В огнестрельном оружии и артиллерии капсюль ( / ˈpr aɪ mər / ) представляет собой химическое вещество и/или устройство, ответственное за инициирование сгорания пороха , которое выбрасывает снаряды из ствола оружия .
В первых пистолетах с дымным порохом , таких как дульнозарядные устройства , капсюль представлял собой по существу тот же химикат, что и основное топливо (хотя обычно в более мелкодисперсной форме), но высыпался во внешний поддон для воспламенения , где он мог воспламениться от источника воспламенения, такого как медленная спичка или кремневый замок , хотя у некоторых дульнозарядных устройств есть капсюли, такие как капсюли для пистолетов. Этот внешний порох подключался через небольшое отверстие в задней части ствола орудия, которое вело к основному заряду внутри ствола. Поскольку порох не горит во влажном состоянии, это затрудняло (или даже делало невозможным) стрельбу из этого типа оружия в дождливую или влажную погоду.
Современные капсюли, напротив, более специализированы и отличаются от основного топлива, для воспламенения которого они предназначены. Они бывают двух типов: те, которые используют чувствительные к ударам химические вещества, и те, которые полагаются на химические вещества, воспламеняющиеся электрическим импульсом. В оружии меньшего размера капсюль обычно относится к первому типу и встроен в основание патрона. Примеры включают патроны для пистолетов , винтовочные патроны и патроны для дробовиков . Напротив, в более крупных артиллерийских орудиях обычно используется электрический запал. В артиллерии капсюли часто представляют собой отдельный компонент, размещаемый внутри ствола позади основного метательного заряда, но есть и другие примеры орудий, в том числе, например, некоторые виды автоматического оружия, предназначенные для стрельбы патронами со встроенными электрическими капсюлями.
При ударе с достаточной силой, создаваемой ударником , или при электрическом воспламенении капсюли вступают в химическую реакцию с выделением тепла, которое передается основному метательному заряду и воспламеняет его, а это, в свою очередь, приводит в движение снаряд. Из-за своего небольшого размера эти капсюли сами по себе не обладают достаточной мощностью для выстрела снаряда, но все же имеют достаточно энергии, чтобы довести пулю до половины ствола — опасное состояние, называемое зарядом пиропатрона .
Первым шагом к стрельбе из огнестрельного оружия любого типа является воспламенение пороха. Самым ранним огнестрельным оружием были ручные пушки , представлявшие собой простые закрытые трубки. В закрытом конце трубки было просверлено небольшое отверстие, «отверстие», ведущее к основному пороховому заряду. Это отверстие заполнялось мелко измельченным порошком, который затем поджигался раскаленным углем или факелом . С появлением ручного огнестрельного оружия этот способ стрельбы стал нежелательным. Удерживать горящую палку при попытке осторожно засыпать в ствол заряд черного пороха опасно, а попытка удерживать пистолет одной рукой, одновременно целясь в цель и ища запальное отверстие, очень затрудняет точный огонь. [ нужна цитата ]
Первой попыткой облегчить процесс стрельбы из стрелкового оружия стал «фитильный замок». Фитильный замок включал в себя «замок» (названный так из-за его сходства с дверными замками того времени), который приводился в действие спусковым крючком , первоначально называвшимся «обманщиком». Замок представлял собой простой рычаг, который поворачивался при нажатии и опускал спичку в сенсорное отверстие. Спичка представляла собой медленногорящий фитиль , изготовленный из растительных волокон, которые вымачивали в растворе нитратов , древесного угля и серы и сушили. Эту «медленную спичку» зажигали до того, как понадобился пистолет , и она горела медленно, оставляя на горящем конце горячий уголек. После того, как пистолет был заряжен и зазорное отверстие заправлено порохом, горящий кончик спички располагался так, чтобы замок соприкасался с зазорным отверстием. Для стрельбы из пистолета его наводили и нажимали на спусковой крючок. В результате спичка попала в запальное отверстие, воспламенив порох. При внимательном внимании медленногорящая спичка могла поддерживать горение в течение длительного времени, а использование запирающего механизма делало возможным довольно точный огонь.
