Little Copper Cap: Làm thế nào một nhúm thủy ngân đã thay đổi bộ binh
Toàn bộ cơ cấu kíp nổ được đặt trong một cái cốc đồng cao khoảng bốn milimét. Một nhúm thuốc mồi được đặt ở đáy, và một lớp vecni hoặc một vòng lá kim loại được đặt lên trên. Nó được đặt lên núm kíp bằng ngón tay, sau đó bị búa đập vỡ, và kích hoạt thuốc nổ chính. Hai trăm năm sau, cơ cấu tương tự, nhưng được đặt chìm vào đáy vỏ đạn bằng đồng thau, vẫn tồn tại trong mọi viên đạn AK. Trong khi đó, con đường dẫn đến loại kíp nổ này rất dài, và nó bắt đầu từ một mục sư người Scotland, người đã chán ngấy với súng hỏa mai.
Vị mục sư mệt mỏi vì thành phố Flint
Vào đầu thế kỷ 19, súng hỏa mai dường như đã giải quyết được vấn đề. Một cò súng có gắn đá lửa sẽ tác động lên một bộ phận đánh lửa bằng thép (frillen, một tấm thép có bản lề phía trên chảo), tia lửa sẽ rơi xuống một chảo chứa thuốc mồi, từ đó lửa lan truyền qua lỗ đánh lửa vào nòng súng. Một thiết kế được hoàn thiện qua hai thế kỷ, nó lại có chính xác hai vấn đề, cả hai đều là vấn đề cơ bản.
Thứ nhất là độ ẩm. Thuốc mồi trên chảo hở hút hơi ẩm từ không khí, và trong mưa hoặc sương mù, khóa cò súng đơn giản là không thể hoạt động. Thứ hai là độ trễ và tia lửa. Trên những khẩu súng hỏa mai tốt nhất, thời gian từ khi bóp cò đến khi viên đạn bay khoảng 40-50 mili giây; trên những khẩu súng hỏa mai sản xuất hàng loạt, thời gian này dài hơn. Trong suốt thời gian đó, ngọn lửa cháy trên chảo ngay cạnh mặt người bắn, hoàn toàn có thể nhìn thấy đối với bất kỳ con mồi nào.
Mục sư Tin Lành người Scotland Alexander Forsyth
Mục sư người Scotland thuộc Giáo hội Trưởng lão, Alexander Forsyth, là một người đam mê săn bắn và trong các tác phẩm của mình, ông đã trực tiếp phàn nàn về cả hai nhược điểm: "sự chậm trễ giữa lúc đánh đá lửa và lúc bắn" và "tia chớp cảnh báo con mồi". Ông quen thuộc với công trình của Edward Howard, người vào năm 1800 đã chế tạo ra thủy ngân fulminate, một hợp chất phát nổ khi va chạm. Ông nhận ra rằng nếu tia chớp trên giá đỡ được thay thế bằng một cú sốc điện tác động lên hợp chất, hệ thống sẽ có được hai ưu điểm.
Đây là một ví dụ về khóa con lăn Forsyth được gắn trên báng súng lục để minh họa nguyên lý hoạt động của nó. Con lăn có một số hiệu cho thấy nó được sản xuất vào năm 1808, nhưng phần cuối hình vuông của tấm khóa cho thấy nó được lắp ráp vào khoảng năm 1810–1811.
Forsyth đã đăng ký bằng sáng chế vào ngày 29 tháng 4 năm 1807. Thiết kế này được đặt biệt danh là... khóa chai nước hoa — "Khóa kiểu chai": một hộp chứa xoay có bộ phận phân phối, hình dạng như một chai nước hoa, đong ra một liều lượng hợp chất kích hoạt, mà cò súng sẽ tác động vào. Nó hoạt động khá hiệu quả. Tuy nhiên, hộp chứa, đựng khoảng hai chục viên thuốc nổ thủy ngân fulminate, treo ở bên hông khóa nòng, phù hợp với một quý ông ở vùng đầm lầy, nhưng không phù hợp với một người lính đang chạy với lưỡi lê gắn sẵn. Nó phức tạp, nguy hiểm và quan trọng nhất là đắt tiền. Khóa Forsyth không được quân đội đại chúng sử dụng. Nhưng các hóa chất của nó, được đóng gói khác nhau, thì lại được sử dụng.
