Техническое многообразие
Моделей пневматического оружия было создано великое множество, подчас весьма причудливых конструкций: ружья с мехами, ударными насосами, резервуарами и др.
Поначалу как эффективное стрелковое оружие они не воспринимались всерьез и годились только для тренировочной стрельбы или охоты на мелкую дичь. Стреляли такие ружья стержнями, стрелками и свинцовыми шариками.
Подъем производства «ветровых ружей» (как их называли в старину) начался с появлением технических возможностей для изготовления совершенных нагнетательных устройств и вентильных систем.
Человек, как это часто бывает, подражал природе, в данном случае – своим легким.
«Ветровые ружья» с мехами
Было совсем несложно приладить к духовой трубке механический прибор, действующий подобно человеческим легким – к этому времени уже появились кузнечные и органные меха.
Первое известное ружье этого типа принадлежало шведскому королю Густаву II Адольфу, погибшему в 1632 г. в ходе Тридцатилетней войны. В стокгольмском музее оружия Livrustkamer хранится изящное ружье, датируемое около 1580 г. Ложа ружья обтянута бархатом, украшена золоченой оковкой. В прикладе размещены меха цилиндрической формы, при выстреле сжимаемые в продольном направлении мощной пружиной. Более раннее оружие этого типа неизвестно.
Интерес к «ветровым ружьям» возрос в середине XVIII века с появлением ружей с духовыми мехами (меха с дугами и кожаной обтяжкой наподобие тех, которые в наши дни применяются в грилях). Перед выстрелом меха растягивались, напрягая пружины. Это осуществлялось вращением коловорота, четырехграннный вал которого был расположен в задней части довольно объемистого приклада. После нажатия спуска пружины резко сжимали меха, при этом воздух с большой скоростью (ударообразно) перетекал в канал ствола. Ствол крепился к ложе при помощи штифта в передней части. При освобождении фиксатора казенная часть ствола приподнималась (при помощи плоской пружины) для заряжания. В качестве снарядов использовались железные штырьки с пучком щетины на конце и кожаной оболочкой посередине.
Давление воздуха в этом оружии при выстреле создавалось невысокое, однако для стрельбы по мишеням на дистанции 10-15 м как в помещениях, так и на открытом воздухе, его было достаточно. Для повышения точности стрельбы ружья, как правило, оснащались шнеллерными механизмами и диоптрическими прицелами. В стволы часто вставлялась латунная трубка-лейнер, поскольку латунь лучше поддавалась полировке, и снаряд проходил по каналу ствола с меньшим трением. Это также позволяло избегать коррозии, вызываемой конденсированной влагой.
«Ветровые ружья» с мехами, за небольшим исключением, производились в «треугольнике», образованном городами Прага, Вена и Мюнхен. Ружья, изготовленные в XVIII веке отличались полными ложами, позже преобладали половинные ложи. Они имели гладкую, отшлифованную латунную оковку, а на месте, где обычно расположены замки, с обеих сторон в ложу были врезаны пластины. Широкое распространение и завидная популярность этого типа оружия приходится на вторую половину XVIII столетия. Позже они стали появляться все реже, их вытесняли «ветровые ружья» других систем.
«Ветровые ружья» с резервуарами
Довольно большой мощностью обладали ружья с резервуарами, предварительно наполненными сжатым воздухом. Однако, воплощение этой новой и весьма оригинальной идеи в жизнь стало возможным лишь после изобретения воздушного насоса. На самом старом из известных ружей с воздушным резервуаром, на стволе имеется надпись: «Macht mich Hans Koler von Kitzing Anno 1644» («Меня изготовил Ганс Келер из Китцинга в году 1644»).
Изобретение другого подобного ружья с резервуаром приписывается магдебургскому бургомистру и инженеру Отто фон Герике, датируется оно 1650 г.
