发火方式对枪械的发展至关重要，在13世纪到19世纪长达600年的时间里，枪械的发火方式经历了火门、火绳、燧发的漫长历程。1807年雷汞被发明后，出现了击发发火，枪弹开始由散装演进到定装，弹药装填由前装进化为后装，为现代枪炮技术的自动装填和连发射击奠定了基础，定装弹和后装枪的出现，无烟药替换黑火药和加工技术的提高，使得现代枪械的战斗射速不断加快，射程不断增加，精度不断提高，机构动作更加可靠。
由于时间已相隔百年之久，文物所剩无几，资料残缺不全，有关定装弹和后装枪的形成历史文献比较稀缺杂乱,而且对同一类似事件描述差异很大，甚至矛盾。为弄清历史脉络，我们从雷汞出现到中心发火枪弹出现的历史，按年序排列，初步介绍如下：
英国人研制出雷汞
在雷汞被发明前，燧石发火已沿用了300多年时间。它的缺点显而易见：发火难，有时不能一次打燃，即使打燃后也不能保证每次都能引燃点火药，发火成功率只有70％。点燃点火药后，小药池里的火焰通过引火孔进入膛内，燃速较慢。由于药池没有防潮性能，在遇水或下雨的情况下，基本不能点火。加之燧石自身使用寿命较短，使用一二十次后就必须更换，因此，燧石发火被更好的发火方式取代已势在必行。
福赛斯设计的枪机被称为'香水瓶’击发枪机（Scent-Bottlepercussion lock），这也是最早的击发枪机。
1807年，英国人福塞斯(AlexanderJohn.Forsyth)研制出通过锤击可以发火的雷汞，用雷汞作为击发药开始在当时流行的前装枪械上广泛应用。与燧石发火相比，雷汞最突出的优点是发火时间短，可靠性高。它被包装在金属容器里，可以防潮，恶劣天气也不受影响。雷汞在受撞击后直接发火，减少了药池燃烧的过程。点火的可靠性比燧石发火强，几近100％。
波利定装子弹
1810～1811年，瑞士人波利(Johannes Samuel Pauly)在巴黎研制出应用雷汞发火的后装枪。枪管后部带有能打开的后膛和装有弹簧的击针，发射前将击发药(雷汞)、火药和弹头先后装入后膛，扣动扳机，击针尖可以突出坚实的后膛前端面，击发发射，这种弹药称为自燃枪弹。随后，伦敦的约翰·曼顿公司研制出了撅把式后装独子枪，将燧石点燃发射药的枪改成波利雷汞击发后装枪。波利的针刺发火方式由于安全性和发火的可靠性都较差，未能得到实用推广。他的助手尼古拉斯·冯·德莱塞回到家乡普鲁士索莫达后继续研究改进。
1819年，美国人约翰·霍尔(JohnHarrisHall)研制出M1819霍尔后装燧发枪，并且最先实现了机械化批量加工，真正成功地制造出批量火药和弹丸分装的线膛后装燧发枪，口径13.2毫米，枪管长572毫米，16条膛线。美国陆军首次订购1000支，这是世界上最早批量生产的后装枪。
1822年，英籍美国人乔书亚·肖(Joshuua Shaw)在费城利用雷汞研制出撞击式铁火帽，不久改成了铜火帽，从此开始了火帽击发枪新纪元，几乎原来所有的燧发前装枪都改造成了击发火帽发火方式的前装步枪和手枪，新造的前装火帽枪更是层出不穷，直到20世纪40年代，落后地区还在延续制造，但正规化批量生产出来的较少。在国内许多博物馆和专业单位里都展示有这种前装击发手枪和前装击发步枪文物，没有铭文，其制造年代厂家谁也说不清楚，只能说起始年代为19世纪20年代。
针刺发火定装枪弹在法国萌芽
1831年，法国人奥古斯塔斯·德蒙迪昂(AugustusDemondion)获得世界上最早的纸包定装枪弹的后装枪方案专利：每发纸壳枪弹内包有弹头、火药，还将包有击发药的击发管纵向贴边放置，使很长一段击发管突出弹底平面，形成一个尾巴。射击时，将铰链联结的枪机抬起，露出弹膛尾端，装入枪弹，再将枪机压下，击发管的尾巴留在外面：扣动扳机，下方平卧的击锤弹起，打击击发管，击发药引燃火药，燃气膨胀，发射弹头。这个专利虽然因为后膛闭气不好，没有投入实际使用，但它是世界上首个撞击发火的定装枪弹的萌芽，启发了人们开发定装枪弹的思路。
