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標 題槍史
發信站Your Organization (Tue Dec 3 11:50:56 2002)
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1 槍史
歷史不僅常常重複,他也像一面鏡子,不光是告訴我們從哪來的,也告訴我們將
要往那
裡去。所以我們先來照照鏡子,看看槍砲及火藥的發展。
槍,火藥,及子彈的形式,有些很有趣的互動。在這裡,我們從開始一直檢驗到20
世紀
初,把重要的史實,做一個簡介。其中大部分是參考相關文獻,少部分則出於筆
者的推
論。謬誤在所難免,請各方大德先賢,不吝指教。
火藥(gunpowder)
火藥是人類認識的第一種爆炸物質,也是歷史上最重要的科技之一。火藥有兩種
:黑火
藥及無煙火藥。 十九世紀末在無煙火藥發明以後,原來較早期的火藥就被改名
成黑火
藥,以示區別。如果把他們放在一起,那很容易就可以看到黑火藥確實是比無煙
火藥黑
多了。
燃燒和爆炸的區別不是那麼渭溍分明,其實蠻武斷的。爆炸其實就是快速的燃燒
因而產
生大量的噪音,熱量,及氣體。一般公認,爆炸物質在燃燒時必須具備三種特性
:
1.. 不需要外來的氧氣
2.. 會產生大量氣體
3.. 會產生許多熱量
黑火藥(blackpowder)
在文明早期時大家就知道木炭(charcoal)及硫磺(sulfur)是易燃物,尤其是硫磺
更能降
低燃點並提高燃燒溫度。 只要空氣中氧氣充足,木炭及硫磺的混和物可以燒的
很好。
但這混和物不是爆炸物質因它需要外來的氧氣。
硝石(saltpeter)含有許多氧的成分。當我們把適量的硝,木炭及硫磺混和在一
起燃燒
時,硝石會產生大量氧氣。 這些氧氣使得燃燒異常猛烈,因此產生大量氣體及
熱量。
由此可知硝石的重要性。
歷史證明最早發現及使用硝石的是中國人, 在公元前二世紀時的史記扁鵲倉公
列傳就
有記載利用硝石來做幫助產後催奶的藥引。在三世紀時有些煉金術士記下了些使
用硝石
的秘方。到了公元九世紀時,一本道教煉丹書中記載,有人將硫磺、硫化砒、硝
石及蜂
蜜混合起來燃燒,不但燒傷了手和臉,連房子都燒掉了。可是這些配方都不能算
是火
藥,因為硝石的成分太低,不能產生爆炸的效果。
公元 1040 年出版的武經備要上列了三份含硝的武器,其中轟天雷會造成如雷鳴
般巨大
聲響因此用來在敵軍人馬間製造混亂。這可是記錄上最早的火藥,含硝量有42%
。
現在我們相信火藥傳到西方是在公元1240年以前的事。至於到底是因為和波斯胡
經商而
洩漏的,還是因蒙古西征傳過去的,現在已搞不清楚了。我們只知道回教世界和
歐洲大
約同時在十三世紀中期學到火藥的秘密。傳過去以後,火藥的成分及制程都有很
大的改
進。
在早期,火藥生產是高危險的行業,生產出來的粉狀火藥(serpentine)也非常
不安
全。因為易燃易爆的原料都放進乾磨磨成細粉,塵爆時常發生。就算磨的時候沒
爆,在
混和的時候也常爆。已混好的火藥常因路途顛陂,使得較輕的木炭粉浮上表層而
較重的
硝石粉沈到底下,逼得使用者在用的時候需再次混和,非常不方便而且又危險。
好在不久法國人在公元1450年發明了濕制法(corning process),不但使得生產過
程安全
很多,產品穩定而且威力更強了一倍。生產過程大略如下:
a.. 適量混和木炭及硫磺,慢慢壓碎
b.. 把適量的硝溶入水中並把木炭及硫磺混和物揉入
c.. 用又大又重的石輪或大榔頭慢慢得把它們壓成粉碎並混和均勻,呈大餅狀
d.. 等到壓久了,水份慢慢乾了,硝石就會重新結晶把炭粉及硫磺包起來
e.. 把大餅分階段打散成顆粒,加石墨粉拋光,過濾然後包裝起來
在這過程中,水的使用大大的減低了塵爆的可能性,硝石的重新結晶把其他的原
料牢牢
得結合在一起,使得它品質穩定。濕制法使得火藥變得看起來像即溶咖啡一樣呈
顆粒
狀。
在黑火藥發明以來,主要成分(尤其是硝)的比率一直有波動。現在的比率是75
%硝,
15%木炭,10%硫磺。隨著冶金術的進步,槍的結構越來越強,可以承受愈來愈
大的壓
力,最後超過了黑火藥威力的極限。同時,黑火藥的體積大,在點燃後會產生非
常多的
白煙及殘渣,在使用上很不方便。這就是為甚麼會有無煙火藥的發明。
