转轮打火枪
在转轮打火枪问世之前,火绳枪都是使用火绳点火发射的。这种点火方式对于火绳枪手来说是相当危险的,因为他们浑身挂满了火药瓶,还要不断地给火绳枪装填火药,点燃的火绳与火药近在方寸之间,稍有闪失就会引火烧身,更不要说把一支装有弹药的火绳枪藏在怀里随身携带了。另外,在夜间点燃的火绳还会暴露目标,招致敌人的攻击。再长的火绳也有燃尽的时候,所以火绳都是在开火之前才点燃,并装在火绳枪上。由于火绳枪无法做到随时发射,所以如何改进火绳枪的安全性、便携性并且做到随时发射,就成了火绳枪自问世之后100多年来人们一直探寻的问题。
公元1515~1517年,德国纽伦堡的钟表师约翰·吉夫斯发明了转轮打火枪,从而解决了人们长久以来的困扰,并且开创了枪炮火石打火发射的时代。博学大师莱昂纳多·达·芬奇也在其著作《科地琪安隆提科》中留下了转轮打火枪的草图。据推测,其年代在16世纪初,因此在火器发展史上留下了一个未解之谜。但是火器史学界对于转轮打火机构源自钟表弦轴原理这一说法,还是持有比较一致的观点。
转轮打火机按转轮和转轮簧的防护型式,可划分为全外露式、转轮外露式和内藏式3种。内藏式防护性好,但清理火药残渣比较困难;全外露式防护性差,但清理火药残渣比较容易,从艺术观赏的角度审视,其机械美感最佳;转轮外露式集中了两者的优点,应用最为广泛,所以笔者在此主要介绍外露式转轮打火枪的特性及其模型制作。
转轮打火枪是用燧石打火引燃的前装枪,这种转轮打火枪的零件主要有:带锯齿的钢轮、链条、弹簧和击锤等,击锤头上有一隧石(即打火石),靠钢轮表面的细齿与隧石摩擦而发火点燃火药。射手射击前,需用小板手卷链条,在卷链条的过程中将弹簧压缩,弹簧张开带动钢轮旋转,整个过程就像闹钟的发条。尽管转轮打火枪是人们在克服火绳枪种种不便的基础上产生的,但是,关于其诞生,却没有一个准确的说法。
有人认为是德国钟表师约翰基弗斯发明了这种枪,也有人说是意大利科学家发明了转轮式发火装置,更有人活灵活现地说这种枪的发明者是一个偷鸡者,并编出了这样一个似乎可信的故事:这个偷鸡贼经常在夜间去作梁上君子,他偷鸡时使用的主要工具就是火绳枪,但是,火绳枪又容易暴露目标,于是,他开动脑筋,发明了这种较为隐蔽的转轮打火枪。笔者反复查阅相关资料,认为德国钟表师约翰基弗斯发明转轮打火枪的故事较为可信。
钟表师的故事
故事中说,出身于16世纪初的基弗斯在钟表界颇有名气,他不仅能造出各种造型别致的精美手表,对各种枪械也有浓厚的兴趣,并亲手制作过不少精美的火绳枪。一天,基弗斯家中来了个客人,客人在抽烟点火时,用的不是当时流行的火柴,而是用古老的燧石摩擦点火方式,燧石闪亮的火花瞬间引起了基弗斯的灵感,他把钟表上那带锯齿的旋转钢轮与能够产生火花的燧石相结合,凭着他的经验和智慧,于1515年研制成功了世界上第一支转轮打火枪。基弗斯发明成功的转轮打火枪引起德国军方的关注,很快,这种枪便开始装备德军骑兵和步兵,1544年,德国与法国交战,当时德军骑兵装备了转轮打火枪,法国军队仍装备火绳枪。战斗进行中,突然风雨大作,装备火绳枪的法军几乎没能打出一枪一弹,而以转轮打火枪为主要武器的德军骑兵则越战越勇,将法军士兵打得落花流水。不久,屡遭失败的法国国王也雇用了相当数量的同类骑兵,这些骑兵也配备了转轮打火枪。这样,转轮打火枪慢慢成为骑兵的主要武器。然而,转轮打火枪并不是完美无缺的,它不仅结构复杂,造价昂贵,使用麻烦, 而且在钢轮上有污染时还不能可靠地发火,于是,人们又开始研制新的“点火”方式。
