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拘鹿ひ滴拿鞯南哑罚际腔鞑罚鞅旧砭褪腔笛Ш凸こ萄У母锩源丛臁Ｃ挥谢笛Ш凸こ萄В杂诮鹗艉湍茉吹男轮督�2000年前希腊的科学发明一样贫乏。
整个十九世纪，新科学技术的军事应用落后于其他方面的应用是一个特点。迟至1860年，实际服役的舰炮与三个世纪前使用的大炮在主要方面并无区别。例如，英国皇家海军1840年装备的最重的68磅级滑膛炮，基本上和伊丽莎白女王时代的海军炮一样笨重而且后坐猛烈，只能作为最大战舰的旋座火炮。当然，上述几世纪中（尤其后一世纪）在铸铁质量、火药配料、镗孔精度方面的许多精心改进是不容忽视的，但是炮战和造炮的基本原理依然如故。
然而，伟大的变革正在蕴酿之中，事实上，当时许多改革虽然尚未应用于陆、海军的制式装备，但已经进行了试验并为人们所熟知。1863年以前，现代海军炮的基本原理，在当时的军械制作中实际上已经采用，见贝纳德·布罗迪著《机器时代的海军》，普林斯顿1941年版，第198页。在其他材料种类和陆战武器方面已出现了同样重要的变革。随即出现了四分之一世纪左右的发展平静时期，此时陆军和海军则努力吸收新技术。
十九世纪早期的武器和战术
到拿破仑战争结束，在滑膛前装炮支援之下，相互结合的燧发枪和刺刀是战场上占有支配地位的武器。火炮比燧发枪在射击距离上具有明显的优势，战斗中差不多半数死伤是炮火所致。战斗中陆军是成线式防御或以火力进攻，进攻时队形有较大纵深（所谓纵队）。这种战术体系到1820年时大约已有200年的历史。在线式防御条件下，到拿破仑时代以前，整个有生力量的伤亡比例从三十年战争的胜方15％、败方30％降到法国革命时的9％和16％。拿破仑后来在未作充分准备的情况下，坚持或容忍了纵队进攻，使伤亡率突然上升到15％和20％。但在拿破仑以后的几次小战斗中，运用线式战术，伤亡率比法国革命时还低。这意味着，所用武器的杀伤力和持该武器士兵的线式战术效能之间已经趋于平衡。
墨西哥战争是美军以滑膛枪运用线式战术对抗情况与之相同的对手的最后一次战争，那次战争中有关伤亡的经验开创了具有重大意义的世纪吉尔伯特·W·毕比和迈克尔·E·德巴基所著《战斗伤亡》（伊利诺斯，斯普林菲尔德，查理·C·托马斯出版社1952年出版）。。表3所指是年度数字，而不是象上面讨论的单个战斗伤亡数字；表3不包括伤兵数字，战斗中一般受伤者约为死亡者的三倍半。
表3
战争名称
每年每千人中阵亡数
墨西哥战争
9。9
美国内战
北方
21。3
南方
（伤亡资料不完整）南方阵亡通常大于北方。见托马斯L·利弗莫尔所著《内战中的数字和伤亡》（布卢明顿，印第安纳大学1957年版，重印）西班牙…美国战争 1。9菲律宾起义 2。2第一次世界大战 12。0第二次世界大战 9。01858年，美国采用了前装滑膛枪圆锥形子弹，这是美国内战中南北两方使用的标准武器，它的杀伤距离大于当时火炮发射的榴霰弹和圆形霰弹。滑膛炮发射的实心弹或其他炮弹和滑膛步枪发射的圆锥形子弹距离等同，但当时炮弹爆炸后只裂成二三片或四五片，而实心炮弹直接击中目标则极为罕见。
总之，步兵武器和火炮的杀伤力之间的关系已经逆转。从144；000名内战伤亡人员抽样调查，各种武器弹药造成的伤亡数为：表4圆锥形步枪子弹 108；000滑膛枪圆形弹丸 16；000炮弹破片 12；500霰弹、葡萄弹和炮弹 359炸裂弹 139带刃武器（大多数是马刀） 7；002总计 144；000总而言之，轻武器（大多数是步枪）造成的伤亡占86％，火炮9％，带刃武器5％。
美国内战中双方都用线式战术，许多情况下，是在崎岖地形上作战，部队往往自动散开成为小组，相互掩护作战，这点最为明显。但是为了进攻或者防御，要把士兵作二或三线配置；为加强进攻，象拿破仑时代那样，一个团的阵线之后还要配置一条阵线，以加强进攻队形。这样，一方面步兵武器具有较大的杀伤潜力，另一方面，所用战术都只适应于前代武器，导致双方伤亡增大，与拿破仑时代最残酷的战斗不相上下。然而，当这场战争结束时，虽然缓慢但却是清楚地出现了一种疏散配置的倾向。
从1866年起，西欧的后装步枪是标准装备，步枪射击速度提高了，对野战炮性能的提高似乎是一种补偿。野战炮性能提高，是不久以后采用后膛装填和膛线的结果。这样，在法国…普鲁士战争中，象美国内战一样，步枪子弹造成的伤亡率大约等于火炮的十倍。但这事实的含义起初并未为法、普军队所认识，这点并不比美国内战中南北双方高明多少。或许普鲁士军队能较快适应新的情况，但是直到法普战争结束阿道尔夫·古斯塔夫的线式战术仍然风行一时。