無煙火藥(Smokeless powder)
在1830-40年代歐洲的科學家發現把棉線浸入硝酸中已後可以產生爆炸物。裴盧
氏
(Theophile Pelouze)在1838年發現這個現象,可是他沒有繼續努力,反倒是
讓有名
的化學家德裔瑞士人史空扁(Christian Friedrich Schonbein)拔了頭籌。
公元1846年,史空扁偷偷的在他老婆的廚房“搞飛機”(做實驗)把化學藥劑打
翻了;
他怕被老婆罵,就快快的用的廚房棉圍兜把地上的硝酸及硫酸給抹了并順手掛在
爐上晾
乾。等到它一乾,那圍兜就“噗”的一聲消失了,一點煙都沒有。史空扁嚇了一
跳,後
來仔細研究,覺得這玩意不可限量,就命名為“槍棉”(guncotton)。這就是
硝化纖
維(nitrocellulose)的前身。
史空扁快馬加鞭申請到了專利,就和別人合夥進入生產。很不幸的是槍棉這東西
的化學
狀況太不穩定了,在生產過程中很容易爆炸。他最先的英國廠炸死了21個工人,
後來在
法國,蘇俄,德國的廠也陸續發生爆炸。這一連串的慘劇並沒有讓當代的化學家
們放
棄,大家都認為槍棉是個好東西:不但無煙,而且比黑火藥強最少四倍;只要能
把它控
制好將會是一流的推進劑。可惜其後的幾十年都沒啥長足的進步。
直到1884年,法國的物理學家佛埃擂(Paul Vielle)從槍棉的原始配方經過改
良而發
明了生產安全,品質穩定的無煙火藥。法國陸軍識貨,很快就決定採用並在1886
年推出
第一支使用無煙火藥的軍用步槍。
在1847年義大利的化學家叟不瑞柔(Ascanio Sobrero)發現了另一種有潛力成
為無煙
火藥的物質,那就是硝化甘油。在它的原始狀態下,硝化甘油是一種具粉碎能力
的爆炸
劑,可是它不穩定,所以沒有辦法用來作戰。硝化甘油很快就被民間用來開路,
移山填
海;可是沒有經過進一步處理過的硝化甘油常常莫明奇妙得就炸了,非常危險。
諾貝爾
(Alfred Bernhard Nobel)家族當年就是因為生產硝化甘油時不小心,出了意
外。諾
貝爾在他兄弟慘死了以後致力於安全爆炸劑的研究,終於在1866年把這問題解決
了。他
發現一種叫做凱叟格(kieselguhr)的黏土能吸收大量的硝化甘油,之後,可以
把它做
成一條一條的,性質穩定,安全。這玩意兒諾貝爾把它叫作“安全炸藥”
(dynamite),以後靠它發了大財。安全炸藥雖然不能用來作火藥,卻是文明史
上另一
個重要的里程碑。
公元1891年,英國人阿保(Frederick Abel)把硝化纖維和硝化甘油加在一起,
提煉出
一種泥狀的複和物。把這東西從模子裡擠出來,就成了細細長長的麵條火藥;阿
保稱作
“科玳“(cordite, i.e.: cord dynamite)。科玳燒起來溫度很高,對金屬很
有熔蝕
力;可英國陸軍如獲至寶,把科玳一捆捆的直接塞到子彈(口徑:303 British
)內,
一直沿用到二次大戰以後。
硝化纖維,硝化甘油與黑火藥最大的不同點在於前兩者是化合物而後者是混和物
。當黑
火藥被點燃的時候,不管在哪裡它都燒得很快,產生爆炸。無煙火藥及安全炸藥
可就沒
有那麼容易爆炸,需要先利用震波(shock)來使它們產生化學分子重組,由固
體變成
氣體,這個重組反應就叫做引爆。引爆只能在狹小的空間進行,如果把散裝的無
煙火藥
或少量的安全炸藥放在火上燒,它會燒的很慢並且絕不會爆炸。
在今天,雖然每個火藥廠都有它們獨家秘方及不同的生產方式,火藥的主要成分
還是硝
化纖維和硝化甘油。如果只用其中一種,生產出來的就叫單基火藥。兩種都用的
就叫雙
基火藥。
早期的槍
火藥早期在硝石成分不足下,沒有辦法產生爆炸,所以主要是用來作噴火銃一類
的武
器,給敵人燒燒火,呼吸一點兒毒瓦斯什麼的。這噴火銃的發明和運用咱中國人
可是首
屈一指,在公元10世紀時就有了。最早有噴火銃也最早有真正的火藥,槍的發明
不用大
腦也知道是中國人。
中國
最早有關槍的紀錄是《宋史》卷一百九十七。它告訴我們,中國人在公元1259年
在?春
府(今安徽壽縣)就曾用火藥從竹管來射子窠(陶土粒),史稱“突火槍“,是
日後火
銃的前身。
火銃的發明是在元朝,現仍存有元文宗至順三年(1332年)架上發射的盞口銃(
口徑較
大),及元惠宗至正十一年(1351年)的手銃。同突火槍相比,金屬管(早期多
為銅或
