19世纪美国枪械简史(四)

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火药与子弹的装填方式从古至今并未改变，直到19世纪早期，军用弹药的包装方式已由分装改为定装，但枪械的击发装置与装填方式仍沿用着从枪口装填的原始方式。士兵们在装填军用步枪时需要经过繁琐的步骤，包括准备、装药、装弹、压实和击发，整个过程耗时耗力，容易疲劳和出错。这种情况下，最优秀的射手每分钟只能射发4发子弹，而普通士兵在战场上的射速更是无法达标。然而，火帽的普及后，装填动作得以简化，装填过程被总结为9个步骤，包括准备、取出子弹、装药、压实等，使得装填过程明显简化，提高了效率。

后膛装填技术的出现是提高发射速度和装填可靠性的必然趋势。最早可追溯至英王亨利八世时期，后膛装填枪械的结构和设计多种多样，包括可拆卸弹膛、弹膛偏移、橛把开锁、旋转闭锁等，但由于当时的机械设计和加工水平限制，无论是哪种结构都饱受火药燃气密封问题的困扰，导致可靠性差，难以普及。美国是最早开始大量生产后膛装填步枪的国家之一，其中约翰·霍尔和西缅·诺斯的贡献尤为突出。霍尔设计的后膛装填步枪采用弹膛前部可以上抬的结构，而诺斯则发明了铣床，提高了机械部件的精度和互换性。然而，霍尔的生产系统在实现批量生产时遇到了公差问题，影响了燃气密闭性，最终耗时5年和15万元，才逐步完成了生产系统。

霍尔的生产系统通过皮带传动装置实现高速运转，驱动铸铁加工机械，使得金属车铣刨磨和大型部件加工变得更为简单和高效。此外，霍尔还发明了专用零件量具，以确保零件的装配性和可互换性。霍尔步枪和卡宾枪的射速可达到6-8发/分钟，明显高于枪口装填步枪，且在射速和命中率方面具有压倒性优势。然而，霍尔步枪并未能取代滑膛枪成为军队主力武器，原因在于当时工艺水平无法满足弹膛密闭要求，燃气泄漏影响了弹头威力和射击安全。尽管如此，霍尔和诺斯的技术和经验为后膛装填枪械的设计和生产提供了重要启示，促成了1830-1860年间后膛装填枪械设计的成熟。