Tóm lại: tập trung vào sự đơn giản
Và rồi nó bắt đầu lịch sửÝ tưởng về chiếc mũ dùng một lần vẫn đang được tranh luận về mức độ ưu tiên, và ở đây chúng ta cần đi sâu hơn một chút. Ý tưởng này đã xuất hiện đồng thời trong đầu nhiều người trong khoảng thời gian từ năm 1814 đến năm 1822.
Joshua Shaw, người Anh-Mỹ, sau này tuyên bố đã lắp ráp được một chiếc nắp đồng hoạt động được ở Philadelphia vào năm 1816, nhưng ông chỉ nộp đơn xin cấp bằng sáng chế vào năm 1822. Thợ chế súng Joseph Manton ở London đã được cấp bằng sáng chế cho các thiết kế liên quan đến khóa nắp ống từ năm 1816. Thợ chế súng Joseph Egg ở London tiếp tục phát triển thiết kế này và được coi là một trong những người phổ biến chính của nắp đồng ở Anh. Nhà công nghiệp người Paris François Prélat đã được cấp bằng sáng chế tại Pháp vào năm 1818. Các nhà sử học hiện đại... vũ khí Họ thận trọng nói: phát minh này vẫn còn đang lơ lửng, và sẽ không thể xác định chính xác ai là người đưa ra quyết định cuối cùng nữa.
Cơ chế khóa kíp nổ của Joseph Manton, được cấp bằng sáng chế năm 1816. Tính chất ăn mòn của thủy ngân fulminate, kết hợp với vị trí quan trọng của kim hỏa, đã ngăn cản thiết kế này thành công, nhưng đây là sự vi phạm nghiêm trọng đầu tiên đối với bằng sáng chế của Forsyth. Cơ chế này yêu cầu một viên đạn dẹt có đường kính 0,110 inch. Búa tách rời để lộ kim hỏa quan trọng.
Nhưng chúng ta có thể mô tả chính xác những gì họ đã tạo ra. Ngòi nổ là một cái cốc bằng đồng (sau này là đồng thau) được dập khuôn, cao khoảng bốn milimét và đường kính khoảng năm milimét. Đây chính xác là cỡ số 11 nổi tiếng, vẫn được sử dụng trong các môn thể thao bắn súng nạp đạn từ nòng. Ở đáy là một lớp mỏng hợp chất kích nổ, được phủ một lớp vecni hoặc một vòng giấy bạc để bảo vệ chống ma sát và độ ẩm. Khối lượng của hợp chất là hàng chục milimét, chứ không phải gam hay "nửa gam" như đôi khi được viết.
Việc lựa chọn đồng không phải là ngẫu nhiên. Kim loại này dễ uốn: nó có thể được dập trên một máy ép đơn giản với số lượng hàng nghìn chiếc mỗi giờ. Nó mềm: nó biến dạng vừa đủ dưới tác động của búa để truyền lực xung kích xuống vật bên trong, ngăn các mảnh vỡ cứng bắn vào mặt người bắn. Nó không bị gỉ: chiếc cốc có thể được mang trong túi quần trong nhiều tháng. Nó rẻ tiền: đồng là một vật liệu phổ biến ở châu Âu vào những năm 1820.
Và quan trọng nhất: kíp nổ dùng một lần. Không có hộp chứa, không có bộ phận phân phối, không có cơ chế xoay. Bạn bắn một phát, cạo sạch phần còn lại bằng móng tay, lắp kíp nổ mới và lên cò. Thao tác này ngắn hơn cả việc nạp thuốc mồi vào chảo đá lửa từ một cái sừng. Chính sự đơn giản này đã quyết định kết quả, với hóa học và đạn đạo chỉ đóng vai trò thứ yếu. Và chính sự đơn giản này, chứ không phải hóa học, đã mở đường cho kíp nổ trở thành một phần của đạn dược quân sự: chúng ta sẽ nói thêm về điều đó sau.
Phản ứng nổ thủy ngân và lý do tại sao việc chế tạo nó lại đáng sợ.
Bên trong chiếc cốc là chất đóng vai trò quan trọng trong toàn bộ quá trình: thủy ngân fulminate (Hg(CNO)2), muối thủy ngân của axit fulminate. Nó được tạo ra bằng cách cho thủy ngân phản ứng với axit nitric và etanol; quy trình này được Howard mô tả vào năm 1800 và về cơ bản không thay đổi trong suốt thế kỷ 19. Nó là một loại bột màu trắng xám, và chỉ cần một nhúm nhỏ cũng đủ để đốt cháy thuốc nổ chính trong nòng súng.
