Egy pillanatra megállunk a Mississippi puska történetét feldolgozó cikksorozattal, hogy egy kicsit foglalkozzunk annak a sima csövű kovás puskának a ballisztikájával, melyet a sorozat második részében láthattatok. A mai cikk és film két témát fed le. Az első részben igyekszem felrajzolni a fegyver lövedékének ballisztikai görbéjét, míg a második részben a két leggyakrabban használt papírtöltény elkészítését mutatom be. Mindebben olyan forrásokat hívok segítségül, melyek a korszakban születtek.

Az amerikai 1822 M kovás gyalogos puska külballisztikája

Nézzük először, hogyan röpül az a lövedék. Ahhoz, hogy egy korabeli fegyver esetében pontos ballisztikai rekonstrukciók készíthessünk több tényezőnek kell megfelelnünk. Kell rendelkezzünk egy eredeti – vagy annak minden tekintetben megfelelő másolat – fegyverrel, ismernünk kell a lövedék pontos paramétereit, a töltény konstrukcióját, valamint tudnunk kell, hogy milyen torkolati sebességgel hagyta el a golyó a csövet akkor, amikor a fegyver szolgált.

Nem cserélhetjük egyszerűen modern készítésű fekete lőporra a hajtóanyagot, mivel a modern lőporok ereje még akkor is más lehet, ha az összetevők aránya, a szemcsék mérete azonos a korabeli puskaporral. A különbségek oka elsősorban a gyártástechnológiában keresendő.

A 19. század derekán rendszeresített fegyverek és töltények esetében már szerencsés helyzetben vagyunk, hiszen igen sok esetben rendelkezünk torkolati sebesség adattal. Ez annak köszönhető, hogy a ballisztikai inga használata már elterjedt ekkorra világszerte.

A ballisztikai ingát Benjamin Robins találta fel. 1742-ben Londonban publikálta módszerét „New principles in gunnery” című tanulmányában. A matematikai módszer alapján a sebesség az ingába csapódó lövedék és az inga együttes kilengéséből számolható ki. Robins nem csak felismerte a kezdősebesség ismeretének fontosságát, de vizsgálta a légellenállás hatását is a lövedékre, vagyis a modern ballisztika egyik megteremtőjeként is emlékezhetünk rá. Robins könyvét Leonhard Euler fordította német nyelvre. Sőt ki is bővítette azt, az eredetileg 150 oldalas műből így lett 750 oldalas monográfia (Neue Grundsätze der Ärtillerie, Berlin, 1745). Angol fordítása 1777-ben, francia fordítása 1783-ban jelent meg. A tüzérszakma ballisztikáját Bonaparte Napóleon is ebből tanulta. (Bővebb információ: Dr. Laczik Bálint: Fejezetek a XV. századi ballisztika történetéből. https://real.mtak.hu/123896/1/HT_2021-2_cikk_12.pdf)

Az Egyesült Államok hadserege először 1843-44-ben végzett ballisztikai ingás kísérleteket tüzérségi eszközökkel és kézifegyverekkel. A tudást Alfred Mordecai, a fegyverzeti osztály parancsnoka (Chief of Ordnance) hozta haza Európából. Mordecai 1825-ben végzett a West Pointon, majd segédmérnökként szolgált erődépítkezéseken. 1833-ban vezényelték a fegyverzetisekhez, 1839-től pedig az igazgatóság tagja lett (member of the Ordnance Board). Több utat tett Európába, melyek célja mindig a legkorszerűbb megoldások elsajátítása volt, rendre végig látogatta a legfontosabb gyártó helyeket, arzenálokat. Tapasztalatai nagy szerepet játszottak az általa jegyzett fegyverzeti szabályzatok (Ordnance Manual) szerkesztésében. Ennek első kiadása 1841-ben, második kiadása 1850-ben jelent meg.

Mordecai ballisztikai ingája

Az első amerikai szabályzat, mely megadta a sima csövű kovás puska lövedékének kezdősebességét az 1850. évi kiadás volt. Ez 1500 láb/másodperc, vagyis 457 m/s sebességet határozott meg. Ennek forrása az 1843-44-es ballisztikai ingás lőkísérletek voltak, melyek eredményeit 1845-ben Washingtonban publikálta Mordecai „Report of experiment of gunpower made in the Washington Arsenal in 1843 and 1844” címmel. (Elérhető: https://archive.org/details/reportofexperime00mord/page/n353/mode/2up).

