經典影片《甲午風雲》中，鄧世昌命令致遠艦上的水兵拔下彈頭，從炮彈中倒出的竟然是沙子。這不是影片的虛構，而是北洋海軍作戰情景的真實再現。爲什麼大戰在即，北洋海軍的炮彈中卻裝滿了沙子呢?
原來，當時北洋海軍各艦使用的炮彈主要有兩種，一種是開花彈，另一種是實心彈。開花彈的彈頭內填充的是火藥或炸藥，擊中目標後會發生爆炸;而實心彈的彈頭內則很少或不裝火藥，更多時候是用填充泥土、沙石來配重。實心彈擊中目標後當然不會爆炸，其作戰意圖是憑藉重力加速度擊穿敵艦使其進水。
1888年，北洋海軍正式建成。這是一支擁有25艘艦船，模仿英國海軍模式訓練出來的遠東勁旅。艦隊中因有定遠、鎮遠兩艘7000噸級的一等鐵甲艦，實力雄居亞洲第一。清廷以爲這下可以高枕無憂了，遂對北洋海軍緊縮開支，1891年甚至下達了停止購買外洋軍械的禁令。這樣，北洋海軍的彈藥補給就只能立足國內了。但是，國內軍工企業在長達數年的時間內，對炮彈的研發做得遠遠不夠，最成規模的江南機器製造總局和天津機器局兩家，也只能製造技術難度相對較低的實心彈。北洋海軍中僅有的數量稀少的開花彈，還是當年購買軍艦時配套贈送的。中日大戰迫近，緊急外購已來不及，天津機器局才臨時抱佛腳，不分晝夜趕製開花彈，但由於技術不過關，產量極低，且質量很不穩定。
據有關資料顯示，定遠艦在甲午海戰前只補充了55枚國產普通開花彈，平均一門炮頂多分得十幾枚。在海戰中，這些炮彈僅一個半小時就打光了。剩餘的三個多小時裏，定遠艦的305毫米巨炮只能發射根本不會爆炸的實心彈。而日本海軍用的全部是開花彈。
日本的近代海軍幾乎是和中國同時起步的，並呈你追我趕的軍備競賽之勢。但在清政府止步不前時，日本卻突飛猛進，一方面繼續從西方訂製、購買新艦，一方面致力於自主研發。
北洋海軍極爲稀缺的開花彈，無論是外購的還是自造的，彈內填充的都是黑火藥。這種中國古代方士在煉丹時偶然發現的化學物質，威力極爲有限。而歐洲國家早已發現了黑火藥的侷限，一直在苦苦尋找一種可以取而代之的“猛炸藥”，最終他們找到了苦味酸。1885年，法國正式將苦味酸作爲炸藥主成分來裝填彈頭。
就在清廷陶醉於“亞洲第一”的時候，日本正在與法國談判，希望大量購入這種炸藥，不料因價格問題未能達成協議。1888年9月，日本授命工程師着手研究苦味酸，三年後終於成功配製出了以苦味酸爲主要成分的烈性炸藥。但苦味酸炸藥爆性不穩定，即便當時的歐洲列強，也未敢在海軍中全面採用這種炸藥。而日本人卻青出於藍，他們在炮彈內壁刷上漆，還在苦味酸和炮彈內壁中間灌上一層蠟，巧妙地克服了苦味酸極易與金屬反應的不穩定特性。
改良後的炮彈威力極大。1894年9月17日，滿載新式炮彈的12艘日艦與北洋海軍主力在黃海大東溝遭遇，經過五小時鏖戰，參戰的中國軍艦4沉2逃，其餘被重創以致難以修復。中國軍艦的炮彈命中率雖也不低，但卻無法直接對日艦造成大的損壞。
應該說，雙方戰績的不同，與炮彈的這種劃時代差距不無關聯。小小炮彈，正是清政府盲目自大、故步自封的一個例證。
