武昌兵变本来与海军无关，只因年轻的海军大臣载洵在御前会议上说了句：“海军也可助战，着令海军提督萨镇冰率巡洋舰驶进长江，去揍他们。”年迈昏聩的内阁总理大臣奕劻也随声附和，遂命海军 驰援武汉。
“海”字号巡洋舰曾航经南洋群岛、槟榔屿诸地，停泊时当地华侨上舰慰问，华侨青年还宣传清廷腐败、民族危机等情，并把孙文所著革命书籍携到舰上散发。海军中福建籍学生出身士兵易受感染，多 数同情革命。对各地起义风潮，时有所闻。少数有觉悟的二三青年，也想乘时而起。但那海军举事比陆军特难，同一舰只人员说话都要小心谨慎，哪能像陆军士兵造反，到处串连，登高一呼，即可发难 ？海军中既无革命组织，又无法征得全舰官兵同意，哪敢轻举妄动？
在巡洋舰海琛号上，有个专司无线电通讯的正电官张怿伯，平时结交二副杨庆贞、三副高幼钦，因均有革命思想而引为同志。舰只由吴淞口上驶武汉过九江。此时九江已宣布起义，城头悬挂白旗。张怿 伯向高幼钦问道：“高兄有何感想？”高幼钦道：“我是很同情，可惜我们舰上难以实现理想。”张怿伯道：“这次武昌起事，已有外地响应，与往日风潮不同。说不定我们可以有所作为。”刚谈两句 ，旗人舰长荣续走来。两人刚想走开，荣续忽把高幼钦喊住问道：“你们嘀咕什么？”高幼钦道：“没什么，我问张正电官，九江城头为何竖白旗？他说不知道。”荣续恼怒道：“那是革命党，插白旗 投降的。”
舰艇齐集武汉下游阳逻，荣续积极策划向民军进攻。三副高幼钦焦急万分，找张怿伯商量道：“我去把荣续杀掉，然后宣布起义。如此可阻止海军向革命军进攻。”正电官张怿伯道：“我们事前毫无准 备，不可仓促行事。这不同陆军起事，杀一长官，可一呼百应。如果不成功，反会坏事。不如先分头联络我舰官兵，再向其他舰只运动，共举义旗，才可成大事。比杀一舰长，收效更大。”三副高幼钦 连连点头，便转入秘密活动，联络海琛号志同道合者许多人。但舰与舰之间，仍无法进行联络。张怿伯正苦闷间，忽有海筹号正电官何渭生数人因公来海琛号，托水手将信函转张怿伯。拆信，见是英文 密码十二种，说明备用。原来张怿伯和海筹、海容号正电官均是同班同学，过去都同情革命，互相极为了解。送密码来，可秘密通讯联络。此时大战迫在眉睫，海军参战，那三艘巡洋舰的十五生的炮径 炮弹出膛，将会炸死多少革命健儿？张怿伯苦思冥想也不得计谋，最后只有急电海容、海筹正电官同学，嘱咐结交兵员，对正副炮手宣传人道主义，动其恻隐之心，开炮时，勿瞄准，或射向天，或射向 江中，以关照汉族同胞。诸同学接密电后，分头联络炮长，都表示同情。因此，刘家庙之战，只有满人舰长的小型炮艇特别卖力，三大巡洋舰都把巨型炮弹打过民军阵地后面去了。虽见烟尘腾空，遮天 蔽日，实乃虚张声势而已。
张怿伯在海琛号舰上积极游说，大部官兵均赞成起义。他用白绫剪成圆形签名单做盟约，舰上帮统、轮机长也暗中帮助，凡赞成举义者都签名盟约上，先把本舰官兵团结起来，只是瞒住旗人舰长荣续。
忽一日，张怿伯接萨镇冰致舰长密电，译出后见是“淞沪失守防宿字来攻”九个字。张怿伯知“宿”字，即鱼雷艇代称，均停泊上海高昌庙。淞沪起义，鱼雷艇必然易帜，故“防宿字来攻”。张怿伯一 面把译电呈旗人舰长，一面密告诸盟友。于是，舰上人人高兴，知道清皇朝大势已去，海军起义指日可待了。
