כיפת הקשה

ממוזער|רובה M1814 עם מנגנון כיפת הקשה
ממוזער|אקדח עם מנגנון כיפת הקשה בקופסה עם כל הנדרש לטעינה, קליעי עופרת, כיפות הקשה ומכל לאבקת שריפה.
ממוזער|אקדח קופסת פלפל אנגלי בארגז עם כיפות הצתה (בקופסה האדומה), מכל לאבקת שריפה, קליעי עופרת וכלים לטעינת האקדח
ממוזער|סדר הפעולות בטעינת אקדח תופי המשתמש בכיפת הקשה. 1- מילוי התוף באבקת שריפה 2- הכנסת קליע 3 -קיבוע הקליע 4 - הכנסת כיפת הצתה
כיפת הקשה (באנגלית: Caplock או Percussion cap) היא סוג של התקן תחל לכלי נשק חמים, מנגנון הדומה בעיקרון פעולה לפיקה, כיפת ההצתה שימשה כתחל לתהליך הירי עבור מנגנוני כלי נשק נטעני לוע שמאפשר להם לירות בצורה אמינה בכל תנאי מזג אוויר. המצאת כיפת ההצתה בשנת 1820 הולידה את מערכת הירי בריח-הקשה (באנגלית: percussion lock או caplock mechanism) שהשתמשו בכיפת ההצתה כדי להפעיל את מטען אבק השריפה ברובים ובכלי נשק מסוג "מטען וכדור" כלומר כלי נשק בהם מטען אבק השריפה היה רכיב נפרד מהקליע ובניגוד לתחמושת אחודה בה כדור הוא יחידה אחת המשלבת פיקה - תרמיל - וקליע. כיפת ההצתה ומנגנון בריח-הקשה הבטיחו אמינות ויעילות משופרות. השימוש בו מציין התקדמות בטכנולוגיית כלי נשק, ומבשר על עידן חדש של כלי ירייה צבאיים ואזרחיים. כיפות הצתה פעלו על ידי שימוש בחומר נפץ רגיש לפגיעה בתוך מכל מתכת קטן. פגיעה מכנית של פטיש בכיפה גורמת לחומר הנפץ להתפוצץ, וכתוצאה מכך מצית את מטען ההודף העיקרי בנשק חם. ההיסטוריה של כיפות הצתה טמונה בניסויים מוקדמים עם חומרי נפץ דליקים ובחיפוש אחר אמצעי הצתה אמינים ועקביים יותרלעומת מנגנוני הצתה מוקדמים יותר, כולל בריח פתיל ומצת גלגל שסבלו מחוסר אמינות, רגישות לתנאי מזג האוויר ומגבלות טכניות שהגבילו את קצב האש.

מבנה ופעולה
מבחינה טכנית, כיפת הצתה טיפוסית מורכבת ממכסה מתכת קטנה, לרוב עשויה פליז או נחושת, המכילה כמות קטנה של חומר נפץ רגיש לפגיעה. החומר הנפץ מורכב בדרך כלל מכספית רועמת, תערובת של כספית, חנקן וחמצן, הידועה ברגישותה להקשה. תערובות הצתה אחרות, כגון כספית רועמת המשולבת עם אשלגן כלורי, גופרית אנטימון, או אשלגן חנקתי, הוצעו כדי לשפר את היציבות, להפחית את הרעילות, או לשנות את מאפייני הבעירה שלהן. ההרכב המדויק של תערובת ההצתה משתנה בהתאם ליצרן ולשימוש המיועד. עקרון הפעולה של כיפת הצתה הוא פשוט אך יעיל. כאשר פוגע בכיפה הפטיש של נשק חם, תערובת ההצתה בתוך הכובע נמחצת ומתפוצצת, ומייצרת ניצוץ חם וסילון של גזים לוהטים. ניצוץ זה מצית אז את מטען ההודף העיקרי בנשק החם, מה שגורם לו לבעור במהירות ולהפיק כמויות גדולות של גז, שדוחפות את הקליע במורד הקנה.
היסטוריה
ההיסטוריה של כיפות הצתה טמונה בניסויים מוקדמים עם חומרי נפץ דליקים ובחיפוש אחר אמצעי הצתה אמינים ועקביים יותר. בשנים המוקדמות של כלי הירייה, השתמשו במנגנוני הצתה שונים, כולל מצת פתיל, מצת גלגל ומצת חלמיש שהיו להם מגבלות כמו איטיות, חוסר אמינות ורגישות לתנאי מזג האוויר. כיפות ההצתה הראשונות פותחו בתחילת המאה ה-19 כחלופה למערכות ההצתה הקיימות. כניסת כיפות ההצתה חוללה מהפכה בטכנולוגיית כלי הירייה, והציעה יתרונות רבים על פני מנגנוני ההצתה הקודמים. בהשוואה לפתילי התאמה, שהיו איטיים ונתונים לכיבוי ברוחות או בגשם, כיפות הצתה סיפקו הצתה מיידית ועמידה יותר בפני מזג האוויר. בהשוואה למנעולי גלגל, שהיו מורכבים ויקרים לייצור, כיפות הצתה היו פשוטות יותר, זולות יותר ואמינות יותר.