Следующей революцией в технологии зажигания стала система блокировки колес. В нем использовалось подпружиненное зубчатое стальное колесо , которое терлось о кусок железного пирита , похожее на современную зажигалку . Ключ использовался для завода колеса и натяжения пружины. После натяжения колесо удерживалось на месте с помощью спускового крючка. Когда спусковой крючок был нажат, зазубренный край стали терся о пирит, образуя искры . Эти искры направлялись в поддон, называемый « воспламеняющим поддоном », наполненный сыпучим порошком, который вел в сенсорное отверстие. Вспышка обычно была защищена подпружиненной крышкой, которая сдвигалась при нажатии на спусковой крючок, подвергая порох воздействию искр. Колесный замок был важным нововведением : поскольку он не использовал горящий материал в качестве источника тепла , его можно было держать наготове в течение длительных периодов времени. Закрытая фотовспышка также обеспечивала некоторую способность противостоять непогоде. Ветер, дождь и влажная погода сделали бы фитильное ружье бесполезным, но колесный замок, заряженный и защищенный от воды небольшим количеством смазки вокруг фотовспышки, можно было использовать в большинстве условий.
Колесный замок пользовался популярностью лишь в течение короткого периода, прежде чем был заменен более простой и прочной конструкцией. В «кремневом замке», как и в колесном замке, для воспламенения пороха использовалась электровспышка и искра. Как следует из названия, в кремневом замке использовался кремень , а не железный пирит. Кремень держался в подпружиненном рычаге, названном «петухом» из-за сходства его движений с клюющей курицей. Курок поворачивался примерно на 90 градусов и удерживался в натянутом или «взведенном» положении спусковым крючком. Обычно кремневые ружья могли фиксировать курок в двух положениях. В положении «полувзвод» курок удерживался наполовину назад, и использовалась глубокая выемка, чтобы нажатие на спусковой крючок не освобождало курок. Полувзвод был безопасным положением, использовавшимся при заряжании, хранении или переноске заряженного кремневого ружья. Положение «полный взвод» удерживало курок полностью назад и было положением, из которого производился выстрел. Г-образный «завиток» был второй половиной системы зажигания кремневого ружья. Он служил одновременно крышкой сковороды и стальной ударной поверхностью для кремня. Завиток был шарнирным и подпружиненным, чтобы фиксироваться в открытом или закрытом положении. В закрытом состоянии ударная поверхность располагалась так, чтобы кремень ударял под нужным углом и вызывал искру. Ударный кремень также раскроет завиток , обнажив искру на фотовспышке. Механизм кремневого замка был проще и прочнее колесного замка, а кремень и сталь служили хорошим и надежным источником воспламенения. Кремневое ружье служило в армии более 200 лет, и кремневые ружья до сих пор производятся для исторических реконструкций и соревнований по стрельбе по мишеням, а также для охотников, которым нравятся дополнительные испытания, которые создает кремневое ружье.
