Az elöltöltő fegyvercső részei

A cső gyártása többféleképpen történhetett a történelmi időkben. A legegyszerűbb megoldás egy felizzított vaslap rákovácsolása volt egy körkörös keresztmetszetű formára. Itt az érintkező felületeket kovácshegesztéssel rögzítették egymáshoz. Ilyen eljárással készültek a hadifegyver csövek egészen a 19. század közepéig immáron gépi eljárással. Érdemes megismernünk az angol Enfield puskák csövének 1854. évi gyártási folyamatát. A cső gyártási eljárása nem tömör anyagból indult, hanem egy egyszerű jó minőségű előre hajlított vaslemezből, mely 1 láb 4 hüvelyk hosszú, 4 hüvelyk széles kb. 5 kg tömegű volt. A fémlapot vörösre melegítették, majd hajlító görgőkön tovább formázták: öt lépcsőben kerek csővé alakította a gép. Az első fázis után a cső visszakerült a kemencébe, hogy olyan hőmérsékletre melegítsék, ahol a fémek már egymáshoz tapaszthatóak kovácshegesztéssel.

Hajlító görgősor

A következő fázisban a vörösen izzó munkadarabot 11 lépcsőben mozgatták át az úgynevezett hegesztő görgő soron. Ennek bevágásai úgy voltak kialakítva, hogy a cső külső profilját megközelítőleg pontosan megformázzák. A munkafázisok közben a a lap egymásba érő élei összeforrtak. A csőben lévő üreget egy nagyjából űrméretes vasrúddal védték, ezt helyezték a lyukba a görgőzés előtt.

A következő munkafázis a kívánt méretre dörzsárazás volt. Az egy láb hosszú négyélű szerszámot 250-300 fordulat / perces sebességgel mozgatták előre a csőben, miközben vízzel hűtötték a csövet.

A következő munkafolyamat a polírozás volt, mellyel egy ezred hüvelyk pontossággal állították be a cső belső átmérőjét. A polírozó eszköz egy faszerszám volt, melyre a szükséges vastagságban papírt tekertek. Erre vitték fel a polírozó anyagot. A polírozás után egyengetés következett.

Huzagológép

A polírozás után alakították ki a cső külső profilját önműködő másoló esztergán. Az esztergálás nyomait a csiszoló tüntette el. Ezután ismét egyengetés következett, melyet éppúgy végeztek, mint egy mai fegyvergyárban. Ez után következhetett a huzagolás.

Cső készülhetett ezen kívül damaszkolási eljárással is. A damaszk alapanyaga a puha és keményebb fémből rétegesen összekovácsolt lemez. Előnye, hogy könnyebb, vékonyabb csövek gyártását tette lehetővé, mivel szívósabb volt, mint a homogén anyagok. Mai – lövész és vadász – szemmel nézve a régi damaszk csövű fegyverek használata rejt veszélyeket magában, mivel ha a nedvesség a rostok közé került valaha, s megindult az anyag belsejében a korrózió, kiszámíthatatlan, hogy milyen gáznyomás elviselésére képes a fegyver. Attól függően, hogy a damaszklapok milyen módon kerülnek felcsavarásra a mintaként szolgáló űrméretes mintára, ismerünk szalag, huzal, angol, Leclere vagy patkószeg, Bernard, Laminette, és rózsa vagy török damaszk csöveket.

A huzagolás

A huzagolás célja eredetileg nem a lövedék megforgatása, hanem a cső elkoszolódásának csökkentése volt: a barázdák feladata a feketelőpor égéstermékének raktározása volt, így nem is jártak be csigavonalat, hanem párhuzamosak voltak a cső tengelyével. Az első spirális huzagolást Augustus Kotter nürnbergi fegyverkészítő nevéhez és az 1520-as évhez kötik. A legendák szerint az első spirális huzagolás a Kotter-féle hosszanti barázdák „elrontott” változata volt. A német nyelvterületeken azonban ekkoriban már rég ismerték a saját hosszanti tengelye körül forgó mozgást végző lövedékek előnyös tulajdonságait – lásd a nyílvesszőre ragasztott tollak is forgó mozgásra késztetik a vesszőt. Nem véletlen, hogy a számszeríjak gyártása is magas színvonalat képviselt Közép Európában. A huzagolt fegyverek kiemelkedő pontossága hamar felkeltette az katolikus egyház figyelmét, mely nem igen szerette az ilyesfajta Bibliában nem dokumentált, megmagyarázhatatlan jelenségeket.

