魔鬼不能立足於旋轉的物體?近代歐洲人對膛線的迷信理解!
根據現有的記錄,早在十五世紀末期,有膛線的火器就已經在歐洲出現,神聖羅馬帝國皇帝馬克西米連就使用過帶有膛線的火繩槍。
不過有意思的是,最早的膛線其實是直線形而非螺旋形。一般認為,維也納的卡斯博·克勒於1498年,第一個在槍管內加工出膛線。但他一開始的動機卻並非是為了提高射擊精度。正如前文所說,當時的槍匠已經用注入鏜光槍管,減少彈丸與槍管之間游隙等辦法改善槍械的射擊性能。然而,能和槍管良好密合的球形彈丸會因為摩擦力和槍管內空氣壓力的緣故,變得難以裝填。為了解決這個問題,卡斯博·克勒創造性地在槍管內壁上加工出兩條直線凹槽,讓空氣能由此排出,同時也能降低槍彈受到的摩擦力,以此來解決裝彈困難的問題。但隨後人們卻驚奇的發現,帶有這種直線膛線的槍械射擊精度有了明顯的提高。這種意外的收穫讓槍匠們大為驚喜,並開始研究如何能以此來進一步提高槍的準確性,於是另一種「傳統經驗」就又在這時發揮了作用。
弓箭手們很早就知道,可以將箭的尾羽按照一定的傾斜角度來安裝,這樣射出後的箭桿就會繞其軸心線自轉,可以極大的提高箭在飛行時的方向穩定性。當時的人們並不知道緣何旋轉會帶來這樣的效果,一個流行的說法是:魔鬼以到處搗亂為樂,讓箭變得不準自然也是它們搗的鬼;而魔鬼不能立足於旋轉的物體,因此它們也就不能用邪惡的力量使旋轉的箭從直線飛行中脫離。這種說法充滿了神話色彩,但槍匠顯然從弓箭手們的經驗中受到了啟發。在紐倫堡、維也納和萊比錫登記,人們都發現過製造於十五世紀末期到十六世紀初期的螺旋膛線火繩槍,其中一些的膛線已經模糊得幾乎無法辨認,這是因為它們製作時膛線就刻得比較淺。此後,槍匠們很快就發現較深的膛線效果更好。
不過,更深的膛線也帶來了別的問題,首先使得槍械的生產成本更加昂貴。比如在1542年由倫敦市長所發布的公告中,為一套(普通的)包括胸甲、護臂、護腿和護頸頭盔的准槍騎兵甲定下的價格為45先令(摺合當時的二又四分之一磅白銀);而同一時期的1549年,一位住在諾曼地區的貴族為了他「精巧而準確,帶有異常華麗花紋的螺旋膛線獵槍」付出了70個先令。由此可見,一支製作精良的螺旋膛線獵槍,其造價已經遠超公認價格昂貴的盔甲等裝備了。
不過線膛對槍械射擊精度的提升確實非常顯著:一本寫於1534年的筆記中曾經有過這樣的記載:「用他的帶有螺旋膛線的獵槍,在一百德尺(約60—80米)外射落了樹上的椋鳥。」這種射擊精度,在當時顯然是非常驚人的,因此歐洲人一直沒有停下對於線膛武器的研究。
不過,在這個過程中,對於為什麼螺旋膛線能夠提高槍械的射擊精度,歷史上曾經存在過很多有趣的討論和爭議。一些人認為,膛線的存在進一步限制了彈丸在槍管中的運動,因此才起到了提高精度的作用。但這個觀點很快得到了另一些人的反對。因為按照前面一批人的解釋,長條形彈丸比球形彈丸更不容易發生振動和彈跳,因此也應當有更好的精度。但使用滑膛槍射擊時,球形彈丸卻明顯比長條形彈丸更加適合,後者往往一飛出槍口就開始翻滾,射擊精度和有效射程也都隨之大打折扣。這個現象一度使得很多學者百思而不得其解,直到現代彈道學和空氣動力學得到完善之後,人們才對其有了深入的了解和認識,但這些已經顯然不屬於本文的討論範圍了。