1833年，霍尔将其M1819后装燧发枪也改成M1833火帽击发后装枪。但这种后装击发枪与当时流行的前装击发枪相比，在提高射速上并不怎么优越，因为它的火药和弹头仍然是分装的，而且枪管后方闭气问题不如前装的好。在美国有相当长一段时期是前装击发枪与后装击发枪并行发展。如美国霍尔M1836后装火帽击发枪和斯普林菲尔德M1863前装火帽击发枪。
柯尔特1836前装击发转轮手枪
1835年美国人塞缪尔·柯尔特(samuel Colt)研制出前装击发转轮手枪，火药和弹头从弹巢前端口部装入，纸包的雷汞装在对应的转轮后方火嘴上，打燃雷汞的火焰通过转轮上的传火孔引燃火药，火药燃烧发射弹头。该枪成功地实现了多个弹巢的转轮与扳倒击锤的联动，扳倒击锤的同时让次一发弹巢(枪弹)转动对正枪管。接着，柯尔特为了增大装药密度，提高弹丸射程，在其转轮手枪上加装了压药杠杆，出现了柯尔特M1848等前装击发转轮手枪。
1835年，普鲁士人尼古拉斯·冯·德莱塞(Nickolaus Von Dreyse就是瑞士人波利的助手)研制成发射纸包的定装枪弹的后装枪，该枪的枪机内有一长长的击针，发射时长长的击针要穿透包装纸，穿过整个黑火药柱，才能撞击到位于弹头底部的火帽。这种独子后装步枪称为德莱塞针发枪。这种枪弹比以前的波利后装枪弹和德蒙迪昂后装枪有了很大改进，敏感的雷汞被放在了火药与弹头之间，一是有了一定保护，使安全性提高，二是雷汞接受击针尖的撞击时，被较硬的弹头底部支撑，提高了发火的可靠性。这是当时最先进的武器弹药系统结构，普鲁士陆军于1841年装备了13.6毫米口径的德莱塞针刺发火步枪6万支，使射速提高到5～6发／分，弹头初速达200米／秒，还相应研制了针刺发火手枪。德莱塞针发枪在普鲁士陆军中一直用到普法战争(1870-1872年)之后若干年，才被毛瑟1871式11毫米独子步枪替代。
金属壳底实现了枪弹后装闭气
德莱塞长针击发枪虽然被军队装备，比以前使用的打火燧发枪进步不少，如发火成功率超过70％，可靠性大大提高，不用再担心药池内的火药受潮失效和燧石的擦火寿命，但它没有解决好膛尾闭气问题，长长的击针很容易烧蚀、折断或弯曲损坏，不能继续射击。
1836年，法国人卡西米尔・勒福舍(Casimir Lefaucheux)研制成膛尾闭气效果好的双管霰弹枪，其枪托与枪管铰接，向下撅开枪托，枪管尾部弹膛敞开，可以直接从后方装弹入膛。该枪发射的枪弹是弹头在纸壳药筒内，装有发射药的纸壳药筒再坐入带有横插击针的金属壳座内，底座由有延展性的金属制成，内腔里装有击发药，对准击发药的是一个横插的击针，长长的击针尾部露在壳底座外。这种枪弹被称为边针发火弹。该弹塞入弹膛时，需要将外露的击针杆卡入枪管膛尾端面专门留出的缺口内，金属弹壳底座在发射药燃烧时受热膨胀，达到密闭膛尾的作用，为后装弹药的枪管膛尾闭气找到了出路。因此，勒福舍边针枪弹的采用，标志着后膛枪的闭气关键技术问题的真正解决，该枪是世界上第一支真正成功的后膛装填枪械。勒福舍的这种双管枪的整体结构一直延续到今天，是我们今天所有双管霰弹枪(双管猎枪)的先祖。
福楼拜边缘发火枪弹
1845年，法国人尼古拉斯・福楼拜(Nicholas Flobell)研制了不用横插击针的枪弹，避免了制造麻烦、使用别扭、安全不易保障等问题。福楼拜把击针单独放到枪弹的后方，击发药装在圆柱弹壳内的底部边缘四周，并使弹壳的底缘直径大于壳体直径，壳底边缘任何一处受到击针打击都可以发火，靠击发药的燃气膨胀能量推弹头出膛。由于该弹没有装入发射药，只能发射小威力的枪弹。
