Věděli jste, že ráže zbraní mají svůj vývoj, který je úzce zaměřený na možnosti výroby hlavní a závěrů, nebo snad na potřeby uživatelů? Lidé jdou dnes nakupovat třeba zbraně a nebo náboje do nich a vlastně si ani neuvědomují, co si jdou koupit. Dočtou se, že ta či ona zbraň je prostě cool, že reklama mi říká co si mám koupit, ale vlastně ani netuší proč si jdou koupit co jsi koupit právě jdou. Podívejme se na problematiku ráží trochu blíže.

Začalo to střelným prachem

Příchod střelných zbraní úzce souvisí s vynálezem střelného prachu. Na výbušné vlastnosti kombinace dusičnanu draselného, síry a dřevěného uhlí narazili čínští alchymisté kolem roku 850 n. l. Zásluhou obchodních cest do Asie a cestovatelů, jakým byl například Marco Polo se střelný prach a zbraně okolo 12. století dostaly do rukou Evropanů. Ti technologii postupně vylepšovali a přišli s novými typy zbraní a samozřejmě s tím i novými druhy střeliva.

Jak vyrobit Střelný prach

Střelný prach se může leckomu jevit jako nebezpečná nebo nedostupná věc. Zdání však klame. Jeho výroba je jako taková velice jednoduchá, ale doprovází ji hodně alchymie, která často selhává. Nicméně zde je návod a hodně zábavy.

Pomůcky a látky

• okysličovadlo (existuje spousta alternativ)
• palivo vysokoteplotní
• palivo zážehové
• rozmělňovací nádoba (třecí miska, mlýnek, struhadlo...)
• voda
• miska, nebo talíř o velké ploše
• síto
• rozprašovač

Výbušné směsi jsou v naprosté většině tvořeny okysličovadlem a palivem. Jako okysličovadlo může být použito velké množství věcí. Jedinou podmínkou okysličovadla je, aby při zahřívání uvolňovalo kyslík. Pro náš střelný prach použiji sanitr, neboli dusičnan draselný (KNO₃). Tuto látku lze zakoupit v techničtějších drogériích, nebo na internetových shopech se speciální chemií. Jako vysokoteplotní palivo použiji dřevěné uhlí z měkkého dřeva. Tato složka slouží jako samotné palivo směsi. Ideální zážehové palivo je síra. Síra je pevná, ale za poměrně nízké teploty se vypaří, tímto její páry snadno prostupují směsí a mají za následek řetězovou reakci, když jsou zažehnuty. Síru seženete v malém množství v lékárně a ve větším množství v eshopech se speciální chemií. Lze také nadrtit sirnou svíci z drogerie. Toto k teorii výbušných směsí.

Typické složení černého střelného prachu je: 75 % KNO3, 10 % síry a 15 % dřevěného uhlí. V praxi se střelný prach vyrábí buď pro trhací práce s nižším obsahem KNO3 v rozmezí 60 – 70 % a pro vojenské využití s obsahem KNO3 74 – 75 %

Původní černý střelný prach je směs jemně mletého draselného ledku neboli dusičnanu draselného (KNO₃), dřevěného uhlí a síry. Prakticky byl používán až do poslední třetiny 19. století. Termín střelný prach se často používá jako synonymum pro černý střelný prach. Později vynalezený bezdýmný střelný prach je popsán v samostatném článku; ve skutečnosti se totiž jedná o několik druhů různých prachů. Protože terminologie není jednoznačná, u těchto střelných prachů se obvykle uvádí, že jde o bezdýmný (někdy také bezdýmný) střelný prach. Některé prameny potom přímo označují konkrétní podskupiny bezdýmných prachů nazvaných podle jejich složení, jako například nitroglycerinové prachy, diglykosilové prachy a další.

Typické složení černého střelného prachu je: 75 % KNO₃, 10 % síry a 15 % dřevěného uhlí. Použité dřevěné uhlí je ideálně co nejméně vypálené s co nejvyšším obsahem uhlíku. V praxi se střelný prach vyrábí buď pro trhací práce s nižším obsahem KNO₃ v rozmezí 60–70 % a pro vojenské využití s obsahem KNO₃ 74–75 %.

Puškový prach: 75 % KNO₃ + 15 % C + 10 % S

Zápalnicový prach: 75 % KNO₃ + 20 % C + 5 % S

Dělový prach: 75 % KNO₃ + 12,5 % C + 12,5 % S

Trhací prachy se dělí podle obsahu dusičnanu na: 40 % – Lente (pomalé), 75–80 % – Forte (rychlé) a 65 % – Ordinaire (střední).

