Как обеспечить высокий темп стрельбы #дульнозарядного оружия?
Постановка проблемы. Исходные данные.
Появление огнестрельное #оружие на полях сражений хоть и не мгновенно, но существенно переменило тактику боевых действий. Примитивные, заряжаемые с дула мушкеты и #пищали, несмотря на множества недостатков оказались достаточно эффективны, чтобы потеснить луки со стрелами и холодное оружие. При этом, ключевой и наиважнейшей характеристикой данного оружия были не столько прицельная или эффективная дальность, дульная энергия или убойная сила, сколько #скорострельность.
Опытный стрелок из ружья с простым фитильным замком в 16-17 веке могут производить 2-3 выстрела в минуту: #техника заряжания с дула была не удобной и медленной. При этом дальность и точность стрельбы была крайне низкой по причине низкого качества изготовления пуль, ствола и пороха. Стреляли обычно не в отдельного солдата, а в строй противника не меньше роты на расстоянии не более 100м. При этом на второй выстрел времени часто не оставалось. Затяжные перестрелки были возможны в условиях укреплений, либо поддержки пикинёров.
Если бы появилась возможность делать подряд много выстрелов за короткое время, когда противник подходит на короткое расстояние для атаки, это на порядок повысило бы эффективность огнестрельного оружия. Особенно в условиях линейной пехотной тактики, когда строй пехоты шёл на противника шагом и во весь рост.
Именно с этой целью в 19 веке и был придуман #пулемёт. Но в условиях 16-18 веков и дульнозарядного оружия об такой сложной автоматике механизмов пере заряжания говорить не приходится.
Идея необходимости повышения темпа стрельбы была очевидна, что подтверждают попытки создания такого скорострельного оружия. Чаще всего эта задача решалась введением множества стволов, то есть батарейным способом:
«сорока казацкая»
В этой батарее больше 100 стволовЭто решение очевидно было очень громоздким и сложным.
Описание конструкции.
Очевидно вся последовательность залпов должна производиться из одного ствола. Так как менять заряд пороха с пулей после каждого выстрела в дульнозарядном орудии нет возможности, значит весь пакет боеприпасов должен быть помещён туда сразу и заранее.
При заряжании, после засыпки пороха, его трамбовки и досылания пули с пыжом (если вы не представляете последовательность операций при обычном заряжании мушкета, сходите почитайте в другом месте) стрелок производит эту операцию снова и снова. Таким образом он «слой за слоем» формирует в стволе пакет из множества зарядов.
При этом обычный ружейный замок(будь он #фитильный, или колесцовый, или ударный кремневый) здесь не подойдёт, так как имеет запальное отверстие у самого конца казённой части. А нам нужно воспламенять заряды в определённой последовательности от дула к казне с определённым интервалом времени. Лучшим способом здесь станет фитиль, проходящий через все заряды и торчащий из дульного отверстия наружу по такой примерно схеме:
Синим обозначены пули, оранжевым – порох, красным - запальный фитиль. Пыжи условно не показаны.В момент необходимости начать стрельбу фитиль поджигается с дульного среза (можно от пальника, а можно и хитрый замок какой-нибудь организовать для удобства) и начинает воспламенять заряды по очереди, каждый из которых выстреливает пулю в направлении противника.
поджигание фитиля с дула и детонация первого зарядаТемп стрельбы подбирается скоростью горения фитиля, а количество зарядов зависит от длины ствола. Конечно, забивать ствол до дульного среза нельзя: первые пули будут вылетать не набрав необходимой энергии, так как для этого необходима определённая длина ствола. Чтобы сохранить необходимую убойную силу пули необходимо обеспечить свободную длину ствола не меньше 60-70см, как у карабинов или завесных пищалей тех веков.
Возьмём например стандартное русское солдатское ружьё 18 века (фузея): калибр 19,81 мм при длине ствола 1016мм. Для простоты округлим до 20ммх1000мм.
Предположим, что мы забьём ствол на треть. Каждый заряд состоит из слоя пороха 2см, пули 2см и пары пыжов. Вместе 5см. Получается, шесть-семь зарядов в одном пакете. При сближении с шеренгой противника на расстояние прицельного выстрела, семь последовательных залпов нанесли бы такое опустошение в его рядах, что дальнейшая борьба не понадобилась бы.
Конечно, после отработки всего пакета в условиях боя заряжать весь пакет заново было бы слишком долго и муторно. Так что ружьё становилось бы вновь простым однозарядным. Но вполне возможно что бой к тому моменту могу быть уже выигран.
При этом, для удобства и скорости заряжания можно пакеты из необходимого количества зарядов формировать заранее в готовый бумажный, полотняный или кожаный #картуз с уже проложенным фитилём. Такой картуз в виде колбаски заправлять в ствол и прибивать разом. В таком случае скорость заряжания целого пакета-картуза будет не слишком сильно уступать скорости заряжания одиночного заряда.
Недостатки
Кроме очевидной сложности заряжания, был ещё фактор уменьшения точности и дальности стрельбы (куда уж хуже чем у пищали!). Ну после первого выстрела было невозможно остановить залпы, пока весь пакет не израсходуется.
Слабым местом данного решения является то, что заряды должны детонировать в чёткой последовательности через определённый промежуток времени. Если одновременно сдетонирует весь пакет, многократно превышающий по весу пороха стандартный заряд, эта несомненно приведёт к разрыву ствола и утрате стрелка.
"Средневековый самопал" с разорванным стволомТо есть, необходимо обеспечить надёжное разделение зарядов на отдельные каморы так чтобы давления и температура при детонации одного заряда не проникли к соседнему. А сделать это с помощью пыжов из шерсти, бумаги или кожи при непредсказуемых зазорах между пулей и стволом, в котором ещё и фитиль проходит, было очень сложно. Можно попробовать делать плотные стаканчики из кожи, которые при плотной забивке в ствол вместе с пулей, могли бы надёжно запирать оставшиеся каморы при воспламенении внешних зарядов. При замене стаканчиков с кожаных на металлические получим знакомые нам гильзы и унитарный патрон. Вот только если каморы станут герметичными, то как в них будет попадать огонь от фитиля. Получается они должны быть герметичными, но при этом... не герметичными. Вроде как противоречие.
Резюме
Обеспечить надёжное разделение камор пакета от цепного неконтролируемого воспламенения, с сохранением предсказуемой работы фитиля было очень сложно. Данная сложность и риск разрыва ствола перевешивал всю невероятную убойность многозарядного мушкета.
Резолюция:
Работает, но излишне сложен. Эффективен лишь в специфических условиях.
Пост Скриптум:
В дальнейшем для надёжной и безопасной многоразовой стрельбы инженеры и #изобретатели прошлого безальтернативно пошли по пути казённого заряжания.
В ходе работы над статьёй обнаружил, что подобный принцип всё-таки был реализован в оружии под названием #эспиньоль как со сложными замковыми системами, так и с дульным фитилём. А это уже совсем другая и вполне реальная история. Расходимся. 🤦
Больше интересных статей здесь: Оружие.
Источник статьи: А что если... дульнозарядный пулемёт?.