生鐵)的火銃堅固耐用的多,所以能使用較多的火藥,威力大,壽命長,是元軍
攻城掠
地的利器。早期銃的口徑小的在10mm到20mm之間,長約350~400mm上下,沒
有木
托或木
柄,不利拿在手上發射。
在明朝永樂年間(15世紀初),火銃的種類,品質,及數量都大大的增加,在結
構上主
要的改變有:
1.. 槍管外觀不再是直筒型,而是前細後粗;顯示對內彈道學有一定程度的瞭
解。
2.. 火門(引火孔及藥盆)處加了可掀起的蓋子,用來防風雨。
3.. 槍手都配有裝藥匙,繫在腰間;用時插入槍膛,不僅裝藥量準確,火藥也
不會散
落膛外,使得精確度及安全性大大的提高。
明世宗嘉靖二十七年(1548年),明軍取得了若干歐洲及日本的火繩槍。因為槍
托狀似
鳥嘴,就稱它們為鳥嘴槍,鳥槍,或鳥銃。經過大量的仿製及改良,明朝軍中火
器裝備
齊全,在車炮營,鳥槍營,騎炮營,及火器補給營中,火器的配備過半。
到了清朝,唯一值得一提的是火器專家戴梓(1649-1726),發明了蟠腸鳥槍,
連珠火
銃,和子母炮等;尤其那連珠火銃是一種連發式燧發槍,可連發二十八響。可惜
,清朝
對槍炮的發展並不重視,鄙視外國,錯過了與工業革命時的西方在各方面齊頭並
進的機
會,直到十九世紀中鴉片戰爭時才發現落後甚多,惜為時晚矣。
西方
在西方,最早有關於槍的紀錄是在公元1326年的英國。在一本手抄卷上有一張火
砲射出
鐵箭(springel, or cannon arrow)圖畫。1340年那瑞(Paola Neri)畫的一
幅壁畫
上清清楚楚得描述了一個人在發射手炮。雖然有人認為槍在西方的是獨立發展出
來的,
可是沒有任何證據,更多跡象顯示是蒙古西征時元軍帶去的,至少有些影響。無
論如
何,從這時起,槍的發展在西方進步神速。
手炮(handgonne or hand-cannon)
第一種大量生產的槍叫做手炮。大部分的手炮都滿輕便的,守城用的就粗大多了
。輕便
型的手炮有一個很短的鐵管(4-8吋上下),一端封死,套在像掃帚柄一樣的圓
木柄
上,火藥及彈丸從另一端倒入,點火孔(touch hole)鑽在鐵管底部;木柄長度
從1尺
到5尺,多半在4-5尺。這樣的設計很明顯得告訴我們,那時的冶金技術很差,槍
管常
炸,使用者經驗不足,所以槍管最好離臉遠一點。
手炮手(handgonners)早期是用一隻燒紅的鐵棒或燃燒中的木條來點火。少數
手炮的
口徑較大,重量較重,需要架在架子上發射,可能主要用於防禦。較輕口徑較小
的手炮
容易攜帶,可能多半用於攻擊;使用者多半一隻手拿手炮,另一隻手拿點火棒。
拿手炮
的姿勢多半是讓柄部:
1.. 不接觸其他部位
2.. 放在肩上
3.. 夾在腋窩下
4.. 頂在肩膀
5.. 頂在臉頰(喔,好痛)
6.. 頂在胸部鐵甲
從現代人眼光來看,這些姿勢大部分都沒有辦法打的準,但是手炮的準確度超級
爛,當
時也沒有人瞭解射擊的原理,所以除非距離很近,否則甚麼都打不中,所以也沒
差。對
當時的人來說,發射手炮八成是非常恐怖的經驗,尤其是後作力。
早期點火棒的使用很不方便,手炮手一定要離火堆很近。沒多久特殊處理過,燃
燒緩
慢,不易熄滅的火繩(match)就取代了點火棒。西方手炮上的火繩通常都是纏
繞在木
柄上,而中國的手炮上有個洞,用來夾住繩頭,比較方便。
鉤槍(hackbut or harquebus)
步兵的手炮都滿輕便的,可是槍管短,裝藥量少,射不了多遠,守城用的較粗大
,後作
力也大。所以最早的改變是把守城用手炮的槍管下緣加裝一個鉤子,發射時,只
要把鉤
子勾在牆垣,窗沿,或任何固定物上,那大部分的後作力都不會傳到射手身上。
後作力不再是威脅時,再進一步當然就是把槍管變厚變粗變長,多裝火藥,使得
威力變
大,有效射程更遠。當然,射的遠,打不準,也沒有半點用。打的準不準是靠有
效的持
槍方式,這時原來的細木柄就換成了粗重的大木拖,方便於在發射時直接頂在肩
上。這
兩個改變加在一起就成了後期的鉤槍。從以手持槍發射到肩射(shoulder-firing
)是
槍械發展史上一個很重要的里程碑。
蛇桿(serpentine)
在15世紀初,點火的機構有了些初步的改良。手炮的把柄上加了一個S型的鐵片
,這玩
意兒彎彎曲曲的像一條蛇,所以就叫蛇桿。蛇桿中間釘在柄上,兩頭活動,一端
夾著火
繩,當射手向後移動另一端時,火繩端就會向前接觸點火孔而引燃擊發。蛇桿是