典型的转轮打火枪的枪管仍然采用前膛结构,枪膛药室侧方有传火孔与底火盘相通,底火盘顶部有可以前后滑动开合的盘盖,用以防止点火药飞散并具有保险功能,有的盘盖设计为可以受盘盖开启凸轮的控制。扣压扳机时,转轮轴旋转,盘盖开启凸轮推动盘盖杠杆打开盘盖,因此防护效果更佳。转轮轴一侧有突耳与链条连接,链条另一端固定在转轮簧的一端。转轮轴旋转时,链条拉紧转轮簧。旋转到位时,转轮待发孔被阻铁扣住形成待发状态。转轮打火机机头的前端有夹头,夹头夹持一块前端打磨成刀刃型的火石,机头平时放倒呈保险状态。
此时由于火石与转轮没有接触,即使扣动扳机,也不会走火。有的转轮打火枪还设有手动保险,增加了安全性。
发射时,首先装填发射药和弹丸,在底火盘中装填点火药,并且给转轮上弦,然后把机头扳向底火盘,机头将火石压在转轮上。这时瞄准目标扣动扳机,阻铁解脱转轮,转轮快速回转,转轮齿与火石摩擦产生火花,点燃底火盘中的点火药,进而引燃药室中的发射药,发射药燃气推动弹丸飞出枪膛。
还有一种转轮打火机采用了管式机头,其结构与打火机的火石管相似,发射时将机头竖起,使火石接触转轮打火,平时机头放倒呈保险状态。
初期的转轮打火枪为了提高可靠性,有的打火机还装有备用的火石机头,或者是火绳机头。
为了提高射速,有的转轮打火枪采用了多管型式,但是由于转轮打火机的体积和质量都较大,所以采用双管的较多。有一种双管转轮打火枪别具一格,它采用了箭式造型,实际上是两支转轮打火枪共用一个枪托的型式。
还有的转轮打火枪采用连珠发射式,连珠发射式可以追溯到中国明代嘉靖年间创制的一种单管10连发手持火铳—— “10眼铳”。该铳用熟铁打制,重15斤,铳身长5尺,中间1尺为实心,两头各2尺为铳管,每头平分5节,内装火药与一枚1钱5分的弹丸,每节有一个火门,节与节之间用一层厚纸隔开。发射时先点燃一头靠近铳口处的火药射出弹丸,再依次发射其余的4节弹丸,然后调转铳管,将另一头的5节弹丸相继射出。转轮打火连珠枪只是将火种点火改为转轮打火点火而已,不过同样由
于转轮打火机体积和质量都较大的原因,一般采用二连珠或三连珠。由于连珠枪装填弹药比较费时,而且节与节之间密闭不严时会造成窜火炸膛事故,所以没有得到广泛应用。
在转轮打火枪中还有一枝奇葩,它就是德国制造的一种转轮打火长枪。其奇特之处在于枪托造型。枪托贴腮面按射手腮部曲线倾斜,堪称名副其实的贴腮板,让人联想到小提琴的腮托,加上枪托边缘的涡旋造型,使人更加相信它就是一件乐器。由于贴腮板的形状只适用于射手的一侧腮部,并且由于枪颈受到贴腮板的遮挡,只适用于射手贴腮一侧的手握持,因此是一支彻头彻尾的右手用枪或左撇子用枪。该枪枪托底部上方有金属球 体,当射手穿着胸甲时可以抵在胸甲凹坑处发射,这是火门枪时代骑兵的典型发射姿式。但令人费解的是,这种枪托竟然能够从弓弩时代跨越火绳枪、转轮打火枪时代、燧发枪时代,一直沿用到击发枪时代,历时500余年,其中奥秘值得探究。
