ライフル銃後装式

ライフル銃後装式砲( RBL) は、それ以前の滑腔砲やライフル銃前装式砲とは異なり、砲身にライフリングが施され、砲後部の 砲尾から弾を装填する砲である。

砲のライフリングによってもたらされる回転により、発射体の方向安定性と射程距離の延長が実現します。砲の後部から弾を装填することで、乗組員が敵の砲火にさらされるリスクが軽減され、砲座や砲塔を小さくでき、発射速度が速くなります。

急速に進歩した砲尾システムと、それによって可能になった強力な新型砲により、要塞化と装甲艦設計における軍拡競争が起こり、 HMSドレッドノート級戦艦が誕生し、第一次世界大戦が始まるまで続きました。

後装式砲で解決すべき主な問題は、砲尾の密閉、つまり発射後に砲尾を密閉して、推進剤（当初は火薬）の燃焼によって発生したガスが砲尾から後方に漏れないようにすることだった。これは安全上の問題であると同時に砲の性能の問題でもあった。推進剤ガスはすべて砲身に沿って砲弾を加速するために必要だったからだ。

2 番目の問題は操作速度、つまり、安全性を保ちながら、発射前に砲尾を閉じ、発射後にできるだけ早く砲尾を開く方法でした。

2 つのソリューションがほぼ並行して開発されました。それは、「スクリュー ブリーチ」ブロックと「スライディング ウェッジ」または「スライディング ブロック」です。

19 世紀半ばに最初の近代的な後装式砲が開発された当時、砲兵用の火薬発射薬は布製の袋に詰められており、発射すると完全に燃焼していました。そのため、金属製のライフル薬莢とは異なり、砲尾機構自体が何らかの方法で閉塞を行う必要がありました。

初期の「ねじ」による砲尾密閉機構は、装填後に砲尾にしっかりとねじ込まれるねじ山付きブロックで構成されていましたが、ねじ山自体では気密密閉を実現するには不十分でした。この状況は、砲尾をできるだけ早くねじ込んだり緩めたりする必要があることでさらに複雑になりました。この状況は、「中断されたねじ」の砲尾ブロックによって解決されました。このブロックの円周には、わずかに小さい直径で交互にねじ山が切られ、ねじ山が切られていない状態が残されており、ブロック全体を完全に挿入して少し回転させてロックすることができます。したがって、ブロックの円周が 2 セットのねじ山と隙間に分割されている場合、ブロックをロックするには、数回転ではなく 1/4 回転回転させるだけで済みます。ただし、ブロックの円周の半分だけがねじ山付きであるため、それに応じて安全性が低下します。

砲尾を密閉するもう 1 つの方法は、発射薬を金属製の薬莢に封入し、発射時に薬莢が膨張して砲尾を密閉し、砲尾ブロックは薬莢を所定の位置に固定するだけで済むようにすることです。これは、砲尾の後部に垂直または水平のスロットを切り込み、薬莢の後ろにブロックを滑り込ませることで、より簡単に実現できます。これが「スライド ウェッジ」または「スライド ブロック」砲尾です。

中世の最初の大砲は後装式で、火薬と弾丸は壺に入れて砲身の後ろに落としたが、密閉性が悪かったため危険で、すぐに摩耗し、より大きな武器に改造することはできなかった。19 世紀までは、前装式のみが使用されていた。

1837年、 マルティン・フォン・ヴァーレンドルフは、水平のくさびで固定された円筒形の尾栓を備えた後装式銃の設計の特許を取得し、1854年にスウェーデンで採用されました。これとは別に、ジョヴァンニ・カヴァッリは1832年にサルデーニャ軍に後装式銃を提案し、1845年に初めてそのような銃をテストしました。

産業革命期の冶金学の進歩により、はるかに高い銃口初速で発射できる後装式ライフル砲の製造が可能になった。クリミア戦争でイギリスの砲兵がナポレオン戦争以来ほとんど変わっていないことが明らかになった後、実業家のウィリアム・アームストロングは政府から新型砲の設計を委託された。1855年にエルズウィック兵器会社とウーリッジの王立兵器廠で生産が開始された。^{[1] [2]}

