经典影片《甲午风云》中，邓世昌命令致远舰上的水兵拔下弹头，从炮弹中倒出的竟然是沙子。这不是影片的虚构，而是北洋海军作战情景的真实再现。为什么大战在即，北洋海军的炮弹中却装满了沙子呢?
原来，当时北洋海军各舰使用的炮弹主要有两种，一种是开花弹，另一种是实心弹。开花弹的弹头内填充的是火药或炸药，击中目标后会发生爆炸;而实心弹的弹头内则很少或不装火药，更多时候是用填充泥土、沙石来配重。实心弹击中目标后当然不会爆炸，其作战意图是凭借重力加速度击穿敌舰使其进水。
1888年，北洋海军正式建成。这是一支拥有25艘舰船，模仿英国海军模式训练出来的远东劲旅。舰队中因有定远、镇远两艘7000吨级的一等铁甲舰，实力雄居亚洲第一。清廷以为这下可以高枕无忧了，遂对北洋海军紧缩开支，1891年甚至下达了停止购买外洋军械的禁令。这样，北洋海军的弹药补给就只能立足国内了。但是，国内军工企业在长达数年的时间内，对炮弹的研发做得远远不够，最成规模的江南机器制造总局和天津机器局两家，也只能制造技术难度相对较低的实心弹。北洋海军中仅有的数量稀少的开花弹，还是当年购买军舰时配套赠送的。中日大战迫近，紧急外购已来不及，天津机器局才临时抱佛脚，不分昼夜赶制开花弹，但由于技术不过关，产量极低，且质量很不稳定。
据有关资料显示，定远舰在甲午海战前只补充了55枚国产普通开花弹，平均一门炮顶多分得十几枚。在海战中，这些炮弹仅一个半小时就打光了。剩余的三个多小时里，定远舰的305毫米巨炮只能发射根本不会爆炸的实心弹。而日本海军用的全部是开花弹。
日本的近代海军几乎是和中国同时起步的，并呈你追我赶的军备竞赛之势。但在清政府止步不前时，日本却突飞猛进，一方面继续从西方订制、购买新舰，一方面致力于自主研发。
北洋海军极为稀缺的开花弹，无论是外购的还是自造的，弹内填充的都是黑火药。这种中国古代方士在炼丹时偶然发现的化学物质，威力极为有限。而欧洲国家早已发现了黑火药的局限，一直在苦苦寻找一种可以取而代之的“猛炸药”，最终他们找到了苦味酸。1885年，法国正式将苦味酸作为炸药主成分来装填弹头。
就在清廷陶醉于“亚洲第一”的时候，日本正在与法国谈判，希望大量购入这种炸药，不料因价格问题未能达成协议。1888年9月，日本授命工程师着手研究苦味酸，三年后终于成功配制出了以苦味酸为主要成分的烈性炸药。但苦味酸炸药爆性不稳定，即便当时的欧洲列强，也未敢在海军中全面采用这种炸药。而日本人却青出于蓝，他们在炮弹内壁刷上漆，还在苦味酸和炮弹内壁中间灌上一层蜡，巧妙地克服了苦味酸极易与金属反应的不稳定特性。
改良后的炮弹威力极大。1894年9月17日，满载新式炮弹的12艘日舰与北洋海军主力在黄海大东沟遭遇，经过五小时鏖战，参战的中国军舰4沉2逃，其余被重创以致难以修复。中国军舰的炮弹命中率虽也不低，但却无法直接对日舰造成大的损坏。
应该说，双方战绩的不同，与炮弹的这种划时代差距不无关联。小小炮弹，正是清政府盲目自大、故步自封的一个例证。