火繩槍
機(matchlock)的雛形,也是史上第一種槍機。有了它,從此,槍手不需另外
再拿一
支點火棒,而可以用雙手來持槍,穩定性大增。
原形槍(arquebus)
原形槍(arquebus)和鉤槍(harquebus)在字典裡面是同一個字,由此可知它
們有直
接關係。鉤槍的設計完全是針對守城軍的需求,又笨又重還帶鉤子,非常不適合
步兵
(infantry)在寬廣的戰場使用。所以在鉤槍出現以後,手炮並沒有馬上被淘汰
。但是
因為鉤槍的刺激,慢慢的手炮也有了變化。
對當時的步兵來說,大部分在射擊時都採立姿,沒有支撐,射擊時手忙腳亂。所
以蛇桿
一出現,就被廣泛的應用在手炮上,射手不需要再靠近火堆,可以自由運動,對
射擊的
幫助很大。同時,因為有蛇桿,步兵可以在射擊時用兩手持槍,加上使用從鉤槍
改良來
的木拖,頂在肩上,使得射擊的穩定度大大的提高。
隨著射手射擊能力的提高,對槍械精確度及射程的要求自然也提高了,這時的解
決之道
就是把槍管加長。手炮在經過這些改良之後,就變成今天長槍的原形。西方人有
一句成
語:“槍機,槍托,及槍管”(Lock, stock, and barrel),意思是“沒問題
了”或
是“搞定了”。原形槍有蛇桿,有槍托,也有長槍管,是史上最早搞定這三樣基
本特徵
的槍,連尺寸都和現代槍械差不多。
大部分原形槍的口徑都在16Ga上下,有效距離大約50碼。原形槍有很多變形來應
付不同
環境的需求,例如culverin, demi-culverin, saker, minion, falcon, falconet,
fowler及其他。主要的分別在重量,全長,槍管長度,有無依拖等等。原形槍很
好用,
所以到了後期,連守城的鉤槍也被原形槍取代。
火繩式槍機(matchlock)
早期的蛇桿很簡單,但是它還是有極大缺陷,由於蛇桿會自由旋轉無法固定,所
以各地
槍匠仍在持續改良發射機構,在公元 1475 年有了第一個槍機(lock)的描述,
詳細紀
錄著使用蛇桿,彈簧,連桿等元件來形成點火機構。
一般火繩式的設計很簡單,生產方便,也不易故障,所以即使在轉輪式(wheel
lock
)
及燧火式(flintlock)發明以後,仍繼續使用,一直到1680年左右才絕跡。
來福線(rifling)
在火繩式槍機及原型槍發展的同時,來福線也出現了,可是在早期沒有人重視。
來福線
是怎麼發明的,現在我們已經搞不清楚了。這靈感有可能是來自弓箭尾部的羽毛
(fletching)安裝的方式,使得箭會在空中自轉,保持飛行的穩定。也有人認
為最早
的來福線是直線的,完全沒有轉彎(twist),主要的用途是使得裝彈時較輕鬆
。不僅
來源搞不清楚,連是誰發明的,在什麼地方發明的,現在也搞得不清不楚。只知
道有下
面幾種可能:澳洲的寇納(Gaspard Kollner)在1400年左右,德國的口特(
Augustus
Kotter)在1520年,或是英國的柔次潘(Arnold Rotsipen)在1635年(拿到專
利)。
我們現在唯一能確定的,就是在前膛槍時代,只要打個幾發,有旋轉來福線的槍
管就塞
滿了火藥及彈丸的殘渣,沒有辦法再裝彈,非要好好得清一清,比滑膛槍更糟糕
。這就
是為甚麼雖然來福線對槍枝的精確度有很大的提昇,來福槍(rifle)卻一直要
到好幾
個世紀以後才流行起來的原因。
火槍(musket)
火槍,又稱茅茲槍,出現在十六世紀初,是西班牙人的發明。火槍不僅改用較為
進步,
裝有彈簧,火藥盆(powder pan)的火繩槍機,同時也把槍管,槍托加大,強化
,火力
變得更強了;慢慢得它就把原形槍給淘汰了。早期的火槍長度約5到6尺,口徑很
大,大
約是6-8Ga,全重達20磅之多,射擊時需要用一個Y形的架子撐住,非常不方便。
火槍的
使用,可以說是達到了當時一個單兵個人能力的極限。早期的火槍迅速的傳遍了
歐洲,
成為各國軍隊的主力武器,自然也有機會在英國內戰(English Civil War),30
年戰
爭(Thirty Year War)中一展所長。
火槍從一個具體的定義慢慢得演進成普通長槍的概念,在它興起之後的三百年間
,有了
很多改變,從開始的又笨又重到後期與現代長槍相差無幾。到了十八世紀初,有
所謂的
來福火槍(rifled musket)的出現。他的外表看起來和火槍一樣,可是槍膛有