מערכות ראשונות
ההמצאה של הגרסה הראשונה של כיפת הקשה מיוחסת לכימאי הצרפתי קלוד לואי ברתולט, שיחד עם אלכסנדר פורסית',  רשם פטנט על תרכובת נפץ חדשה, כספית רועמת בשנת 1807, שהפכה לבסיס לכיפות הצתה מודרניות. מערכת ההקשה הבסיסית הומצאה על ידי פורסיית' כפתרון לבעיה שציפורים אותן הוא היה רוצה לצוד היו נבהלות כאשר עשן אבק השריפה נפלט מרובה הציד שלו, מה שנתן להן אזהרה מספקת כדי לעוף. מערכת נעילת ההקשה המוקדמת הזו פעלה באופן כמעט זהה לכלי נשק מדגם בריח הצור והשתמשה בתחל רועם על בסיס כספית רועמת שהוצתה על ידי הקשה. המצאתו של מנגנון ירי המופעל על ידי תרכובת רועמת שללה מהציפורים את "מערכת ההתרעה המוקדמת" שלהן, הן על ידי מניעת הבזק העשן הראשוני מאבק השריפה של בריח הצור, והן על ידי קיצור המרווח בין לחיצת ההדק לירי. פורסיית' רשם פטנט על מערכת הצתה לה הוא קרא בשם הרומנטי "בקבוק הבושם" בשנת 1807. עם זאת, רק לאחר פקיעת הפטנטים של פורסיית' פותחה מערכת כיפות ההקשה הקונבנציונלית. ג'וזף מנטון  היה הממציא של מערכת כיפות הקשה פשוטה יחסית בשם "בריח גלילי" (באנגלית: Tube lock) בשנת 1814, שהתבססה על צינור נחושת שהתפוצץ בעת שפטיש כל הנשק פגע בו. מנגנון זה שהיה שיפור שיפור לעומת מנגנון בקבוק הבושם של אלכסנדר פורסיית' השתמש בכדורים חד פעמיים בצורת גליל, פטיש האקדח היה מחודד כשהוא נפל, הוא ריסק את הגליל, וגרם לתערובת הרועמת שבו להתפוצץ. אף על פי שהיה אמין יותר מעיצובו של פורסיית' ואומץ על ידי ספורטאים רבים בתקופת הריג'נסי ושימש את הצבא האוסטרי ברובה המוסקט "אוגוסטין"  הוא הוחלף במהרה על ידי מנגנון כיפת ההקשה, שאומץ על ידי צבאות בריטניה, צרפת, רוסיה ואמריקה כדי להחליף את בריח הצור.

מנגנון כיפת הצתה של ג'ושוע שו
המנגנון הנבחר פותח בשנת 1822 על ידי האמן האמריקאי יליד אנגליה ג'ושוע שו,  כיפת ההצתה הייתה מכל נחושת קטן מלא בתערובת רועמת. באוטוביוגרפיה שלו הוא טען שהמציא את כיפת ההקשה מנחושת בשנת 1814. ידוע ששואו פיתח אקדח עם מנגנון כיפת הצתה שתוארך לכל היותר לשנת 1817 ויוצר על ידי ויליאם סמית' מרחוב ליסל בלונדון כדי לבחון את אב הטיפוס בספרו מציין שו כי אימץ את השימוש בכספית רועמת כשיפור לעומת הכלורט הקורוזיבי של אשלגן, עליו רשום פטנט של אלכסנדר ג'ון פורסיית'. בשנת 1816 הגיש פורסיית' בקשה לצו מניעה נגד הפטנט של ג'וזף מנטון על בריח הגלילי ומנעול בקבוק הבושם והתביעה נפסקה לטובת פורסיית' בשנת 1818. תוקפו של הפטנט של פורסיית' פג באפריל 1821. שו נסע לפילדלפיה בשנת 1817 והגיש פטנט ב-19 ביוני 1822,ולאחר מאבקיפם עם משרד הפטנטים אושר על ידי בית המשפט העליון של ארצות הברית בינואר 1833. בשלב כלשהו לפני 1823, משרד החימוש האמריקאי שילב את אחד מרובי הטעינה של ג'ון הול כדי לבחון את כיפות ההקשה של שו.