Původně se pro střelbu využívala přímo směs získaná po smísení a rozemletí komponent. Jednalo se o směs jemných částic nazývanou prachovina. Později se přidávaly postupy, které vedly k vytvoření větších zrn, čímž se dosahovalo pravidelnějších balistických vlastností a tudíž i lepších výsledků ve střelbě. ^[1] Průmyslově vyráběný střelný prach se vyznačuje vysokou homogenitou směsi s přesně definovanou velikostí jednotlivých částic. Toho se dociluje mletím všech složek s určitým množstvím vody a následným sušením směsi. Přesný postup je pochopitelně předmětem chráněného „know how“ jednotlivých výrobců. V současnosti je černý prach průmyslově vyráběn také pro sportovní střelbu z replik starých palných zbraní.

Typický černý střelný prach má následující charakteristiky:

• Výbuchová teplota – 2400 °C
• Detonační rychlost – maximálně 340 m/s
• Poznámka: Černý střelný prach není schopen detonace ani použitím rozbušky. Správně má být deflagrace a deflagrační rychlost. Maximální deflagrační rychlost je asi 900 m/s^[2]
• Energie výbuchu – 720 kcal/kg
• Objem plynů – 280 l/kg
• Tlak plynů – 6900 atm
• Sypná hustota 1,5 – 1,9 g/cm^3[3]

Hustota prachu ovlivňuje rychlost jeho hoření. Černý prach jako trhavina se používá v hustotách pod 1,75 g/cm³.Prach používaný jako střelivina mívá hustotu cca 1,87 g/cm³

Důležitým parametrem prachu je jeho vlhkost, která by měla být maximálně 1%. Při vyšší vlhkosti jsou významně ovlivněny jeho vlastnosti a při 15% vlhkosti ztrácí schopnost zážehu. ^[1]

Klasický černý střelný prach má ze všech běžných výbušnin nejnižší detonační rychlost, která je blízká rychlosti zvuku. Zároveň je jeho výroba velmi levná a pyrotechnické vlastnosti jsou detailně prozkoumány. Z těchto důvodů se stále občas používá jako levná průmyslová trhavina při práci v lomech a jiných odstřelových pracích.

Další uplatnění černého prachu je v oblasti zábavné pyrotechniky, kde je jeho základní předností vysoká stálost vůči mechanickým podnětům a současně snadná inicializace výbuchu.

Naopak v současné době prakticky totálně skončilo využití černého střelného prachu v palných zbraních. Příčinou je především dostatek jiných explozivních produktů s mnohem lepšími výbuchovými vlastnostmi. Kromě toho vzniká při hoření klasického prachu řada velmi korozivních plynů, především oxid siřičitý SO₂, který rychle napadá a ničí kovové součásti palných zbraní. Tento fakt ho prakticky vylučuje z výroby střeliva pro rychlopalné zbraně, kde je materiál zbraně vystaven styku s výbuchovými plyny po značně dlouhou dobu. V této oblasti má naopak velmi významné postavení bezdýmný střelný prach, ať již jako klasický Kordit nebo další výrobky na podobné bázi.

Existuje stále skupina příznivců střelby replikami (kopiemi) historických zbraní, při které se černý střelný prach stále používá. I pro tyto účely je vyráběna náhrada černého prachu prodávaná pod názvem Pyrodex. Tato náhrada má méně koroze-tvorných zplodin než původní černý střelný prach. Přísadami je dosahováno analogických vlastností a efektů jako při použití původního černého prachu. ^[3]

Jednoduchá, nejčastěji používaná chemická reakce je tato:

2 KNO₃ + S + 3 C → K₂S + N₂ + 3 CO₂.

Přesnější, ale stále zjednodušená rovnice je:

10 KNO₃ + 3 S + 8 C → 2 K₂CO₃ + 3 K₂SO₄ + 6 CO₂ + 5 N₂

1. Dusičnan draselný cca 75g nameleme samostatně na co nejjemněji.
2. Dřevěné uhlí cca 20g nadrtíme co nejjemněji.
3. Síru cca 5g nadrtíme co nejjemněji./sírná svíce je ideální/
4. Vodou podmočíme směs síry a uhlí, aby nabyla konzistence směsi jen lehce blátivá. Směs je potřeba dobře propracovat, aby se uhlí spojilo s vodou.
5. Do uhlo-sirného bláta přisypáváme a velmi jemně vmícháváme dusičnan. Ideální je přisypávat přes síto.
6. Vzniklá směs by měla být  trochu tužší bláto, které velmi rovnoměrně rozprostřeme na velkoplošnou misku nebo talíř.
7. Tuto směs necháme pomalu schnout (a to v teplotě pod 35°C). Jednou za čas směs jemně poprášíme vodou na povrchu a rozmělníme do tenčí vrstvy.
8. Jakmile bude směs dokonale suchá tak směs rozmělníme nekovovými nástroji na granule o velikosti cca 0,1-1,5mm v průměru.
9. Prach je hotový. Zda-li bude mít degresivní, nebo výbušné vlastnosti je velice závislé na kvalitě a jemnosti základních surovin.