來福
線。在當時認為與來福槍有別,照今天的眼光來看,兩者都是來福槍,沒啥不同
。
火槍在中國有時被誤翻成火繩槍,或毛瑟槍。沒錯它剛開始的時候的確是用火繩
槍機,
可是隨著新槍機的發明及採用,使得後來的槍在技術上來說,已經不是也不應該
再被叫
做火繩槍。其實,Musket這個字翻成麻式愷槍(取其音,就像來福槍一樣)或前
膛式滑
膛長槍(取其意),遠比火槍傳神。
火槍及來福槍在美國獨立革命戰爭(Independence War)初期交過手。英國的紅
衣軍
(Red Coat)在康闊鎮(Concord)的北橋(North Bridge)與當地的民兵
(Minuteman
Militia)交手,結果吃了這場戰爭的第一個敗仗,被民兵沿途夾道狙擊,追殺了
幾十里
路,損兵折將才得奔回波士頓。紅衣軍是正規軍,大部分都拿火槍,裝彈快,在
平原上
面對面的打仗,佔淨優勢。民兵則多是當地的農人,獵戶,拿的是來福槍,精確
度高,
用來狙擊,輕鬆愉快。
簧輪式槍機(wheel lock)
火繩式槍機非常簡單,可是那燒著的火繩不僅不方便,還常發生意外,一不小心
就把火
藥點著,使得槍走火。在十六世紀初,簧輪式槍機,一種新的點火方式,出現了
。同樣
的,到底是誰先發明的,已經搞不清楚了。
簧輪式的結構很像是今天打火機及上發條玩具的合併,主要有四個部分:發條,
摩擦鐵
輪,磨石(pyrite),及扳機。摩擦輪由發條帶動,而磨石是把一塊礦石裝在一
根叫做
狗頭(dog head)的鐵臂上。使用前,先用一把鑰匙把發條上緊,那發條被扳機
扣住,
不會鬆開。當扣扳機時,逐漸放鬆的發條會帶動那個鐵輪轉動,而這鐵輪粗糙的
表面與
那磨石摩擦,產生火花而點燃火藥。這是他的基本原理,實際上他還有一些連動
裝置使
得火藥盆的蓋子(powder pan cover)在適當時機打開,對當代工藝來說,滿複
雜的。
當然,複雜的東西不但容易壞,難生產,費工,因此價昂。同時,因為簧輪槍遠
比火繩
槍容易攜帶及使用,常被刺客用來作刺殺的工具,因此常常因為政治的因素而被
查禁。
簧輪槍從沒有像火繩槍那麼普及。
燧發式槍機(flintlock)
繼簧輪式之後,在十七世紀初的法國,燧發點火方式出現了。他的作動方式就是
和原始
人用鐵刀擊燧石生火同一個道理。燧發點火的前身叫做史乃波豪司(snaphaunce
),使
用兩塊鐵片互擊生火,結構較複雜,鐵片容易損壞。到了真正的燧發槍的設計裡
,他的
火藥盆有一個活動的鐵蓋子,不光是保護引火(priming compound),同時也有
一條條
的粗紋的火鐮(frizzen),用來和下擊的燧石摩擦產生火花。
燧發式相對於火繩式及簧輪式來說有以下的優點:
1.. 火藥盆有蓋子遮住,比較不怕風雨。
2.. 構造遠比簧輪式簡單。
3.. 可靠程度大大的提高。
4.. 不再需要攜帶礙手礙腳,又危險的火繩。
燧發式槍機是槍械發展史上的一大突破,把所有舊式的槍機都淘汰了。在擊發式
槍機發
明前,風行了兩百多年。
擊發式槍機(percussion lock)
擊發式又稱火帽式(cap lock),是十九世紀初一個英國牧師佛西氏(Alexander
Forsyth)發展出來的;在時間上和最早期前膛槍的發展同時。擊發式槍機的主
要元件
是
1.. 引火嘴(nipple):金屬質突起,用來做擊發火帽的鉆板,中空,直通膛
室。
2.. 擊錘
3.. 扳機
準備發射時,把含雷汞(fulminate of mercury)的銅質火帽(和今天的底火功
能類
似)套在引火嘴上;扣扳機時,擊錘打擊引火嘴上的火帽而使雷汞爆炸發火,火
花經引
火嘴導入膛室,點燃黑火藥。
擊發式槍機完全依靠雷汞來發火,可是雷汞的應用不是那麼直接了當。把雷汞包
裝在金
屬帽裡是英國人蕭(Joshua Shaw)的發明。這種槍機的設計比燧發式還簡單,
方便,
可靠,且更加不受環境的影響,所以在1840年左右就非常風行了。
米尼彈頭(minie ball)
早期彈丸的形狀有方有圓,還有些是圓球加帶狀(belt)突起與那特殊槍膛形狀
密合;
當然,圓球狀(ball)的彈丸佔大多數。
前膛槍在使用上最大的問題,就是裝彈速度慢,無法有效的連續發射,使得火力
無法提
高。如果把彈丸的直徑做的遠小於槍膛口徑,雖然裝彈快了,但是將沒有精確度
