Любое изобретение это всего лишь небольшое усовершенствование, основаное на базе других, предшевствующих изобретений. Из нескольких простых идей зарождается более сложная новая идея, но в то же время из первоначальных сложностей получается более простое и совершенное, техническое решение. Вечный парадокс изобретательского усовершенствования, от простого к сложному, чтобы сложное стало проще. Парадокс вполне объясним, с развитием наук и технологий вчерашние, технические сложности со временем становится проще решать и претворять в жизнь.
Эволюция огнестрельного оружия тоже развивалась по такому же принципу. Простое усложнялось, сложное упрощалось. Фантастические задумки со временем превращаются в реальность.
Изобретение огнестрельного оружия связывают с изобретением пороха. Но идея использовать энергию расширяющихся газов для выстрела появилась намного раньше. Еще в древней Греции пытались применять для военных целей паровые пушки. Увы подобная идея оказалась преждевременной. Порох тоже первоначально применяли для снаряжения ракет. Ракета, в сущности, та же пушка, только наоборот. В ракете выстрел толкает саму ракету (пушку). Кто первым догадался развернуть ракету и стрелять не самой ракетой, а меньшим по массе снарядом (или пулей), не известно. Но идея оказалась жизненной, оружие стреляющие снарядом летящим с большей скоростью, чем ракета, стало более простым и более эфективным.
Для справки, снарядить ракету пороховым зарядом, дело сложное. Если кто-то думает, что для этого достаточно лишь засыпать в пороховую камеру порцию черного пороха, то это ошибочное мнение. В этом случае получится граната, та что взорвется и не полетит. Пороховой заряд для ракеты надо сначала спресовать в виде цилиндра, тогда порох будет гореть не сразу весь, а только с торца и намного медленней. Но этого обычно недостаточно, чтоб создать толчок для запуска ракеты, поэтому пресованную шашку пороха рассверливают или сразу пресуют пороховую шашку в виде трубочки и уже от размера внутреннего канала (пороховой трубочки) будет зависить как и с какой скоростью полетит ракета.
Видите какие сложности. Надо знать какое отверстие рассверлить в пороховой шашке, какого диаметра и какой глубины. Недопустить раскола пороховой шашки, иначе ракета взорвется прямо на старте. Опять же надо быть докой в дистанционном воспламенении ракетного двигателя. Насыпать в ствол примитивного ружья мерку пороха намного проще и быстрей.
Первоначально из огнестрельного оружия так же как и ракетами, стреляли, так сказать, в ту сторону и по площадным целям. Но скоро заметили, что из огнестрелов попасть в конкретную мишень намного проще, чем ракетой. Меткость в попаданиях, у ракет всегда была ниже, чем у огнестрельного оружия. У ракет есть еще один существенный недостаток, ракеты по сравнению с выстрелом из огнестрелов, намного дольше разгоняются, чтоб получить такую же скорость как и пуля (снаряд).
Массовыми образцами становились в основном те виды оружия, что годились для вооружения армий. Дешевые, технологичные и простые в устройстве. Каким бы простым не было оружие, солдаты вооружившись этим оружием должны были научиться свое оружие заряжать как можно быстрее. Каждый раз отмеривать мерку пороха, вытаскивать из специальных кармашков и запыживать пыжи и пули оказалось процессом долгим. Проще было заранее заготовить в одном месте отдельный заряд. Например, завернуть в кусочек выделанной кожи заряд пороха и пулю. Развязав сверток, высыпать порох в ствол, саму кожу вбить в ствол как пыж и вставить в ствол пулю. Экономия во времени заряжания всего-то пара секунд, но в бою (или на охоте) это иногда дорогого стоит. В последствии кожу заменили на бумагу, а такой заряд назвали патроном.
