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李鸿章购买军火
1874年，李鸿章在同左宗棠就塞防与海防问题进行辩论时写道，“如果要整伤海防，无其他道路可走，只有改变旧法，起用新才。”李鸿章认为，日本是对中国的最大威胁，中国要赶上正迅速实现现代化的日本，必须立即执行大规模向外国购买海军舰艇的计划。
尽管李鸿章强调改革，但他的战略观点是传统的，所以他声明中的关键问题仍然是海岸防御。实际上，在数年前李鸿章还极力主张在天津构筑城墙，以加强中国的海防。在海军改革初期，李鸿章对购买英国当时正在建造的小型炮舰很感兴趣。这些炮舰非常适宜江河与港湾的防御。1875年，朝廷批准购买该型炮舰。在此后的4年中，李鸿章通过赫德一共订购了11艘这样的炮舰。
在1875年至1879年间，中国接到了第一批“镇”级炮舰，共4艘，均由英国阿姆斯特朗公司所造。这些铁甲炮舰吃水浅，装有两个螺旋桨，长118至120英尺，宽27至30英尺，航速9节。炮舰最显著的特点是武备强，这在当时是一种大胆的创新。有两艘舰装备了26。5吨的大炮，另两艘舰装备了38吨的大炮，排水量只有400吨的舰艇装如此重型的大炮实为前所未闻。
1879年，南洋通商大臣李宗羲也通过李鸿章和赫德向英国订购了4艘炮舰。这些炮舰和前4艘所不同的是有两个船头，即船头和船尾都一样，船头装了舵。该型舰的前进航速为10节，后退航速为9节。炮舰长125英尺，宽29英尺，排水量为440吨，装有一门口径为11英寸、35吨重的前膛炮。虽然它外型比前4艘舰上的30吨炮略小一点，但是威力更大，射程更远，穿透力更强。以235磅的火药推动536磅重的炮弹，射程可达7500码。
有趣的是，这些舰炮比英国自己的舰炮装药量多。1881年，美国的一位专家认为，中国新购置的炮舰上的火炮比世界上其他国家的舰炮威力都要大。
这些炮舰抵达中国后不久，另外两省的督抚也通过赫德向英国订购了3艘同型炮舰：其中山东巡抚订购2艘，广东总督订购了1艘。这3艘舰很快便交付给这两省的海军。
11艘炮舰总共价值100多万美元，这充分说明了当时方兴未艾的购舰热潮。当时，李鸿章把南洋大臣李宗羲订购的4艘炮舰派归天津的北洋海军，而将北洋海军订购的4艘老式的炮舰派归南京的南洋海军，为此，南、北洋两支海军发生了矛盾。
李鸿章还怀疑福建海军将领沈葆祯，其原因是李鸿章新购的阿姆斯特朗炮舰上的官兵都是福建人，他们定期把军舰开到南方去训练。李鸿章担心自己的炮舰有朝一日会变成福建海军的一部分。当1879年沈葆祯想通过赫德购买2艘新式巡洋舰时，李鸿章却暗中阻挠。他对沈葆祯说，因资金匮乏，总理衙门决不会批准，而他自己则与赫德签订合同，为北洋海军订购了2艘巡洋舰。1881年，巡洋舰抵达中国，编入了日益发展的北洋海军。
这两艘命名为“超勇”号和“扬威”号的巡洋舰长210英尺，排水量1350吨，装有2座10英寸阿姆斯特朗后膛炮和一些小口径炮。巡洋舰的舰首装有撞角，并载有水雷。虽然设计航速15节，但1881年试航时实际航速达16节。这些舰的购价不详。