1547-ben egy német püspök különös kísérletet végeztetett, hogy kiderítse a huzagolás valóban az ördög műve-e. Két huzagolt kanócos puskával felszerelt lövészt állíttatott fel azonos távolságra a céltábláktól, hogy célba lövéssel ellenőrizzék teóriáját. A húsz lövéses gyakorlathoz az egyik lövész ólomgolyókat kapott, míg a másik ezüstgolyókat, melyekbe kis keresztet karcoltak, sőt a püspök még meg is áldotta őket a lövészet előtt. Az eredmény bizonyította a püspök feltevését: az ólomlövedék jóval pontosabb volt, mint az egyház által “szentesített” lövedék. Persze az eredmény csak azt igazolta, hogy a kemény ezüst lövedékekbe nem tudott belekapaszkodni a huzagolás, míg a puha ólom szépen beledagad a csőbe, és így együtt forgott a barázdákkal. Az ólomlövedékek közül 19 találta el a céllapot, míg az áldott ezüst lövedékek mindegyike elvétette a célt.

A püspök a teszt eredményéből egyértelműen arra következtetett, hogy a huzagolt puska pontossága az ördög műve, ezért azonnal betiltatta a huzagolt csövek gyártását. Aki a szabályt megszegte, fájdalmas máglyahalálra számíthatott. Persze a technikai fejlődést megállítani holmi püspöki szabályokkal nem lehetett. A háborúk és vadászatok mindent felülíró igényei győzedelmeskedtek az egyház elvárásai felett.

Az újítás eredményeképpen a lövedékek pontossága, hatótávolsága, és mozgási energia megtartó képessége is jelentősen növekedett. Annak ellenére, hogy a lövedék és huzagolás kölcsönhatása erős súrlódáson alapszik, a lövedék mozgási energiájának mindössze 20 százaléka vesz részt a forgómozgás létrehozásában.

Vadászok – az első katonai egységek, melyek elsősorban huzagolt fegyverekkel harcoltak

A nagy felhasználók – vagyis a hadseregek – arzenáljában azonban még a 19. század derekáig a sima cső maradt az általános kézi tűzfegyverek esetében. Az ok egyszerű volt: a huzagolt fegyverek töltése lassabb, nehézkesebb volt a flastromba csomagolt lövedék miatt, több szakértelmet igényelt a célzás is. A korabeli harcászat alapja viszont a nagy sűrűségű sortűz volt, nem az egyéni célzott lövés.

A mai fegyverek csövének elkészítése jelentősen különbözik attól, mint ahogy a 19. század derekán Angliában a legendás Enfield hadipuskákat készítették. A modern eljárás során a gyárak tömör anyagból indulnak ki, melybe először a tervezett űrméretnél valamivel kisebb lyukat fúrnak, majd CNC vezérlésű esztergán kialakítják a cső külső profilját nagyjából. A következő munkafázisban feldörzsárazzák a csövet a a közel megfelelő oromzat-oromzat közötti űrméretbe. A dörzsárazásra azért van szükség, mert minden fúrásnál marad megmunkálási nyom a csőben, melyet el kell tüntetni. A dörzsárazás után polírozzák a csőbelsőt, befejezik a cső külső profiljának kialakítását, majd némi egyengetés következik, és mehet a cső a huzagoló részlegre.

Alapfogalmak

Mielőtt mélyebben belekeverednénk az elöltöltő fegyver csövével kapcsolatos ismeretekbe, nézzük át a szükséges alapfogalmakat!