彼の「アームストロング スクリュー」砲尾は、布製の袋に入った薬莢と火薬の装填物を中空の砲尾スクリューを通して装填し、重いブロックを火薬室の後ろのスロットに下ろし、砲尾スクリューをブロックにしっかりとねじ込んで所定の位置に固定するというものである。ブロックの表面にあるカップを薬室の表面にある凹んだリングに押し込むことで、ある程度の閉塞が達成された。このシステムは、後にクルップが水平と垂直の両方の形式で使用したのと同じ垂直スライド ブロックであったが、アームストロングは金属薬莢に火薬を装填する段階に進めなかったため、完全な閉塞が不可能であったという決定的な違いがあった。^[要出典]

達成された閉塞は、砲の発射力ではなく手作業に依存していたため、不確実で不健全な原理に基づいており、大型砲には不向きでした。アームストロング式ねじ式尾栓砲は当初、イギリス陸軍とイギリス海軍に採用されましたが、最高速度が限られているために砲弾の装甲貫通力が限られること、砲尾が砲から吹き飛ぶことに対する安全性の懸念、砲手に求められる高い技術レベルなどから、イギリス政府は1865年から1880年にかけてライフル銃の前装式銃に戻り、最終的にイギリスは信頼性の高いねじ式尾栓機構を導入しました。

日本帝国軍は戊辰戦争中にアームストロング砲を使用して会津城下町を壊滅させ、住民を速やかに降伏させた。また、イギリスのアームストロング軽野砲は第二次アヘン戦争で中国軍に対して致命的な威力を発揮した。しかし、イギリス陸軍と海軍は、操作が比較的簡単で安全な閉塞システムを備えた、より大型で高出力の後装式砲が開発されるまで、前装式に戻ることを好んだ。

ヨーロッパでガトリング砲会社の販売代理店として働いていたアメリカ人技術者ルイス・ウェルズ・ブロードウェルは、袋詰め式RBLの張り子の閉塞カップを金属製のガスリングに置き換え、1861年にこの発明の特許を取得し、その後1864年と1866年に完成させた。ほとんどの国がブロードウェルに設計使用料を支払ったが、ドイツではクルップ社がそれを盗んで無料で使用した。^[3]

その一方で、フランスは、前装式よりも装填が速く、威力が高く、安全性が高く、砲身の閉塞の問題も解決できる後装式砲の開発に取り組み続けました。1875年に開発された、中断式ねじ尾栓を備えたラヒトレ 95 mm 砲は、最初の 3 つの要件をほぼ満たし、砲身の閉塞の問題も部分的に解決しました。

最終的に、 1877 年に導入されたde Bangeシステムは、発射時に膨張して砲尾を密閉するグリースを含浸させたアスベスト パッドで閉塞の問題を解決しました。de Bange システムは、今日に至るまで、その後のすべてのスクリュー式砲尾の閉塞システムを形成しました。英国は、劣った「アームストロング カップ」閉塞システムでいくつかの初期実験を行った後、1880 年代初頭に後装式砲に de Bange 砲尾を採用しました。

英国、フランス、米国は、ほとんどの口径にねじ込み式の銃尾を好んだが、最初に実装されたド・バンジュの中断式ねじの大きな欠点は、銃尾ブロックの円周の半分しかねじを切ることができず、そのため銃尾を安全にロックするにはかなり長いものが必要だったことであり、発射後に銃尾を開くには、回転させてねじを緩め、ねじを引っ込め、横に振るという 3 つの別々の動作が必要だった。装填には、この 3 つの動作を逆に行う必要があった。そのため、これは「3 動作ブロック」と呼ばれ、動作が遅かった。

ロンドンでトルステン・ノルデンフェルトの下で兵器設計者として働いていたアクセル・ヴェリンは、1889年から1890年にかけて、階段状の断続ネジ式ヴェリン砲尾でこの問題を解決した。この砲尾には、直径が徐々に大きくなる段階的なネジ山が刻まれており、ネジの半分だけにネジ山が切られているのではなく、ネジ山の割合は段数/(1 + 段数)であった。つまり、大型の銃の砲尾に4段のネジ山があれば、ネジの80%にネジ山が切られ、ネジがずっと短くなり、砲尾も短くなった。これにより、2回の動作で砲尾を緩めて振り出すことができた。これが「2動作断続ネジ」砲尾である。

また、1890 年代初頭には、ボフォース社のアレント・シルフェルスパーレが、アームストロング モデルに似たオジバル スクリュー ブリーチを発明しました。このモデルは、横に振る前にスクリューを引き抜く必要がなくなりました。ボフォース社は、20 世紀に入っても中型砲にこのモデルを使い続けました。エルズウィック社の円錐スクリュー ブリーチも、コンセプトが非常に似ています。