Все же заталкивать весь заряд через весь ствол, с дула, слишком долго. Был бы ствол по длине патрона и процесс заряжания бы, намного укоротился. А еще лучше было бы заранее заряженный отрезок ствола вставлять в специальное устройство, так чтобы сам ствол оказался бы продолжением зарядной каморы. Сказано сделано. И первые предки унитарных патронов к казнозарядному оружию появились одновременно с появлением фитильного оружия. Если подробнее, то помните как совмещается очередная камора с зарядом с револьверным стволом? Отдельную камору револьвера можно условно считать унитарным патроном. Несколько таких одинарных камор с зарядами можно хранить (и заряжать) отдельно от оружия и вставив такую камору в специальное место на оружии, очень быстро зарядить оружие. Оружие со вставляющимися каморами с зарядами было и фитильным, и кремниевым, и капсюльным. Однако зарядные каморы для оружия по своей стоимости были почти равны самому оружию. Подгонка и доводка деталей в те времена были дорогим и даже экзотическим удовольствием. Каморы для капсюльного оружия стали делать немного проще. Как пример шпилечные патроны для оружия Лефоше. В шпилечных патронах объединись две идеи, бумажный патрон и зарядная камора для капсюльного оружия. Капсюль в патронах спрятали внутри, чтоб не терялся. Наружу торчала только шпилька, ударяющая по капсюлю. Патрон вставлялся в ствол с казенной стороны и после удара бойком по шпильке происходил выстрел. В стволе для шпильки патрона делался специальный вырез, за шпильку патрон (или пустая гильза) вытаскивались из ствола. У шпилечных патронов были серьезные недостатки. Шпилька патрона в оружии должна была занимать строго определенное положение. Посторонний удар по шпильке был "нежелательным", шпилечные патроны опасны даже во время хранения и перевозки. Шпильки патронов на оружие так или иначе закрывали предохраняющими устройствами, что увеличивало габариты оружия.
В это же время появились капсюльные револьверы, где каждая камора заряжалась отдельно. В сущности это было многозарядное, но дульнозарядное оружие. Появились также унитарные, игольчатые патроны, где иглой пробивался заряд пороха по оси патрона и этой же иголкой накалывался капсюль укрепленный в донышке пули. Объединив эти три идеи нетрудно было создать патрон центрального воспламенения, с капсюлем на донышке гильзы по оси патрона. Но и тут не обошлось без курьезов. Споначалу был создан патрон центрального воспламенения для револьверов где сам патрон вставлялся не с казны, а опять в дульце зарядной каморы револьвера. Такой патрон был облегченным вариантом капсюльной, зарядной каморы револьвера. Но после изобретения гильз с капсюлями в боковой закраинке или с боковым воспламенением, появились привычные по виду патроны центрального воспламенения, с капсюлем в донышке гильзы и по оси патрона.
Шпилечные патроны сосуществовали и конкурировали с патронами центрального воспламенения и с патронами бокового воспламенения, в те времена были образцы оружия где можно было шпилечные патроны запросто заменить патронами бокового или центрального воспламенения. Но конкуренция была не долгой. Безопасность и перспективность патронов центрального и бокового воспламенения были очевидны. На базе патронов бокового воспламенения была создана винтовка фирмы "Винчестер" с подствольным магазином. Винтовка перезаряжалась вручную, однако стала легендой еще при появлении. О ней говорили, что зарядив ее однажды, из нее можно стрелять целую неделю. Это было конечно же "небольшим" преувеличением.
Винтовки фирмы "Винчестер" отличались надежностью и долговечностью. Винтовки были разного калибра и под разные, по мощности патроны. Однако самую большую популярность получили модели винтовок "Винчестер" изготовленные под револьверные патроны "Кольта" и "Смит-Вессон". Один и тот же патрон можно было применять и для дальней стрельбы и для ближней. Что было очень удобно для ковбоев, охотников, бандитов и для военных. Позднее были неоднократные попытки создать универсальный патрон для пистолетов (револьверов) и винтовок, но это оказалось не всегда выгодным для военных.
У вояк, винтовки и пистолеты (револьверы) предназначены для решения разных задач. Другое дело пистолеты-пулеметы и военные пистолеты (револьверы), они могут стрелять одними и теми же патронами. И предназначены для решения одних и тех же задач.