可言。
法國人在十八世紀下半發明了一種米尼彈頭,口徑遠比槍膛小,即使膛內有火藥
殘渣,
也能輕鬆裝入。這彈頭的底部有凹洞,在射擊時,火藥燃氣的壓力衝擊那凹洞,
使得彈
底像裙子一樣的張開來撐住槍膛,完成氣密及彈頭行進的穩定,得到良好的精確
度。現
代的氣槍鉛彈設計多採同樣原理,達成氣密。
早期的後膛槍(breech loader)
米尼彈頭雖然對裝彈有幫助,但是由於前膛槍本身設計的限制,裝彈的緩慢及困
難無法
徹底解決,尤其在打了幾發後,燃燒不完全的黑火藥阻塞在槍膛上,使得把彈頭
用頂彈
棍(ramrod)從槍口向下頂入彈膛(chamber)的手續愈來愈困難。後膛槍裝彈
直接把
彈頭從槍管後端塞入彈膛,輕鬆愉快,所以幾個世紀以來,成功的後膛槍設計一
直是槍
手和槍匠的追求的夢想。
在1811年,美國人郝(John H Hall)創造了第一個成功的後膛槍設計,得到美
國專
利,美軍從1913年一直測試到1917年,從1819年開始,美國成了第一個採用後膛
槍為制
式武器的國家。這槍有一個可拆的藥室(breech chamber),連續射速是當代前
膛槍的
2.5到3倍,槍機點火先是燧發式,後來採用火帽式,口徑有.50及.52兩種,一直
生產到
1850年代,總數達4萬支左右,在內戰時還有1萬支堪用的拿來參戰。
同期的歐洲國家則大力發展使用槍栓的刺針槍(needle gun,或
Zundnadelgewehre
)。
最早的刺針槍是普魯士人綴思(Johann Nikolaus Dreyse) 在1920年時發展出
來的,
使用紙包子彈,並用長長的刺針插入紙包,穿過火藥,撞擊彈頭底部的雷汞來發
火。主
要有兩個大問題:
1.. 槍栓無法密封,在擊發時閉鎖的不良,不僅燃氣常常逸出,往後衝到射手
的臉
上,眼中,有時閉鎖完全失效,造成傷亡。當然,這是早期後膛槍的通病,射手
們射擊
時常常把頭撇開,沒有瞄準,自然沒有精確度可言。
2.. 那根細長的刺針,不但要撞擊雷汞發火,而且長期暴露在炙熱,壓力大,
腐蝕性
強的燃氣下,非常容易腐蝕及折斷。
綴思的設計被普魯士在1841年開始採用,直到1872年,總共生產了160萬支左右
,口徑
多是.50或更大,連續射速也遠大於前膛槍。
法國人契什葩(Antoine Alphonse Chassepot)在1860年代中期就把綴思刺針槍
槍栓氣
密的問題初步的解決了;解決的辦法是在槍栓及刺針上加一塊印度橡膠來達成氣
密。可
是這種刺針槍及紙包子彈在1860年代初,美國司班瑟(Spencer)的出現時就注
定來日
不長,在瑞士1869年的維特立(Vetterli),美國1870年的夏普(Sharp),及
毛瑟
1871式的曝光以後,就淘汰了。
子彈(cartridge)
在槍及火藥發展的初期,沒有子彈這種東西,火藥和彈頭是分開的,為了防潮,
火藥多
半儲存在密封的中空牛角或銅質的火藥扁罐(flask)裡。大家都知道,火藥一
濕就糟
糕了,所以當時的人非常注重火藥的潮濕度,甚至人們分開的時候,不說再見,
而說
“切記保持火藥的乾燥”(keep your powder dry)。
早期的前膛槍在裝彈時和現代玩家的前膛槍一樣,一步一步的裝藥,裝彈丸,過
程緩
慢,手續繁雜,在紙包子彈發明前,戰場上不知道有多少人因為裝彈的問題而被
打死。
前膛槍的紙包子彈其實很簡單,就是把量好的火藥和彈丸用紙包在一起,使用時
,先咬
破一頭,倒一點在藥盆裡做引火,然後把剩下的火藥倒入槍管,最後把彈丸塞下
,包紙
扔掉;當然,在這過程裡自有若干獨特的技巧。這種紙包子彈使得在戰場上裝彈
速度增
加不少,現代公認是瑞典國王阿道弗司(Gustavus Adolphus)的功勞。他很有
軍事長
才,在1520年,不僅發明了紙包子彈,同時對火槍做了許多改良,讓它變輕了不
少。這
些進步使得火槍手能快速行動,威力大增。
在綴思刺針槍發明時,紙包子彈也有所改變,主要是彈頭形狀的改變,以及在彈
頭底部
加入雷汞來做底火,子彈的擊發是用刺針撞擊彈頭底部的雷汞來發火,彈頭底變
成鉆鐵
(anvil)。後膛和前膛的紙包彈在使用上大不相同的地方,就是後膛子彈是整
個一起
塞進膛室,外包的薄蠟紙在擊發時一起燒掉,不用“退殼”。因為這個特性,紙
包彈也
叫做可燃彈(combustible ammunition)。用現代的眼光來看,它們可是無殼彈