转轮打火枪发明之后,即成为骑兵的一种主要武器。1544年,德国骑兵在伦特战斗中使用转轮打火手枪,运用轮番攻击的战术战胜了法国军队。
由于转轮打火手枪不必使用点燃的火种点火发射,并且具有多种保险装置,因此一支装弹待发的转轮打火手枪可以安全地藏在身上,并且可以随时发射。同时出现了一种可以暗藏在衣袖中、固定在手臂上发射的袖筒转轮打火枪,这可能是早期最实用的特工专用枪之一,因此当时欧洲的一些国家明令禁止平民携带和使用转轮打火枪,以防行刺王室贵族。1523年,意大利颁布的城市法规宣称,在没有官方授权的情况下,任何人都不得使用转轮打火枪,违者将当众被砍下一只手。这些禁令制约了转轮打火枪的发展。另一方面,因为转轮打火枪结构复杂、价格昂贵,维护和修理都需要专业人士承担,所以只能成为贵族显示权力和财富的象征,由此也给枪械制造和雕刻的能工巧匠们提供了展示才华的舞台,为后人留下很多令人叹为观止的艺术珍品。各种不同艺术风格和装饰手法几乎都能在转轮打火枪上看到,如象牙制作的枪托和精美的雕刻,镶嵌骨头、螺钿等装饰物,金属部件雕刻浮雕并且镀金包银等等,转轮打火枪也因此被称作古典枪中的贵族。
转轮打火枪存在价格昂贵、维护修理不便的缺点,加之统治阶级的禁锢,所以无法完全取代火绳枪。其使用时间也只有50余年,但它却成为接踵而来的燧发枪的奠基者。 笔者从1992年开始构思设计以16世纪英国转轮打火枪为原型的袖珍工艺枪,且于2003年完成制作。原型枪吸收了德国转轮打火手枪的造型特点,但扳机和转轮的布局向枪口方向偏移,外型线条的过渡连接也更加平滑流畅,整体造型更加优雅大方。转轮罩边缘的绳纹与底火盘构成了绶带花环,造型典雅庄重,禽首梨柱造型的机头精巧且富于灵性,纺锤型的扳机和饰有花边的扳机护圈散发着古典气息,枪托的型体和光影变化十分丰富,具有极佳的观赏性。该枪的整体造型堪称转轮打火手枪中的极品,笔者以该枪为原型制作的袖珍工艺枪获得了“首届中华民间艺术精品博览会”优秀奖。
该工艺枪由56个零部件组成,可以完成8个动作:
(1)底火盘盖可以开合;(2)旋转机头夹头螺栓可以夹紧火石;(3)机头可以定位于待发和保险位置;(4)使用扳手可以旋转转轮轴演示上弦动作;(5)使用推弹杆可以推弹上膛;(6)扣压扳机护圈可以发射;(7)推弹杆可以抽出;(8)火药瓶盖可以打开。
制作工艺和步骤
袖珍工艺枪的制作按5个步骤进行:
(1)制定加工工艺;
(2)根据设计和工艺要求备料;
(3)按照制作工艺准备工具;
(4)手工制作;
(5)组装调试。
制作这款袖珍工艺枪,笔者首先制定出合理的加工工艺。例如转轮上弦扳手的制作,由于工件尺寸较小,且扳手柄部是圆柱体,所以采用了手捻夹持加工制作,既牢固也便于旋转滚锉。但是如果按实际尺寸下料,在加工中就必须倒头夹持,这样容易夹坏已经加工完毕的工件表面,所以下料时可稍长一些,预留出夹持柄部。从加工难度来讲,方孔的难度要高于柄部。本着先易后难的原则,应该先加工柄部再加工方孔。加工时首先将铜棒夹在手捻中,并靠在木桩上,一边旋转一边用平锉上下摆动,滚锉出柄部,然后在头部锉出扳手外形后钻孔,
再用尖锉扩成方孔,最后将夹持用的柄部切除。采用预留夹持柄部的方法大大方便了工件的加工,同时采用手捻夹持工件并利用木桩支撑工件旋转滚锉的方法,使工件的旋转面加工精度得到保证,而先钻孔后扩成方孔的方法使方孔的加工变得简单易行。从上述扳手的加工方法中可以看出加工工艺的重要性,合理的工艺流程可以提高工件的质量并且节省时间。
