विज्ञान लेखमाला : ०५ : एका ढिश्क्यांवची कहाणी

एका ढिश्क्यांवची कहाणी....

माणूस हा प्राणी उत्क्रांतीच्या प्रवासात तसे पाहता शारीरिकदृष्ट्या एक अशक्त जीव आहे असे वाटते. त्याच्याकडे ना मोठी नखे आहेत, ना लांब सुळे, ना वेगात पळायला सक्षम स्नायू, ना प्रचंड मोठा आकार, ना थंडी-पाण्यापासून बचावासाठी जाड फर किंवा कातडी. एकच असा अवयव आहे, जो उत्क्रांतीच्या ह्या प्रवासात त्याला इतर प्राण्यांपेक्षा पुढे नेऊन ठेवतो, तो म्हणजे शरीराच्या मानाने मोठा असलेला मेंदू अन त्याने बहाल केलेली बुद्धिमत्ता. आदिमकाळी विकास सुरू झाला, तेव्हा मानव हा नुसता दुबळाच नाही, तर बर्‍याच वेळा इतर बलवान मांसाहारी प्राण्यांची शिकारसुद्धा असे. सर्वाहारी असा माणूस कधी पाला खाई, तर कधी मोठ्या जनावरांनी केलेल्या शिकारीत वाटा चोरी. पण बुद्धिमत्ता वाढत होती अन तिच्यायोगे रोज नवे शोध लागत होते, बुद्धी वापरून मानवाने आपले पहिले शस्त्र विकसित केले, ते म्हणजे अग्नी. हे एक असे शस्त्र होते, ज्याला इतर प्राणी विलक्षण घाबरत, शिवाय अग्नी हा कच्चे मांस शिजवणे ते ऊब देणे ह्या कामीसुद्धा येत असे. हळूहळू माणसाने हत्यारे विकसित केली. ओबडधोबड दगडांना आकार दिला अन त्यांच्या मदतीने शिकार करू लागला, तरीही शिकार करताना शिकार असणार्‍या बलवान प्राण्यांचा धक्का लागतो व त्यांच्या शिंगांचा प्रसाद मिळतो हे त्याने निरीक्षिले अन परत एकदा बुद्धी मदतीला धावून आली. हत्यार असे हवे जे शिकारीला इजा पोहोचवेल अन जायबंदी करेल.. फक्त ते लांबून वापरता आले तर बरे, हा विचार आला. त्यातून पुढे भाले, बरछी वगैरे प्रक्षेपित शस्त्रे आली. ह्यांच्या बळावर मानवाने आपला प्रवास सुरू केला. पुढे संस्कृतीचा उदय झाला, युद्धे आली, ह्या युद्धांमध्येसुद्धा ही प्रक्षेपित अस्त्रे आपले सैन्य वाचवून शत्रूला इजा पोहोचवणारी म्हणून प्रसिद्ध होती. पुढे नवव्या शतकात चीनमध्ये तांग राजवटीच्या काळात लोखंडाचे सोने करायच्या प्रयत्नात असलेल्या चिनी शास्त्रज्ञ मंडळींनी किमयाशास्त्राचे (अल्केमी) प्रयोग करता करता एक महत्त्वाचा शोध लावला, तो म्हणजे बंदुकीच्या दारूचा उर्फ बारूदीचा. सुरुवतीला ज्वलन प्रक्रियेत त्वरक अन उत्प्रेरक म्हणून हा ज्वलनशील पदार्थ प्रसिद्धी पावला. ह्याच दरम्यान कोणाच्यातरी सुपीक डोक्यातून, फेकली जाणारी शस्त्रे अन अग्नी एकत्र करायची संकल्पना आली अन जन्म झाला तो आधुनिक तोफखाना दलाचा. मुळात स्फोटक दारू हा एक पूर्णपणे वेगळ्या लेखाचा किंवा लेखमालेचा विषय आहे. ह्या लेखात आपण आधुनिक जगात दहशतवादी ते लष्कर सगळे लोक ज्या रायफल्स वापरतात, फक्त त्याच्यापुरते बोलणार आहोत. तर, वर सांगितल्याप्रमाणे नवव्या शतकात स्फोटक दारूचा शोध लागला, जो पुढे मनुष्य आणखी परिष्कृत करत गेला अन तेराव्या शतकात चीनमध्येच युआन राजवटीमध्ये तोफांचा आकार छोटा केला गेला, जेणेकरुन बोजड तोफा वाहून नेताना लष्कराची गती मंद होऊ नये, अन जन्माला आली ती 'हँड कॅनन'.