Đặc tính chính của nó là sự nổ do tác động cơ học. Thuốc nổ thủy ngân fulminate phát nổ do va chạm, ma sát, và đôi khi là do trọng lượng của chính nó trong một thùng chứa lớn. Đây là điểm khác biệt giữa súng kíp nổ và súng kíp đánh lửa: lửa được tạo ra trực tiếp từ vật liệu bị nén do va chạm; không cần tia lửa. Kênh kín của núm kíp, được cách ly với không khí, có thể được nhúng vào nước, và kíp vẫn sẽ phát nổ: hỗn hợp khô bên trong cốc vẫn khô.
Tuy nhiên, thủy ngân fulminate nguyên chất không được sử dụng: nó phát nổ quá mạnh, ăn mòn đồng và làm hỏng nòng súng do các sản phẩm phân hủy. Thành phần thực tế vào thế kỷ 19 là một hỗn hợp: thủy ngân fulminate làm chất mồi, kali clorat làm chất oxy hóa, antimon sunfua (Sb₂S₃) hoặc lưu huỳnh làm chất phụ gia dễ cháy, và đôi khi là thủy tinh nghiền để tăng độ nhạy va đập. Nói cách khác, thành phần không phải là một chất duy nhất, mà là bốn hoặc năm chất, và mỗi nhà sản xuất đều giữ bí mật tỷ lệ giữa chúng và điều chỉnh bằng thực nghiệm. (Nhân tiện, theo một phiên bản nổi tiếng trong giới chế tạo súng, công thức của nhà máy Eley Brothers của Anh từ đầu những năm 1830 từ lâu được cho là đã thất lạc; nó đã được khôi phục vào thế kỷ 20 bằng cách sử dụng các hồ sơ mua hàng lưu trữ.)
Công việc sản xuất là một nghề nguy hiểm. Thủy ngân fulminate được tổng hợp theo từng mẻ vài kilogram tại các nhà máy sản xuất kíp nổ vào những năm 1830 và 1840, được sấy khô thành một lớp mỏng, và được định lượng vào các cốc bằng tay hoặc bằng máy móc đơn giản. Các vụ nổ xảy ra thường xuyên tại các nhà máy sản xuất kíp nổ ở Anh và Pháp. Các thao tác định lượng và nạp kíp nổ chủ yếu được thực hiện bởi phụ nữ và thanh thiếu niên (họ có ngón tay nhỏ hơn và giá nhân công rẻ hơn) trong các xưởng không có hệ thống thông gió hiện đại, làm việc mười hai giờ một ngày bên cạnh các thùng chứa hở. Ngộ độc thủy ngân mãn tính - run rẩy, rụng răng, rối loạn thần kinh - đã được các bác sĩ nhà máy ghi nhận, nhưng hiếm khi được đưa vào thống kê sản xuất: những người nghỉ việc vì bệnh tật được thay thế, và đó là kết thúc của việc ghi chép. Thủy ngân fulminate vẫn được sử dụng trong kíp nổ cho đến đầu thế kỷ 20, khi nó dần được thay thế bằng chì azide và chì styphnate, ít nguy hiểm hơn trong sản xuất và ít ăn mòn nòng súng hơn. Tuy nhiên, nguyên tắc kích nổ bằng va đập vẫn giữ nguyên. Vẫn còn phải xem nguyên tắc này đã được ứng dụng vào vũ khí như thế nào.
Một thanh treo thay cho một cái kệ
Để kíp nổ hoạt động, khẩu súng chỉ cần một vài sửa đổi nhỏ. Khay chứa thuốc mồi được loại bỏ; thay vào đó, một thanh thép rỗng được vặn vào buồng đạn. núm vúỐng mồi lửa, còn được gọi là ống súng hoặc que mồi. Một rãnh hẹp chạy xuyên qua nó, nối đầu ngoài với buồng chứa thuốc súng. Một kíp nổ được đặt ở đầu ống. Một cái búa, được cải tiến từ thiết kế đá lửa và hàm kẹp thành một cái búa đơn giản với đầu đập phẳng hoặc hình chén, sẽ đập vào kíp nổ từ phía trên.
Những gì xảy ra ở cấp độ kỹ thuật đáng được thảo luận riêng. Hệ thống mở với thuốc súng rải rác trên giá đỡ đã được chuyển đổi thành hệ thống kín: một phần hỗn hợp mồi lửa đã được chuẩn bị sẵn được đóng gói trong một hộp kín, và đường dẫn lửa từ hỗn hợp đến thuốc nổ chính đi qua một kênh ngắn, kín. Độ ẩm từ bên ngoài không còn ảnh hưởng đến thiết bị này nữa.
