Duża zmiana w produkcji amunicji. Progres po ponad 100 latach
Broń palna działa na prostej zasadzie, polegającej na wypchnięciu pocisku z lufy przy pomocy ciśnienia gazów prochowych powstałych w wyniku spalania materiału miotającego. Zasada ta ma kilkaset lat, ale podczas wieloletniego rozwoju procesu produkcji amunicji, zdarzyło się kilka, można rzec, kamieni milowych. Prześledźmy tę drogę.
Na samym początku broń palna istniała w postaci armat, arkebuzów lub później muszkietów. Wszystkie opierały się na zasadzie odprzodowego ręcznego dozowania prochu czarnego, a później umieszczania pocisku. Zapłon prochu w zależności od rozwiązania początkowo odbywał się przez podpalenie lontu.
W późniejszym czasie popularniejsze stały się zamek skałkowy lub kołowy. W obydwu przypadkach chodziło o uzyskanie iskry w wyniku tarcia skałki o krzesiwo, która wpadając na panewkę, zapalała ścieżkę prochową prowadzącą do lufy.
Ostatnim etapem tego rozwoju był system kapiszonowy, który stał się popularny na początku XVIII w. Kapiszon był miedzianą lub mosiężną miseczką wypełnioną inicjującym materiałem wybuchowym. Detonacja kapiszona ustawionego na kominku z podprowadzoną ścieżką prochową następowała w wyniku uderzenia w niego kurka.
Wszystkie te systemy były dość zawodne. W szczególności problem stanowiła wilgoć oraz czas pomiędzy naciśnięciem spustu a oddaniem strzału był różny. Ponadto w przypadku stresu na polu bitwy użytkownik mógł niechcący załadować np. podwójny ładunek prochowy lub np. kombinację ładunek prochowy plus pocisk plus ładunek prochowy plus pocisk. Odpalenie takiej mieszanki zazwyczaj kończyło się katastrofalnym zniszczeniem broni oraz poważnym poranieniem lub śmiercią strzelca.
Rewolucją było umieszczenie spłonki z materiałem inicjującym, ładunku prochowego oraz pocisku w jednym elemencie, czyli łusce. Pierwszym człowiekiem, który tego dokonał, był szwajcarski wynalazca Jean-Samuel Pauly. W 1812 roku opatentował on rewolucyjną na ówczesne czasy koncepcję naboju scalonego oraz broń korzystającą z tego rozwiązania.
Koncepcja opierała się na zastosowaniu mosiężnej spłonki z materiałem inicjującym jak w kapiszonie przykręconej do papierowej/tekturowej łuski z ładunkiem prochowym oraz osadzonym pociskiem. Sama broń wygląda trochę jak dziwna dwulufowa strzelba, gdzie dwa kurki służą do napinania mechanizmów uderzeniowych. Ponadto kurki w przednim położeniu blokowały pokrywę zamka przed jej otwarciem podczas strzału. Warto zaznaczyć, że detonacja ładunku miotającego w spłonce odbywała się poprzez jej zbicie przez, najprościej to ujmując, igłę. Z tego powodu późniejsze rozwiązania nazywano igłowymi, a sam element z czasem wyewoluował w iglicę.
Wynalazek nie wzbudził ogromnego zainteresowania i Pauly nie zdołał przekonać do niego żadnej ówczesnej armii. Nawet sam Napoleon odrzucił jego wynalazek, ponieważ wymagałby dwóch rodzajów prochów, był bardzo drogi i skomplikowany w produkcji oraz istniały obawy dotyczące bezpieczeństwa nowej konstrukcji. O ile dwa pierwsze zastrzeżenia miały trochę sensu, to trzecie już nie. Nowość była tak naprawdę bezpieczniejsza i łatwiejsza w obsłudze. Jedyne co tutaj trzeba zrobić, to naciągnąć kurki, podnieść klapę do góry, załadować dwa naboje, zamknąć klapę, oddać strzał i powtórzyć sekwencję.