Следующим крупным скачком в технологии зажигания стало изобретение химического капсюля, или «колпачка», и механизма, в котором он использовался, под названием «замок». Ударное зажигание было изобретено шотландским священнослужителем преподобным Александром Джоном Форсайтом в 1807 году, но потребовало дальнейших усовершенствований, прежде чем оно было постепенно принято в 1820-1830-х годах. К середине XIX века ударная система или каплок получила широкое распространение. Он был принят на вооружение обеих сторон во время Гражданской войны в США , так как был проще и надежнее кремневого ружья. Основная причина, по которой капсюльный замок был так быстро принят на вооружение, заключалась в его сходстве с кремневым замком и простоте переоборудования старого оружия для использования капсюльного зажигания; обычно можно было использовать тот же замок и ствол с небольшими изменениями. Вспышка и завиток были удалены и заменены небольшим полым горизонтальным цилиндром (барабаном), ввинченным в просверленное и нарезанное запальное отверстие и имеющим «ниппель», на который можно было надеть крышку. На смену курку пришел «молоток», который также имел полувзвод (для заряжания и надевания капсюля) и полный взвод. При отпускании путем нажатия на спусковой крючок курок ударял по крышке, прижимая ее к соску. Капсюль представлял собой тонкую металлическую чашку , содержащую небольшое количество чувствительного к давлению взрывчатого вещества, часто гремучей ртути . При раздавливании взрывчатое вещество детонировало, посылая струю горячего газа вниз через отверстие в ниппеле в запирающее отверстие пистолета, чтобы воспламенить пороховой заряд. В процессе стрельбы колпачок обычно раскалывался и падал, когда курок переводился в полувзводное положение для заряжания. Система капсюля сработала хорошо и до сих пор является предпочтительным методом воспламенения для охотников и стрелков-любителей, использующих оружие с дульным заряжанием .
В небольшом количестве безгильзовых патронов капсюль вообще не используется, но основное топливо воспламеняется с помощью внешнего электрического заряда, например, в Voere VEC-91 и O'Dwyer VLe. Его не следует путать с внутренним капсюлем с электрическим воспламенением (см. ниже).
Химические капсюли, передовая металлургия и технологии производства объединились в 19 веке, чтобы создать совершенно новый класс огнестрельного оружия — патроны. Кремневые и капсюльные стрелки издавна носили свои боеприпасы в бумажных патронах , служивших для удержания в одной удобной упаковке мерного заряда пороха и пули ; бумага также служила для герметизации пули в канале ствола. Тем не менее, источник воспламенения обрабатывался отдельно от патрона. С появлением химических капсюлей вскоре было изобретено несколько систем с множеством различных способов объединения пули, пороха и капсюля в единый пакет, который можно было быстро заряжать из казенной части огнестрельного оружия. Это значительно упростило процедуру перезарядки и открыло путь к полу- и полностью автоматическому огнестрельному оружию.
За этот большой скачок вперед пришлось заплатить цену. В каждый патрон был добавлен дополнительный компонент - гильза, которую нужно было снять, прежде чем можно было перезарядить пистолет. В то время как кремневый ружье, например, сразу же готов к перезарядке после выстрела, использование латунных гильз привело к проблемам с извлечением и выбросом. Механизм современного оружия должен не только заряжать и стрелять, но и удалять стреляную гильзу, для чего может потребоваться столько же подвижных частей. Многие неисправности связаны с этим процессом либо из-за неспособности правильно извлечь гильзу из патронника, либо из-за заклинивания затвора. Изобретатели девятнадцатого века не хотели признавать это дополнительное усложнение и экспериментировали с различными самопотребляющимися картриджами, прежде чем признали, что преимущества латунных гильз намного перевешивают их единственный недостаток.
Три системы автономного воспламенения металлическими патронами, которые выдержали испытание временем, - это капсюль кольцевого воспламенения , капсюль центрального воспламенения Бердана и капсюль центрального воспламенения Boxer.
Патрон для огнестрельного оружия штифтового воспламенения представляет собой устаревший тип латунного патрона, в котором воспламеняющийся состав воспламеняется при ударе по небольшому штифту, который выступает радиально чуть выше основания патрона. Изобретенный Казимиром Лефоше в 1828 году, но не запатентованный до 1835 года, он был одной из первых практических конструкций металлического патрона. Однако выступающий штифт был уязвим для повреждений, смещения и случайного возгорания. Более того, при заряжании штифт нужно было аккуратно расположить в небольшой выемке, что делало невозможным использование штифта в многозарядном или самозарядном оружии. Сегодня булавочный огонь сохранился лишь в нескольких очень маленьких холостых патронах, предназначенных для создания шума, и в новых ружьях.
