первый капсюль и казнозарядное оружие Первый капсюль и казнозарядное оружие

[Александр60]

Первый капсюль и казнозарядное оружие

 

Конец 18 века ознаменовался новыми открытиями в области химии, в частности создании новых взрывчатых веществ. Французский химик Клод Луи Бертолле (Claude Louis Berthollet), синтезируя составы солей хлорноватистой и хлорноватой кислот, в 1786 году, получил хлорат калия (бертолетову соль), а в 1788 году – нитрид серебра (бертолетово гремучее серебро).

В 1799 году английский химик Эдвард Говард (Edward Howard), проводя работы над ртутью, выявил ртутный фульминат, сильное основное взрывчатое вещество.

В 1805 году шотландский священник Александр Джон Форсайт (Alexander John Forsyth) использует взрывные свойства фульмината ртути, как инициирующее вещество, для воспламенения порохового заряда при выстреле. 11 апреля 1807 года он получает патент на свое изобретение и конструирует новый вид замка, позволяющий упростить и ускорить перезарядку   огнестрельного оружия.

Параллельно с разработками Форсайта свойствами бертолетовой соли и фульмината ртути заинтересовался швейцарский артиллерийский офицер Самуэль Иоханнес Паули  (Samuel Johann Pauli). В 1802 году, в Париже, он основал оружейную мастерскую, где продолжил изучение свойств данных веществ, и одновременно вел свои собственные разработки по использованию данного изобретения в огнестрельном оружии.

Стоявший в то время вопрос о скорострельности оружия, Паули пытается решить путем создания унитарного заряда, с помощью которого может быть быстро перезаряжено оружие. В 1808 году, в сотрудничестве с французским оружейником Франсуа Прелатом (Francois Prelate), он создает унитарный патрон, собранный в гильзе, состоящий из латунного основания, с круглым отверстием в центре, для прохождения иглы и бумажного цилиндрического корпуса, снаряженного зарядом дымного пороха и цилиндрической свинцовой пулей. Внутри корпуса гильзы была вложена лепешка инициирующего вещества капсюля. 

 

Одновременно с разработкой патрона Паули занимался и изготовлением ружья, заряжание которого могло производиться со стороны казенной части ствола. К 1812 году ему удалось сконструировать совершенно новый вид затвора ружья курково-ударникового типа, на который 29 сентября 1812 года  был получен патент.

 

 

Затвор ружья был изготовлен как отдельная деталь ударного механизма и запирал казенную часть канала ствола, с помощью рычага, передвигающегося на оси в вертикальной плоскости.

Ударный механизм предусматривал использование ударного замка с наружным размещением курка. При выстреле курок наносил удал по ударнику, боек ударника затвора проходил в цилиндрическое отверстие дна гильзы и прокалывал лепешку инициирующего вещества капсюля, которая взрывалась и воспламеняла пороховой заряд.

В 1817 году Самюэль Паули разработал ружье с механизмом ударникового типа. Наружный курок был убран, а использовался лишь ударник со спиральной боевой пружиной. Данный механизм впервые применен Паули в огнестрельном оружии. Помимо ружья конструктор применил свое изобретение и в механизме пистолета.

 

 

Кроме оригинальной конструкции затвора Паули был изготовлен патрон с цельнометаллической гильзой.

Впервые пуля, пороховой заряд и инициирующий состав капсюля были объединены в одной цилиндрической латунной гильзе. У основания гильзы изготавливался фланец, удерживающий патрон в казенной части патронника, и способствовавший  извлечению гильзы после выстрела.

Инициирующее вещество капсюля, без какого-либо корпуса, просто  вкладывалось в цилиндрический канал дна гильзы.

 

 

Капсюль в металлическом стальном колпачке и инициирующим веществом фульмината ртути и бертолетовой соли, как отдельный компонент патрона, был разработан американцем Джошуа Шоу (Joshua Shaw) в 1814 году.

 

 

Легкое капсюльное ружье образца 1841 года

 

В 1808 году Иоганн Николас Дрейзе (Johann Nikolaus von Dreyse)  приезжает в Париж и нанимается подмастерьем в оружейную мастерскую Самюэля Паули. Здесь он получает основы  знаний по работе с инициирующими веществами и в конструировании огнестрельного оружия. В 1814 году он возвращается в Германию, где продолжает работать в мастерской отца.