Немаловажную роль в истории разработки ружей с резервуарами сыграл гессенский ландграф Людвиг VIII (1697-1765 гг.). Будучи страстным почитателем охоты, он привез мастера-оружейника Бослера (возможно, Босслера) из г. Целлы в родной Дармштадт. При гессенском дворе работали, в общей сложности, три Бослера – Йоганн Петер и его сыновья Фридрих Якоб и Йоганн Филипп. В то же время при дворе работал еще один знаменитый оружейник, заслуживающий упоминания, – Венцлау из Эренбрайтштайна.
Скорее всего, мастером, который наряду с превосходными ружьями с кремневыми замками конструировал «ветровые ружья», был сам Бослер-старший. Видимо, Венцлау учился у последнего, потому что ружья работы обоих мастеров имеют идентичную конструкцию. На первый взгляд ружья Бослера и Венцлау ничем не отличаются от огнестрельного оружия с кремневыми замками. Замок располагался на правой стороне ложи, в нем зажат кремень, высекающий искры при спуске. Но при этом происходило не воспламенение порохового заряда, а на короткое время открывался клапан воздушного резервуара и пуля, обернутая пластырем, разгонялась в стволе.
Тщательно осмотрев ружье, многие задавались вопросом: «А где же резервуар?» Оказывается резервуар располагался... в прикладе. В искусно выдолбленную полость приклада вставлялся кованый стальной баллон. Последний был спаян медью внахлест во всю длину. В его горловину и дно вставлялись вентили. Передний вентиль соединялся со стволом. Задний – был предусмотрен для присоединения воздушного насоса. Насос привинчивался со стороны затылка приклада. Накачивание воздуха происходило следующим образом: стрелок прижимал шток с поперечной штангой ногами к земле, а ружьем двигал вверх-вниз. При этом нижний вентиль впускал воздух внутрь резервуара и не выпускал обратно.
Мощность резервуара
Такого рода «ветровые ружья» с воздушными резервуарами были вполне пригодны для применения в охотничьих или военных целях.
Насколько сильно можно «от руки» накачать такой резервуар? Произведем несложные расчеты. Определяющими факторами являются масса человека, накачивающего резервуар, и площадь поршня. Предположим, что масса человека равна 65 кг (то есть сила тяжести = 638 Н), а диаметр поршня равен 15 мм. Площадь поршня в этом случае равна 1,77 см2. Теоретически максимальное давление, посильное для данного человека, составит 360,5 Н/см2 = 36 Бар. Человек же массой в 100 кг может создать давление до 55 (!) Бар.
Съемные резервуары могут быть накачаны внешним насосом до гораздо большего давления благодаря рычажным системам, умножающим силу накачивающего человека. По некоторым данным, самые прочные из них можно было накачивать до давления 200 Бар.
Уже в наше время были проведены испытания ружья Бослера. Наполнив резервуар ружья из баллона до давления 38 Бар, выстрелили с расстояния 90 м по стальной пластине. При этом свинцовая пуля диаметром 14,5 мм превратилась в шайбу диаметром 5 см. Это говорит о том, что энергии удара вполне достаточно для того, чтобы «уложить» оленя. Памятная доска в замке Кранихштайн гласит: «В году 1749 Людвиг VIII застрелил из ветрового ружья оленя на расстоянии 154 шага». Что ж, вполне прилично для пневматического оружия!
Оба вентиля резервуара имели сильные спиральные пружины из бронзы, прижимающие клапаны с уплотнениями для удерживания давления воздуха. Уплотнения изготавливались из жиро-дубленой или хромо-дубленой кожи барсука. Изнутри резервуары покрывались смолой с целью предотвращения коррозии (при падении давления образовывался конденсат), по той же причине пружины изготавливались из бронзы. Вентили, смазанные жидкой смолой, ввинчивались нагорячо. Благодаря этому давление в резервуарах сохранялось от нескольких дней до недели и более! Таким образом, одной накачки воздуха хватало, чтобы произвести до десяти выстрелов без существенного изменения точки попадания. Пуля при заряжании заворачивалась в смазанный жиром пластырь.
Боевые «ветровые ружья»
Многие мастера-оружейники создавали ружья подобного типа самостоятельно или же без существенных изменений копировали систему Бослера.