Патроны кольцевого воспламенения имеют тонкий латунный корпус с полой выпуклостью или ободом на задней части. Этот обод при изготовлении заполняется чувствительной к ударам грунтовкой. Во влажном состоянии грунтовка устойчива; шарик влажной грунтовки помещается в корпус и просто вращается, чтобы покрыть всю крайнюю часть обода. (Более подробную информацию о точном процессе и одном наборе химических соединений, которые успешно использовались, см. в патенте США № 1880235 , патенте Remington Arms 1932 года, выданном Джеймсом Э. Бернсом.) В сухом состоянии грунтовка внутри обода становится чувствительной к ударам. . Когда ободок затем раздавливается молотком или ударником, капсюль детонирует и воспламеняет пороховой заряд. Патроны кольцевого воспламенения обычно одноразовые и обычно не подлежат перезарядке. Кроме того, поскольку обод должен быть достаточно тонким, чтобы его можно было легко раздавить, максимальное максимальное давление в корпусе ограничивается прочностью этого тонкого обода. Патроны кольцевого воспламенения изначально были доступны в калибрах до 1 дюйма (25 мм), однако все калибры, кроме 0,22 дюйма (5,6 мм) и меньше, со временем устарели. Винтовка .22 Long Rifle , также стреляющая из пистолетов , сегодня является самым популярным развлекательным калибром, поскольку она недорогая, относительно тихая и имеет очень низкую отдачу .
Хотя метод воспламенения кольцевого воспламенения ограничен из-за необходимости использования тонких гильз, в последнее время он несколько раз возродился. Сначала это был .22 Magnum Rimfire от Winchester, или .22 WMR в 1959 году, а в 1970 году последовал недолговечный 5-миллиметровый Rimfire от Remington , основанный на гильзе Winchester Magnum. В 2002 году Hornady представила новый патрон калибра .17 на базе .22 WMR — .17 HMR . .17 HMR, по сути, представляет собой патрон .22 WMR с шейкой для пули .17 калибра и используется в качестве плоскострельного и легкого патрона для варминтов . За патроном .17 HMR в 2003 году появился патрон Hornady .17 Mach 2 или .17 HM2 , который основан на слегка удлиненном патроне .22 Long Rifle с укороченной шейкой. Оба эти патрона с кольцевым воспламенением калибра .17 получили широкую поддержку производителей огнестрельного оружия, и хотя высокотехнологичные, высокоскоростные пули калибра .17 с оболочечной оболочкой делают патроны .17 с кольцевым воспламенением немного дороже, чем версии калибра .22, они превосходны для стрельбы на короткие дистанции и при этом намного дешевле, чем сопоставимые патроны центрального воспламенения. В 2013 году компания Winchester выпустила патрон .17 Winchester Super Magnum , в котором используется более крупный гильза давно устаревшего калибра .25 Stevens , позволяющая развивать скорость, приближающуюся к 3000 футов/с (910 м/с), с пулей массой 20 г (1,3 г) и делая Это самый быстрый и мощный патрон кольцевого воспламенения в мире, используемый сегодня. [1]
Отличительной особенностью боеприпасов центрального воспламенения является металлический стаканчик с капсюлем, вставленный в выемку в центре основания патрона. Боек огнестрельного оружия дробит это взрывчатое вещество между чашкой и наковальней, образуя горячий газ и поток раскаленных частиц для воспламенения порохового заряда. [2] Капсюли «Бердан» и «Боксер» используются в патронах центрального воспламенения; праймеры различаются по конструкции. В капсюлях разных размеров использовались различные воспламеняющие смеси для обеспечения быстрого воспламенения порохового заряда. Для быстрого воспламенения бездымных пороховых отпугивающих покрытий необходимы частицы с относительно высокой теплоемкостью . Некоторые воспламеняющие взрывчатые вещества разлагаются на раскаленные твердые вещества или жидкости. Инертные ингредиенты могут нагреваться до искр, когда взрывчатое вещество разлагается на газ. Патроны для военного использования требуют стабильных запальных составов, поэтому военные запасы боеприпасов для стрелкового оружия будут надежно функционировать после многих лет хранения. [3]