Получив знания по применению инициирующих веществ фульмината ртути и бертолетовой соли, Н.Дрейзе берется за производство капсюлей Д.Шоу. Во время проведения экспериментов с фульминатом ртути он установил одно из ее свойств, воспламеняться при простом накалывании комочка вещества иглой. Дрейзе приходит к мнению, что данное качество можно использовать для воспламенения порохового заряда в огнестрельном оружии.

 Т.к. идея патронов и казнозарядных ружей Паули не нашли своего практического применения, вследствие дороговизны их изготовления и отсутствия требуемого качественного оборудования, заряжание ручного огнестрельного оружия продолжало производиться со стороны дульной части ствола.

            Имея опыт работы с оружейными проектами Паули, Дрейзе решает создать свой унитарный заряд, для упрощения и ускорения перезарядки дульнозарядного оружия. Он разрабатывает новый патрон, и предлагает поместить в отдельный бумажный пакет основные компоненты выстрела пулю, пороховой заряд и капсюль.

            Яйцевидную свинцовую пулю (1) весом 30,1 г, длиной 27,9 мм и диаметром 13,5 мм, он помещает в специальный картонный каркас (3) шпигель. Лепешку инициирующего вещества капсюля вкладывает в выемку с нижней части шпигеля (4). Цилиндр гильзы (2) скручен из нескольких слоев бумаги, в основание которого вставлен кружок картона (6), к которому загнуты и приклеены нижние края цилиндра гильзы.

На дно гильзы насыпается пороховой заряд дымного пороха, весом 4,3-4,9 г сверху вставляется шпигель с капсюлем и пулей и бумажный цилиндр гильзы  сверху, над пулей, перевязывается ниткой.

 Готовый патрон опускали в раствор воска с растворителем, чтобы сделать  его водонепронецаемым.

            Первоначально шпигель патрона снаряжался сферической или яйцеобразной пулей, а впоследствии, для улучшения баллистических качеств оружия, стали применять остроконечную пулю.

 

 

 

После изобретения французом Минье самораширяющейся пули, Дрейзе стал применять ее и в своем патроне.

            Создание нового типа патрона подтолкнуло конструктора заняться разработкой оружия, в котором он мог быть использован. В 1827-28 годах Дрейзе разрабатывает 5 различных образцов дульнозарядных ружей. В 4-х созданных системах, в качестве ударных механизмов, он использовал элементы кремневых ударных замков. В  5-м образце был применен ударный замок с длинным стальным позолоченным ударником-иглой, т.е. систему ударникового типа.

Ружье снаряжалось раздельным зарядом. Сначала в канал ствола опускался пакет с зарядом пороха, затем шпигель с капсюлем и пулей. При производстве выстрела игла ударника прокалывала картонное дно бумажной гильзы патрона, проходила сквозь толщину порохового заряда и прокалывала лепешку инициирующего вещества капсюля на дне шпигеля. Капсюль взрывался и воспламенял пороховой заряд. Происходил выстрел.

            10 июля 1827 года Дрейзе подает патентную заявку на свое изобретение. В этом же году он безуспешно пытается продать винтовку во Франции и Пруссии. Прусские военные сочли механизм ружья слишком сложным и не увидели каких-либо его преимуществ перед существующими образцами.

            Ввиду отказа военных, Дрейзе пытается выставить ружье на гражданский рынок. В августе 1830 года он выпустил рекламную брошюру с цветными рисунками, где подробно изложил техническое устройство оружия и взаимодействие его частей, подчеркнув преимущества его изобретения над традиционными винтовками с ударным замком.          

Продолжая совершенствование ударного механизма, Дрейзе берет за основу ружейную идею Паули, ударник-иглу с винтовой боевой пружиной, и конструирует ружье со скользящим игольчатым затвором.

 

 

            На казенную часть канала ствола накручивалась затворная коробка, внутри которой был ввинчен штуцер (4), с заостренным стержнем (5), внутри стержня проходил полый цилиндрический канал для ударника-иглы (3), с головкой (14). На ударнике был жестко закреплен толкатель (2), вероятно исполняющий роль боевого выступа, в который упиралась боевая спиральная коническая пружина (1).

Для заряжании оружия  рычаг (12), расположенный на правой боковой поверхности ствольной коробки, необходимо было провернуть вверх назад. Рычаг взвода (13), эксцентрично закрепленный на основании заряжающего рычага (11), отходил назад и своим боковым горизонтальным выступом взводил ударник-иглу, сжимая боевую пружину. Заряжающий рычаг возвращался в переднее положение.