Űrméret

Oromzatok és barázdák váltják egymást

Az űrméret a cső átmérőjét mutató szám, mely a legtöbb esetben csak névleges érték, vagyis csak nagyjából mutatja a csőbelső méretét. Az elöltöltő fegyverek esetében a cső űrméretjelölése általában az oromzatok közti átmérőt jelzi. A cső egyébként két kaliberrel bír. A barázdákban mért kaliberrel, és az oromzatok közt mért kaliberrel. A kettő különbsége adja meg a huzagmélységet.

A huzagmélység

A huzagmélység a jobb minőségű fegyvereken nem állandó. Számos régi elöltöltő hadifegyver úgynevezett progresszív huzagmélységgel rendelkezett (Pl.: Lorenz, Enfield, Springfield, stb…). Ez azt jelentette, hogy a huzagolás mélyebb volt a csőfarnál, mint a torkolatnál. Az ilyenfajta huzag kialakításnak két célja volt: egyrészt a mélyebb huzagok több szennyeződést voltak képesek elnyelni a csőfar környékén, ahol az égés nagy része történt, így a fegyver kevésbé volt érzékeny a koszolódásra. A másik ok a vékony fegyvercsövekben és gyöngébb minőségű fémalapanyagokban keresendő. A korabeli hadipuskák csöve jóval vastagabb volt a csőfarnál, mint a torkolatnál, így itt megengedhető volt a lövedék hatékonyabb megforgatására képes mélyebb huzagolás, mint a vékony torkolati résznél. Az oromzatok közt mért átmérő e csövek esetében végig állandó.

A huzagmélység nem állandó a versenyzésre kihegyezett, magasabb minőséget képviselő elöltöltő fegyvereknél sem. Az üregelő tüskés huzagolással készülő csövek számos munkafázison esnek át mielőtt beépítenék őket egy fegyverbe. Az utolsó munkafázis azonban minden esetben a polírozás, mely a csőfar felől történik. Az igényesebb gyártók úgy polírozzák a csövet, hogy az oromzatok közt mért átmérő a csőfarnál néhány ezered hüvelykkel nagyobb legyen, mint a torkolatnál. Így a cső űrmérete a torkolatnál kisebb lesz, mint a csőfarnál. Az ólom lövedéket a nagy nyomású lőporgázok a csőfarban beledagasztják a huzagolásba, ahogy a lövedék halad előre a csőben, azonban a nyomás gyorsan csökkenni kezd mögötte. Ha azonban cső a torkolat felé szűkül, a huzagolás végig szorosan fogni tudja azt, és a szigetelés is végig tökéletes lesz.

Huzagszám

A huzagszám azt jelzi, hogy a cső hány barázdával bír. A tapaszolt gömbhöz tervezett huzagolások általában nagyobb huzagszámmal, mélyebb barázdákkal, és lekerekített huzagélekkel rendelkeznek. A nagyobb mélység azért engedhető meg, mert a a flastrom mindenképpen megfelelő kitöltést és szigetelést biztosít majd, a lekerekített élekre pedig azért van szükség, hogy az oromzatok éle ne vágja szét a szövettapaszt. A kúpos lövedékhez tervezett huzagolások kevesebb huzagszámmal és kisebb mélységgel bírnak, hogy könnyítsék a lövedék huzagokba zömülését és így javítsák szigetelő képességüket.

A huzagolás iránya

Lehet jobbos vagy balos. Egyebet nehéz írni róla és tulajdonképpen szükségtelen is.

Huzagemelkedés (drall)

