的困難如同水上波瀾，持續出現。
曾國藩畫像
有了戰船，曾國藩著手建設水師組織結構，水師有“船戶水手”組成，以一艘“快蟹”船，十艘“長龍”船和十艘“舢板”船組成一營，每營五百人。“快蟹”船為船先鋒，由營長坐鎮指揮。在武器配備上，“凡船炮，長龍頭炮二，洋莊八百斤至千斤，邊炮四，各重七百斤，梢炮一，重七百斤，俱洋莊，腰炮專珠二，中四五十斤。”《曾國藩奏稿》一切就緒後，曾國藩在幾次小勝後，湖南靖港遭遇慘敗，如不是被人救起，早已自殺，那他的水師夢也將徹底泡湯。
此後雖然重整旗鼓，但是在水師的建設上，是在不斷遭遇挫折失敗後才逐漸發現了其中的奧義。比如曾國藩接連兩次失敗都是源於違背水上作戰的基本要領，即是：逆風逆流，最利於水上作戰；其次則順流逆風；最要命的就是順風順水。而曾國藩兩次失敗都源於這個不知道的原理，原來順風順水，戰船前進十分迅速，但是有進無退，稍遇到不利情況，馬上陷入敵軍包圍，想要返回則變成了逆風逆流。反之也是這個道理。
在人員武器裝備和掌握了水上作戰的原理要領後，曾國藩指揮水師重整旗鼓，對武昌展開全面進攻，在田家鎮水上戰役取得了關鍵性勝利，扭轉了不利局面。並且制定了全局戰略，先控制鄂東，後取九江，再攻安慶，完全控制長江水面，以此徹底堵住太平軍水上戰略運輸，可以說抓住了最核心關鍵部位。
水上戰爭從一開始曾國藩的弱項逐漸變成了強項：1861年1月，曾國藩將七年前“禦敵不難於陸，而難於水”的說話變成了“是皖吳官軍之單薄，在陸而不在水；金陵發逆之橫行，亦在陸而不在水。”這不僅是戰略調整，最主要的原因是，曾國藩的水師已經以絕對優勢勝過太平軍，為在關鍵時刻搶奪軍事先機打牢了基礎，最終徹底將南京圍困。
平定太平軍後，清政府給曾國藩論功行賞時給出了“論平寇之功以國藩創立舟師為首”《湘軍記》，這一評價可以說較為公正客觀，如果沒有成立湘軍水師，在關鍵領域奪取了對太平軍的戰略優勢，歷史極有可能被改寫。
1861年，曾國藩在奏摺中提出：“購買外洋船炮，則為今日救時之第一要務。”此後由於被英國“阿斯本艦隊”嚴重侵權，而不得已將其遣散後，曾國藩要造中國船的心願越來越迫切。只有“設局製造”才是正途。剛剛奪取安慶，曾國藩就設立了軍械所，研究試造輪船。在參觀了“火輪船”演示後，曾國藩非常高興，在日記中這樣說道：“竊喜洋人之智巧我中國人亦能為之，彼不能傲我以其所不知矣。”
四年後，剛剛評定太平軍，曾國藩終於踏上了我國自主研究的第一艘以蒸汽為動力的木質明輪船——黃鵠號。雖然運行速度不快，但意義非常重大。
以李鴻章為代表的洋務派雖然開明，卻只重視槍炮，對於曾國藩重視輪船建造非常反對，多次以“籌造輪船”，“事體繁重，經費浩大”，以沒有錢或者不必向輪船方面進行資金投入對朝廷上書進行反對。
曾國藩立即以“製造輪船等事，福建尚奏撥鉅款，新立鐵廠，江南已有鐵廠，豈可置之不辦”為由，向朝廷力爭“製造輪船，實為救時要策”，並明確要求“奏撥二成洋稅銀片”、“以一成專造輪船之用。”
恬吉號
在曾國藩的持續堅持下，造船水平逐步提高，1868年，江南製造局新造的火輪船，具有八個炮位，中國第一艘用蒸汽動力驅動的水上戰艦下水，曾國藩給他命名為“恬吉”號。當時在上海試航後，“恬吉號輪船初成，逆風劈浪，船行甚穩”，一時激發起上海市民的自豪感，競相觀摩航行。1871年，重病纏身的曾國藩在雙目幾乎失明的情況下，對大清造船業念念不忘，這年的11月，曾國藩來到吳淞口，觀看江南製造局建造的四艘兵船組成的編隊演戲和水師操練，檢閱了槍炮操練和各種最新的水上戰鬥表演。沒想到，就在他的“造船夢”剛剛實現，三個月後便在南京去世，他想通過造船事業重振大清的夢想也戛然而止。
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