另一種流傳廣泛的說法,就是那句「魔鬼不能立足於旋轉的物體」。這一說法因為和神學扯上了關係,因此在一段時間內得到了廣泛認可。一些「好事之徒」試圖通過實驗來驗證這一說法,卻意外的發現,不管使用任何神聖儀式——這中間包括了祈禱、由神職人員給予賜福、用聖水驅魔、在槍彈上雕刻禱文、甚至使用可以辟邪的銀質子彈等等,都無法提高滑膛槍的射擊精度。這一結果顯然出乎所有人的預料,以至於有人開始質疑,是否線膛槍才是「惡魔的武器」?其驚人的射擊精度只是魔鬼誘惑人心的一種新花樣?在這種想法的趨勢下,一些地區的教會甚至宣布線膛槍為非法。但數個世紀前教宗的禁令尚不能阻止十字弩被廣泛使用,幾個地區教會的禁令自然更無法對線膛槍的傳播產生多大阻礙了。
當時的歐洲正經歷了文藝復興,傳統封建神學對思想的禁錮正在逐漸崩塌。於是學者們開始嘗試使用科學的手段來解釋各種現象,而非這種將一切都推給萬能的上帝。
很快,兩種新的理論又被提了出來。第一種理論認為,旋轉的子彈實際上是在空氣中「穿行」前進的,其過程類似於鑽頭鑽入木板。而不旋轉的子彈在飛行時就要完全靠衝擊力來「擠開」空氣,其過程類似於將釘子釘入牆壁。兩者相較之下,顯然是前者更容易保持飛行的穩定性,因此線膛槍才會比滑膛槍更加準確。由於時代的局限性,這種說法自然是錯誤的,但這一觀點在當時相當流行,相較於其他說法,「鑽頭」的原理顯然也更符合人們的常識。因此,一些槍匠們開始根據這種理論來改進槍膛的設計,比如增加膛線的數量、減小膛線纏距(槍管中的膛線旋轉一周所前進的距離,纏距越小,彈頭的轉速就越高,彈頭的穩定性就越好;但並非轉速越高彈頭的穩定性就越好,過高的轉速反而會使彈頭失穩)等。通過這些改進和嘗試,人們逐漸發現了諸如膛線和彈頭的匹配等一些問題,進而間接推動了內彈道學的發展。
第二種理論認為,膛線可以增加子彈與槍管之間的摩擦力,因此會對尚未飛出槍管的子彈產生阻滯和延遲作用,這就能使得發射葯最大限度的發揮其推進力,進而讓槍彈的飛行速度更快、彈道更直,這樣也就提高了槍械的命中率。這一說法在現在看來顯然是錯誤的,但在物理學和彈道學都不成熟的當時卻具有相當的說服力。受此影響,彈藥和膛線的設計都得到了一定程度的改進,結果歪打正著,由此帶來的直接影響就是改善了槍支的閉氣性能。但對於前裝槍來說,閉氣性能方面的改進無非是進一步減小彈丸與槍管之間的游隙,使之能和槍管良好密合。這樣雖然確實能提高射擊精度,但也帶來了第二個問題,裝填困難。
對於使用球形彈丸的滑膛槍來說,「裝填」並不是太大的問題。受限於當時的加工水平,球形彈丸本身不可能和槍管完全密合,因此在彈丸外要使用紙片或布片包裹來加強閉氣,這在一定程度上反而減小了裝填時的阻力。但線膛槍則不同,為了保證子彈能夠旋轉,必須讓彈丸嵌入膛線之內,因此彈丸的直徑必須要略大於槍管內徑——換言之,線膛槍裝填的時候比滑膛槍「更緊」,因此也就更加費力。加上這一時代的彈丸大多使用軟鉛製成,雖然利於讓彈丸嵌入膛線,但同時也增加了裝填時的阻力。一些早期的線膛槍甚至需要用木槌敲擊通條才能將槍彈裝填到位,這就使得線膛槍的射速較之滑膛槍慢得多,有時候甚至一分鐘都未必能發射一次。對於民間的獵手來說,裝填速度慢可能不是什麼太大的問題,但對於軍隊來說,這就非常難以接受了。因此,儘管線膛槍有著射擊精確、有效射程遠的優點,但在很長一段時間裡都未能在軍事領域得到廣泛使用,甚至到1803年—1815年的拿破崙戰爭時期,也只有少量獵兵、散兵和輕步兵使用線膛槍。(這其中也有價格和步槍產能的因素)
▲滑膛槍用的球形彈丸
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