结构简单可靠的燧石打火步枪被发明后,很快在欧洲各国流行起来,经验的积累加上逐渐成熟的制造工艺又催生了新的技术。16世纪80年代前后,住在伊比利亚半岛上的西班牙人首先发明了L形火镰。击发时,燧石夹上的燧石与火镰摩擦产生火星,同时磕开火镰使其向前旋转,原来被火镰下平面盖住的引火盘就会被打开,火星顺势而入点燃引火药。使用这种新型枪机的火器最先被比利牛斯山的民兵部队所使用,因此也被后世称为“民兵式”。
这一发明看似简单,但意义重大,影响深远。虽然只是调整了燧石打火枪机火镰的形状,但改进后的L形火镰下部增加了一个小平面用于盖住引火药入口,实际上是兼做保护盖之用,可见其既增加了可靠性又减少了零部件——原来的自动引火盘保护盖由于涉及许多细小复杂的加工工艺,所以制造相当麻烦。
因为原来的燧石打火枪机结构有单独的引火盘保护盖,所以在待击状态下只要前推火镰就能实现保险,但改成L形火镰后很显然就不可以这么操作了,不然引火药会洒出去,于是为了武器携带的安全性,需要另外设置单独的保险机构。
不过西班牙人似乎并没有注意到这一缺陷,从而导致早期在外参战的不少西班牙军官死伤在自己携带的武器之下。为了尽量避免这种安全隐患,那时最好的携带方式就是空枪状态,也就是先不装填弹药——也许这就是当初西班牙将这种燧发武器最先配备给民兵,而不配给一线军队使用的原因。
◆土耳其民兵式枪机的长枪枪机部分,有待击保险阻铁
◆北非海盗使用的火枪上采用的民兵式枪机(外视图),采用类似英国狗锁式枪机的杠杆保险
◆北非海盗使用的火枪上采用的民兵式枪机(内视图)。该枪机不是复刻品而是实物,可以看出当时该地区高超的加工水平
◆土耳其使用的带有民兵式枪机的手枪,有待击保险阻铁
◆西班牙使用的带有民兵式枪机的长枪枪机部分,有待击保险阻铁
此后,通过借鉴英国式枪机的保险和法国的待击保险原理,民兵式枪机不断完善。后来使用该枪机结构的步枪一直被奥斯曼帝国军队使用,直到它被火帽步枪所取代;这期间该类型步枪还被带到了其他伊斯兰地区。该枪机结构的步枪也曾一度被意大利军队所采用,俄国的哥萨克骑兵也曾大量装备。
标准的民兵式枪机上的L形火镰是直角设计,而且在与燧石的摩擦面上刻有多道齿条,用于增加摩擦力以便产生更多的火星。后来其他的欧式枪机没有采用类似设计,而是沿用了自燧石打火步枪时代延续下来的弧形接触面。弧形接触面的火镰可能比较耐用,因为一些原本采用直角接触面的民兵式枪机还采用了可更换式火镰的设计,后来也有一些民兵式枪机直接采用了曲面形火镰,还有的则去掉了用于增加摩擦力的齿条。
后来,被欧洲各国所广泛采用的民兵式枪机结构还曾借鉴法式枪机的两段式击锤设计:用手动方式向后扳动击锤,第一个位置是携行状态(保险位置),该状态不妨碍火镰下端封闭引火盘,且击锤簧未被完全压缩,方便安全携带;继续往后扳动击锤,就到了待击位置,此时击锤簧已经被完全压缩到位。需要时,从携行状态拔枪后,将击锤直接后扳到待击位置,再扣动扳机就能直接发射。
虽然原理一样,但它同法式枪机的机构完全不同,因为民兵式枪机采用横动阻铁,而非法式枪机上的旋转阻铁,这是为了实现待击保险而设计的待击保险阻铁。
◆民兵式枪机的直角接触面,带有多道齿条
扣动扳机后,待击保险阻铁完全缩进机匣,然后撬动击发阻铁内缩以脱开击锤;击锤前冲后,击锤内侧面一直被封住的击发阻铁孔使其不能伸出,直到击锤后转到其最低处越过击发阻铁孔后,击发阻铁才能伸出阻止击锤前冲以实现待击。同时为了防止待击状态下击锤意外脱开,待击保险阻铁的伸出量要大于击发阻铁,就像法式枪机上待击保险槽比击发槽要深一样。这种结构巧妙而简单,有点儿类似现在设计的两段式扳机结构。
燧发步枪所使用的燧发枪机自“民兵式”之后又发展出多种样式,其中最具代表性的包括波罗的海式(Baltic-lock)、英国式或狗锁式(English-lock or Dog-lock)、法国式(French-lock)。