A huzagemelkedés száma azt jelzi, hogy a huzagspirál milyen távolságon fordul egy teljes fordulatot a csőben. Általában hüvelykben, ritkább esetben mm-ben adják meg. Az 1:20”-es huzagemelkedés tehát azt jelzi, hogy a lövedék 20” távolságon fordul egy teljes fordulatot. Gondolhatnánk, hogy minél gyorsabb a huzagemelkedés, annál nagyobb sebességgel forog majd a lövedék a saját tengelye körül, és annál stabilabb is lesz a röpte. Ez azonban csak részben igaz. Minél rövidebb ugyanis egy lövedék annál kisebb felülete érintkezik a huzagolással, és annál nagyobb a veszélye, hogy bizonyos sebesség felett a túl gyors huzagolást egyszerűen átugorja anélkül, hogy forgó mozgásra kényszerülne. Gömblövedéket tehát lassabb 1:48”-1:80” huzagolással, rövid kúpos lövedéket és gömblövedéket 1:48”-es huzagolással, hosszú kúpos lövedéket pedig 1:35”-nél gyorsabb huzagolással tüzelhetünk megfelelő pontossággal. Persze ez alól vannak kivételek. A hadipuska huzagolások például alapvetően lassúak – 1:66-1:78” emelkedés – és mégis kúpos lövedékeket használunk hozzájuk, vagy a gyors huzagolásokból is lehet kis töltettel golyót lőni, de ezekről az esetekről később még részletesen szó lesz.

Néhány fegyvertípus esetében a huzagemelkedés nem állandó, hanem gyorsul. Ezt nevezzük progresszív huzagemelkedésnek (ami nem összetévesztendő a progresszív huzagmélységgel). Ilyen huzagolással készültek a leghíresebb csappantyús revolverek, mint például a polgárháborús Coltok és Remingtonok. Előnye, hogy a lövedék, miután az átmeneti kúpba sajtolódott, lassabb huzagolással találkozik, ami kisebb mértékben deformálja a lövedéket. A megfelelő stabilitás érdekében azonban a spirál folyamatosan gyorsul a torkolat felé haladva.

A huzagolás elkészítésének módjai

Az elöltöltő fegyver lelke a cső. Pontossága a kulcsa annak, hogy szeretni fogjuk-e fegyverünket, vagy nem. Huzagolt csövet sokféleképpen lehet elkészíteni. Ezek a módszerek különféle gépparkot, időráfordítást, szakértelmet igényelnek. Az elöltöltő fegyvergyártásban alapvetően ötféle huzagolás módot alkalmaznak:

Hidegen kovácsot huzagolások

A hidegen kovácsolásos eljárás nagy gépigénnyel bír. Alapvetően akkor használható hatékonyan, ha nagy mennyiségű, azonos műszaki paraméterekkel bíró cső gyártására használják. A módszer lelke egy keményfém tüske, mely a huzagolás negatív profiljával bír. Az előfúrt csőbe helyezik ezt a tüskét, majd nagy nyomáson rákovácsolják a csövet a szerszámra. Itt olvashat bővebben a hidegen kovácsolt huzagolás készítéséről!

Mángorolt huzagolások

Olcsó és gyors huzagolási mód. A replika gyártók előszeretettel használják alacsony-közép árkategóriában versenyző termékeiknél. Nagy előnye, hogy minimális szakértelemmel percek alatt készre gyártható egy cső. Az eljárás lényege, hogy az előfúrt, dörzsárazott csövön áttolnak, áthúznak egy keményfém szerszámot, mely belenyomja a szükséges huzagprofilt a fémbe. Az eljárás előnye, hogy a megmunkált felületeken keményebbé, szívósabbá teszi a fémet, hátránya, hogy ez sohasem lehet egyenletes, így ha hosszú évek használata során a cső kopni kezd, a cső más-más részeim különböző mértékben történik majd, ami szóráskép romláshoz vezethet. (Persze itt több ezer lövésre kell gondolni, nem pár százra.). További hátrány, hogy a munka során jóval nagyobb feszültségeket raktároz el a fém, mint az időigényesebb huzagolási módok esetében.

Üregelő tüskés huzagolások

Az üregelő tüskés huzagolás a legrégebbi, máig legtöbb szakértelmet igénylő, máig legprecízebb huzagolási mód modern fegyverek esetében is. Az eljárás lényege – melyet a Pedersoli gyár csőkészítési eljárásól készített cikkünkben részletesen ismertetünk -, hogy kések sorozatával a huzagprofilnak megfelelő mélységben anyagot távolítanak el a csőből. A munka során minden barázdát egyszerre vágnak az anyagba.

