Несколько достижений первой половины XIX века резко увеличили могущество стрельбы и быстро перевели «Смуглую Бесс» в разряд устаревших вооружений. Первыми из этих изобретений следует считать бумажный патрон и капсюль. В 1807 году священник из Шотландии Александр Форсайт запатентовал ударный состав для воспламенения пороха, а в 1814 году Томас Шоу из Филадельфии изобрел капсюль – медный колпачок, наполненный ударным составом, который взрывался от удара бойка. Ударное воспламенение уменьшало количество осечек, особенно в сырую погоду, тем самым увеличивая эффективность мушкета. Позднее эта технология облегчила переход к заряжанию с казны. К 1840 году британская армия была оснащена ударными мушкетами. Однако другие недостатки гладкоствольного дульнозарядного мушкета – неточность боя, малая дальность и медленность заряжания – сохранились. Еще в середине века американский эксперт по артиллерийскому вооружению писал об армиях Европы: «Большая часть пехотных сил большинства Великих держав Европы все еще вооружена обычными мушкетами, поскольку произвести одновременную быструю смену вооружения для огромного количества людей чрезвычайно трудно»[24].
Если пуля недостаточно плотно вжималась в нарезные каналы ствола, страдала меткость стрельбы, однако тугую пулю приходилось заряжать очень долго. Эти недостатки были устранены благодаря развитию нарезки и боеприпасов. Гюстав Дельвинь во Франции в 1826 году и Уильям Гринер в Англии в 1835 году добились успехов в разработке экспансивных (расширительных) пуль, которые было легче заряжать. В 1849 году офицер французской армии капитан Клод Этьен Минье запатентовал продолговатую пулю – сначала коническую, а затем цилиндро-коническую, – полое основание которой при выстреле заряда расширялось и заполняло канавки нарезного канала ствола. Комбинация пули Минье, ударного капсюля и нарезного канала ствола позволила создать оружие, которое относительно легко заряжалось без применения молотка, имело повышенную точность и большую дальность боя. Это оказалось последним усовершенствованием стрелковых возможностей дульнозарядного оружия [Fuller 1945: 110-Ш][25].
Усовершенствование нарезки, изобретение капсюля и пуль Минье повышало стрелковые характеристики дульнозарядного ружья, но для его перезарядки стрелку по-прежнему приходилось вставать в полный рост. Это отнимало много времени – скорость стрельбы обычно составляла менее двух выстрелов в минуту – и было опасно. А вот закладка заряда с казенной части обещала более простую и менее опасную перезарядку. Механизм, с помощью которого осуществляются заряжание ружья, собственно выстрел и смена заряда, называется затвором. Возможно, первым широко использовавшимся затворным устройством стало изобретение, запатентованное американским полковником Джоном Холлом в 1811 году и имевшее первоначально кремневый замок, а позднее адаптированное для капсюльного воспламенения. В 1827 году Иоганн Николаус фон Дрейзе изобрел пулю, в основании которой находилась доза детонационного состава, воспламеняемого посредством иглы; позже он разработал затвор с ударником, в котором спусковой крючок освобождал иглу, пробивавшую бумажный патрон и вызывавшую детонацию. В 1841 году прусская армия приняла на вооружение винтовку Дрейзе, получившую название «игольчатое ружье». Игольчатое ружье могло делать семь выстрелов в минуту, тогда как дульнозарядное ружье Минье – только два. (Более поздние дульнозарядные ружья имели большую дальнобойность, зато еще одно казнозарядное ружье – французское «Шасспо», меньшего калибра – оказалось и легче, и точнее, и еще дальнобойнее.) Высокая скорострельность давала прусскому солдату, вооруженному игольчатым ружьем, значительное психологическое преимущество. Кроме того, солдат мог заряжать казнозарядное ружье и стрелять из него, лежа на земле, легко и безопасно чистить его, а пользование механизмом не вызывало затруднений[26].
