Salétrom (kálium-nitrát), faszén és kén – ha vegyítjük, puskapor lesz belőle. Egyszerű képletnek tűnik, de vajon a tüzérség kialakulásának hajnalán, a késő középkorban hogyan készítették el a korabeli hadviselést alapjaiban megváltoztató anyag koktélját? Egyáltalán, lehet-e tudni, a XIV. és XV. századi „vegyészek” tudták, hogy mit csinálnak, hogy miből mennyit kell adagolni ahhoz, hogy működőképes, vagy épp minél hatékonyabb legyen a puskaporuk?
Ezekre a kérdésekre kereste a választ a patinás amerikai katonai akadémia, a West Point történésze. Cliff Rogers egy német nyelvű, Feuerwerkbuch („tűzijáték könyv”) elnevezésű forrásgyűjteményt kezdett el behatóbban tanulmányozni, amely 1336 és 1420 közötti, a tüzérség születésének időszakából származó puskapor recepteket tartalmaz. Az érdeklődés alapját az adta, hogy Rogersnek feltűnt, az egyik recept szokatlan arányban tartalmazta a három összetevőt. Ezért a történész felkérte egyik kollégáját, Dawn Riegner vegyészprofesszort, hogy ellenőrizze a kérdéses receptet. Ugyan kiderült, a problémát egy fordítási hiba okozta, ám a kutatók úgy döntöttek, ha már nekikezdtek, akkor átnézik és kipróbálják, milyenek voltak a korabeli puskaporok. Mivel az egyes recepteket a korabeli forrásban „átlagos”, „jobb” és „még jobb” jelzővel minősítették, a szakemberek kíváncsiak lettek, mennyire lehettek hatásosak és hatékonyak e keverékek.
A puskaport kezdetben az Európába érkező kínai és indiai kereskedőktől vették, majd a XIV. századtól elkezdték az öreg kontinensen is gyártani, ahol aztán amolyan kotnyeles kuktákként a három fő összetevő mellett olyan anyagok is belekerültek az elegybe, mint különböző tömény alkoholok, ecet vagy lakk.
Közben az amerikai kutatóknak meg kellett küzdenie azzal a jól ismert szakmai kihívással, hogy modern viszonyok között elő lehet-e állítani korabeli, jelen esetben késő középkori anyagokat, s azok valóban pont olyanok lesznek, úgy hatnak, úgy reagálnak, mint az akkor használtak. Ahogy a Wired tudományos szaklapnak Riegner elmondta: egyértelműen kiderült, a laboratóriumban felhasznált összetevők lényegesen jobb minőségűek, rendkívül tiszták voltak a XIV. és XV. században használt kénhez és salétromhoz képest. Ez lehetett az egyik oka annak, hogy a puskaport készítők extra összetevőket adtak hozzá a keverékhez. Ezzel párhuzamosan a csapat azt is megállapította, hogy idővel a receptekben nagyobb mennyiségű kénnel kezdtek el számolni a drágább salétrom helyett, amelyet nehéz volt beszerezni. Riegner szerint ugyanakkor mivel a ként szükséges volt tisztítani, ezért a többi adalékanyaggal is így kellett tenni és ez jót tett a hatásfoknak.
A gyártással kapcsolatban felmerült olyan elmélet is, hogy a száraz összetevőket előbb nedves pasztává alakították, amelyet később kiszárítottak és puskaporrá tisztítottak. Az anyagvizsgálatok során kutatók azt is megállapították, hogy a tömény alkohol használatával a korai lövészek a faszénben található szerves vegyületeket és azok égését próbálták meg javítani. A modern kísérlet nem volt képes pontosan meghatározni ezen adalékanyagok hatását, mert a kutatók jobb minőségű összetevőkkel dolgoztak. Riegner szerint azonban egyik sem javított igazán a puskapor energetikáján. A középkori lövészek, akik kifejlesztették ezt a fajta fegyvert, azonban idővel megtanulták, hogy az ágyúgolyót a gáznyomás, nem pedig láng röpíti, és hogy a fűzfából készült, zárt tartályban, edényben előállított szén sokkal jobb, mint a hagyományos gödörben égetett és gyártott tölgyfa szén.