1847年，法国人霍勒尔(B.Houiller)对勒福舍边针霰弹的密封性做了重要改进。他把金属壳底向前延长，去掉纸制壳体，改进成全金属弹壳，使后膛闭气更加严密。横穿于壳底的黄铜击针上端作为抽出发射后整个弹壳的把手。霍勒尔的改进依赖了当时先进的机械加工技术。
夏普斯步枪纸包枪弹
1848年，美国人夏普斯(CluistianSharps)获得了一种后装步枪专利，采用另外携带火帽的纸壳弹，垂直起落枪机闭锁，击锤外露，口径13.2毫米，人们称其为“夏普斯老伙计”步枪。需要射击时，下拉扳机护圈，拉杆带动枪机体下滑，弹膛尾端露出，塞入纸包的弹头和火药，扳回扳机护圈，枪机前端锋利的边缘如同刀片一样切断枪弹底部，让火药与枪机上的传火孔对准，击锤打击火帽发火，引燃火药发射。在当时使用纸弹壳的诸多后装枪的闭锁方式中，它的闭气性能是比较好的，成为后来多种垂直起落式枪机的先驱。
正是由于夏普斯步枪的密闭性较好，在出现火药残渣过多，枪机体滑动不了，弹膛打不开不能后装时，可以立即作前装枪继续使用，因此，19世纪40～50年代盛行于欧洲大陆的德莱塞长针击发步枪，没有在美洲大陆得到普及。夏普斯后装步枪还有一个优点，就是能与枪弹的发展与时俱进。随着枪弹的纸弹壳改用金属弹壳，中心发火的火帽嵌入弹底，相应改进击发装置后的夏普斯步枪都能照样适应，该枪可以说是久盛不衰，在美国南北战争期间被广泛使用，仅华盛顿政府军方面就购买了纸包枪弹改成定装枪弹的夏普斯步枪和卡宾枪89653支。之后更受到美国西部大开发人士的崇拜，广袤西部遍野的野牛的消逝主要是夏普斯步枪所为。1883-1885年的中法战争中，法军也使用这种步枪。直到1953年，参加联合国军的部分印度士兵手中还拿着它。
枪管尾端闭气问题改由弹壳解决
1854年4月，卡西米尔・勒福舍的儿子尤金・勒福舍(Eugene Lefatmheux)研制成发射边针枪弹的转轮手枪。此时的边针枪弹已使用全金属弹壳，而且弹壳内径被冲制得越来越小，能适应转轮手枪的需要。这种边针转轮手枪一出来，最先被法国海军列装，1856年发到部队。经过使用，该枪获得了很好的口碑。1858年，意大利海军、挪威陆军、西班牙和瑞典等国纷纷仿制了法国发射边针发火弹的转轮手枪。19世纪下半叶，后装边针发火弹的手枪、步枪迅速风行欧洲。发射边针枪弹的步枪枪管尾端或转轮手枪的每个弹膛(弹巢)尾端都有槽口，当边针发火弹塞入弹膛时，击针杆部卡入槽口，击针尾端突出于步枪弹膛或转轮手枪的弹巢外缘。扣动扳机，击锤就可以准确地打击到击针尾端，深入壳内的击针尖冲击击发药，点燃发射药，发射弹丸。
枪管尾端闭气问题真正得到解决，并得到广泛使用，得益于勒福舍及霍勒尔的研究成就，得益于小里福瑟的推广。从14世纪开始，人们就试探了后装弹头和火药，近500年的努力，一直为枪管尾端闭气问题困扰。在勒福舍开辟了软金属壳底受热膨胀的闭气思路后才见到光明，数百年的梦想变成现实。现代枪炮的自动装填和连发射击技术的出现与发展，都是依赖于后装闭气与定装弹药技术的开拓。
有关勒福舍边针弹药和枪械的文物格外珍贵，国内馆藏了几支珍品。一支比利时11毫米10巢边针转轮手枪，遗憾的是转轮座上的弹巢后挡板损坏，剩下可旋转的根部一点点。两支比利时11毫米6巢边针转轮手枪，一支是六棱形枪管，说明生产时间稍早，但后挡板也已损坏。另一支是圆形枪管，生产时间稍晚，退壳杆虽然已经弯曲，但后挡板完好，而且活动自如。最为可贵的是比利时12个弹巢的边针转轮手枪，而且后挡板完好无损。
发射边针发火弹的步枪现在已经难得寻觅。旧中国曾经仿制过雷明顿边针步枪，美国1863年研制定型，1866年装备部队，1867年中国江南制造局开始仿制，到1883年共出厂步枪2.5万余支、马枪717支。其口径13毫米，全枪长1360毫米，枪重4.9千克，弹重41.4克，射程可达900多米。日月沧桑，国内至今还未见到一支这样的枪!