◆西班牙使用的带有民兵式枪机的腰带手枪,将枪身侧面的钢制长条插到腰带里即可携带该枪
当然,各种技术之间总是会互相影响、互相借鉴的,现在再回过头来看看燧石打火枪机的“鼻祖”——波罗的海枪机。
出于简化机构的目的,波罗的海燧石打火步枪后来也取消了引火盘自动保护盖结构,并将火镰改为L形,“进化”为新式的波罗的海燧发枪机。但这样一来也出现了同样的“走火”问题,于是有了两种“保险”的设计方案:一个是增加一个额外的旋转式引火盘保护盖,当L形火镰打开(呈保险状态)时就由它来盖住引火盘的入口;另一个设计比较有特点,即将原L形火镰分解为两部分——火镰接触面和与之相连接的L形支架,L形支架实际起到封闭引火盘的作用,而L形支架上就是可沿竖轴旋转的火镰接触面,保险时只要旋转L形支架上的火镰接触面到枪身侧面,使得燧石无法接触它即可,射击时再把火镰接触面转回来,就恢复到L形火镰的“标准姿态”。
英国内战中曾大量使用各式各样的燧石打火步枪和早期燧发步枪,在战后又根据使用反馈,部分采用了带有L形火镰枪机的燧发步枪(当时英国军队还在大量使用各种火绳步枪)。不过这些燧发步枪仍然采用从燧石打火步枪延续下来的横动伸缩式阻铁。为了解决没有携行保险的问题,这些燧发步枪特别增设了一个钩形杠杆,用于将待击的击锤钩住,这样装填好弹药后也可以安全携带,射击时只需将钩形杠杆后拉使击锤脱开即可扣动扳机——这被称为“狗锁式枪机”或“英国式枪机”燧发步枪。
◆常见的波罗的海枪机,大都是击锤簧外露样式
◆火镰上固定了一个弹簧片,用于在待击和保险位置时的定位
◆火镰转出时的状态
◆火镰没有转出时的状态
这些燧发步枪伴随英国军队四处征战,在早期的殖民战争中曾被大量使用,直到1720年才被闻名世界的“棕贝斯(Brown Bess)”步枪所取代。
◆侧后面观察英国式枪机长枪
◆采用英国式枪机的短枪
◆后期型英国式枪机长枪的保险状态
◆法国式枪机的保险状态(半待击)
◆法国式枪机的待击状态
据记载,法国人马林兄弟在17世纪20年代前后发明了比较完善的燧发枪机,这种“法国式枪机”在意大利燧石打火枪机的基础上增设了待击保险槽,并使用了L形火镰。该结构被认为是燧发步枪发展历史上最完善的一种枪机结构,之后一直被广泛使用,直到燧发步枪被火帽步枪所替代。
法国军队于1650年开始陆续装备使用“法国式枪机”的燧发步枪,但它真正被大规模制式采用则是在1717年之后。此前,法国军队主要还是装备仿自瑞典的火绳步枪,另外法国也是最早在军队里采用插入式刺刀的国家。之后,英国、荷兰、奥地利、西班牙、普鲁士等国也陆续采用了类似“法国式枪机”的设计。“法国式枪机”可谓影响深远,以至后世一提到燧发步枪就会首先想到“法国式枪机”,其在某种程度上甚至变成了燧发步枪的“特指”。
可见,使用燧发枪机的燧发步枪是燧石火器大类中的佼佼者,也可以说是各类燧石火器最后的辉煌!在16世纪末期的欧洲,使用燧发枪机的燧发步枪已经成为战场中的主角。燧发步枪的口径、尺寸和重量相对火绳步枪均大幅度下降,但其射速有所提高,基本满足了当时军队对于步枪的作战要求。虽然直到“第一次鸦片战争”期间,英军还在使用类似“法国式枪机”的棕贝斯步枪,但燧发步枪从技术层面来说,其实早已走到尽头——因为自其诞生之初至此后的200多年间一直没有什么改进。
燧发步枪虽然已经较为完善,但是仍存在在阴雨天射击时不容易发火,在大风天时火星可能被吹偏等问题;此外,其最大的缺点还是比较明显的射击延迟(燧石与火镰碰撞产生火星,到点燃引火药,通过传火孔引燃发射药所需要的时间),这在射击快速运动目标(比如打猎)时能明显感觉到,并且这一延迟还不是常量,因此使用者也不能很好地估算出提前量。
◆独特的西班牙腰带燧发手枪
◆带有单独手动保险的燧发枪,保险在击锤的后面
◆法国式燧发枪
◆在法国式枪机基础上发展而来的燧发盒式枪机,多被用于隐蔽型手枪
◆美国狩猎用火帽步枪