בתקופת העוצרות כיפת ההקשה, יחד עם המצאותיהם של פורסיית' ומנטון, הפכו פופולריים בקרב ציידים משני צידי האוקיינוס האטלנטי. עד שנת 1827 יוצרו מיליוני כיפות הקשה מנחושת באנגליה ובצרפת ויובאו לארצות הברית. מספר אנשים בארצות הברית, ייצרו אותם בכמויות קטנות יותר עד 1827. בשנות ה-40 של המאה ה-19 החלו הצבאות הבריטיים, הצרפתיים והרוסיים לאמץ את מנגנון ההצתה של שו רובה המוסקט ספרינגפילד דגם 1841  היה כלי הנשק הראשון בעל מנעול ההקשה שיוצר עבור משרד החימוש האמריקאי.

המצאה זו שופרה בהדרגה על ידי יצרני נשק שונים ואנשים פרטיים, לפני שנכנסה לשימוש צבאי כללי כמעט שלושים שנה מאוחר יותר. השינוי של מנעול הצור הצבאי למוסקט המופעל על ידי כיפת הקשה הושג בקלות על ידי החלפת אגן אבק השריפה ולוח הפלדה בפטמה ועל ידי החלפת הפטיש שאחז בצור בפטיש קטן יותר שנוצר עם שקע שנועד להכות במדויק בכיפה שעל הפטמה בעת שחרורו מההדק. על הפטמה הונח כיפת הצתה מנחושת שהכיל את הרכב התערובת הרועמת לפי הפטנט של שו המורכב משלושה חלקים של כלוראט אשלגן, שניים של כספית רועמת ואחד מאבקת זכוכית. השקע בפטיש נועד הכיל את שברי כיפת ההצתה להפחית את הסיכון לפגיעה בעיני היורה. משנות ה-20 של המאה ה-19 ואילך, צבאות בריטניה, צרפת, רוסיה וארצות הברית החלו להמיר את המוסקטים שלהם למערכת ההקשה החדשה. רובי בראון בס של הצבא הבריטי הוסבו למנגנון "קאפלוק" (Caplocks) בשנת 1842, רבע מאה לאחר המצאת כיפת ההקשה ולאחר ניסוי ממשלתי מורכב בוולוויץ' בשנת 1834. כלי הנשק הראשון שהוסב עבור צבא ארצות הברית היה גרסת קרבין של רובה הול M1819 . רובים אלו בשילוב רובי מוסקט עם קנה מחורק ואקדחי קולט דרגון  העניקו יתרון משמעותי בקצב ירי ודיוק במלחמת ארצות הברית–מקסיקו על פני רובי המוסקט חלקי הקנה ששימשו את חיילי צבא מקסיקו תחת פיקודו של אנטוניו לופס דה סנטה אנה. האוסטרים החליפו בשנת 1885 את מוסקט האוגוסטין ברובה לורנץ עם מנגנון כיפת הקשה.