李鸿章对购买巡洋舰突然发生兴趣的另一个原因是，中国和俄国关系恶化。1879年两国签订了一次条约，但是后来清政府未予批准。清政府声称中国谈判官员违背指示精神，因此政府不能批准条约。中国皇帝还要求重新谈判。沙皇俄国没有同意，提出了抗议，在中国边境上集结大量部队，并于1880年8月派遣一支舰队到中国沿海活动，扬言要对中国实行封锁。李鸿章知道阿姆斯特朗公司建造的炮舰太小，不宜远洋作战。鉴于俄国海军的威胁，李鸿章认为中国需要有适于远离海岸作战的进攻型舰艇。
俄国海军入侵的危机于1881年2月解除了，然而李鸿章等人利用这次危机，从国外大量购买武器。许多地方督抚也大量贷款，从来复枪到鱼雷艇无所不买。于是，中国很快就成了外国军火商们牟取暴利的市场。赫德的竞争对手们实际上也撇开了赫德，求助于中国驻伦敦公使馆的英国秘书麦卡特尼。为了对付这一作法，阿姆斯特朗公司派遣自己的代表来中国，通过英国在华的一些公司与中国人作生意。
与此同时，李鸿章和赫德的部属、天津海关税务司德国人德特林的关系相当密切。不久，李鸿章挑动德特林反对赫德，许诺让他接任海关总税务司。同时，李鸿章还写信给中国驻德公使李风苞，要求从德国购买2艘大型铁甲舰和1艘巡洋舰。不久，驻柏林的外交官向伏尔铿造船厂订购了这几艘舰。大约3年后，即中法战争后不久，中国接到了3艘军舰，命名为“镇远”号、“定远”号和“济远”号，总共耗资200多万美元。
“镇远”号和“定远”号对中国，甚至对世界其他国家来说都是威力强大的军舰。它们为铁甲舰，装有14英寸厚的装甲列板，排水量7400吨，主机为6200马力，航速将近14。5节。舰上装有4门12英寸“克鲁普”后膛炮、2门5。9英寸炮、8门小口径炮和3个鱼雷发射管。除此之外，它们还载有2艘19米长的鱼雷艇。
被西方造舰专家称为轻巡洋舰的“济远”号也是一艘性能良好的军舰。它虽然没有装甲，但排水量为2355吨，长236英尺，航速15节。“济远”号上装有2门8。2英寸“克鲁普”后膛炮、1门5。9英寸“克鲁普”炮以及4门6磅炮弹炮和6门1磅炮弹的小口径炮。此外，舰上还装有4个鱼雷发射管。
李鸿章购买了这3艘军舰后，又利用他和德国人的关系继续发展他的北洋海军。1887年，他购买了2艘无装甲的“经远”号和“来远”号巡洋舰，每艘巡洋舰价值50多万美元。排水量2300吨，航速18节。主要武备有2门8英寸“克鲁普”炮和2门2．9英寸“克鲁普”炮。
与此同时，李鸿章还从德国购买了一些鱼雷艇。据了解，从1882年至1895年李鸿章至少购买了12艘。其中典型的是“福龙”号，长144英尺，航速25节。
李鸿章最后购买的2艘大型军舰是在1887年交货的英国造的巡洋舰“致远”号和“靖远”号，两舰共耗资100多万美元。它们和德国的巡洋舰不同之处在于每艘都有9。5英寸厚的装甲列板，长270英尺，排水量2850吨。主炮是3门8英寸“克鲁普”炮和2门6英寸阿姆斯特朗后膛炮。
1889年，李鸿章为北洋海军购买的最后一艘舰是福州造的“平远”号巡洋舰。该舰航速为10。5节，装有1门10英寸炮和2门5英寸“克鲁普”炮。
李鸿章的商船队
李鸿章除了购买军舰外，还以同样的热情发展商船队。身为北洋大臣，李鸿章的主要职责之一是向北京运输贡米。当时，漕运仍然依赖被破坏并日益淤塞的大运河和陈旧的帆船。于是，李鸿章在1872年成立了中国的轮船招商局，该局从美国旗昌轮船公司购进一批轮船。到十八世纪八十年代，轮船招商局在同西方航运公司竞争中已相当有力量，并且颇有盈利。