対照的に、ドイツのクルップ社は、口径 16 インチ (410 mm) までの砲に、ねじ式砲尾ではなく「水平スライド ブロック」式砲尾を採用しました。これは、いくつかの点でオリジナルの「アームストロング スクリュー」に似ていました。砲尾の開いた後端から砲身に弾丸と火薬カートリッジが挿入され、鋼鉄製のブロックが砲尾に切り込まれた水平スロットに差し込まれ、砲尾の後端が閉じられました。

しかし、アームストロングと異なり、クルップは大型ライフル薬莢のように金属製薬莢に火薬を装填し、発射時に薬室壁に向かって膨張して砲尾を効果的に密閉した。水平および垂直の両形態のスライドブロックと金属製薬莢は、第二次世界大戦後までドイツの砲尾システムとして好まれ続け（例：7.5 cm Pak 40）、一部の現代砲兵でも現在でも使用されている。

最初の速射軽砲は、1880年からイギリスで製造された1インチのノルデンフェルト砲でした。この砲は、1870年代後半から1880年代前半にかけて、小型で高速に移動する魚雷艇から大型の軍艦を守るために特別に設計されたもので、ヘルゲ・パルムクランツが設計した成功したライフル口径のノルデンフェルト手回し式「機関銃」の拡大版でした。この砲は、硬化した先端と真鍮製のジャケットを備えた固体鋼弾を発射しました。

1880年代半ばには、対魚雷艇防衛用の砲として、重量3～6ポンド（1.4～2.7kg） の爆発式「コモンポイント」砲弾を発射する、口径47mmと57mmの新世代のホッチキスとノルデンフェルトの「QF 」砲に取って代わられた。

フランスのオチキス社は1886年から軽量の47mm艦砲としてQF 3ポンド砲を製造した。この砲は魚雷艇などの小型高速船に対する防御に理想的であり、すぐにイギリス海軍に「オードナンスQF 3ポンド砲 オチキス」として採用された。 ^{[4]この砲は}エルズウィック・オードナンス社によってライセンス生産された。

オチキス砲とノルデンフェルト砲はどちらも、弾丸、薬莢、雷管が一体となった単一カートリッジとして弾薬を装填しました。薬莢は発射時に砲尾を密閉し、垂直にスライドするくさび (ブロック) が薬莢を所定の位置に固定します。これらの新しい砲には反動制御装置が組み込まれており、これにより照準の一貫性が確保され、一動作で装填でき、薬莢を挿入するとすぐに発射でき、発射後には薬莢を排出できます。これらの特性は「速射」砲の特徴です。これにより砲兵の新しい基準が確立され、発射サイクルを数分ではなく数秒で測定できるようになりました。

英国では、1880 年代後半から 1890 年代前半にかけて、6 インチまでのすべての口径に真鍮製の薬莢が使用されていました。しかし、英国設計の速射砲 (英国の用語では「QF」で、金属製薬莢の装薬と同義になりました) では、引き続きネジ式の砲尾ブロックが使用されていましたが、その機能は単に薬莢を所定の位置に固定することであり、閉塞を提供することではありませんでした。6 インチ QF 砲によって発生する強力な後進力には、可能な限り長いねじ山を持つしっかりと固定された砲尾ねじが必要でした。しかし、発射時に薬莢を固定するのに十分なねじ山を持つ基本的な中断ねじでも、回転、引き抜き、発射後の横への振り、そして発射前の逆方向の繰り返しという 3 つの動作が必要でした。

エルズウィック兵器会社(アームストロングの兵器部門) は、前方に向かって直径が一定ではなく減少する円錐形の中断ねじスクリューを開発した。これにより、2 回目の「引き抜き」動作がなくなり、回転と振り払いの 2 つの動作のみが必要になった。これは長続きせず、イギリスはウェリンの段付き中断ねじが使用可能になってから数年のうちに、5 インチ (130 mm) 以上のすべての砲に袋詰めの爆薬を採用した。

• アームストロング砲
• 英独海軍軍拡競争

• ニュージーランド王立砲兵協会、砲尾機構
• WL ラッフェル、銃 - ライフル銃の尾栓機構
• ウィリアム・F・フルラムとトーマス・C・ハート、米海軍、「兵器と砲術の教科書」、第 4 章、砲尾機構、米国海軍研究所、メリーランド州アナポリス、1905 年発行