Позже стали изготавливать ружья со сменными прикладами-резервуарами. Прекрасный экземпляр такого ружья со сменным прикладом, изготовленный австрийцем Христофом Рисо, хранится в венском историческом музее. Внешне это ружье также похоже на кремневое.
Достойна упоминания еще одна система ружей с воздушными резервуарами. Это оружие с шаровидными резервуарами, которые привинчивались к стволу. Такие ружья применялись как правило для охоты на голубей. Они использовались довольно долго, вплоть до XIX века, в основном в Англии и назывались «Collector Guns» (мода стрелять всевозможных птиц и коллекционировать их чучела обусловила название этого оружия).
Особой популярностью пользовались винтовки с резервуарами системы Жирардони. Тирольский часовой мастер, механик Бартоломео Жирардони разработал свою винтовку в 70-е годы XVIII века и в 1778-79 гг. предложил ее австрийскому военному ведомству. В 1780 г. «ветровое ружье» Жирардони было принято на вооружение австрийской армии – единственная в мире пневматическая винтовка, когда-либо официально принятая на вооружение.
Винтовка была не очень красивой. Роль приклада играл железный резервуар. Он обтягивался кожей, чтобы уберечь щеки солдат в морозные дни. Особенностью винтовки был магазин, вмещаюший 20 свинцовых пуль, который располагался с правой стороны ствола. Благодаря несложному механизму, винтовку можно было быстро перезарядить. Съемного резервуара-приклада, который двумя тысячами движений насоса накачивался до давления 30-35 Бар, хватало на 30 выстрелов. При этом первые десять выстрелов были эффективны на расстоянии до 135 м, вторые десять – до 110 м, последние десять – до 90 м. Дульные скорости пуль достигали 100-150 м/с, этого было достаточно для того, чтобы на указанных дистанциях пробить прочную сосновую доску толщиной 2 см.
Однако, «ветровые ружья» были слишком чувствительными для применения в полевых условиях. И хотя австрийский император даже назначил премию для солдат, которые сохранят свои винтовки невредимыми, лишь немногие из них «вернулись» с поля боя в исправном состоянии.
По причине малой надежности это оружие было в 1815 г. отправлено на склады и больше уже не использовалось.
Винтовки с ударными насосами
Не все конструкторы использовали воздушные резервуары, наполненные заранее. Возникали и иные идеи. Если быстро продвинуть вперед поршень велосипедного насоса, находящийся в цилиндре воздух, будет выходить через переднее отверстие «ударообразно». Если поставить такой насос за стволом, а поршень принудить двигаться под действием мощной боевой пружины то… Именно так функционируют большинство современных пружинно-поршневых пневматических винтовок.
Винтовки, функционирующие по этому принципу, изготавливались еще в 1580 г., т.е. еще до изобретения воздушного насоса как такового. Две винтовки такой системы, которые находятся в оружейной коллекции исторического музея в Вене, относятся именно к тому времени. Внешне они выглядят, как ружья с колесцовыми замками. При взведении колесца у одного из экземпляров натягивается обычная для таких замков пружина, у другого зигзагообразная пружина находится за замковой пластиной. С замком связан поршень, который при выстреле движется вперед, создавая в цилиндре давление.
Напоминает винтовку с колесцовым замком и «ветровое ружье», изготовленное в 1650 г., которое экспонируется в историческом музее Дрездена. Воздушный цилиндр ружья размещен в прикладе, поршень приводится в движение V-образной пружиной. На его стволе выполнена надпись: «Hans Stifder in Prag». Речь идет о Гансе Штифтере, который по некоторым сведениям работал на курфюрста саксонского с 1648 по 1677 гг. Эти винтовки были малоэффективны.
В 30-х годах XIX века, с появлением мощных спиральных пружин, все стало иначе. Поршень стал двигаться резче, создавая более высокое давление. Такие «ветровые ружья» с пружинами нового типа экспонировались на выставке, которая состоялась 1 июня 1829 г. в пражском Лихтенштайнпалас. Наряду с Антоном Винцентом Лебедой и Матиасом Новотным памятной