Thời điểm hoạt động của cơ chế này phức tạp hơn một chút. Theo các phép đo được thực hiện bởi kỹ sư người Đức Wolfgang Kick vào cuối thế kỷ 19, và các thử nghiệm so sánh sau đó trên các mẫu còn tồn tại và bản sao, những khẩu súng hỏa mai tốt nhất có thời gian hoạt động xấp xỉ... 40–50 mili giây Từ lúc viên đạn rơi xuống cho đến lúc nó rời đi, nắp đậy ở 25-35Sự khác biệt là gấp rưỡi, đôi khi gấp đôi. Những số liệu này không được thu thập từ một bài kiểm tra tiêu chuẩn duy nhất, mà là từ các năm khác nhau tại các cơ sở khác nhau, vì vậy chúng nên được coi là ước lượng theo bậc độ lớn hơn là các thông số chính xác. Nhưng chúng là những ước lượng theo bậc độ lớn khá chính xác.
(Câu chuyện "thử nghiệm 6000 phát bắn" của hai khẩu súng lục Brown Bess đang lan truyền trên internet, với kết quả ấn tượng là "sáu lần bắn trượt trên một nghìn lần", không giúp làm rõ thêm vấn đề này: nguồn gốc ban đầu đã bị mất đi trong quá trình kể lại.)
Tuy nhiên, điều quan trọng nhất là quá trình chuyển đổi. Hàng chục nghìn khẩu súng hỏa mai nạp đá lửa đã được chuyển đổi thành súng nạp đạn bằng kíp nổ tại các xưởng của trung đoàn và kho vũ khí trong những năm 1830 và 1840 bằng một thao tác đơn giản: tháo bỏ chảo đá lửa, hàn và trám thiếc lỗ, khoan một lỗ mới cho núm kíp nổ, và thay thế cò súng. Nòng súng cũ, báng súng cũ, kíp nổ mới. Quân đội không cần phải mua vũ khí mới; họ chỉ cần chuyển đổi những vũ khí hiện có. Cuộc cách mạng súng nạp đạn bằng kíp nổ diễn ra mà không gây ra bê bối ngân sách nào – một điều hiếm thấy trong lịch sử công nghệ quân sự.
Bức tranh "Bảo vệ Sevastopol!" của Vasily Nesterenko mô tả một trong những khoảnh khắc quan trọng của cuộc phòng thủ - đẩy lùi cuộc tấn công của liên quân Anh-Pháp-Thổ Nhĩ Kỳ vào pháo đài Malakhov Kurgan vào tháng 6 năm 1855.
Từ đầu nhũ hoa đến tay áo
Cơ chế nạp đạn bằng kíp nổ lần đầu tiên được thử nghiệm trong chiến đấu vào giữa thế kỷ. Chiến tranh Krym năm 1853–1856 là chiến dịch lớn đầu tiên ở châu Âu mà cả hai bên đều sử dụng vũ khí nạp đạn bằng kíp nổ với số lượng lớn. Súng trường bộ binh Pháp Model 1842, súng trường Enfield Anh Model 1853 và các phiên bản cải tiến của Nga—tất cả đều sử dụng đầu đạn và kíp nổ. Cuộc Nội chiến Hoa Kỳ năm 1861–1865 cuối cùng đã khẳng định kết quả: với đạn Minié và kíp nổ, nó trở thành vũ khí bộ binh được sử dụng rộng rãi nhất trong cuộc xung đột, bắn hàng triệu phát đạn trong các đầm lầy ở Virginia và mùa đông khắc nghiệt ở Tennessee.
Vào thời điểm này, ngòi nổ đã bắt đầu di chuyển từ bề mặt vũ khí vào bên trong vỏ đạn, và đây là lúc trường phái kỹ thuật Pháp dẫn đầu. Ngay từ năm 1808–1812, thợ chế súng người Paris gốc Thụy Sĩ, Jean Samuel Pauli, hợp tác với Prélat, đã lắp ráp nguyên mẫu đầu tiên của loại đạn liền khối với ngòi nổ ở đáy. Thiết kế này còn thô sơ và chưa bao giờ được đưa vào sản xuất, nhưng ý tưởng vẫn được giữ lại.