Маленькое пояснение: военные пистолеты должны иметь прицельную дальность боя до 200 метров и далее. Что сопоставимо с дальнобойностью пистолетов-пулеметов или даже с короткоствольными (штурмовыми) карабинами. Пистолеты расчитанные для стрельбы на 25-50 метров относятся к разряду полицейского или штатского оружия.
Появление унитарного патрона привело к появлению автоматического оружия, где перезарядка осуществляется за счет энергии выстрела. Помимо положительных качеств в современном стрелковом оружии проявились и очевидные недостатки. На вес гильзы, объединяющей пулю, заряд пороха и капсюль в одно целое, приходится не менее трети веса всего патрона. Капсюль на патронах стрелкового оружия тоже через чур чуствителен и быстро разлагается от неправильного хранения, следовательно может быть опасен или приведет к осечке. Как следствие появились безгильзовые и безкапсюльные унитарные патроны.
В безгильзовых патронах гильза все равно есть. Первые безгильзовые патроны появились в середине 19 века. Заряд пороха закладывался в пустотелую пулю. В донце пули был запресован и капсюль.
В современных безгильзовых патронах гильза изготовлена из порохоподобного вещества, только сгорает сама гильза чуть позже основного порохового заряда, но настолько быстро, что несгоревшие частички гильзы вылетают следом за пулей во время выстрела. Но тут приходится решать проблемы по предотвращению прорыва пороховых газов через казенник.
Воспламенение порохового заряда в безкапсюльных патронах осуществляют электрической искрой или способом дизелирования. Безгильзовые и безкапсюльные патроны и оружие с такими патронами реально существуют.
Еще одним усовершенствованием современного огнестрельного оружия является увеличение скорости полета пули. Скорость полета пули увеличивают двумя способами: уменьшая вес и калибр пули, при сохрании прежнего заряда пороха. Либо изготавливают оружие под более мощный патрон, с большим калибром и соответственно с большим зарядом пороха.
При скоростях полета пули свыше 1000 метров за секунду превышения траектории полета пули над линией прицеливания на дистанциях 300-500 метров и равна нескольким сантиметрам, что позволяет ставить на штатном оружии стрелков простейшие, постоянные оптические прицелы, а это в свою очередь упрощает прицеливание и попадание в малоразмерные цели до этих дистанций.
Применение оружия под более мощные патроны (и калибры) позволяет стрелкам снайперам достать мишени недоступные для обычных винтовок или карабинов. Это же оружие позволяет на ближних дистанциях расстреливать легкобронированные цели.
До середины 19 века основной технической задачей для оружейников была стопроцентная надежность выстрела. С появлением унитарного патрона, объединяющего заряд пороха, пулю, инициатор воспламенения (капсюль) в гильзе, задача была в общем и целом решена. Сразу же обозначились следующие задачи: скорострельность и эфективность выстрела. Хотя эти задачи пробовали решить еще задолго до изобретения огнестрельного оружия и иногда получались неплохие, технические решения. В древнем Китае были изобретены скорострельные арбалеты. Десять и даже двадцать (неприцельных) выстрелов в минуту из арбалета, были неплохим результатом. Скорострельные арбалеты стреляли в основном по площадным целям, так сказать в ту сторону, но ведь не во все же стороны, а только в сторону противника, что уже хорошо.
Первое огнестрельное оружие не было скорострельным, но позволяло стрелять более метко и намного дальше, чем из луков или арбалетов. Скорострельность увеличивали за счет увеличения количества стрелков или применяя определенную тактику на поле боя, укорачивающую интервалы между выстрелами. Например: Стрелков строили в несколько шеренг, первая шеренга стреляла в противника и тут же начинала перезаряжать свое оружие. Стрелки из последней шеренги переходили вперед, закрывая своими спинами заряжающих, стреляли сами и также начинали заряжать свое оружие. Их опять прикрывали своими спинами стрелки из последней шеренги. Достаточно было шести шеренг, чтоб весь строй постепенно передвигаясь в сторону противника, стрелял практически непрерывно.