В канал ствола (10) шомполом проталкивался бумажный патрон. Стержень штуцера прокалывал дно патрона и сквозь толщину порохового заряда (6) проходил к капсюлю (7) на дне шпигеля (8).

При нажатии на спусковой крючок, ударник-игла срывалась с боевого взвода и, подпираемая боевой пружиной, энергично устремлялась вперед по каналу стержня в штуцере. Игла прокалывала капсюль, который взрывался и воспламенял пороховой заряд.

 

 

 

Заряжая ружье, обязательным условием было отведение ударника-иглы назад. Проталкивая  патрон шомполом при спущенном  ударнике-игле, была опасность возможности накола капсюля и преждевременного выстрела.

            Для исключения данного недостатка конструктор предложил не использовать шомпол для зарядки бумажного патрона в канал ствола. Он уменьшает диаметр зарядного патрона, что бы он свободно мог быть продвинут к патроннику, но уменьшение диаметра пули, по отношению к калибру канала ствола, существенно снизило ее баллистические свойства.

Испытав все неудобства дульнозарядной системы, Дрейзе решает приступить к созданию механизма, позволяющего производить заряжание оружия со стороны казенной части ствола.

            Через два года конструктор создает новый проект модели ружья со скользящим затвором и поворотной рукояткой, снаряжавшегося со стороны казенной части бумажным патроном со шпигелем. В 1830 году на образец Дрейзе был предоставлен патент. Проект получил положительные отзывы прусского военного ведомства, но было выдвинуто условие создания предохранителя непосредственно для ударника-иглы.

            В 1835 году система ударного механизма была усовершенствована, ударник-иглу можно было оттянуть назад и поставить на предохранитель. Если не использовался предохранитель ударника-иглы при ее удалении или замене, можно было использовать блокировку патрона.

            В 1837 году Дрейзе завершил изготовление первого опытного образца военной винтовки, основу которого и составил механизм модели образца 1841 года.

С ноября 1839 года по август 1840 года изготовленный опытный образец винтовки был подвергнут обширным полигонным испытаниям, в ходе которых были сделаны некоторые доработки конструкции. 4 декабря 1840 года решением министерской комиссии винтовка была принята на вооружение прусской армии, под наименованием «Легкое капсюльное ружье образца 1841 года».

            Выпуск винтовки планировался калибром в пределах 15,24-16,76 мм. Пуля была меньшего калибра, т.к. она вставлялась в шпигель, с помощью которого она и продвигалась по нарезам канала ствола.

 

 

Тактико-технические данные винтовки:

Калибр……………………………………………………………15,44 мм                        

Длина винтовки………………………………………………….1423 мм

Длина винтовки со штыком…………………………………….1925 мм

Длина ствола……………………………………………………..906 мм

Вес винтовки……………………………………………………..4630 г

Вес винтовки со штыком………………………………………..5288 г

Скорострельность………………………………………………..6-9 выстр./ мин.

Число нарезов……………………………………………………4

Вращение нарезов……………………………………………….правое

Ширина полей нарезов…………………………………………. 5,99 мм

Глубина полей нарезов…………………………………………. 0,78 мм

Шаг нарезов………………………………………………………732 мм

Дальность прицельного огня……………………………………600 м

Вес патрона………………………………………………………40 г

Вес пули………………………………………………………….30,42 г

Вес заряда………………………………………………………..4,8 г

Калибр пули……………………………………………………..13,51 мм

Начальная скорость пули……………………………………….295 м/сек

Система затвора………………………………………………….скользящий игольчатый

 

 

Казенная часть винтовки Дрейзе. Вид с обеих сторон.

 

 

Винтовка состоит  из ствола, ствольной коробки с затвором, прицельного приспособления,  приклада, цевья  и шомпола. Ствол (7) цилиндрической формы с 4 нарезами правого направления в канале ствола. У дульного среза сверху припаяна мушка. Казенная часть ствола граненная.

Сверху казенной части врезан прицел (4) с одним постоянным прицелом на 150 м и двумя поднимающимися щитками на 300 и 360 м.

Ствольная коробка (2) в виде цилиндрической трубки с боковым и верхним продольным вырезами. В затворе винтовки (3), скользящего в трубке затворной коробки, размещалась внутренняя втулка с ударником-иглой и с поперечными кольцевыми выступами, один из которых исполняет роль боевого выступа. На  заднюю часть хвостовика ударника-иглы  надета спиральная  боевая  пружина.