Однако игольчатое ружье имело и ряд недостатков. Игла или спиральная пружина могли сломаться или согнуться и перестать попадать в капсюль, заряд содержался в бумажном патроне, значительная часть пороховых газов вырывалась через казну, и боеприпасов расходовалось очень много. Дополнительные трудности создавало производство. Хотя гладкоствольных ружей было много, переделывать их в игольчатые было очень сложно. Игольчатые ружья были высокоточным изделием и обходились в производстве дорого. Поэтому, хотя этому виду оружия уделялось много внимания, повсеместно оно принято не было. Упомянутый выше американец, эксперт по боеприпасам, писал:
Пруссия – единственное крупное государство, в котором вооружение такого рода было принято исключительно для военных целей, и отсутствие какого-либо воспроизведения данной системы кажется молчаливым признанием общего неодобрения ее другими странами[27].
Процитированные слова были написаны накануне начала потока усовершенствований в системах заряжания с казенной части – в период с 1860 по 1871 год только в Соединенных Штатах было получено 500 патентов на механизмы такого заряжания. Скорострельность увеличивалась за счет применения откидного, кранового или скользящего затвора – механизма, вставляющего в камору патрон из гильзы с пулей, закрывающего казенную часть, фиксирующего патрон в боевом положении и взводящего боек. Экстрактор на затворе извлекает из
патронника пустую гильзу или осечный патрон. В однозарядных ружьях затвор извлекает стреляный патрон и одним движением вставляет новый. В 1857–1861 годах на вооружение английской кавалерии были экспериментально поставлены четыре карабина с затвором: Шарпса, Терри, Грина и Уэстли Ричардса. В 1864 году в Англии была внедрена разработанная американцем Джейкобом Снайдером система переделки дульнозарядной винтовки Энфилда в казнозарядную с откидным затвором на шарнире. Следующим шагом в усовершенствовании казнозарядного оружия стали ружья Пибоди и Мартини-Генри с клиновым затвором и ружье Бердана со скользящим затвором. В 1867 году Англия приняла на вооружение ружье Мартини-Генри с усовершенствованным механизмом запирания, созданное под металлический патрон. Похожие модели – фактически вариации ружья Пибоди – создали в Австрии и Баварии Верндл и Вердер. В 1866 году французы приняли на вооружение ружье Шасспо с продольноскользящим затвором, заряжавшееся бумажными патронами. Кроме того, замена стали на железо увеличила долговечность ствола и уменьшила количество разрывов и осечек из-за его дефектов[28].
Одним из недостатков казнозарядных ружей был прорыв пороховых газов через имевшиеся щели. Эту проблему практически ликвидировало усовершенствование патронов. Швейцарец Замуэль Иоганнес Паули изобрел патрон со встроенным детонатором и в 1812 году запатентовал затворный механизм для патронов из бумажной гильзы с металлическим донцем. Наличие капсюля позволяло использовать для обтюрации или герметизации казенной части расширяющуюся гильзу, что предотвращало утечку газа. Однако такое уплотнение требовало точной работы механизма затвора, что было недоступно металлообработке того времени. Металлические патроны со встроенным воспламенителем, снарядом или пулей и расширяющейся гильзой обеспечивали идеальную герметизацию. Как и в игольной системе, металлическим патроном можно было стрелять и без капсюля. Однако в отличие от игольной системы металлическая гильза не имела спирального механизма с зарядом – заряд помещался непосредственно в металлический корпус, что упрощало изготовление. Металлические гильзы были трех типов. В шпилечном патроне, изобретенном в 1836 году французом Лефоше и усовершенствованном в 1847 году англичанином Гринером, штифт, выступающий из гильзы рядом с основанием, находится в непосредственном контакте с детонирующим составом. В патроне кольцевого воспламенения, изобретенном французом Флобером в 1847 году, детонирующий состав запрессован в закраину донца гильзы. В патроне центрального боя, изобретенном Поте (также французом) в 1855 году, капсюль установлен в полости в центре основания, что обеспечивает более надежное воспламенение[29].