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蹼輪的引進使得一艘艦攜帶的炮數減少了，這促使人們試驗以較少的艦炮獲得更有效的炮火。旋座火炮就是答案之一，它能旋轉以加強舷側火力。增大火炮雖能更讓人滿意，但這些炮應該更堅固，因為推動32磅以上的炮彈所需的裝藥可能炸碎鑄鐵炮管，使炮手遭到傷亡。
四十年代初，埃裡克森和斯托克頓用熟鐵各為&ldo;普林斯頓&rdo;號設計了12英寸火炮。埃裡克森將他的炮命名為&ldo;俄勒崗&rdo;炮。在射擊試驗時，炮座附近產生了裂縫，其發明者在炮尾上加固了熟鐵箍。斯托克頓造了相似的一門炮，他將它稱做&ldo;和平使者&rdo;，使用的金屬材料厚一點，但沒在炮尾上加任何鐵箍。在射擊表演時，&ldo;和平使者&rdo;爆炸，炸死了一名軍官、二名國會議員、海軍部長和國務卿。隨即，美國海軍禁止再使用熟鐵炮，各地的火炮專家也對這些熟鐵炮持懷疑態度。
五十年代初，美國海軍中校約翰&iddot;a&iddot;達爾格雷恩設計了一種瓶子形的艦炮，炮尾很厚，至炮口逐漸成錐形，因為那裡的火藥氣體的壓力較小。這明顯地改進了當時使用的艦炮，達爾格雷恩的艦炮很快被美國海軍採用。
達爾格雷恩的艦炮最終被套筒炮取代。這種炮的炮筒由兩根或兩根以上同軸管組成，外管趁灼熱時套在內管上、冷縮後就緊緊地箍住內管。英國設計的阿姆斯特朗式艦炮，其內管是將一根熟鐵條繞成管狀後再焊接成形的，這樣，金屬沿著艦炮體長而不是橫過其體寬承受射擊應力。
為了給旋座火炮和暴露在甲板上的炮手提供一些保護，約翰&iddot;埃裡克森和皇家海軍的考珀&iddot;科里斯上校各自發明瞭艦炮炮塔。第一艘帶炮塔艦是埃裡克森的&ldo;班長&rdo;號，這艘艦在1862年漢普頓錨地戰鬥中與&ldo;維吉尼亞&rdo;號交了手。
至19世紀中葉，爆炸彈和實心彈一樣都是球形的。引信管是一個裝滿了硬制火藥的空心圓柱體。根據目標距離將引信管剪成與燃燒時間相應的長度，然後塞進或旋進炮彈的引信孔裡，直到引信管尾部與炮彈外表一樣平。然後將炮彈從炮口塞進炮管，一個環狀襯套將其頂住，引信管頭朝外。當發射時，火焰圍著炮彈，在炮彈沿炮管執行時將引信管點燃。
可以理解，這樣的定時爆炸彈會過早或過晚爆炸。 [ 原作者註：弗朗西斯&iddot;斯科特&iddot;凱所創作的《星條旗》中的&ldo;空中爆炸的炸彈&rdo;顯然是引信管太短了。 ] 後來就改用了在撞力作用下起爆的著發引信，但這種炮彈在撞擊目標時必須保證引信朝前，然而這對球形彈來說是無法控制的，而長彈會翻滾‐‐除非能讓它繞著炮軸旋轉。在炮管裡刻制膛線能夠獲得這種旋轉，輕武器的製造者早就證明瞭這一點。為了使膛線有效，炮彈將不得不緊貼著炮管，但這樣產生的壓力會炸毀十九世紀初的火炮。
在堅實的套筒炮產生之前，英國的火炮專家試圖在保留遊隙的條件下獲得膛線的效果，結果就出現了蘭開斯特炮和惠特渥斯炮；前者在螺旋狀橢圓形炮膛內發射橢圓形炮彈；後者在螺旋狀六邊形火炮膛內發射六邊形炮彈。這樣的臨時代用品效果並不太好。第一門能夠安全地承受由膛線產生的壓力的艦炮是阿姆斯特朗式套筒炮。這種炮發射有鉛套的長彈，炮彈沿炮膛執行時，鉛套與膛線吻合。
美國海軍對採用膛線的趨勢抵制了很久。在整個南北戰爭及隨後的二十年中，達爾格雷恩的滑膛炮仍是美國軍艦的標準炮。這樣做有充足理由。使用球形彈和大裝藥量的達爾格雷恩式艦炮的穿甲能力比當時使用小口徑長彈的艦炮強。使用膛線後射程遠了，但有人認為這容易誘惑人們在接