Приклад (1) с ложевой шейкой по форме скошенный вниз. Сзади приклада привинчен металлический затыльник. Цевье (11) защищает нижнюю часть ствола и служит для помещения шомпола. Цевье соединено со стволом с помощью двух медных колец (5 и 6) и медного наконечника (8). Шомпол (9) стальной цилиндрический. К среднему кольцу (6) и передней части спусковой скобы (12) прикреплены антабки для крепления заплечного ремня.

 

 

При заряжании ударник-игла за гребень курка отводится назад, сжимая спиральную боевую пружину, и становится на боевой взвод. Затвор открывается путем  поворота  его  за  рукоятку   (1)   против   часовой  стрелки  в  вертикальное  положение  и  отведения  назад  по ствольной коробке. В патронник канала ствола вкладывается патрон до упора, который образован кольцевым выступом в начале нарезной части канала ствола.  Затем затвор снова за рукоятку продвигается вперед, до сцепления конической выемки чашечки затвора (2) с коническим выступом канала ствола (3) и проворачивается по часовой стрелке до упора рукоятки в ложе винтовки. Рукоятка плотно входит в боковой вырез ствольной коробки и удерживает затвор в сцепленном состоянии, предотвращая его отход назад при выстреле.

Взаимодействие механизма затвора.

 

 

 

 При нажатии на спусковой крючок (16) ударник-игла (8) срывался с рычага боевого взвода (15) и, подпираемая боевой пружиной (10), энергично устремлялся вперед. Проходя сквозь бумажное дно патрона (5)  и толщину порохового заряда (4), она прокалывала капсюль в шпигеле (3). Капсюль взрывался и воспламенял пороховой заряд патрона (4). Возникающие при сгорании пороха пороховые газы вжимали шпигель в нарезы канала ствола и придавали ему и  пуле поступательно-вращательное движение вперед по каналу ствола.

Обтюрация между коническим срезом казенной части канала ствола и конической выемки чашечки передней части затвора, достигалась за счет плотного сцепления их между собой.

 

Недостатки винтовки Дрейзе:

- игла, воспламеняющая капсюль, во время выстрела находилась внутри сгораемого порохового заряда, и была подвергнута огню и коррозии пороховых газов, что не способствовало её долговечности. Пруссаки считали нормальным иметь три иглы на боезапас в 60 патронов — так часто они выходили из строя. Поставить иглу на место сломанной было нетрудно;

- обрывки бумажных гильз, не сгоревших полностью при выстреле, засоряли ствол, приводя к его повышенному износу ;

- поворотно-скользящий затвор нередко сминал при досылке в патронник бумажную гильзу патрона;

- проблема обтюрации пороховых газов так и не была решена.

 

В конце 1840-х годов Чарльз Гартунг (Charles Hartung), из Байхлингена в Пруссии, по типу винтовки Дрейзе, сконструировал свой образец игольчатой винтовки с продольно-скользящим затвором и патрон к ней.

 

 

 

            Гартунг, как и Дрейзе, применил бумажный патрон, с капсюлем, вставленным в нижнюю часть шпигеля с пулей.

            Конструктор изготовил цилиндрический затвор, с двумя наружными полувитками на передней головке. Для заряжания винтовки необходимо было продвинуть затвор вперед и повернуть его за рукоятку справа налево.

            При обратном повороте рукоятки затвора винтовое соединение головки выходит из соединения с внутренним винтовым соединением канала казенной части ствола и затвор отходит несколько назад. Затем затвор по продольному каналу затворной коробки отводится назад до упора.

            Через открывшееся окно в затворной коробке в патронник вкладывается бумажный патрон со шпигелем и пулей.

            Затем снова затвор продвигается вперед и поворачивается слева направо. Винтовое соединение головки затвора и казенной части канала ствола сцепляются, обеспечивая прочное соединение, препятствующее отбрасыванию затвора назад при выстреле.

            При движении затвора вперед, шептало спускового крючка, цепляет направляющую втулку ударника, исполняющую роль боевого выступа. К передней торцевой поверхности втулки и переднему выступу затвора прикреплены концы  боевой пружины. Боевая пружина растягивается и при выстреле она действует на сжатие.

 

Одновременно с конструированием игольчатой винтовки Дрейзе занимается разработкой охотничьих ружей, с системой игольчатого затвора. В 40-х годах он разработал охотничье двуствольное ружье, казенная часть которых плотно прилегала к торцу замочной колодки. Данная идея не была воплощена, потому что даже тщательная подгонка торца стволов и колодки не позволяла избежать прорыва большого количества пороховых газов.