法国发明中心发火定装枪弹，成为自动化装填和连发的基础
1854 年 8 月，美国人韦森（DanielBaird Wesson）在福楼拜枪弹基础上，加长了弹壳，装上发射药，采用凸缘式壳底的金属弹壳，并申请了0.22英寸边缘发火转轮手枪枪弹专利，开创了现代金属弹壳枪弹先例。发射这种弹的转轮手枪称史密斯－韦森 1 号转轮手枪。后来的斯潘塞连珠枪也使用边缘发火弹。
夏塞波步枪
1857 年，法国的夏赛波（AntoineAlphonse Chassepot） 在德莱塞纸包定装枪弹基础上，将火帽从弹头底部后移到壳底，采用勒福舍带有横插击针的金属壳底技术，研制出硬纸板卷制壳体的定装枪弹。它缩短了德莱塞的击针长度，走上针刺中心发火之路。1866 年该弹被法军定型为11毫米制式枪弹，由夏塞波11 毫米步枪发射。实践中发现有两个问题：一是火帽的发火可靠性不是百分之百，有待提高；二是膛尾闭气不足。于是在该枪枪机头部加了橡胶密封圈，膛尾闭气问题有所好转，但没有彻底解决。尽管存在不足，该弹和枪在中心发火方式上还是迈出了关键、成功的一步。夏塞波步枪的初速高达410米/秒，有效射程是德莱塞步枪的两倍，射速达10发/分。
1858 年，美国人乔治·莫斯（GeorgeN.Morse）设计出弹壳底部带有粗钢丝火台的中心发火全金属弹壳枪弹及步枪，解决了后膛闭气问题。从此，枪弹步入了全金属弹壳、底部中心发火之路，奠定了现代枪弹的基本架构。
亨利·皮博迪枪机起落式步枪
1862 年，美国人亨利·皮博迪（Henry OPeabody）研制出枪机起落式后膛闭锁机构，延长的扳机护圈作为操控杠杆，发火沿用当时外露击锤方式，发射0.44英寸边缘发火弹。这种前装改后装的方法当时未能引起美国国内的赏识，却“墙外开花”，被加拿大和法国采用，加拿大购买 3000 支，法国购买39000 支。后来还在英国使用瓶状金属弹壳的步枪中发挥了重要作用，成就了在英国流行了20 多年的 0.45 英寸马蒂尼-亨利步枪。
博克塞底火促成中心发火定装弹走向成熟
恩菲尔德-施奈德步枪
开锁状态 闭锁状态
1864 年，英国认识到装备的14.7毫米 M1853 恩菲尔德前装击发步枪等已经落后，需要换成发射定装弹的后装枪。国防部针对当时欧美兴起的50多种定装弹和后装枪的方案，成立专门委员会，研究选取定装弹的后装步枪最佳方案。最终决定将大量的M1853恩菲尔德前装击发步枪改成后装，采用美国人雅格布·施奈德（Jacob Snider）后装步枪方案，发射 14.7毫米施奈德步枪弹。从1867年开始，英军用上了后装中心发火弹的步枪，即恩菲尔德－施奈德步枪，口径14.7毫米，后期改为11.43 毫米，枪长1379 毫米，枪管长990 毫米，全枪重 4.4 千克。施奈德前装枪改后装枪的具体办法是，将 M1853 步枪的膛尾一段 7 厘米长的内膛挖掉，安装上一个铰链联结的枪机，既可以右翻离开枪膛，又可左翻向下把枪弹关闭于枪膛内，枪机上方装有斜插击针，承受原枪上的击锤打击。