由于采用来福线和子弹后装的方法，步兵武器的杀伤力大为提高，普鲁士放弃了密集队形白刃冲锋战术，第一次显示了步兵武器杀伤力提高的影响。普鲁士的战斗配置采用了“疏散队形”，所有步兵就是散兵，这和美国前几年内战末期的非正式做法一样。但也有不同之处，德国人认真地吸取了他们十九世纪战争的教训，加上研究了日俄战争，比起同时代各国，效果较好。
科学和技术的背景
为了叙述十九世纪初期军事演变与有关技术的发展情形，必须回顾一下冶金学、化学、弹道学和电子学等领域中基础知识的线索。
已如前述，从公元前1400年以来，铁的出现，熔解矿砂为金属的新技术的发展，影响着武器制造。十六世纪中叶，重型军械铸造技术的发展，为以后两个半世纪的火炮制造奠定了基矗十八世纪后期，由于欧洲木材资源短缺，锻铁（亦称碳铁）费用上涨，形成了严重问题。为适应需要，就采用了所谓搅炼工艺，就是用长长的钢棒将反射炉中的金属溶液加以搅拌。炉子用焦炭燃烧，这样，不仅使炉面溶液，而且全炉的溶液都能接触空气，从而使脱炭更加彻底，成为可锻铸铁。
用搅拌法生产的锻铁，质量不如炭铁，但价格便宜得多。1829年又前进了一步，即应用鼓风炉本身余气进行预热鼓风，这种发明使得在消耗同等燃料的情况下，搅炼熟铁产量增加到三倍。
还有一种改进是“湿”搅拌法，即在炉膛铺以含有氧化铁的小块炉渣，它与金属中的碳素相化合，在表层之下产生一氧化碳，形成加速脱炭进程泡沸搅动。1720年英国铁产量为20000吨，1806年上升到250000吨，到1850年英国每年可产250万吨，铸铁和锻铁的产量都有增长。
自古以来，炼钢的方法几乎并无根本性改变，仍然是小规模的个体作坊产品。英国所用的基本材料是优质的和价格相等的瑞典条形铁，结果，钢的费用等于锻铁费用的五倍。
约在十八世纪中叶，古代工艺有了第一次意义重大的改进。本杰明·亨茨曼将特种小型粘土坩埚放置在焦碳燃烧的炉膛内加高温，就有一种特殊的熔剂持续地生产铸钢。这种铸钢不含二氧化硅和其他矿渣，成本略低于以其他方法生产的钢材。但遗憾的是这种产品不能焊接，太硬，不合乎某些用途。不过这种技术终究成了谢菲尔德钢铁企业的基础，在欧洲广为传播，被人仿效。就这样直到十九世纪中叶再无显著改进，加上钢材本身的缺陷，制造重型军械时使用这种钢材继续受到限制。
十九世纪上半叶，普鲁士莱茵兰的克虏伯公司，因制造优质铸钢并在该世纪中叶制造了少量钢质火炮而名噪一时。1851年，在英国大博览会上展出的设计先进的模型极为瞩目，证明是未来发展的先驱。克虏伯钢铁的拉力强度相当于铸钢的四倍，锻钢的二倍。但是火炮专家普遍认为这种钢太脆（1847年首批制造的几门克虏伯炮已经爆裂），所以在废弃更为可靠的铸铁、锻铁、青铜武器方面，意见难以一致，因为恰恰在这时期，火炮的设计制造上在采用传统材料方面开始了一场革命。
通过酸性转炉炼钢法，大批量生产优质钢在费用上与铸铁和锻铁相比不相上下。几乎与此同时，英国西门子兄弟公司发明了一种热再生炼钢法，利用热废气或用劣质煤生产的气体对需进炉的燃料和空气加以预热。以后几年发展的“平炉”法，就是用回热炉熔化混杂有废钢铁的生铁块。以上这些工艺的基本产品是“低碳钢”，比锻铁硬，但比老工艺生产的“泡钢”要软，能作多种用途，如制造钢轨、锅炉钢板、结构钢（造船、建屋、水泥钢筋）以及薄钢板。1856年到1870年之间，钢的价格下降了百分之五十，产量增加了六倍。1863年建造了第一艘钢壳船和第一辆机车。英国从1870年年产钢22万吨，（实际用的全是转炉工艺），到1900年年产钢490万吨，（其中310万吨用的是平炉法）从上述情况就可得到英国钢铁产量上升的概念。美国1900年的钢铁总产量为1000万吨，德国约800万吨。
随后在冶炼钢铁方面意义重大的发展是特殊应用的合金钢。法拉第早在1819年就制造了铬镍钢，但直到1868年穆谢特才开始制造高碳钨锰合金钢，用这种钢材虽没有淬火技术也能制成高强度工具。1877年法国生产了制造装甲钢板和炮弹的铬钢作为商品出售；1882年谢菲尔德公司的罗伯特·哈德菲尔德发明了用淬火法制造锰钢，勒·克罗索特于1888年制成镍钢。所有这些进展都是发源于新冶金科学和对金属结构的研究。1895年威廉·伦琴发现了X射线后，除了其他进步以外，还出现了结晶学，更加改善了对于金属的使用。
与冶炼方面的大规模生产技术相适应，19世纪后期，在精轧工艺上也有改进，锤锻大部分已