U co nejsuššího prachu doporučuji vyzkoušet citlivost na tření a náraz, ať víte, co by ho mohlo třeba nehodou vznítit a na co si tedy dát pozor.

první střelivo

První střelivo do předovek se skládalo ze tří samostatných částí - kovové (zpočátku i kamenné) koule, černého prachu a ucpávky, které se vkládaly do hlavně zepředu - odtud název předovky.

Černý prach se obvykle uchovával v tzv. prachovnici, což byla malá nádobka s prachem, jejíž součástí byla i odměrka pro odměření dávky prachu a nasypání do hlavně. Za dávkou prachu následuje ucpávka, která má za úkol oddělit střelu od prachu a zabránit úniku plynů vznikajících při hoření výmetné náplně. Pokud by střela netěsnila, došlo by ke ztrátě tlaku a tak selhání při výstřelu. Ucpávky slouží také k tomu, aby se střela před výstřelem v hlavni nepohnula nebo dokonce nevypadla.

Jako poslední následuje střela, která se vloží do hlavně a napěchuje. Sférické střely (koule) střely byly vyráběny metodou odlévání, která se využívá dodnes. Zajímavostí je, že již v této době měl každý výrobce střeliva povinnost testovat kvalitu, spolehlivost a dokonce i přesnost.

Nabíjení tímto způsobem bylo poměrně náročné a i ti nejlepší střelci byli schopni nabít a vypálit maximálně 3 výstřely za minutu. Iniciace probíhala zažehnutím malého množství prachu na tzv. pánvičce, ze které se impuls přenesl přes otvor (zátravku) a došlo k zažehnutí prachu uvnitř hlavně.

K odpálení iniciační dávky prachu docházelo zpočátku ručním přiložením zapáleného doutnáku. Později se objevily první mechanismy – zámky (dnes bychom řekli spouště), které usnadnily manipulaci, zdokonalily princip zážehu a časování výstřelu. Po prvních doutnákových zámcích přišly komplikované a drahé kolečkové zámky, následovaly zámky křesadlové, kdy po stisknutí spouště kámen sklouzl po křesací plošce a jiskry zažehly iniciační prachovou slož.

Doutnákový zámek (vlevo) a křesadlový zámek

první "jednotný" náboj

Prvním nápadem, jak urychlit nabíjení a zjednodušit manipulaci bylo umístit všechny tři součásti střeliva do malého balíčku (patrony) - předchůdce dnešního náboje. Jednotlivé komponenty se stále nabíjely zvlášť, ale jejich souprava obsahovala přesně odměřenou dávku prachu, střelu i ucpávku v jednom. Při nabíjení se náboj otevřel, nejčastěji roztrhl zuby, prach se vysypal do hlavně a celý zbytek patrony se pak napěchoval.

perkusní zápalky

Perkusní zápalka byla významným krokem ve vývoji střeliva. Perkusní zápalku vytvořilo na více místech světa několik konstruktérů. Jako země původu tedy mohou být uváděny Francie, Anglie a Německo a také USA. Základem perkusní zápalky je kovový kalíšek ve tvaru válce s jedním dnem, ve kterém je zalisována zážehová slož citlivá na úder. Nebylo už tedy potřeba zážeh jiskrou, ale stačil úder na zápalku, což výrazně zjednodušilo manipulaci i spolehlivost.

Zápalka se vkládala do perkusního zámku nasazením na vystouplou část nazývanou piston, ten byl opatřen otvorem vedoucím k výmetné náplni do hlavně. Úderem na zápalku tedy došlo k iniciaci a otvorem v pistonu k zažehnutí výmetné náplně.

Perkusní zápalky se využívaly jak u dlouhých, tak i krátkých zbraní. Existují předovky, zadovky i revolvery používající perkusní zápalky. Tyto zbraně jsou dodnes oblíbené, a to i ve formě malých perkusních pistolí na sebeobranu. Jejich hlavní výhodou je, že jsou dle zákona zařazeny do kategorie C-I. To znamená, že na jejich nabytí není potřeba být držitelem zbrojního průkazu. Zbraň po nabytí, stejně jako u plynovek stačí ohlásit na PČR.