三艘巡洋舰中，海琛、海容舰长是旗人，唯海筹舰长是汉人黄钟英。张怿伯想那海筹号必定大有可为，但却毫无动静，便决意密访海筹。乘盟友高幼钦担任值更官时，乘小筏暗抵海筹号，找到正电官同 学何渭生，把本舰签名盟约出示给他看，并请转告舰上官兵，照样办理。何渭生便携带白绫签字图样去舰上秘密游说，但仅两三人答应签名，多数官兵表示迟疑。何渭生只好再与张怿伯商量。张怿伯道 ：“事关重大，不敢签名，可先征求舰长意见。”何渭生去找舰长黄钟英，黄钟英道：“现在淞沪宣告独立，你们看着办吧！”
得到舰长默许，海筹号官兵竟全部签名。张怿伯高兴说道：“我回舰去，你既得黄舰长默许，行动便利，请去海容号游说一下。”之后，张怿伯便告辞回舰。
何渭生借口电机损坏，向舰长黄钟英报告，须去海容号借电机。黄舰长心照不宣，便派小筏送何渭生去海容号，何渭生找到正电官同学，海容号也依样办理签名。至此，三艘巡洋舰起义准备已经就绪。
海军提督萨镇冰对部属不稳早有察觉，更因淞沪失守，海军全部财产及家属均在上海，而忧心如焚。萨镇冰记得袁世凯召见时称：以陆军进攻汉阳，海军炮轰武昌。而袁氏北归时忽又来电：黎有就抚之 意……如此，海军无所作为，军心日益涣散。萨镇冰正一筹莫展之时，参谋长汤芗铭便乘机进言道：“淞沪失守，我海军后方必然落入革命军手中。袁宫保既走，海军再在此待命，江水日落，后果不堪 设想。舰队不如下驶返航。”萨镇冰心想：九江、上海均宣告独立，即便下驶，怎样过九江？怎样抵上海？沉默许久，说道：
“我服务海军三十年，屡次战争，未获一次胜利。现在打内战，获胜也不足为荣。我老了！不忍见无辜人民横遭屠戮。我受清帝厚恩，也不能附和革命，今天把舰队交付给你们，附南附北，我不过问。 ”汤芗铭道：“愿在提督率领下，顺应潮流，为革命建立功勋。”萨镇冰道：“不必了。请通知各舰长，明日来海容，我有话要谈。”
次日，各舰长来海容舰听训，萨镇冰从公文箧中取出两封函电，先将袁世凯电报给各舰长看了“……黎元洪有就抚之意，前请舰攻武昌，着从缓。”萨镇冰然后说道：“请诸位传阅外交团的急电。”电 文略曰：“各公使以汉口领事之请，致紧急陈词于清政府，以期转饬奉命前往图复武昌之萨提督于进攻时，免致毁及租界……”
各舰长阅过函电，沉默无语。萨镇冰郑重宣布道：“兄弟有病，要马上去沪就医，沈统领亦同去沪。留下的各舰舰长以海筹舰长黄钟英资格最深，可以担任队长。从明日起即将我提督旗落下，由海筹舰 升队长旗，便宜行事。望诸君好自为之……”
各舰长无异言，表示服从。次日，萨镇冰便自行引退。汤芗铭等恭送萨镇冰登小火轮离舰，改乘英商轮太古号赴上海。
萨镇冰离舰后，三只“海”字号巡洋舰，电报往还筹商行动，革命思潮更加公开。以长江入冬水位下降为由，三“海”自动下驶。
离阳逻落旗时，海琛号取下龙旗，抛掷江中，将密制的巨幅白旗，悬挂船尾。后续舰只望到，也都照样挂起白旗。随同下驶的有江元、飞鹰及湖字号舰艇……
如此浩大海军舰队，悬挂白旗驶进九江江面停泊。此时，九江早已起义，预先并无联络，见之大为诧异。九江军分府都督马毓宝命炮台司令严密监视。海军舰队到九江后，忽打出旗语：“请接洽合作。 ”九江军分府闻讯，革命党人林森、李烈钧等立刻乘小火轮登巡洋舰接洽。参谋长汤芗铭道：“萨提督已去上海就医，海军原在武汉江面，已与武昌黎元洪都督有联系。”林森道：“海军来九江反正， 使人喜出望外，革命军有海军参战，清廷覆亡更加快了！”洽谈后，商定成立陆海军联合委员会，研究供给煤、米等问题。