Nie było tutaj ryzyka ze zbyt dużym ładunkiem prochowym, strzał był szybszy, a błysk spalającego się prochu został odizolowany od strzelca, pozwalając mu się skupić na celowaniu. Nie bez znaczenia była też szybkostrzelność wynosząca 12 strzałów na minutę, co w dobie muszkietów mogących w najlepszym przypadku oddać dwa lub trzy strzały na minutę było rewelacyjnym wynikiem.
Konstrukcja została doceniona przez bogatych strzelców cywilnych lub myśliwych. Po prostu była to broń zbyt awangardowa jak na swoje czasy, a sam system na szerszą skalę zyskał na popularności dopiero około 50 lat później w postaci karabinów igłowych Chassepot czy Dreyse.
Papierowe łuski okazały się nietrwałe, a próby ich wykorzystania w pierwszych konstrukcjach szybkostrzelnych pokroju kartaczownicy Gatlinga nie były zbyt udane ze względu na wysoki współczynnik zacięć. Z tego powodu szybko różni konstruktorzy doszli do decyzji o wykorzystaniu mosiądzu jako taniej i łatwej w formowaniu alternatywy. Z czasem też zaczęto wykorzystywać stal pokrytą lakierem lub poliamidem (zabezpieczenie antykorozyjne) jako tańsze rozwiązanie, ale przyjęło się ono w zasadzie głównie w państwach bloku wschodniego z Rosją na czele. W porównaniu z mosiądzem stal trudniej się odkształca się, powodując gorsze uszczelnienie komory nabojowej.
Amerykanie przyjęli pierwsze wzory broni na amunicję scaloną z metalową łuską pod koniec wojny secesyjnej, a Francuzi w 1874 r. Reszta państw szybko podążyła za resztą i amunicja z papierową łuską zniknęła z użytku.
Następnym krokiem było zastosowanie znacznie mocniejszego prochu bezdymnego zamiast prochu czarnego, ale konstrukcja naboju nie uległa większym zmianom za wyjątkiem pokrywania ołowianego rdzenia pocisku płaszczem z miedzi lub innych metali. Wzrost prędkości wylotowej spowodował gwałtowne zwiększenie zanieczyszczenia lufy ołowiem, pocisk ulegał deformacji, pogarszając celność. Rozwiązaniem było pokrycie ołowianego pocisku płaszczem z miedzi, mosiądzu lub stali. Ostatni materiał jest tańszy, ale w potrafi zużywać lufę w dwukrotnie/trzykrotnie szybszym tempie w porównaniu do miedzi.
W ten oto sposób doszliśmy do aktualnego wzoru naboju, który nie zmienił się już od ponad wieku. Były co prawda próby wprowadzenia do użytku amunicji bezłuskowej w formie projektu karabinka G11 od Heckler&Koch zainicjowanego w 1970 roku, ale brak łuski powodował wiele problemów. Największymi były samozapłon amunicji oraz jej delikatność. Ostatnimi czasy pojawiła się koncepcja zastąpienia metalowej łuski plastikową wykonaną z polietylenu.
Zastosowanie plastiku niesie ze sobą szereg zalet. Największą jest o około 30 proc. niższa masa w stosunku do łuski metalowej, co odczuwalnie wpływa na masę przenoszonego zapasu amunicji. Dla porównania 1000 sztuk amunicji kal. 7,62x51 mm NATO waży 25 kg, a przy zastosowaniu plastikowej łuski wartość ta spadnie do 17,5 kg. Zaoszczędzone kilogramy można przeznaczyć na zabranie większej ilości amunicji, dodanie opancerzenia pojazdu czy śmigłowca, zabranie więcej paliwa zapasów lub innego sprzętu.
Drugą najważniejszą kwestią jest niższy nawet o 20 proc. koszt produkcji, istotnie wpływający na cenę oraz brak potrzeby wykorzystywania metali w produkcji łuski. Tymczasem polietylen stosowany m.in. w reklamówkach jest wszędzie.
