Маленькая медная шапочка. Как капсюль на щепотке гремучей ртути переделал пехоту
Вся капсюльная революция помещается в медный стаканчик высотой около четырёх миллиметров. На дне лежит щепотка инициирующего состава, сверху — лак или кружок фольги. Надевается на ниппель пальцем, ломается курком, поджигает основной заряд. Двести лет спустя такая же штука, только утопленная в донце латунной гильзы, по-прежнему живёт в любом патроне к АК. Между тем дорога к этой шапочке была долгой, и началась она с шотландского пастора, которому надоел кремнёвый замок.
Пастор, которому надоел кремень
Кремнёвый замок к началу XIX века казался решённой задачей. Курок с зажатым кремнём бил по стальному огниву (frizzen, откидная стальная пластина над полкой), искры сыпались на открытую полку с затравочным порохом, оттуда огонь шёл через запальное отверстие в ствол. Конструкция, отшлифованная двумя веками доводки. Проблем у неё было ровно две, и обе принципиальные.
Первая — сырость. Затравочный порох на открытой полке тянул влагу из воздуха, и в дождь или туман замок просто отказывался работать. Вторая — задержка и вспышка. От нажатия на спуск до вылета пули проходило около 40–50 миллисекунд на лучших образцах; на серийных мушкетах больше. Всё это время на полке у самого лица стрелка горел открытый огонь, который любая дичь видела отчётливо.
Шотландский пресвитерианский пастор Александр Форсайт
Шотландский пресвитерианский пастор Александр Форсайт был охотником страстным и в собственных записях сетовал на оба недостатка прямо: и на «промедление между ударом кремня и выстрелом», и на «вспышку, предупреждающую дичь». Он знал работы Эдварда Говарда, который в 1800 году получил гремучую ртуть, соединение, детонирующее от удара. И сообразил, что если заменить вспышку на полке ударом по составу, система выиграет сразу в двух пунктах.
Пример роликового замка Форсайта, установленного на пистолетную рукоятку для демонстрации принципа действия. На ролике указан номер, по которому можно определить, что он был изготовлен в 1808 году, но квадратный конец пластины замка указывает на то, что он был собран примерно в 1810–1811 годах.
Патент Форсайт взял 29 апреля 1807 года. Конструкция получила прозвище scent-bottle lock — «замок-флакончик»: поворотный магазин с дозатором, формой действительно похожий на пузырёк духов, отмерял порцию инициирующего состава, по ней бил курок. Работало это убедительно. Только вот магазинчик с гремучей ртутью примерно на два десятка выстрелов, висящий сбоку у казённика, годился для джентльмена на болоте, но не для солдата, бегущего с примкнутым штыком. Сложно, опасно и, главное, дорого. В массовую армию замок Форсайта не пошёл. Зато пошла его химия, упакованная по-другому.
Капсюль: ставка на простоту
Дальше начинается история, в которой приоритет до сих пор спорят, и тут придётся остановиться чуть подробнее. Идея одноразовой шапочки приходит в голову сразу нескольким людям между 1814 и 1822 годами.
Англо-американец Джошуа Шоу позже утверждал, что собрал работающий медный капсюль в Филадельфии в 1816 году, но патент оформил только в 1822-м. Лондонский оружейник Джозеф Мантон патентовал смежные конструкции замков с трубочным капсюлем ещё в 1816-м. Лондонский оружейник Джозеф Эгг доводил конструкцию параллельно и считается одним из главных популяризаторов медной шапочки в Англии. Парижский промышленник Франсуа Прела взял французский патент в 1818-м. Современные историки оружия осторожно говорят: изобретение висело в воздухе, и кто именно поставил последнюю точку, установить уже не получится.
Капсюльный замок Джозефа Мэнтона, запатентованный в 1816 году. Коррозионные свойства гремучей ртути в сочетании с критически важным расположением ударника не позволили этой конструкции стать успешной, но это было первое серьезное нарушение патента Форсайта. Для замка требовалась плоская пуля диаметром 0,110 дюйма. Отсоединенный курок демонстрирует критически важный ударник.
Зато можно точно описать, что у них вышло. Капсюль — это штампованный стаканчик из меди (позднее из латуни) высотой около четырёх миллиметров и диаметром около пяти. Знаменитый размер № 11, до сих пор использующийся в дульнозарядном спорте, это как раз он. На дне — тонкий слой ударно-инициирующего состава, прикрытый каплей лака или кружком фольги для защиты от трения и влаги. Масса состава: десятки миллиграммов, не граммы и не «полграмма», как иногда пишут.
Выбор меди не случаен. Металл пластичен: штампуется на простом прессе тысячами в час. Мягок: деформируется под ударом курка ровно настолько, чтобы передать удар содержимому, и не даёт жёстких осколков в лицо стрелку. Не ржавеет: стаканчик можно носить в кармане месяцами. Дёшев: медь к 1820-м годам была в Европе материалом обыденным.