1874 年，我国天津机器局曾向英商购买闭锁装置数千具，将旧有的恩菲尔德前装枪改为后装恩菲尔德－施奈德枪，以提高性能，节约开支。在英国掀起大规模前装枪改后装枪的同时，美国也进行了百万支前装枪改后装枪的工作，改装数量最多的是斯普林菲尔德1860/1863 前装步枪。同施奈德改造方法一样，也是把枪管尾部一段挖掉，塞入的新枪机由纵轴改成横轴翻转；向上打开枪膛，向后下方翻转闭膛。在此期间，夏普斯步枪、13.2 毫米斯潘塞步枪、外露击锤的 11.2 毫米亨利步枪、温彻斯特步枪等都是美国早期后装步枪的佼佼者。其中最早最广、流行时间最长的是前文介绍过的夏普斯步枪，口径 10.2～15.2 毫米，因为它随着纸壳枪弹出现而产生，又随着定装金属壳枪弹出现而普及，可在1000码(914 米)距离上精确射击。就在此时，1865 年，英国人艾德华·莫尼尔·博克塞（Edward.M.Boxer）研制成功了全金属中心发火弹。弹壳体部用黄铜圆筒，底部用钢质圆板冲制，正中安装底火，称为博克塞底火，由底火壳、击发药、击砧、盖片组成。采用该底火的金属卷制弹壳的枪弹称为博克塞枪弹。
1866年，美国人希拉姆·伯丹（Hiram Berdan） 研制出另一种底火，底火内不带击砧，击砧在弹壳底部中央。伯丹底火与博克塞底火是现代枪弹并驾齐驱的两种底火。
1867年，俄罗斯在对英国特里-诺尔曼、瑞典卡尔、意大利阿尔比尼、奥地利克恩卡等多种后装方法反复争论后,决定使用伯丹底火的枪弹和伯丹1号步枪，口径10.67 毫米。1870 年，俄罗斯装备了改进的伯丹2号步枪。
1868 年，随着博克塞底火的出现和金属冲压技术的成熟，英国开始将前装击发的波蒙特－亚当斯转轮手枪改为中心发火方式，采用后装的金属卷制弹壳。
1870 年，尤金·勒福舍使用边针枪弹的转轮手枪被改进为发射中心发火弹，并实现了双动扳机，既使击锤待击又能实现击发，法国海军再次列装，命名为M1870 转轮手枪。该枪开拓了今天仍在使用的中心发火弹转轮手枪新纪元。随后，法国、比利时等国掀起了对已有边针转轮手枪改造成中心发火的热潮。挪威将边针发火的 M1864 手枪改成中心发火的M1864/1898 式手枪。
柯尔特1873单动转轮手枪
1871 年 6 月 25 日，美国柯尔特公司雇员里查德（Charles B. Richards）申报了柯尔特 0.44 英寸陆军转轮手枪机构专利，主要是发射全金属弹壳的边缘发火弹。柯尔特M1872转轮手枪采用了这项专利，在次年定型了0.45 英寸 M1873后装转轮手枪，发射中心发火弹，没有经过边针发火的过渡，直接从前装击发方式进展到后装中心发火方式，走了一条捷径，并被美军装备，直到 1911 年才被 0.45 英寸自动手枪换装。M1973 在1942年前和 1955～1975 年间都有生产，全长 317 毫米，枪管长191 毫米，全重 1.04 千克。
英国人研发出金属瓶形弹壳，更有利于自动装填和退壳
施奈德的前装改后装的方法虽然简单，但存在退壳困难问题，要想完全退壳，常常需要将全枪倒置并用劲摇晃。由于它使用金属卷制的博克塞枪弹，不是整体弹壳，壳底和壳体容易分离，常有壳体残留在膛内，只能用小刀挑出。
马蒂尼-亨利步枪