Солдат также постоянно обучали скоростному заряжанию оружия и в иных армиях скорость перезарядки доходила до шести (малоприцельных) выстрелов в минуту.
Фитильные, кремниевые и капсюльные образцы огнестрельного оружия изготовлялись под выстрелы с довольно широким диапозоном мощности выстрела. Стрелок мог по желанию или необходимости уменьшить или увеличить навеску пороха, изменить вид и вес пули (снаряда). Что увеличивало диапазон применения оружия для разных целей. Современное, неавтоматическое оружие тоже допускает применение патронов со значительным изменением своих боевых характеристик.
Скорострельность увеличивалась за счет появления оружия с механической перезарядкой, т.е. силами стрелка и т.п., и за счет автоматической перезарядки основаной на использовании энергии самого выстрела.
О перезарядке оружия и вообще, что это такое, надо рассказать немного подробнее.
Механическая перезарядка предполагает применение энергии от каких-либо посторонних источников энергии. В простейшем варианте ручная перезарядка с Nным количеством патронов в магазине или зарядов в барабане и каком-то другом аналогичном устройстве. В первом случае одной рукой удерживается оружие, другой передергивается затвор и досылается в ствол новый патрон из магазина. Во втором, усилием пальца проворачивается барабан, так чтобы очередная камора с новым зарядом встала напротив ствола и заодно взводится (и спускается) ударный механизм. Простота и долговечность оружия, с ручной перезарядкой, позволило ему соперничать с автоматическим оружием.
В конце 19 века в армиях многих стран были на вооружение картечницы, пулеметы с механической перезарядкой. Достаточно было крутить специальную ручку, на картечнице и картечница стреляла, чем быстрее крутить ручку, тем быстрее была скорострельность. Патроны в картечнице, с помощью хитрого устройства загонялись в стволы и после выстрела извлекались и выбрасывались стреляные гильзы.
Сегодня тоже есть подобное оружие, но ,,ручку крутят" уже с помощью сжатого воздуха, электричества и т.д. Подобное оружие может быть любой скорострельности, а также простым в устройстве и легким по весу. Особенно это касается крупнокалиберных образцов (пулеметов) или малокалиберных пушек. Поэтому такие пулеметы, а точнее современные картечницы, ставят на самолетах и боевых кораблях. У любого оружия с механической перезарядкой есть еще одно положительное качество, оно "терпит" разнобой в мощности зарядки патронов.
Оружие использующее энергию выстрела для перезарядки, вольности с разнобоем заряда патронов уже не позволяет. Отклонения в зарядах патронов приводят к отказам или к серьезным поломкам оружия.
Варианты перезарядки оружия использующего энергию выстрела можно посмотреть в других источниках. Там личное, стрелковое оружие с механической перезарядкой называется "оружием с ручной перезарядкой", а оружие используещее энергию выстрела называется "автоматическим". Будем придерживаться этим названиям.
В сущности любой из вариантов "автоматической" перезарядки предполагает, что оружие этого вида сначала заряжают вручную и только после выстрела оружие перезаряжается само. В случае какого-то отказа с выстрелом, оружие необходимо снова перезарядить вручную.
Всевозможные отказы с выстрелами на автоматическом оружии явление не редкое. И обычно это связано не с качеством патронов, хотя патроны с дефектом тоже возможны, а с недостатками самого оружия. Перекосы патронов в патроннике, зацепы закраинами гильз, неудаление стреляной гильзы, излишняя погнутость зацепов магазина... А также всевозможные засорения газоотводных трубок, патронников и затворных коробок в самые ответственные и неподходящие для этого моменты.
Но у автоматического оружия есть и положительные качества, по сравнению с механическим оружием. Это больший боезапас при меньших габаритах, большее удобство в полной перезарядке, выше скорострельность. Автоматическое оружие несомненно новый шаг в эволюции ручного, стрелкового оружия, но автоматическое оружие несет в себе главный недостаток всех своих предшественников: луков, арбалетов, дульнозарядного огнестрельного и механического оружия, ограниченность в мощности.
Продолжение следует.