И главное: шапочка одноразовая. Никакого магазина, никакого дозатора, никаких поворотных механизмов. Сделал выстрел, снял остаток ногтем, надел свежую, взвёл курок. Операция короче, чем зарядить полку кремнёвого замка затравочным порохом из рожка. Решила исход именно эта простота, а химия и баллистика тут оказались на вторых ролях. И именно она же, простота, не химия, открыла капсюлю дорогу в армейскую амуницию: про это речь дальше.
Гремучая ртуть и почему её было страшно делать
Внутри стаканчика находится вещество, ради которого вся конструкция и затевалась. Гремучая ртуть — Hg(CNO)₂, ртутная соль гремучей кислоты. Получается реакцией ртути с азотной кислотой и этанолом; процесс описан Говардом в 1800 году и принципиально не менялся весь XIX век. Внешне это серовато-белый порошок, по щепотке достаточно, чтобы поджечь основной заряд в стволе.
Главное её свойство — детонация от механического воздействия. Гремучая ртуть взрывается от удара, от трения, иногда от собственного веса в большом сосуде. Именно это и отличает капсюльный замок от кремнёвого как класс: огонь здесь рождается прямо из вещества, продавленного ударом, искра не нужна. Закрытый канал ниппеля, изолированный от воздуха, можно окунуть в воду, и шапочка всё равно сработает: сухой состав внутри стаканчика остаётся сухим.
Чистая гремучая ртуть, впрочем, в дело не идёт: взрывается слишком резко, разъедает медь, портит ствол продуктами разложения. Реальный состав XIX века — смесь: гремучая ртуть как инициатор, хлорат калия как окислитель, сульфид сурьмы (Sb₂S₃) или сера как горючая добавка, иногда толчёное стекло для повышения чувствительности к удару. То есть набор был не из одного вещества, а из четырёх-пяти, и баланс между ними каждый производитель держал в секрете и подбирал опытным путём. (Кстати, по известной в среде оружейных историков версии, рецепт английской фабрики Eley Brothers начала 1830-х долгое время вообще считался утерянным; восстановили его уже в XX веке по архивным закупочным ведомостям.)
Производство было занятием опасным. Гремучая ртуть на капсюльных фабриках 1830–1840-х годов синтезировалась партиями по нескольку килограммов, сушилась в тонком слое, дозировалась в стаканчики вручную или простейшими автоматами. Взрывы случались регулярно на капсюльных фабриках Англии и Франции. На дозировке и снаряжении сидели в основном женщины и подростки (у них мельче пальцы и дешевле труд) в цехах без вытяжки в современном смысле слова, по двенадцать часов рядом с открытыми ёмкостями. Хронический меркуриализм — тремор, выпадение зубов, неврологические нарушения — заводские врачи фиксировали, но в производственную статистику он почти не попадал: уходящих по болезни заменяли, и на этом учёт заканчивался. Гремучая ртуть продержалась в капсюлях до начала XX века, когда её постепенно вытеснили азид свинца и стифнат свинца, менее коварные в производстве и менее агрессивные к стволу. Принцип ударного инициирования при этом остался прежним. Осталось разобраться, как этот принцип вмонтировали в оружие.
Стержень вместо полки
Чтобы шапочка работала, оружию нужна была минимальная перестройка. Открытая полка с затравочным порохом исчезала; на её место в казённик вкручивался полый стальной стержень — ниппель, он же брандтрубка, он же затравочный стержень. Сквозь него шёл узкий канал, соединявший наружный торец с пороховой камерой. На торец надевался капсюль. По нему сверху бил курок, переделанный из «губок с кремнём» в простой молоточек с плоским или чашеобразным бойком.
Что произошло на уровне инженерии, стоит проговорить отдельно. Открытая система с россыпью пороха на полке превратилась в закрытую: готовая порция инициирующего состава упакована в герметичный стаканчик, путь огня от состава до основного заряда проходит по короткому закрытому каналу. Сырость снаружи на это устройство уже не действует.
Со временем срабатывания всё чуть сложнее. По замерам, которые в конце XIX века делал немецкий инженер Вольфганг Кик, и по более поздним сравнительным испытаниям на сохранившихся образцах и репликах, лучшие кремнёвые замки укладывались примерно в 40–50 миллисекунд от спуска до вылета пули, капсюльные в 25–35. Разница в полтора раза, иногда вдвое. Цифры эти получены не в едином стандартизованном тесте, а в разные годы на разных установках, поэтому относиться к ним стоит как к порядку величины, а не к точному параметру. Но порядок честный.
(Гуляющий по интернету «тест 6000 выстрелов» из двух Brown Bess с эффектным счётом «шесть осечек против тысячи» в эту картину добавляет мало: первоисточник у него теряется в пересказах.)