Vágott huzagolások

Ez a huzagkészítés legősibb módja. Itt is anyagot távolítanak el a csőből, de minden egyes barázdát egyenként készít el a mester. Rendkívül egyszerű szerszámokkal is kivitelezhető eljárás, nagy szakértelmet, sok munkaórát igényel. Ezzel az eljárással újítják fel például a sérült, kopott régi vagy antik fegyverek huzagolását.

Elektrokémiai eljárással készült huzagolások

Elektorkémiai fémmegmunkálással is gyártható huzagolás. Előnye, hogy olyan keménységű anyagok megmunkálására is alkalmas az eljárás, melyeken hagyományos szerszámokkal nem, vagy csak igen nagy munkaigénnyel, költséggel lehet dolgozni. Az elöltöltő fegyverek esetében nem tudok olyan cégről, mely ilyen eljárást alkalmazna.

Üregelő tüskés huzagolás a Pedersoli gyárban

A Pedersoli elöltöltő fegyver csöveinek elkészítése során tömör anyagból indul ki, melybe először a tervezett űrméretnél valamivel kisebb lyukat fúrnak, majd CNC vezérlésű esztergán kialakítják a cső külső profilját nagyjából. Ez az Enfield csövek esetében különösen fontos mozzanat, mivel a csövek profilja a jó egyensúly érdekében igen érdekes: a csőfartól a torkolat felé csökken a külső átmérő, de nem folyamatosan, ugyanis a cső közepénél az átmérő csökkenése erősebb, így a így a cső külső vonalai a csőtengely mentét íveltek. Ezt az eljárás az angol nyelv „swamped barrel”-nek nevezi.

A következő munkafázisban feldörzsárazzák a csövet a a közel megfelelő oromzat-oromzat közötti űrméretbe. A dörzsárazásra azért van szükség, mert minden fúrásnál marad megmunkálási nyom a csőben, melyet el kell tüntetni. A dörzsárazás után polírozzák a csőbelsőt, befejezik a cső külső profiljának kialakítását, majd némi egyengetés következik.

Az egyengetés igen egyszerű szerkezeten történik, és az ezt végző munkatárs általában a csőgyártó részlegek egyik legtapasztaltabb szakembere. A fúrás és megmunkálás közben a fémben feszültségek keletkezhetnek, amelyek meghajlítják a fémet. Ennek kiküszöbölése, javítása miatt van szükség az egyengetés munkafázisára. A gép egy satu elvén működő szerkezet, mely képes arra, hogy meghatározott pontokon hajlítsa a munkadarabot. A munkafázis közben a szakember folyamatosan egy fényforrást néz a furaton keresztül, és aszerint hajlítja meg a csövet, hogy milyen tükröződés jelenik meg a csőben.

Az egyengetés után következik a huzagolás. Ez a munkafolyamat régi Pratt & Whitney gépeken történik, melyeket már CNC vezérlésre alakítottak át. A huzagprofilt az Enfieldek esetében úgy nevezett „broach rifling”eljárással, azaz a magyar szakterminológia szerint „lineáris üregeléssel” alakítják ki. Ebben a munkafázisban az üregelő szerszámot tengely menti előretolással vezetik végig a munkadarabban. A szerszám a huzagolásnak megfelelő fogazással rendelkezik. A szerszám részei: tájoló rész, mely megvezeti az üregelőt a furatban, a nagyoló és a simító. A nagyoló szakaszban a fogak magassága folyamatosan növekszik – lépésekben szedi ki így az anyagot -, míg a a simító szakaszban már nincs magasság változás.

A huzagoló gép előretolás közben forgó mozgásra kényszeríti a szerszámot, ennek következtében alakul ki a spirális huzagolás. A huzagolás emelkedési szöge állítható, de fontos, hogy az üregelőszerszám munkát végző felületei is hasonló szögben legyenek kialakítva, csak ebben az esetben lesz pontos a huzagprofil. Az üregelés során folyamatosan folyadékot fecskendeznek az anyagra, mely hűti, keni a felületeket, valamint kiöblíti a csőből a forgácsot.