轮船招商局尽管开始还很景气，但是很快在经营管理方面遇到了严重困难。最大的弊端在于李鸿章所依赖的传统的“官督商办”制度。这种制度在粮盐垄断集团中已沿用了数世纪之久。它的失败在于保守，因为它严重限制了企业的再投资。结果，利润都装进了官僚和商人的腰包，而不是用来购置新船或设备，贪污腐化，裙带关系广为流行，最终朝廷不得不对此进行干预。李鸿章的轮船招商局很快就衰败了，西方公司的轮船在中国的内河航运业中恢复了主导地位。
北洋海军基地和兵工厂
李鸿章在开始实施其宏大的购舰计划的同时，也开始制订了旨在保障其日益发展的海军基地与兵工厂建设的计划。李鸿章的大型舰只半年一次的检修需要到上海进行，而且从德国购买的两艘铁甲舰还必须到香港或横滨去检修。最初，李鸿章通过驻柏林的李凤苞向德国专家求助。1884年，一位名叫瓦格纳的陆军中校为中国制订了一个详细的计划，该计划建议建设北洋海军所需要的铁路、港口设施和防御工事。
瓦格纳反对建设旅顺港，理由是这里海水太浅，出口太窄，战时舰艇不易机动。他还认为山东的威海不能作为北洋海军的主要港口，因为它没有天然屏障，水又太浅，在此地设防，需要花费巨额经费，以便在整个海湾四周大兴土木，修筑要塞。
瓦格纳最后建议在青岛建设基地。他指出青岛港口开阔，内湾既深又大，军舰在港内停泊，安全隐蔽。他制订了修筑青岛要塞的详细计划，并指出港口带来的商业方面的益处。重要的是，在1894年中日战争后青岛港租借给德国，瓦格纳的建议被德国人所采纳。
虽然瓦格纳详细地考察了北部沿海地区，但是李鸿章一心想对付俄国舰队的海上封锁，开始执行旅顺港建设计划。显然李鸿章仍坚持传统的战略观点，他倾向于把他的海军部署在渤海湾附近。他完全忽略了把北洋海军主力部署在青岛的优点，因为那样既可以迅速支援北方，又可以迅速支援南方和长江。
1892年，当李鸿章最终向朝廷建议建设青岛海军基地时，已经为时太晚。青岛基地建设刚刚开始两年就因中日战争突然停止了。
致使李鸿章决定在旅顺建港的另一个因素是他担心失去对北洋海军的控制。虽然李鸿章不得不依靠福建籍海军将领，但他仍担心北洋海军主力部署得太南，会失去对它的控制。青岛是北洋海军防区的最南端，虽然位于山东省，但太靠近南方，容易受南方势力的影响。
虽然有德国人的帮助，旅顺港的建设也用了10多年的时间，耗费资金数百万美元。整个港口的岸上设施价值白银1393500两。港口于1894年全部竣工，其中包括船坞、工厂、库房、铁路和电力照明系统。此外还有鱼雷试验站，其码头停有李鸿章的鱼雷艇艇队。
李鸿章还扩建了天津附近的塘沽船厂，修建了一个340英尺长的干船坞。到1888年该船厂已能建造小型拖船和装甲炮艇，不过它始终作为一个修船厂，主要建造辅助舟艇。此外，李鸿章还在天津建了一个兵工厂，在威海建了一个机器厂。他还在旅顺建了一个军械所和一个舰艇补给站。
北洋海军学堂
同福州船政学堂一样，李鸿章的天津水师学堂分驾驶与管轮两科。福州船政学堂的优等毕业生严宗光任学堂的总办，英国格林威治皇家海军学院毕业生、福建籍的萨镇冰任总教习。天津水师学堂还聘请了几位外国人担任教习，这一点非常重要。课程设有语文、英语、地理、数学、航海、天文、工程动力学、通信以及实习。
学生都经精心挑选，身体必须健康，年龄在14岁