(हँड कॅनन फोटो)

चीनची ही घोडदौड युरोपमध्ये आणि दक्षिण आशियामध्ये पोहोचली कशी, ह्याबद्दल दोन प्रवाद आहेत. एक म्हणतो की अतिशय वेगवान हालचाली अन उत्कृष्ट मिलिट्री मॅनोव्हर्स (military manouvers) करण्यात प्रसिद्ध अशा मंगोल फौजांनी युरोपवर हल्ला केला, तेव्हा ही टेक्नॉलॉजी तिकडे गेली असावी; तर एक म्हणतो सिल्क रूटवर व्यापर करणार्‍या व्यापार्‍यांनी ही कला चीनमधून अरबस्तान अन युरोपसोबतच दक्षिण आशियामध्ये नेली, मला व्यक्तिशः दुसरे बरोबर वाटते. १३४६मध्ये नेमकी अशीच हँड कॅनन ब्रिटिशांनी सुप्रसिद्ध कॅले (calais) इथे वापरल्याचेसुद्धा समजते. पण ह्यातसुद्धा एक अडचण होती, ती म्हणजे ही हँड कॅननसुद्धा जडशीळ असे, शिवाय एक हात आधाराला खाली लावून फायर केल्यास तिची नाल उर्फ बॅरल तापल्यामुळेसुद्धा सैनिकांना त्रास होत असे. तसेच इतकी बोजड हँड कॅनन हाती धरून झाडणे म्हणजे लक्ष्यावर नेम लागायची पंचाईत होत असे. तेव्हा आणखी एक नवी कल्पना वापरली गेली, ती म्हणजे कॅननची नाल किंवा बॅरल जास्त निमुळते केले अन त्याच्या पाठी वजन कमी करायला अन स्थैर्य देण्यासोबत तापलेल्या बॅरलचा चटका टाळायला एक भरीव लाकडी दस्ता जोडला गेला, ह्या दस्त्याला आज आपण बट (Butt) किंवा रायफल स्टॉक (stock) असे म्हणतो. नळीमधील दारूला ज्वलनामुळे मिळालेला दाब वापरून दारूच्या वर असणारे छर्रे लक्ष्यावर मारणे हे गनरीच्या शास्त्राचे मूळ तत्त्व आजही अजिबात बदललेले नाही. काळानुरूप बदल झाला तो वापरण्यात आलेला धातू हलका असेल तोच किंवा गोळ्यांची गेजेस अन वापरलेली स्फोटक सामग्री यामध्ये, पण भौतिक तत्त्व एकच.
एकदा वजन अन चटके हे गणित सुटल्यावर आपण आता महत्त्वाच्या आणखी दोन तांत्रिक बाबींकड़े लक्ष देऊ
1. फायरिंग मेकॅनिझम (प्रक्षेपण तंत्र).
2. सोडलेल्या छर्‍याचा किंवा गोळीचा वेग अन वार्‍याचे घर्षण वगैरेमुळे तिची दिशा.

पहिला मुद्दा फायरिंग मेकॅनिझमचा. आधी हँड कॅननच्या काळात एक सैनिक बोजड कॅनन धरत असे अन दुसरा त्याला बत्ती देत असे. बंदुकी आल्यानंतरसुद्धा बरीच वर्षे हाच कार्यक्रम चालत असे. आधी तोफा असत, आता फक्त लाकडी बूड लावलेली एक धातूची नळी. ह्यात लोकांना वाटले की दोन माणसे एका बंदुकीवर लावण्यापेक्षा जर एकच बंदुकीचे फायरिंग मेकॅनिझम आपण काही अंशी स्वयंचलित केली तर कसे? ह्यातून जन्म झाला तो आद्य फायरिंग मेकॅनिझमचा अन आजच्या गन ट्रिगरच्या पणजोबांचा - त्याला आज तांत्रिक भाषेत 'मॅचलॉक सिस्टिम' (matchlock system) म्हणतात. ह्या तंत्रात बंदुकीच्या बटजवळ एक 'फ्लॅशपॅन' असे अन त्या फ्लॅशपॅनमध्ये स्फोटक दारू ठेवली जात असे, ज्याची एक पन्हाळ बॅरलमध्ये ठासलेल्या दारूपर्यंत जात असे. खटका ओढला की साधारण तीन चतुर्थांश कॅपिटल 'S' आकाराचा एक आकडा ज्याच्या टोकाला वात लावलेली असे, तो फ्लॅशपॅनमधील दारूला स्पर्श करून भडकवत असे, जी आग पुढे पन्हाळीमधून थेट बॅरलमध्ये पोहोचत असे अन ती दारू पुढे स्फोट पावत असे, जेणेकरून ठासलेल्या दारूच्या मुखावर असलेली छर्रे मंडळी शत्रूचा वेध घ्यायला झेपावत. ह्या वातींची एक गंमत होती - जर दारू वगैरे सगळे सेट केले अन काही कारणास्तव (पाऊस, ओल, धुके, गारठा) जर वातच पेटली नाही, तर? अशाने 'सगळे मुसळ केरात' कार्यक्रम होत असे. हे टाळायला काही सैनिकांनी एक भारी कल्पना लढवली, ती म्हणजे ह्या वाती चक्क स्वमूत्रात भिजवून मग वाळवून वापरणे!. मूत्रातला अमोनिया म्हणे वातीच्या ज्वलनाला मदत करत असे. ओबडधोबड असलेल्या ह्या रायफलमध्ये बारीक खडे, काचा, छर्रे, मोडक्या बाणांची टोके.. काय वाटेल ते ठासले जात असे.