A vizsgálatok eredményei alapján számos módosítást hajtottak végre a töltényeken. A 0,69” (17,5 mm) űrméretű sima csövű gyalogos puska esetében az ólomgolyó lövedék átmérőjét 0,64”-ről 0,65”-re növelték, míg a lőportöltetét 130 grain (8,4 g) muskétalőporról 110 grainre (7,2 g) csökkentették.

A változtatás két okra vezethető vissza. Egyrészt az 1841 és 1850. évi szabályzatok között kezdődött meg a kovás fegyverek kémiai gyújtásúra cserélése, vagyis elvben nem volt már szükség a serpenyő felporzására, ami 10 grain (0,648 g) lőport jelentett. A másik ok a lövedék méretének növelésében keresendő: a pontosabban illeszkedő 0,65”-es golyó jobban tömítette a rendszert, így kevesebb lőpor is elegendő volt azonos lövedéksebesség eléréséhez. 120 grain (a 130 grain töltetből 10 graint levettek, szimulálva a serpenyő felporzását) A.4 jelölésű muskétalőporral a 0,64”-es golyó átlagosan 1484 láb/másodperccel, míg 110 grain lőporral a 0,65”-es golyó átlagosan 1508 láb/másodperc sebességgel hagyta el a csövet. Vagyis a hatékonyság még javult is.

A lövedékméret növekedése felvetette a betölthetőség kérdését. A golyók ugyanis azért voltak ennyire kicsik, hogy az egyre jobban koszolódó puskacsőbe tölthetőek maradjanak több lövés leadása után is. A kisebb töltet ugyanakkor kevesebb szennyeződést hagyott. Ennek vizsgálata érdekében kiválasztottak két kifejezetten szűk csövű simacsövű puskát. Az egyik csöve 0,69” helyett 0,688”, a másiké 0,687” volt. Ezekkel ezer lövést adtak le, és azt tapasztalták, hogy elegendő volt 200 lövésenként tisztítani a csöveket, ami sokkal több volt annál, mint amire a katonának szüksége lehet egy nap alatt.

Ahhoz tehát, hogy pontos ballisztikai rekonstrukciót hozzunk létre 1508 láb/másodperc lövedéksebességet kell elérni. A fegyver rendelkezésünkre áll: eredeti, lőképes állapotú 1822M amerikai gyalogospuska a tesztfegyver, mely 1833-ban készült Harper’s Ferry-ben. A 0,65”-es golyóhoz elkészíttettem az öntőformát, így a lövedék is megfelelt a szabályzatnak. Már csak a lőportöltet maradt.

A lőkísérletekhez Swiss 1,5Fg szemcseméretű muskétalőport használtam. 130 grain (8,4 g) töltet kellett ahhoz, hogy elérjem az 1508 láb/másodperc kezdősebességet, vagyis ballisztikai szempontból ez tekinthető a 110 grain A.4 muskétalőpor megfelelőjének. Vagyis az eredeti 19. századi amerikai puskapor erősebb volt, mint a Swiss 1,5Fg. Máris egy izgalmas eredmény.

A lőkísérletek során ballisztikai radarral rögzítettem a lövedék sebességét egyszerre 5 távolságon. Ez lehetővé tette, hogy a teljes ballisztikai görbe felrajzolható legyen, ugyanis kiszámíthatóvá vált a lövedék alaki tényezője (a ballisztikai koefficiens a 0,65”-es golyó esetében 0,101). Ez minden lövedékre egyedileg jellemző szám, mely azt mutatja, hogyan hat az adott formára a levegő közegellenállása. Ennek segítségével QuickTarget szoftverrel készítettem el először az energia és sebesség görbét 1000 méter távolságig.

A 460 m/s-mal induló 0,65”-es ólomgolyó 2790 J torkolati energiával indul, vagyis akár vadászatra is alkalmas lenne a fegyver a hazai jogszabályok szerint. A lövedék mozgási energiája 870 méteren esik 100 J alá. E határ alatt már nem valószínű, hogy sebesülést tudna okozni.

A másik izgalmas táblázat azt mutatja, hogy a lövedék milyen pásztázóképességgel rendelkezik. A célzó vonal felett és alatt 0,5 m tartományt adtam meg, mint vitális zóna. Ez közel megegyezik egy felnőtt ember felsőtestének függőleges kiterjedésével, vagyis ezen belül biztosan súlyos találattal kell számolni.