מנגנון קאפלוק של מיינרד
ממוזער|אקדח ספרינגפילד מודל 1855 עם סרט של כיפות הצתה "מיינרד"

בעוד שכיפת ההקשה ממתכת הייתה סוג התחמושת הפופולרי והנפוץ ביותר, גודלה הקטן הקשה על הטיפול בה תחת לחץ הקרב או בזמן רכיבה על סוס. בהתאם, מספר יצרנים פיתחו מערכות חלופיות, מסוג דיסק או כדור שהחזיקו מספר של דיסקיות נפץ זעירות במחסנית קטנה. דריכת הפטיש קידמה אוטומטית דיסק למקומו. עם זאת, מערכות הזנה אוטומטיות אלו היו קשות לייצור בטכנולוגיות הייצור בתחילת ובאמצע המאה התשע עשרה ויצרו יותר בעיות ממה שהן פתרו. הן נגנזו במהירות לטובת כיפת הקשה אחת, שאף.על פי שהייתה מסורבלת בתנאים מסוימים, ניתן היה לשאת אותה בכמויות מספיקות כדי לפצות על נפילה מדי פעם של אחת. אחת המערכות היותר מוצלחות הסוג זה היה מנגנון שפותח על ידי ד"ר אדוארד מיינרד באמצע המאה ה-19. השיפור נועד להחליף את השימוש המסורבל כיפות הצתה נפרדות (percussion caps) שהיו נפוצות ברובים ובאקדחים של אותה תקופה. העיקרון המרכזי של מנגנון מיינרד הוא שימוש בסרט פיקות (primer tape). זהו סרט נייר או בד דק, שעליו מודבקות מנות קטנות של חומר נפץ ראשוני (בדרך כלל כספית רועמת) במרווחים קבועים. הסרט היה מגולגל בתוך מתקן קטן שהיה מחובר לכלי הנשק, בדרך כלל ליד הפטיש.

סרט הפיקות היה מוכנס לתוך המתקן הייעודי. כאשר הפטיש של כלי הנשק נדרך לאחור, מנגנון מיוחד, בדרך כלל מעין לשונית או גלגל שיניים קטן היה מקדם את סרט הפיקות כך שמנת חומר נפץ ראשוני חדשה הייתה ממוקמת ישירות מתחת לפטיש. הירי התחולל כאשר הלחיצה על ההדק שחררה את הפטיש, הוא היה פוגע ישירות במנת החומר הנפץ הראשוני שעל סרט הפיקות. הפגיעה הזו הייתה גורמת לחומר הנפץ הראשוני להתפוצץ, וניצוץ האש שנוצר היה עובר דרך הפטמה אל תוך קדח הקנה, שם הוא היה מצית את אבק השריפה. המנגנון היה מהיר יותר לירות מספר יריות ברצף מאשר עם כיפות הצתה נפרדות, מכיוון שלא היה צורך להניח פיקה חדשה על הפטמה לאחר כל ירייה. והיה אמין יותר כיפות הצתה בודדות, שעלולות היו ליפול או להינזק. המנגנון של מיינרד היה חידוש משמעותי בתחום כלי הנשק, והוא שימש במגוון רובים ואקדחים במאה ה-19, במיוחד במהלך מלחמת האזרחים האמריקאית.
מערכות הקשה מאוחרות
את מנגנון כיפת ההקשה החליפו רובי מחט  ובעיקר רובה דרייזה שנכנס לשימוש הצבא המלכותי הפרוסי בשנות ה-40 של המאה ה-19 ושימש כנשק העיקרי של חיל הרגלים הפרוסי בסדרת העימותים הצבאיים שהובילו לאיחוד גרמניה. שמם של הרובים מסוג זה נגזר ממנגנון הירי שהיה מורכב מנוקר בצורת "מחט" שהכה דרך תרמיל נייר של כדור הרובה ופגע בפיקה שהוצמדה לבסיס המנעל. מדובר בדגם מהפכני של רובה הנטען דרך החלק האחורי של הקנה באמצעות בריח ששימש לפתיחה וסגירה של בית הבליעה בנגוד לרובי המוסקט שקדמו לו שנטענו דרך החלק הקדמי של הקנה והשתמשו במנגנון ירי שהתבסס על מצת חלמיש או כיפות הצתה וסללו את הדרך לרובים הנטענים על ידי בריח ומשתמשים בתחמושת בעלת תרמילי מתכת שאליהם מחוברים הקליעים.