1871 年，英国国防部决定用马蒂尼-亨利步枪取代它。新枪是瑞士人雷德里克·冯·马蒂尼（Friedrich Von Martini）1866 年在美国人亨利·皮博迪外露击锤式步枪基础上研制的，保留了起落式闭锁机构的优点，采用内置式击针,使击发机构容于闭锁机构之内，取消了沿袭 350 年的燧发枪式的外露击锤。同时,英国摒弃了皮博迪膛线，采用了美国人本杰明·泰勒·亨利（Benjamin TylerHenry）的膛线，所以称为马蒂尼-亨利步枪。该枪不再发射0.577英寸斯奈德黄铜卷制弹壳的枪弹，改成0.577/0.45 英寸金属冲压的瓶颈弹壳。即在原来的 0.577 英寸筒式弹壳基础上，将弹壳口部直径缩小到 0.45 英寸的瓶口状弹壳，从此瓶形弹壳流行了130 多年，至今仍在继续使用。金属壳定装枪弹使枪械实现了快捷后装和可靠的闭气密封，为枪械向自动装填和连续发射演进奠定了坚实的基础。
法国化学家维埃勒发明了世界上第一种无烟火药
勒贝尔MLE1886步枪
1884年，法国化学家兼工程师，保罗·玛丽·欧仁·维埃勒（Paul Marie Eugène Vieille）通过将火棉、酒精和乙醚以及其他稳定剂的混合物构成胶状物质，压片切条燥化，这就是世界上第一种无烟火药，在当时被称作‘B火药’（Poudre B）。为了迅速对邻国产生战术优势（主要是德国），法国当局在通过对B火药的审查后仓促下令设计新式无烟火药步枪。由于无烟火药产生的气体动力远强于黑火药，枪弹的口径得以进一步缩小，新式步枪最终被定为使用8×50mm圆头弹，即8×50mmR Lebel Balle M。无烟火药和被甲弹丸：
在黑火药年代，由于黑火药燃烧速度、能量的限制，子弹的初速往往只有400多米/秒。因此要保证子弹有足够的动能去杀伤，弹头直径一般动则11毫米以上，质量也大。但无烟火药可以提供更多的推进力，使得弹头初速更快(700m/s+)，由于初速的提高，在保证动能的情况下可以减轻弹头质量以获得更平直的弹道。因此第一款使用无烟火药的步枪弹——勒贝尔1886从黑火药时代的十几毫米口径缩短到了8mm口径。
另一个改变则是，早先因为黑火药子弹初速不高。使用纯铅弹头没问题，但无烟火药大大加速了弹头，而且膛内温度更高。很容易导致铅弹头出膛时在膛线上挂铅，清理起来很麻烦。因此从这会儿人们用铜被甲裹住铅芯以保护膛线，铜比铅硬，熔点更高，不容易挂膛；同时它也相对较软，足够在出膛的时候被膛线刻入以旋转。这也就是我们现在常提到的Full Metal Jacket——全金属被甲弹
由于定型仓促，新式步枪的机械部分依然遵循过往的设计，如传统的格拉斯枪机以及克罗巴查克弹仓，新枪全长1.3米，枪管长80厘米，空枪重4.2kg，8发弹仓，口径8mm。定型后的新式步枪被转交至1884年3月成立的轻武器评估委员会进行评估，由委员会主席尼古拉斯·勒贝尔（Nicolas·Lebel）宣布采用，这便是MLE1886步枪名称当中‘勒贝尔’的由来。1887年初新式步枪部分下发试用，4月22日勒贝尔MLE1886步枪正式入役。
十九世纪是枪械发展的黄金时代。在这一百年间，枪走过了从前装到后装、从燧发到击发、从分装弹药到金属定装枪弹、从单发装填到连射、速射，从黑火药到无烟火药的众多关键性里程碑。今天枪械在彼时已经基本定型，其后枪械的白银时代虽然看似一日千里，但再无如此根本性的变革。
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