A korabeli harcászati alapelvek szerint a sima csövű puskák sortüzeit 300 lépés (225 m) alatt lőtték. Ez lett tehát nulla pontom. A sima csövű kovás puskák nem rendelkeztek állítható irányzékokkal, vagyis ahogy a távolság nőtt, a katonának úgy kellett egyre magasabbra céloznia. A távolság pontos becslése, és a célzás a sorgyalogos katonának sosem volt az erőssége, ezért olyan fegyverre és töltényre volt szükség, mely a katona előtti teret lehető legnagyobb mértékben pásztázni tudta, vagyis a lövedék nem emelkedett ki a vitális zónából a puskás harcászat külső határáig.

Ideális esetben, megfelelő célzással erre képes volt az 1850. évi szabályzatban meghatározott töltény és a sima csövű gyalogos puska. A ballisztikai görbe 120 m környékén érte el a csúcsát, itt 60 cm-re repült a lövedék a célzóvonal felett. Ez jól mutatja, hogy miért is kellett ezen a távon az ellenséges katona hasára célozni, hogy a becsapódás valahol a felsőtestben lehessen.

A sima csövű kovás puska lövedékének energia és sebesség görbéje

A sima csövű kovás puska lövedékének pásztázóképessége 225 m-re történő célzás esetén

A ballisztikai szoftver segítségével megállapíthatjuk a maximális elméleti lőtávolságot is: 30,1 fokos ideális szögben indítva a lövedéket 1393 m legnagyobb lőtávolság volt elérhető. Ne feledjük azonban, hogy 870 méter felett a lövedék már nem rendelkezett sebesítéshez elegendő energiával.

Az 1822 M kovás puska töltényei az 1850. évi szabályzat tükrében

A filmben két töltény elkészítését mutatom be. Az egyes lövedékkel töltött töltény 110 grain lőport és egy 0,65”-es ólomgolyót, a „buck and ball” töltény pedig 3 db 0,30”-es őzsörétet és egy 0,65”-es egyes golyót tartalmazott. Ez utóbbi a korszak egyik legpusztítóbb gyalogsági tölténye volt, melyet még az amerikai polgárháború idején is használtak.

A töltények féltrapéz formájú papírjait 13×16,5”-es ívekből vágtam ki. Egy ív 12 db papírt adott ki a szabályzat szerint. Minősége lényeges volt, hiszen hatott a töltény pontosságára, tartósságára. A szabályzat szerint 1000 ív „laboratóriumi papír” vastagsága 4” kellett legyen, a csomag tömege pedig 20 fontot nyomott.

Az elkészítéshez szükséges egy kerek profilú farúd, melynek átmérője megegyezik a lövedékátmérővel, valamint lőpormércék melyek pontos méretét megadja a szabályzat. A farúd egyik vége lekerekített, másik homorú volt.

A 110 grain betöltése egy csonkakúp formájú kanállal történet, melynek átmérője felül 0,8”, alul 0,6” volt, magassága pedig 1,35” volt. Az amerikai muskétalőport 76 rész salétromból, 14 rész szénből és 10 rész kénből készítették. Szemcsemérete 1,27-1,79 mm között mozgott, vagyis közel megegyezett a mai 1Fg szemcsemérettel.

A töltények elkészítésének szabályzatban leírt folyamatát végigkíséri a videó. Azokat 10-esével csomagolták pakkokba. Minden pakkba helyeztek egy 12 db kapszlit tartalmazó csomagot is. A csomagolópapírt méhviasz, lenolaj és terpentinolaj elegyével vízhatlanították. A töltényeket 1000 darabonként ládázták, mindegyiken feltüntetve a gyártás helyét és idejét.

A szabályzat szerint egy 19 főből álló csapat egy 10 órás munkanap alatt 10000 db töltény elkészítésére és csomagolására volt képes.

Konklúzió

Az amerikai sima csövű puska teljesítménye megfelelt a hasonló európai fegyverek ismert adatainak. A csappantyús sima csövű puskák ugyanakkor igen rövid ideig álltak szolgálatban, hiszen az 1850-es évek már a huzagolt fegyverek általános rendszeresítéséről szólt. A folyamat ugyanakkor lassú volt, az 1849-49. évi szabadságharc idején, a krími háborúban, az 1859. évi szárd-piemonti-francia-osztrák háborúban, az amerikai polgárháborúban még nagy mennyiségben álltak szolgálatban, így ballisztikájuk megismerése izgalmas adalékot biztosít a kor harcászatához.

Németh Balázs, 2024. augusztus