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第 3 章 · 第 2 節 金屬定裝彈:黃銅的物理學與紙殼的黃昏#

從紙到銅:一條材料的階梯#

後裝的夢想早在 Pauly(1812)就喊出,但真正卡住它的不是槍機,而是彈藥:紙殼本身無法承受高壓、無法閉氣;法國 Chassepot(1866 制式)用橡膠墊圈閉鎖,早期尚可、久用即廢,且紙殼在膛內燒穿、傷槍。

通往成熟之路分三步:

  1. 邊緣發火(rimfire):1854–1857 年間,美國的 Hiram Berdan(其晚名 Berdan 步兵團與散兵師更快為人所知)與 Daniel Wesson / Rollin White(Smith & Wesson 與 .22 槍管鑽孔專利)推動了整彈殼均含雷汞的邊緣擊發彈——彈殼邊緣就是底火,結構無比簡單,但殼必須極薄、彈極弱。同一思路下,英國在 1860 年代中期的後裝試驗中也評估過 rimfire 過渡方案,但軍用化普遍受限於 rimfire 的低壓上限。
  2. 定裝化的中央底火:更早,美國牙醫 Edward Maynard(1845 tape-primer 已是個雛形)與真正關鍵的 Christian Sharps、以及日後的 Morse(約 1858 美國)——已試做全金屬中心發火彈;Boxer(英國,1860s 上半)與 Berdan(美國內戰後赴俄、1870 前後;即著名俄系 Berdan 步槍)各自發展出簡單可靠的金屬底火盤(primer cup);Boxer 的底火彈喙位偏彈底一體嵌入,成為英國型彈,Berdan 雙火孔盤則成為歐陸俄系。兩大底火家族自 1867–1870 年代起平行沿用至今。
  3. 黃銅彈殼的膨脹閉鎖:真正的定海神針。

技術原理:以材料的塑性閉氣#

黃銅(銅鋅合金)兼具兩個性質:彈性與塑性。擊發瞬間:

\[ P_{\text{gas}} \sim 40\text{–}60\ \text{MPa} \;\Rightarrow\; \text{壳壁發生塑性脹大(連同頸緣)、密貼膛室} \;\Rightarrow\; \text{氣體無從外洩} \]

殼體貼住膛室壁施行閉氣(obturation)——不需要橡膠、不需要精密研磨的金屬面貼合,靠的是材料小小的「屏息式變形」。退役後銅殼回彈些許,退殼易、用彈筒可多次復裝。這一物理常數,將後裝槍從「可以打」推到「可以戰」。

制度的混亂過渡(1866 前後)#

  • 1866 年的普奧戰亂迫在眉睫,急轉而的法國來不及開發厚金屬彈,只以 Tabatière(1864 前後轉換方案——前一裝開膛、斷(hinged)膛尾,取「鼻菸盒」之形)把 Chassepot 前的老款 Minie 前裝槍改造為可用中心底火彈的暫時式後裝步槍,聊以濟急。
  • 英國則以 Snider–Enfield(1866 規劃、1867 大量換改)轉換,使用 Boxer 底火黃銅殼。
  • Peabody(美國,1860 年代早期的昇落式槍機)獲瑞士採用,其閉鎖構想日後由 Martini 改良,成為 1871 年英國正式制式的 Martini–Henry。

1870 年代,各國軍隊的第一代金屬定裝彈單發步槍全面成軍。但定裝彈真正的發大財高潮,要等下一節的戰場——克尼格雷茨。