(caseless cartridge)的鼻祖。
如前所述,刺針槍的最大的問題是閉鎖不良,燃氣後洩,即使是法國的契什葩步
槍也因
橡膠在高溫下的硬化,老化而無法持久。所以,大家都開始從子彈的設計來著手
,得到
的共同結論是金屬(彈殼)子彈(metallic cartridge),這種子彈一直沿用到
今天。
金屬彈在1860年左右蓬勃發展,最早量產使用金屬子彈的軍用槍是美國的M1860
司班
瑟,在麻州的波士頓(!)生產。這槍不僅是使用金屬彈(口徑是56-56司班瑟
緣火
式)的先驅,同時也是可裝7發子彈的連發槍(repeater),從後槍托內管給彈
,唯一
能和它比的是瑞士的M1869維特立。維特立從機匣側裝彈,子彈塞入槍管下的管
形彈匣
(tube magazine),這方式和今天的槓桿式步槍如溫徹斯特M1895等是一樣的。
維特立
使用手動(旋轉)槍栓(turn bolt action),可裝十二發子彈,在當時是最先
進的設
計。
其他國家在1870年代在金屬彈步槍上急起直追,不僅把許多前膛槍改造成金屬彈
的,也
有許多全新設計。可是當時的設計多是單發(single shot)的,如德國毛瑟的
M1871
,
荷蘭的彪芒(Beaumont),法國的括寺(Gras),美國的夏普等。這些單發槍在
後來也
多改成連發槍,可是這些設計比維特立落後10年,比司班瑟落後20年。這些早期
的金屬
彈都使用黑火藥,口徑多在11mm以上,一直到法國在1886年發展出第一支使用無
煙火
藥,“小口徑”的8mm勒貝爾(Lebel)步槍。無煙火藥及勒貝爾步槍把1886年以
前所有
的設計都淘汰了。
就在美國沈溺於活門式(trapdoor)及滾動式(rolling block)閉鎖單發槍的
發展
時,歐洲各國尤其是德國的毛瑟廠致力於栓式連發槍的發展,在19世紀末時,達
到顛
峰,把美國遠遠的拋在後面。
手槍(handguns)
手槍的發展主要是跟著步槍走,主要的分歧是在1830年代,科特(Samuel Colt
)發明
轉輪槍。科特原是水手,在船上用木頭刻了個轉輪槍的雛形,在後來申請到美國
與英國
的專利。從他的第一支派特生(Paterson),軍用的沃克(Walker),到他個人
事業的
顛峰,1860陸軍式以及他最後看到的1862年警用槍,科特不僅創造了轉輪槍,也
引導了
黑火藥轉輪槍的黃金時代。他的設計也影響到早期連發步槍的設計,算是一個異
數吧。
氣槍(air guns)
在槍的發展過程中,火藥並不是唯一,也不是最早的推進劑。使用人力的吹箭筒
或吹氣
槍(blow-pipe or blowgun)的發明比所有的火藥槍都早多了,書本上的記載最
早可以
追溯到中世紀(Medieval time)。
氣槍在十五,十六世紀時開始出現,最早這些都是使用壓縮空氣的前膛槍。野史
記錄
上,氣槍是一個叫古特(Guter)的德國人發明的。最早的氣槍使用一個附在後
槍托裡
的手拉皮製風箱(bellow)來打氣,所以這些叫做風箱槍。從機械設計來說,這
些風箱
很顯然的沒有辦法產生高壓,而且這些槍工藝精美,純粹是給當時上層社會的有
錢人在
室內打靶玩的。彈簧活塞式(spring-piston)的氣槍也在那時出現,可是那時
的彈簧
是葉片式(leaf type)的,彈力,伸展度都不佳,也沒法產生較高的初速。所
以一直
要等到打氣式(pneumatic)氣槍的來臨,人們才知道空氣槍的潛力。
早期的打氣式氣槍口徑大,射程遠,殺傷力不輸火藥槍,有很多百碼以外射殺野
豬,大
鹿的紀錄。這些空氣儲存室需要承受很大的壓力,它們的生產需要非常高超的技
術,遠
比當代的火藥槍複雜,難搞,當時多半只有皇親國戚,大富大貴的人才買得起。
它們使
用一個儲氣室(air reservoir)來存壓縮空氣,這東西主要有兩種型式:
1. 球型(ball type):多半懸吊在機匣下,扳機前方
2. 槍托型(buttstock type):藏在槍托裡或者本身就是槍托本體。
打氣多半是用一個打氣筒,充滿一個儲氣室常常需要打個好幾百到上千下。
在十八世紀末,氣槍和火藥槍在奧法戰爭裡,有場對決。奧地利人基阮都利
(Bartholomeo Girandoni)設計的1780型氣槍,在150碼以內很有殺傷力。它使
用一個