李烈钧回军分府报告一切，忽有人提问道：“海军为何不在武汉前线反正？反而来九江反正？想那海军基地在上海，或民军正攻南京，而是去南京助战也说不定，其中难免有诈。”又有人说：“既然反 正，为何舰上还有旗人舰长？未可凭信。”这是问题，但又不便去舰艇当面质问，九江军分府急电武昌军政府黎元洪查询。电文曰：
黎都督鉴：本日午刻十点，有海琛、海筹、海容三战舰到浔。据各舰主云：系因水涸，奉萨统制谕：命驶东下。并云萨统制与贵都督已有接洽，该船通竖白旗，并向浔军政府请领国旗。惟窥其意，尚欲 下驶，现在南京尚未克复，该舰仍想东下，不可不防。现已由浔将三舰扣留，暂不准下驶，究应如何处置，及该舰需用煤、米等，可否由浔供给，敬乞迅示遵行。浔军政府叩
黎元洪接电报后，感到事出蹊跷，十分突然，急找众人会商。
周围人看电报也大惑不解：海军起义为何如此之快？为何不在武昌起义，而下驶九江起义？“萨统制与贵都督已有接洽”如何解释？
议论纷纭，莫衷一是。孙武说道：“不必耽搁时间，仍让李作栋乘快利轮去九江，直接了解真相。”黎元洪道：“孙部长所言甚是，先复电九江军分府，一切由李作栋到九江面商。另请汤部长给令弟写 信，请海军舰队回援武汉。”于是，李作栋即乘快利轮急赴九江。
海军起义并非一帆风顺。只因三只“海”字号巡洋舰船身长、吃水深，刚抵九江江面，水道不熟，领港一时找不到好锚位。海容号先权为下锚，拟看水位变化再移锚。等第二天再升火移锚时，引起军分 府怀疑，忽由九江金鸡炮台打来数炮，命中海容号厨房。海琛号舰上军心愤怒，一致要求开炮还击。正电官张怿伯出来阻拦，众人便归罪于他提出挂白旗，使海军蒙受奇耻大辱，不明真相的水兵围住张 怿伯拳打脚踢，百般辱骂。张怿伯有口莫辩，竟被众水兵推下底舱囚禁室中。此时，九江军分府参谋长李烈钧到海筹舰会晤队长黄钟英，说道：“分府都督意见，请队长令各舰炮闩暂时卸下，以免发生 意外。”黄钟英道：“舰队是为参加革命而来，卸去炮闩，舰队还有何作用？”李烈钧道：“实不相瞒，据闻贵舰队还有旗人舰长，不知属实与否？”黄钟英道：“昨日海容旗人副舰长投水自杀。
另有海容舰长喜昌、海琛舰长荣续均已卸职，暂留舰上。”李烈钧道：“旗人舰长留舰易引起误会，最好能即时离开。”黄钟英道：“如此，我即将尊意向大家说明，让二旗人舰长离舰好了。”回头， 黄钟英即向舰上说明情况，二旗人舰长愿意从命，只要求发给护照，保证途中安全。黄钟英向李烈钧联系，满足其要求，并赠送一千元川资，旗人舰长遂即离去。
黄钟英得悉海琛号正电官张怿伯被囚禁，立即出面斡旋，把他从囚禁室放出。请张怿伯带上保存的三“海”起义誓约签名，偕同新舰长登岸去招商局会晤林森，说明海军起义发动经过。并请林森转致李 烈钧审阅。至此，九江军分府对海军起义才深信不疑。
当晚，招商局举行宴会，欢迎海军各长官。恰巧此时，李作栋由武昌乘轮赶到，把汤化龙的亲笔信递交汤芗铭，要求海军迅速援鄂作战。另有黎元洪的慰问信及款项五千元。汤芗铭道：“萨提督已提前 回上海。关于迅速援鄂一事，我以桑梓关系，义不容辞。但须待会商解决。”
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