Thợ chế súng người Phổ Johann Nikolaus von Dreyse đã áp dụng một phương pháp khác. Khẩu súng trường Model 1841 của ông có cơ chế lên đạn bằng chốt và hộp đạn bằng giấy với kíp nổ ở đáy viên đạn; một kim chốt dài xuyên qua giấy và thuốc súng để kích nổ hộp đạn từ phía sau. Giải pháp này đã hiệu quả (người Phổ đã sử dụng nó để đánh bại quân Áo tại Sadovaya năm 1866), nhưng nó lại là một ngõ cụt: kim bị gãy do tiếp xúc liên tục với khí cháy nóng, khí thoát ra qua khớp chốt, và việc vệ sinh trở thành một công việc tốn thời gian.
[
Trận chiến Königgrätz (còn được gọi là Trận chiến Sadovaya), ngày 3 tháng 7 năm 1866, do Carl Röchling vẽ..
Trận chiến Königgrätz (còn được gọi là Trận chiến Sadovaya), ngày 3 tháng 7 năm 1866, do Carl Röchling vẽ..
Vấn đề không nằm ở chính kim châm ngòi, mà là việc ngòi nổ của Dreyse nằm bên trong thuốc súng, và kim châm ngòi xuyên qua lửa với mỗi phát bắn. Giải pháp rất rõ ràng: di dời ngòi nổ xuống đáy vỏ đạn, châm ngòi từ phía sau mà không xuyên qua thuốc súng. Đó là điều mà Chasspot đã làm. Súng trường Model 1866 của ông: ngòi nổ nằm ở đáy, kim châm ngòi châm ngòi qua một rãnh ngắn từ bên ngoài, và một bộ phận bịt kín bằng cao su trên khóa nòng ngăn chặn sự rò rỉ khí. Vỏ đạn vẫn có giấy, nhưng thiết kế đã hiện đại hơn.
Cùng thời điểm đó, một hướng phát triển khác của Pháp cũng đang hoạt động trong lĩnh vực vũ khí dân dụng. Năm 1845, Louis-Nicolas Flaubert đã phát triển loại đạn .22 BB Cap, về cơ bản là một loại đầu đạn lớn với viên đạn được bịt kín, không cần thuốc phóng riêng. Ban đầu, nó là loại đạn dùng để bắn trong nhà, tại các trường bắn trong nhà có tầm bắn 10 mét, một thú vui phổ biến của giới thượng lưu thời bấy giờ. Nhưng chính từ loại đạn này mà đạn rimfire đã ra đời, trong đó kíp nổ được ép vào vành vỏ đạn. Hai thập kỷ sau, người đồng hương của Flaubert là Clément Potte, tiếp theo là người Anh Edward Boxer và người Mỹ Hiram Berdan, đã hoàn thiện loại đạn center-fire cap: một cái cốc nhỏ chứa cùng một kíp nổ, được đặt lõm vào một ổ cắm ở đáy vỏ đạn bằng đồng thau.
Hộp đạn Flaubert
Bảy cái tên trải dài hơn nửa thế kỷ—Pauli, Dreyse, Chasspot, Flaubert, Potte, Boxer, Berdan—đại diện cho tốc độ di chuyển của ngòi nổ bên trong vỏ đạn. Với sự ra đời của súng có buồng đốt trung tâm, ngòi nổ không còn là một bộ phận riêng biệt mà người lính mang theo trong hộp nữa, mà trở thành bộ phận nhỏ nhất và quan trọng nhất của vỏ đạn. Vòng tròn bằng đồng thau, đường kính khoảng năm milimét, ở đáy vỏ đạn 5,45×39 hoặc 7,62×54R hiện đại là hậu duệ trực tiếp của nắp đồng từ những năm 1820. Thành phần bên trong thì khác: chì styphnate với các chất phụ gia, thứ đã trở nên gần như phổ biến từ những năm 1930. Nguyên tắc vẫn giống nhau: kim hỏa đập, biến dạng, kích nổ, và một chùm lửa vào thuốc phóng chính.
Trong hai trăm năm qua, hầu như mọi thứ về kíp nổ đã thay đổi. Thuốc súng đen nhường chỗ cho thuốc súng không khói, đạn chì có thêm lớp vỏ bọc, vỏ đạn có vành trở thành không vành, nạp đạn thủ công được thay thế bằng hệ thống nạp đạn tự động, súng hỏa mai phát triển thành súng trường tấn công và súng máy. Bản thân kíp nổ vẫn giữ nguyên: thành phần đã thay đổi, kim loại của chén kíp nổ đã thay đổi, nhưng thiết kế thì không. Hai trăm năm phục vụ mà không có bất kỳ thay đổi lớn nào. Một tiểu sử gói gọn trong một hình thu nhỏ.
tin tức