可拆式的槍托儲氣室,每次打好氣可射20發.50的彈丸。不僅如此,這槍是後膛
槍,而
且有一個管式彈匣,可裝20顆彈丸,連續射速比拿破崙的火槍快了至少10倍。同
時每個
氣槍手攜帶3個儲氣室,80枚彈丸,殺傷力強大,法軍怕得很,有令只要抓到持
氣槍的
軍士或平民,一律當場處決。
1804年,美國的路易斯和克拉克探險隊(Lewis and Clark Expedition)啟程前
向費城
的氣槍師父盧坎氏(Lukens)買了支氣槍,路易斯非常喜愛,在他的探險日誌裡
提到這
把槍數十次。每到一個印地安人部落,都要表演一下,把那些酋長唬得一愣一愣
的,搞
不清楚為什麼不用火藥沒有煙卻也可以射殺野物,都以為他有巫術。
BB槍最早是在19世紀末出現的,美國的雛菊牌(Daisy)是最早出現的廠商之一
。雛菊
牌原來是做農具的,BB槍只是買風車(windmill)時的附贈品。可是它們的BB槍
遠比風
車受歡迎,老農只要BB槍不要風車,所以呢,企業的轉型使的它們變成現在最大
的BB槍
廠。
BB槍指得是打.172”到.175”左右的鉛球或小鋼球,這剛好是散彈裡BB的尺寸,
應此得
名。現代亞洲風行的仿真BB槍正式的名稱是軟氣槍(airsoft gun),使用塑膠
彈,和
真正的BB槍有所不同。
槍史小記
紀元前八世紀:開始對硝及硫磺有所認識(中國)
1040年:第一次火藥在軍事上的運用(中國)
1240年:回教世界第一次有硝的紀錄
1242年:西方第一次有關火藥的紀錄(英國)
1259年:第一次有關槍(竹制突火槍)的描述(中國)
1326年:西方第一次有關槍的圖片紀錄(英國)
十三世紀中:手炮在世界各地出現
十四世紀初:守城的鉤槍及攻城的原形槍出現(西方)
1411年:發明了火繩式槍機(奧地利)
1430或1560年:第一支氣槍的發明(德國)
1450年:火藥的濕制法的發明(法國)
1500年:西方第一次使用長槍瞄具(德國)
1504年:最早有規模的射擊比賽(瑞士)
1520年:有來福線槍管的發明(德國)
1690年:棕管槍(Brown Bess)正式採用(英國)
1780年:第一次大規模採用氣槍做軍是用途(奧地利)
1793年:發明最早的火帽式槍機(蘇格蘭)
1804年:法國移民杜邦(DuPont)建了他第一個廠來生產火藥(美國)
1804-06年:路易斯和克拉克探險隊帶了把氣槍往西行(美國)
1835年:科特的轉輪槍得到了英國專利(美國專利是1836年)
1845年:司空扁發現槍棉(瑞士)
1847年:叟不瑞柔合成硝化干油(義大利)
1862年:司班瑟M1860是最早使用金屬殼子彈的軍用槍(美國)
1866年:諾貝爾發明第一種安全炸藥(瑞典)
1884年:佛埃擂合成無煙的“白藥“(法國)
1886年:勒貝爾步槍正式採用小口徑,無煙火藥(法國)
1889年:第一把用二氧化碳做動力的氣槍(法國)
1891年:阿保用硝化纖維和硝化干油合成了無煙火藥,科玳(英國)
1891年:莫辛那甘步槍正式採用(俄國)
1898年:毛瑟98式正式定型(德國)
參考資料
1..
http://www.taconet.com.tw/Light/
2.. Chapter 13 Notes on gunpowder, Hatcher’s Notebook
3..
http://members.sia.net.au/dispater/handgonnes.htm
4.. Chapter 13 A short history of propellant powders, “Cartridges of the
world” 8th edition
5.. Page 8-19 of Lyman’s “Black Powder Handbook”
6..
http://www.handgonnes.com/id5.htm
7..
http://www.muslimheritage.com/topics/default.cfm?ArticleID=284
8.. “Rifles of the world”, 2nd edition
9.. “Mauser bolt rifles”, 3rd edition
10..
http://host.zdjw.gov.cn:8000/RESOURCE/GZ/GZLS/LSBL/ZGGDKJCJ/1462
8_SR.htm