Perkusní zápalky

vylepšování střely

Postupem času se také začalo upouštět od jednoduchého kulovitého tvaru střely. Příkladem může být vylepšená střela (Minié ball), která poskytovala několik značných výhod. Díky své konstrukci nemusela střela příliš těsně pasovat do hlavně, což usnadňovalo a zrychlilo nabíjení. Dostatečného utěsnění pak bylo dosaženo expanzí střely ve spodní části při výstřelu. To ji činilo také velmi vhodnou pro použití ve zbraních s drážkováním hlavně, což dále zvyšovalo přesnost a účinný dostřel. 

Střely typu Minié ball

Opravdovým přelomem ve vývoji střeliva byly první patenty a prototypy zbraní nabíjených zadem přes závěr - tzv. zadovky, které již umožňovaly vkládání jednotných nábojů různých konstrukcí.

jehlovkové patrony

Roku 1826 vyvinul Johann Nikolaus von Dreyse jednotný náboj s papírovou nábojnicí, do které umístil doprostřed mezi střelný prach a projektil zápalku. Její iniciaci vyřešil bicím mechanismem, jehož součástí byla dlouhá tenká jehla (odtud název zbraně „jehlovka“). Ta po stisknutí spouště vnikla do hlavně, prošla vrstvou střelného prachu a došlo k „nápichu“ zápalky.

Zbraň se nabíjela zadem přes válcový závěr a střelba z těchto zbraní již umožňovala 5-7 výstřelů za minutu.

Jehlovková patrona a puška Jehlovka

NÁBOJ LEFAUCHEUX

Autorem toho náboje, který se používal ještě v průběhu druhé světové války pro lovecké účely je Casimir Lefaucheux. Konstrukce náboje se skládala z papírové nábojnice (později mosazné) a mosazného dna se zápalkou, která se aktivovala pomocí ocelového zahroceného kolíčku, který byl umístěn rovnoběžně s dnem a vyčníval do strany.  

Kvůli kolíčku bylo nutné vkládat náboje do zbraně (ať už do komory pušky, či válce revolveru) ve správné poloze tak, aby kolíček zapadl do vytvořené drážky. Nejrozšířenější byly především revolvery systému Lefaucheux, pro něž se náboje s kovovou nábojnicí vyráběly ještě v období první světové války.

Náboj typu Lefaucheux a zbraň na tyto náboje

bezdýmný prach

Používaný černý prach měl několik podstatných nevýhod. Především nižší účinnost a také produkci hustého dýmu, který komplikoval viditelnost a mohl prozradit pozici střelce. Dále také způsoboval zvýšené opotřebení a zanášení zbraně. Proto se začalo uvažovat o jeho nahrazení něčím vhodnějším. Objev bezdýmných prachů se datuje do poloviny 19. století.

Bezdýmný prach díky svým vlastnostem poskytuje mnohem větší výkon, neprodukuje takové množství dýmu, má menší korozivní účinky na zbraň, méně zbraň znečišťuje a je také méně vnímavý na vlhko. 

Z toho důvodu se v současné již výhradně využívá bezdýmného prachu a používání černého prachu v palných zbraních prakticky skončilo. Dnes se černý prach využívá pouze u replik dobových černoprachých zbraní.

moderní náboj

Moderní jednotný náboj se skládá ze čtyř základních komponentů. Je to střela, prachová náplň, zápalka a nábojnice, která to všechno drží pohromadě. Naprosto nejrozšířenějším typem je nyní náboj se středovým zápalem, což znamená, že zápalka je umístěna uprostřed dna nábojnice. U menších ráží se pak využívá principu okrajového zápalu, kdy je třaskavá slož rozprostřena po celém obvodu.

Moderní puškový a malorážkový náboj

Některé nábojové ráže jsou tu s námi dodnes, jiné se již nepoužívají a některé se dokonce vracejí. Objevují se pak i nové ráže a typy nábojů ve snaze vylepšit vlastnosti těch stávajících. Jako příklad "dlouhověkosti" můžeme uvést náboj 9 mm Luger z r. 1902, nebo náboj .45 ACP zkonstruovaný v roce 1907. Oba jsou dnes velmi oblíbeným druhem náboje jak pro vojenské účely, tak i pro civilisty. Z puškových nábojů vzpomeňme původně černoprachý náboj s okrajovým zápalem 22 Long Rifle z r. 1887, který je dnes stále jedním z nejvíce vyráběných nábojů.

Pokud bychom zabrousili ještě dále do historie, můžeme zmínit třeba legendární americký náboj s okrajovým zápalem .44 Henry, který je pojmenován po pušce, ve které měl být použit - henryovce. 

V dalším díle se podíváme podrobněji na jednotlivé části moderního náboje a také na to, jak moderní náboj a střelivo funguje.