В некоторых патронах для пулеметов и автопушек (например, MG 131 13 мм и M61 Vulcan 20 мм) используется внутренний электрический капсюль, который содержит химические вещества, активируемые внешним электрическим зарядом, а не механическим ударом. Капсюль, в свою очередь, воспламеняет основное топливо, как и в случае с ударочувствительным или внешним электрическим типом. Среди преимуществ, которые это дает, - возможность в автоматическом оружии управлять моментом воспламенения патрона частично независимо от механического воздействия пистолета. Исторически эта гибкость использовалась немецкими Люфтваффе во Второй мировой войне в виде необычайно эффективного механизма синхронизации , который позволял пулеметам и автопушкам вести огонь через движущиеся винты их истребителей с относительно небольшим компромиссом в мощности автоматического огня орудий. Другие страны, такие как Советский Союз, полагались на более грубые механические системы, которые еще сильнее снижали скорострельность их орудий. [4]
Электрический воспламенение также использовалось в системе EtronX, разработанной и продаваемой Remington для некоторых спортивных винтовок. Оно продавалось как огнестрельное оружие с гораздо более быстрым временем запирания. Она так и не стала популярной системой спортивного оружия, и в результате компания Remington сняла ее с производства.
Огнестрельное оружие с капсюлем использует энергию отдачи капсюля для разблокировки и включения огнестрельного оружия. Джон Гаранд разработал эту систему в безуспешной попытке заменить винтовку M1903 с продольно-скользящим затвором в начале 1920-х годов. [5] Прототипы Гаранда хорошо работали с американскими военными боеприпасами .30-06 и необжатыми капсюлями, но затем военные перешли от быстрогорящего пороха к прогрессивному горению улучшенной военной винтовки (IMR). Более медленное повышение давления сделало прототипы с капсюлем ненадежными, поэтому Гаранд отказался от конструкции газовой винтовки, которая стала M1 Garand . [5] [6] Корпорация AAI использовала капсюльный поршень в винтовке, представленной на конкурс SPIW. [7] Другими винтовками, в которых использовалась эта система, были APT Постникова и карабин Кларка, как описано в патенте США 2,401,616 . [8]
Аналогичная система используется в прицельных винтовках LAW 80 , а в многоцелевом штурмовом оружии с плечевым запуском используется 9-мм патрон на базе .308 Winchester с холостым патроном .22 Hornet вместо капсюля. При выстреле гильза Hornet отодвигается на небольшое расстояние, открывая действие. [9]
В патронах с капсюлем/патронах с поршневым капсюлем капсюль используется в виде заготовки для удержания пороха внутри патрона или в виде поршня для разблокировки затвора и цикла работы оружия. Примерами являются 9x51 мм SMAW, MBA Javette и M48A2.
капсюльное устройство было обречено на провал, поскольку патрон .30 калибра не поддавался таким операциям
{{citation}}: |first2=имеет родовое название ( справка ) cfp 129. Василий Валентин описал « взрывное золото » в первой половине 17 века. В 1630 году Ван Дреббель ( Корнелис Дреббель ?) исследовал гремучую ртуть и «взрывчатое золото». В 1690 году в книге Иоганна фон Левенштерн-Кункеля «Laboratorium Chymicum» описывалось, как получить гремучую ртуть. В 1805 году Александр Джон Форсайт использовал хлорат калия для изготовления гранул, но они были небезопасны. «Первые запальные колпачки были изобретены в начале девятнадцатого века. В этих колпачках воспламеняющийся состав был заключен в кожух из латуни или меди. Это изобретение нельзя с какой-либо уверенностью отнести к какому-либо человеку. В литературе по этому вопросу упоминаются несколько химиков, в том числе Белло и Эгг в 1815 году [5]. Первое применение гремучей ртути в запальных колпачках приписывают Райту [6] в 1823 году».