Trzecią kwestią jest fakt, iż plastik jest po prostu złym przewodnikiem ciepła, przez co łuska nie podgrzewa ścianek komory nabojowej. Ogranicza to ryzyko samozapłonu, czyli efektu polegającego na tym, że broń strzela sama, ponieważ bardzo wysoka temperatura komory nabojowej może doprowadzać do samoistnego zapłonu ładunku miotającego w łusce. Jest to dość sporadyczne zjawisko, bo rzadko kto kiedy wystrzeliwuje się tys. lub więcej pocisków w ciągu minuty lub mniej. Swego czasu firma Dillon Aero przeprowadziła test odporności na samozapłon amunicji Trure Velocity (ich parter biznesowy) przy pomocy miniguna M134D. Na amunicji mosiężnej samozapłon dokonywał się po oddaniu 1500 strzałów, a na plastikowej amunicji od True Velocity po 2200 strzałach do samozapłonu nie doszło (łuska się stopiła po 5 minutach).
Minusem plastikowej łuski jest jej trójelementowa konstrukcja z metalowym dnem niezbędnym do przeprowadzenia ekstrakcji z komory nabojowej. Po prostu plastik nie jest w stanie przetrwać tego procesu. Drugą sprawą jest jej niekompatybilność z rodzajami broni mającymi rowkowaną komorę nabojową, której przykładem są np. karabiny HK G3.
US Army już od paru lat poszukuje rozwiązań mających odchudzić amunicję o minimum 10 proc. Odpowiedzialne jest za to jedno z biur wykonawczych DoD Joint Lightweight Ammunition Integrated Product Team (JLAIPO) badające rodzaje amunicji z plastikową łuską, a drugim miejscem ścierania się koncepcji jest program m Next Generation Squad Weapon (NGSW). W postępowaniu NGSW biorą udział trzy zgrupowania podmiotów, z czego dwa oferują rozwiązania oparte na plastikowej łusce.
Pierwszym z nich jest drużyna składająca się z Beretty, LoneStar Future Weapons oraz True Velocity oferująca nabój 6.8 TVCM (6,8×51 mm), który po wymianie tylko lufy wraz z komorą nabojową można zastosować w istniejących konstrukcjach zasilanych amunicją kal. 7,62x51 mm NATO. Wliczamy w to szeroki wachlarz broni wsparcia oraz wyborową. Jest to koncepcyjnie najtańsze i najłatwiejsze do wprowadzenia rozwiązanie, ale będzie się wiązać ze zmianą karabinka podstawowego M4A1 na konstrukcję bezkolbową RM277.
Konkurentem jest zespół Textron Systems, Heckler & Koch i Olin Winchester oferujący najbardziej zaawansowany koncept amunicji teleskopowej 6,8 mm.
Amunicja teleskopowa wyróżnia się tym, że pocisk nie wystaje poza obrys łuski, tylko jest zamknięty wewnątrz. Jest to najbardziej kompaktowe rozwiązanie i jeszcze lżejsze, oferujące 37-proc. redukcję masy w stosunku do klasycznej amunicji w mosiężnej łusce. Jest to największy progres, ale z drugiej strony kompletnie niekompatybilny z aktualnie stosowanym uzbrojeniem. Wprowadzenie tego rozwiązania będzie więc najdroższe i najtrudniejsze do wdrożenia.
Historia pokazywała, że zazwyczaj wybierane były rozwiązania pod kątem kosztów, ale jak będzie w tym przypadku, to dowiemy się w przyszłym roku, kiedy Amerykanie wybiorą zwycięzcę programu. Może też wygrać propozycja SIG Sauera obstającego przy metalowej łusce mogącej wytrzymać jeszcze wyższe ciśnienie i oferującego koncept najbardziej zbliżony do obecnie używanego połączenia karabinków M4 i broni wparcia M249 SAW. Pewne jest, że reszta państw NATO podąży za zwycięzcą. Jeśli nie w NGSW, to pewnym jest raczej użycie amunicji z plastikową łuską w innych programach prowadzonych przez np. JLAIPO.