Amikor az eljárás véget ért, következik a polírozás. Ez két lépcsőben történik: a barázdák alját egy mángorló szerszámmal simítják el. Ez hasonlatos az üregelő szerszámhoz, de nem szed ki anyagot. A mángorló szerszám csak a barázdákban halad előre és a profilnak és emelkedésnek megfelelő méretben készül. Feladata, hogy összenyomja a fémet a barázdákban, és így szüntesse meg az esetleges egyenetlenségeket, szinte tükör sima felületet hagyva maga után. A barázdák sima felülete azért fontos, mert itt gyűlik legjobban az égéstermék, és a lövedék anyagából származó lerakódás. Ha a felület sima ennek mértéke minimális, s ha ki is alakul lerakódás, az könnyen kitakarítható lesz.

A polírozás második fázisa csőfar felől történik. Ez az úgynevezett „lead lapping” vagyis ólmos polírozás, mely az oromzatokat hivatott tükrösre polírozni. Az ólomból készült űrméretes szerszámra finom – általában szilikon-karbid, vagy más finom – zsíralapú polírozó anyagot visznek fel és ezt járatják át a csövön a szükséges mennyiségben. A polírozási eljárás velejárója, hogy a cső a csőfarnál és a torkolatnál felbővül, ezért ezeket a részeket levágják. A cső akkor pontos, ha a cső oromzatok közt mért átmérője a torkolatnál 1-2 ezred hüvelykkel kisebb, mint a csőfarnál. Pedersoli fegyverek esetében érezhetjük töltésnél, hogy a lövedék szorosan indul a csőben, majd ahogy nyomjuk lefelé egyre könnyebb a töltővessző kezelése. Ezt két hatás okozza: egyrészt az ólom deformálódik kissé betöltésnél, másrészt pedig a Pedersoli csövek mindegyike szűkebb a torkolatnál, mint a csőfarnál. Ezt a hatást is ólmos polírozással alakítják ki kézi munkával. Ennek köszönhető, hogy még azonos típusokon belül is kissé eltérhet a csövek tényleges űrmérete.

A polírozás után alakítják ki a csőkorona kitörését. Ennek precizitása szintén fontos a teljes pontossághoz és alapvetően három feladata van: biztosítja, hogy a lőporgázok szimmetrikusan fújjanak ki, amikor a lövedék kilép a csőből, biztosítja, hogy a huzagolás a lövedék minden oldalát azonos ideig fogja, valamint a bemélyítésnek köszönhetően mechanikus sérülések ellen védi a torkolatot.

A cső legjobban igénybe vett része mindig a torkolat. Ennek több oka is van. Egyrészt az anyag itt ér véget, vagyis itt kumulálódik a lövés során felépülő feszültség, másrészt ez a fegyvercső időjárásnak, sérüléseknek legjobban kitett része, itt indul el először mindig a károsodás. Elöltöltő fegyvereknél külön veszélyforrás, hogy töltésnél a torkolat felől nyomjuk le az összetevőket: a rosszul megválasztott – csőnél keményebb anyagú – töltővessző könnyen kikoptathatja ezt a részt, ezért mindig használjunk műanyag csőkoronavédőt. Nem véletlen, hogy a hátultöltő fegyverek takarítását is csak a csőfar felől javasolják.

Az itt ismertetett eljárással állíthatóak elő a legpontosabb csövek. Gyártás szempontjából ez a leglassabb, legtöbb szakértelmet igénylő és legköltségesebb módszer, mégis így készítik a modern hadi mesterlövész csöveket is. Kevésbé igényes replikagyártók általában 4-6 méter hosszú húzott csőanyagokból indulnak ki, melyeket mángorolt huzagolással huzagolnak (nincs anyagveszteség, hanem csak belenyomják a huzag formáját a csőbe). Ez az eljárás teszi alapvetően olcsóbbá – és egyben kevésbé pontossá – fegyvereiket.

Németh Balázs

Folytatjuk!