A szakemberek aztán éles körülmények között is kipróbálták, hogy a lejegyzett receptek tényleg működtek-e és ha igen, milyen hatásfokkal. Ennek érdekében, a West Point egyik kadétja, Robert Seals megépítette egy korai német ágyú kicsinyített mását. A kőgolyókat kilövő, steinbüchse elnevezésű típust 1400 körül használták főleg város- és várostromoknál. Gigantikus példányai akár 80 centiméter átmérőjű kőgolyókat is ki tudtak lőni, ám a mostani kísérlethez egy mindössze 60 centiméter hosszú replikát használtak.
A West Point lőterén öt különböző puskapor keveréket sikerült kipróbálniuk élesben. A röppályákat azonban csak videófelvételről elemezhették ki, mivel a lőtérre az ott fel nem robbant lőszerek miatt a kutatók nem léphettek be. Így csak hozzávetőleges becsléseket tudtak tenni a távolságokról, és nem tudtak elegendő információkat gyűjteni ahhoz, hogy megtudják, vajon az egyik keverék jobban működik-e, mint a többi.
A kutatás ugyanakkor azt tudta igazolni, hogy idővel a receptekből készült keverék a kőgolyót egyre hűvösebb gyújtási hőmérsékleten robbantotta be. A tüzérek egyik legkomolyabb kihívása évszázadokon át az volt, hogy hogyan szabaduljanak meg a puskapor meggyújtásával keletkező hőtől. Szembesültek ugyanis azzal a veszéllyel, hogy túlmelegedett ágyú berobbanhat, vagy forró gázok lángja tőr ki a fegyver hátuljából megsebesítve a körülötte állókat.
Riegner mostani kísérletükben megmérte az ágyú hőmérsékletét, és megállapította, hogy bár a különbségek csak néhány Celsius-fok eltérést mutattak, a két legkorábbi recept termelte a legtöbb hőt. Az ágyúgyártók az idők során meghosszabbították a csöveket, hogy hosszabb és pontosabb hatótávolságot biztosítsanak. Ezeknek a fegyvereknek pedig különböző lőpor keverékekre volt szükségük, amelyek nem hoztak létre annyi meleget.
– A terepen végzett tesztekből megtudtuk, hogy a középkori betöltési módszerek és lőpor keverékek valóban jól működhetnek a gyakorlatban – jelentette ki Rogers. „Nagyobb sebességgel tudtunk röpíteni egy tíz centiméter átmérőjű kőgolyót, mint egy számszeríj vesszőt. Vagyis a lövedék, jóval nagyobb tömegével, halálosan veszélyes lehetett még egy olyan emberrel szemben is, aki olyan kiváló minőségű lemezpáncéllal bírt, amin egy izomerővel kilőtt nyílvessző, vagy számszeríj vessző alapból nem hatolt volna át” – véli a West Pont történésze.
A kutatást értékelő középkorral foglalkozó hadtörténészek szerint nagy eredmény, hogy sikerült igazolni, a korabeli keverékek működtek. S hogy milyen haszna van napjainkra nézve egy ilyen kísérletnek? A középkori puskapor receptek újraalkotásának gyakorlata segít a mai tűzszerész szakértőknek, hogy jobb problémamegoldóvá váljanak és jobban megértsék például a jelenlegi – házilag, vagy egy-egy konfliktuszónában a katonák ellen, terroristák, merénylők által alkalmazott – robbanóanyagok előállításának mozgatórugóit.
A West Point szakemberei tapasztalataikat egy tudományos cikkben is összefoglalták, amely az ACS Omega szaklapban jelent meg.
Ha a történelem érdekli, akkor Időgép rovatunkat érdemes figyelnie! A Tudomány rovatunk cikkeiért pedig ide kattintson!