            Дрейзе отказался от этой идеи, но его коллега Тешнер и впоследствии Коллат, развили ее и достигли отличных результатов.

 

В первом образце изготовленного ружья, к казенной части стволов, расположенных в

 

      

горизонтальной   плоскости, конструктор присоединил две цилиндрические затворные коробки (3) с ударниками (10) и спиральными боевыми пружинами (9). Передняя часть ударника заканчивалась длинной иглой (8), которая прокалывала капсюль, расположенный в нижней части шпигеля бумажного патрона.

            При заряжании ружья необходимо было поднять скобу фиксатора ударника (4) вверх и за рукоятку (5) отвести ударник (10) назад, что бы игла ударника (8) вошла за пределы направляющей муфты стволов (2) вовнутрь затворной коробки.

            Стволы ружья закреплены на горизонтальной оси в передней части неотъемного цевья (6). При повороте подствольного рычага управления (7) вправо, казенная часть стволов отжимаются шайбой с эксцентриком (1) вперед и, выйдя за пределы направляющей муфты стволов, поднимается на оси вверх. В открывшиеся патронники стволов вкладываются патроны, стволы возвращаются в горизонтальное положение и фиксируются обратным поворотом рычага управления.

 

 

 

            Недостатки применения длинной иглы ударника не позволили проводить дальнейшее совершенствование данного образца и Дрейзе, пытаясь найти выход из данного положения, решает, прежде всего, изменить конструкцию патрона.  

            Другой конструкцией замка запирания в ружьях Дрейзе было открытие казенной части стволов путем отодвигания их вперед и поворота в горизонтальной плоскости. Замок так же управлялся подствольным горизонтальным рычагом, с эксцентриком, только рукоятка рычага  поворачивалась не право, а влево.

   Изучив результаты применения винтовки  с длинной иглой, Дрейзе пришел к мнению, что находясь в гильзе патрона во время сгорания порохового заряда, металл иглы теряет свою жесткость и упругость. При последующих операциях заряжания и выстрела игла либо ломалась, либо просто гнулась. Конструктор разрабатывает патрон, внутри основания (1)  отдельно размещается короткая игла (2), не подверженная воздействию высоких температур сгораемого порохового заряда. Корпус гильзы (4) по прежнему  изготавливался из картона. Для снаряжения нового патрона необходимо было вставить новый колпачок капсюля, насыпать пороховой заряд и вставить пулю.

 

 

Применение патрона нового образца позволило создать и новый ударный замок курково-ударникового типа. Ударная часть курка (3) изготавливалась с внутренней поверхности замочной доски, на верхней части лодыжки. С наружной части доски, на одной оси с лодыжкой, изготавливался взводный рычаг (2). Внутренний курок наносил удар по ударнику (1), который  исполнял лишь роль толкателя иглы в патроне. Остальная часть ударного механизма замка была изготовлена по классической французской схеме ударных замков. Шептало (7) спускового рычага (5) удерживало курок на боевом вырезе лодыжки. Двуперьевая пластинчатая пружина (4) нижним пером действовала как пружина спускового рычага, верхним как боевая пружина. Ударник-толкатель удерживался в заднем положении пластинчатой пружиной (8).

При нажатии на спусковой крючок, его задний выступ поднимал спусковой рычаг. Шептало выходило из соединения с боевым выступом лодыжки и внутренний курок, поворачиваясь под действием боевой пружины, наносил удар по толкателю, который продвигался вперед, выходил за пределы колодки.

Войдя в отверстие дна гильзы, толкатель наносил удар по игле в основании гильзы патрона. Игла прокалывала капсюль и воспламеняла его.

 

 

 

Кроме винтовок и охотничьих ружей Дрейзе создал и модели короткоствольного оружия. Его модели пистолетов во многом были схожими с замками и затворами длинноствольного оружия. Система ударникового типа с боковыми заряжающими рычагами повторялась немножко в уменьшенном виде.

 

 

Игольчатый пистолет калибра 14,73 мм с гладкоствольным стволом длиной 1905 мм, снаряжается бумажным патроном со шпигелем. Перезарядка осуществляется с помощью бокового рычага. Пистолет изготовлен фирмой  Dreyse & Collenbusch в Земмерде.

 

 

            Образец револьвера отличался от пистолета наличием барабана. В закрытой задней части камор барабана было сделано небольшое центральное отверстие, для прохода иглы ударника.

 

 

            Снаряжение камор барабана патронами происходило со стороны ствола, с помощью  бокового рычага.