לאחר מלחמת האזרחים האמריקאית, בריטניה, צרפת ואמריקה החלו לשנות כלי נשק קיימים עם מכלולי ירי מוקדמים כגון מצת חלמיש לכלי נשק נטענים אחורית כדי להתאים לתחמושת מתקדמת ממתכת מערכת זו זכתה לשם רובה טבטייר ופותחה משנת 1864 כדרך להמיר כלי נשק רבים שהשתמשו בטעינת לוע (בדרך כלל רובי מיני) לשיטה המאפשרת טעינה באמצעות בריח, בתהליך דומה לזה של רובה סניידר-אנפילד בבריטניה, ורובה וואנצל באוסטריה, ברובים אלו בוצעה התאמה לשיטת נקירה מכנית וטעינה דרך בית הבליעה במקום מצת חלמיש וטעינת לוע שהייתה נהוגה ברובים שקדמו לו. ההמרה הותירה את הרובה היה זהה לרובה שעליו הותקן המנגנון.

השם "רובה טבטייר" מגיע מהעובדה שמנגנון הטעינה החדש נראה כמו קופסת הרחה. רוב עבודת ההמרה מרובים בעלי מנגנון טעינה מהלוע ומצת חלמיש לרובים בעלי מנגנון טעינה מבריח הושלמה עד למלחמת צרפת-פרוסיה. ביולי 1870, בערך 358,000 רובים הוסבו, בעוד ש-1.4 מיליון מטעני לוע נשארו בתצורתם המקורית. התחמושת הייתה כדור סנטרפייר הדומה מאוד לכדור של רובה ציד 12 גייג' בדרך כלל 17.5 מ"מ ושונה מתחמושת של התקופה בכך שהתרמיל היה מתכתי ולא נעשה שימוש במחסניות נייר (כפי שהיה מקובל באותה תקופה).

אקדחי תוף (Caplock revolvers), כגון הקולט נאבי ו הוסבו אף הם באופן נרחב בסוף המאה ה-19 על ידי החלפת התוף הקיים בתוף המיועד לתחמושת מודרנית.

קפצונים
ממוזער|כיפות הצתה לאקדח צעצוע
גם לאחר שמנגנון קאפלוק יצא משימוש צבאי או אזרחי עדיין יש שימוש לטכנולוגיה, אחד מהם הוא כתחמושת לאקדח קַפְּצוֹנִים המכונה גם "אקדח פיקות" שהוא אקדח צעצוע שמייצר קול ועשן אשר מדמים יריית אקדח כאשר ההדק נלחץ. אקדחי הקפצונים קיבלו את שמם על שם הקפצונים – סלילי נייר שעליהם מודבקים חומרים נפיצים אשר מספקים את הרעש ואת העשן. הפיקות הן דיסקיות קטנות עם חומרים נפיצים, רובן מסודרות בטבעות פלסטיק של שש, שבע, או שמונה ולפעמים גם תשע פיקות. אקדחי הפיקות לרוב מעוצבים בצורת אקדח תופי, שבו תוף התחמושת משמש לטעינת הפיקות עצמן. למשל ב"קפצונים" של אקדחי-צעצוע שנועדו לדמות קולות ירי, נפצים אלו, מיוצרים תוך שימוש בתערובת ארמסטרונג שמורכבת מזרחן אדום, אשלגן כלורט ואנטימון תלת גופרתי. פעמים רבים משתמשים בגופרית כדי להחליף את חלקו או כולו של הזרחן האדום, וכך להפחית מעט את הנפיצות המסוכנת של התערובת, ולהפחית עלויות. לעיתים משתמשים בתרכובת גם בסידן פחמתי במינון נמוך.

ראו גם
התפתחות האקדחים
התפתחות הרובים
 היסטוריה של כלי הירי
קישורים חיצוניים

 Douglas Scott Percussion Caps for the Archaeologist: Analytical Methods for Their Study 2020 
 History of the percussion cap ignition system L. Dietle, March 2023 
 The Copper Cap The Origins of Percussion Ignition September 2022 

לקריאה נוספת
 Lewis Winant Early Percussion Firearms William Morrow & Company 1959
 Mike Cumpston Percussion Pistols and Revolvers: History, Performance and Practical Use iUniverse 2005
 Michael Morgan Handbook of Modern Percussion Revolvers Gun Digest Books 2014 
 Paul Wise The Complete Beginner’s guide to Cap and Ball Revolvers: Cultivating the Legacy of Iconic Percussion Revolvers 2004 
 Charles Edward Chapel Guns of the Old West: An Illustrated Reference Guide to Antique Firearms Skyhorse 2013 
הערות שוליים

קטגוריה:תחמושת לנשק קל
קטגוריה:תחמושת
קטגוריה:כלי ירייה - מבנה ופעולה