Самое же важное — переделка. Десятки тысяч кремнёвых мушкетов в 1830–1840-х годах в полковых и арсенальных мастерских превратили в капсюльные простой операцией: снимали полку, запаивали и залуживали отверстие, рассверливали новое под ниппель, меняли курок. Старый ствол, старая ложа, новый замок. Армии не нужно было закупать новое оружие, она переделывала имеющееся. Капсюльная революция прошла без бюджетного скандала: редкий случай в истории военной техники.
Картина «Отстоим Севастополь!», художник Василий Нестеренко. На ней запечатлен один из ключевых моментов обороны — отражение штурма англо-французско-турецких войск на Малахов курган в июне 1855 года
От ниппеля к гильзе
Боевую проверку капсюльный замок прошёл в середине века. Крымская война 1853–1856 годов — первая большая европейская кампания, где обе стороны воевали капсюльным оружием массово. Французское пехотное ружьё обр. 1842 года, английская винтовка Энфилд обр. 1853 года, русские переделочные ружья — всё на ниппеле и шапочке. Гражданская война в США 1861–1865 годов окончательно закрепила результат: с пулей Минье и капсюлем стала самым массовым пехотным оружием конфликта, давшим миллионы выстрелов в условиях болот Виргинии и зимы Теннесси.
При этом капсюль уже начал уезжать с поверхности оружия внутрь патрона, и тут французская инженерная школа вышла вперёд. Ещё в 1808–1812 годах парижский оружейник швейцарского происхождения Жан Самюэль Паули, в партнёрстве с тем же Прела, собрал первый прообраз унитарного патрона с инициирующим составом в донце. Конструкция была сырой и в серию не пошла, но идея осталась.
Прусский оружейник Иоганн Николаус фон Дрейзе пошёл другим путём. Его винтовка обр. 1841 года имела продольно-скользящий затвор и бумажный патрон, в основании пули которого сидел капсюль; длинная игла затвора пробивала бумагу и порох насквозь, чтобы ударить по составу сзади. Решение работало (пруссаки разбили им австрийцев под Садовой в 1866-м), но было тупиковым: иглы ломались от постоянного контакта с горячими продуктами горения, газы прорывались через стык затвора, чистка превращалась в ритуал.
[
Битва при Кёниггреце (также известную как битва при Садовой), а3 июля 1866 года, художник Карл Рёхлинг.
Битва при Кёниггреце (также известную как битва при Садовой), а3 июля 1866 года, художник Карл Рёхлинг.
Тупик был не в иголке как таковой, а в том, что капсюль у Дрейзе сидел внутри порохового заряда, и игла при каждом выстреле шла сквозь огонь. Лекарство просилось очевидное: переставить капсюль в донце патрона, чтобы бить по нему сзади, не залезая в порох. Это и сделал Шасспо. Его винтовка обр. 1866 года: капсюль в донце, игла бьёт по нему через короткий канал снаружи, резиновый обтюратор на затворе предотвращает утечку газов. Бумага в гильзе ещё оставалась, но компоновка была уже современной.
Параллельно в гражданском оружии работала ещё одна французская линия. В 1845 году Луи-Никола Флобер сделал .22 BB Cap, фактически крупный капсюль с заделанной пулей, без отдельного порохового заряда. Изначально это был патрон для салонной и паркетной стрельбы, для комнатных тиров с дистанцией в десяток метров, тогдашнего развлечения богатой публики. Но именно из него выросло кольцевое воспламенение, где инициирующий состав запрессован в закраину гильзы по кругу. Двумя десятилетиями позже соотечественник Флобера Клеман Потте, а следом англичанин Эдвард Боксер и американец Хайрем Бердан довели центральный капсюль: маленький стаканчик с тем же ударным составом, утопленный в гнездо на донце латунной гильзы.
Патроны Флобера
Семь имён за полвека — Паули, Дрейзе, Шасспо, Флобер, Потте, Боксер, Бердан — это и есть скорость, с которой капсюль уезжал внутрь патрона. С появлением центрального боя он перестаёт быть отдельной деталью, которую солдат носит в коробочке, и становится тем, чем остаётся до сих пор: самой маленькой и самой важной частью патрона. Латунный кружок диаметром около пяти миллиметров на донце современной гильзы 5,45×39 или 7,62×54R — это прямой потомок медной шапочки 1820-х годов. Состав внутри другой: стифнат свинца с присадками, с 1930-х годов почти повсеместно. Принцип тот же: удар бойка, деформация, детонация, луч пламени в основной заряд.
За двести лет вокруг капсюля поменялось почти всё. Дымный порох уступил место бездымному, свинцовая пуля обросла оболочкой, рантовая гильза стала безрантовой, ручное снаряжение заменили автоматические линии, мушкет превратился в автомат и пулемёт. Сам капсюль остался прежним: менялся состав, менялся металл стаканчика, но не схема. Двести лет в строю без принципиальных переделок. Биография, которая целиком влезает на ноготь большого пальца.
Информация