接下来就要按照设计和工艺要求备料,例如黄铜板、马口铁、钢板、弹簧钢丝的型号和规格,木料的品种和颜色等都要符合要求,才能保障零部件的质量。
原料准备完毕之后,还要按照制作工艺需要准备工具,主要用到6类工具:
测量划线工具——钢板尺、卡尺、划针、样冲等;
夹持工具——桌虎钳、平口虎钳、手虎钳,以及各种花色钳,手捻等;
切削工具——铡刀、剪刀、刻刀、钢锯、什锦锉、丝锥、扳牙、电钻等;
焊接工具——电烙铁、焊锡、助焊剂等;
观察工具——放大镜、显微镜;
特制工具——缠绕弹簧的摇柄,卷制枪管的槽板和心棒等。
制作方法:
(1)枪管的卷制
首先按图纸的要求选择马口铁板,并按图纸尺寸划线后,使用铡刀剪切下料。然后按枪管内径选择合适的钢丝心棒和相应的槽板,将马口铁夹在槽板与心棒之间,使用木锤沿心棒轴向往返轻轻锤打。注意每次锤击力量不可过大,以免出现硬折,同时小心不要划伤马口铁板表面。最后经手工校直整形。
(2)弹簧的绕制
按图纸要求选择用于制作弹簧及摇柄的钢丝。将钢丝夹在卡片纸中间露出头部,然后竖直夹在桌虎钳上,夹持力要适度。将摇柄前端的叉口夹住钢丝头部后旋转摇柄,将钢丝缠绕在摇柄上,缠绕的圈数要多于图纸要求的圈数。因为放松摇柄后弹簧会回弹,所以绕好的弹簧要经过定型并测量尺寸,参数合格后方可使用。
(3)转轮打火机的制作
转轮打火机的许多部位都需要雕刻,例如转轮罩周边的绳纹和装饰以及铭文等都是手工雕刻出来的,而转轮轴和机头下部的梨柱则是用手捻夹住工件旋转滚锉出的。转轮轴穿过机座后铆接固定时,不要铆死,应能转动。机头夹头的夹紧螺栓的螺纹使用丝锥、板牙攻丝制成。按照国际惯例,袖珍古典工艺枪的发火装置都必须取消发火功能,所以该枪没有制作打火轮,底火盘与枪膛药室之间的传火孔也没有打通,只保留了转轮轴旋转上弦的动作。
(4)枪托的制作
枪托下料前应先按实际尺寸用马口铁制作样板,这样无论是下料还是雕刻时都可以随时校对,既可以保证加工精度又可以节省时间。下料时首先将枪托外部轮廓大体成型,再将枪托上部的枪管槽和下部的通条槽开出,然后把中间的机匣槽凿通。由于红木质脆,所以在开机匣槽时,应先打一排通孔,然后再用刻刀剔通。枪托与枪管、机匣、通条管、扳机装配到位后,钻出销孔并用销钉固定。然后精雕枪托外形,安装转轮打火机和铭牌。根据作品风格需要,枪托没有涂漆擦腊,也没有抛光,而是保留了红木的原色和质感。该枪没有采用过多的装饰,手工雕刻的花体字铭文,却在看似不经意之中提升了的艺术品味。
该枪在结构设计上有两个创新之处:一是开放式的整体枪管机匣,解决了强度与安全的难题;二是整体护圈扳机,解决了以前袖珍工艺枪扳机护圈过小时,手指无法伸入其中扣动扳机的难题,而该枪扣压扳机护圈即可实施发射,达到了外形与功能的完美统一。
该枪比例适中,握把握持舒适,可以单手发射,但是因为没有设置瞄准装置,而且弹道比较弯曲,所以射击时难度较大,不过因此也营造了更加深邃的射击意境。
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