(मैचलॉक फोटो)

पण मॅचलॉकमध्येसुद्धा एक म्हणता एक अडचणी येत गेल्या. पहिली म्हणजे वाती ओल्या होणे, दुसरी म्हणजे वाती सुक्या राहिल्या अन दारूसुद्धा सुकी राहिली, तरी ऊन-वार्‍यामधे बेटा विस्तव नेमका वातीच्या टोकाला टिकायची बोंब होई. म्हणजे परत श्युअरटी सोडून प्रोबेबलिटीचा खेळ आला, तोही परत एकदा निसर्गाच्या लहरीवर! ह्यावर उपाय काय?
तर ह्यावर उपाय म्हणून त्यात एक सुधारणा करण्यात आली. ही सुधारणा म्हणजे पुढील पिढीच्या बंदुकी. ह्यांना म्हणत फ्लिंटलॉक मस्केट (Flintlock musket). ह्यात एक गंमत होती. मूलतः ही मॅचलॉकच असे, फक्त ह्याच्यात पॅनवर 'L' आकाराची एक टोपी चढ़वलेली असे अन मॅचलॉकमध्ये कॅपिटल 'S' ट्रिगरमध्ये जी वात असे, तिच्या जागी उत्तम प्रतीच्या चकमक दगडाचा एक तुकडा असे. आता ह्या तंत्रात मस्केट लोड केली अन चाप ओढला की S आकाराच्या एकदम समोर असलेला चकमकीचा दगड त्या L आकाराच्या उभ्या पत्र्याला घासत असे, ज्याच्यामुळे पॅनमधील दारूवर ठिणग्यांचा अखंड वर्षाव होत असे. थोडक्यात, फायरिंग प्रोबेबलिटी वाढवणारी ही तांत्रिक प्रगती होती. बरे, त्या L आकाराच्या आडव्या छोट्या कॅपमुळे ओल, आर्द्रता इत्यादीपासून पॅनमधील दारूचे मस्त रक्षण होत असे. एकंदरीत हे एक मस्त प्रकरण जमून आले होते.

(आपणाला वरचा मॅचलॉकचा फोटो अन त्याहून जास्त हा फ्लिंटलॉकचा फोटो पाहून मॅचलॉक अन फ्लिंटलॉकची कल्पना यावी.)

फ्लिंटलॉक नंतर बरीच वर्षे चालली खरी, पण ह्या पिढीच्या मस्केट्समध्येसुद्धा दोन खूपच मोठ्या अडचणी होत्या. पहिली म्हणजे लोडिंग टेक्निक. ह्या पिढीच्या बंदुकींना 'मझल लोडर गन्स' (Muzzle Loader) असे म्हणत, ज्याला आपण 'ठासणीची बंदूक' असे म्हणतो. त्याला कारण होते - ही बंदूक लोड करताना बंदुकीचे बट जमिनीला टेकून नळीचे तोंड वर आकाशाकड़े करावे लागे. मग त्यात दारू भरून त्यावर छर्रे टाकत असत अन धातूच्या एका दांडीने (ramming rodने) तो सगळा मसाला खच्चून दाबला जात असे. एकतर हे प्रकरण फारच वेळखाऊ असे. अन दुसरे म्हणजे अर्धवट ठासत असताना जर चुकून बॅरल हिंदकळले, तर धरतीमाता लगेच गुरुत्वबलाकरवी छर्रे बाहेर काढत असे. बरे, छर्रे लोड झाले तरी अन इतके किल्ले सर करुन फायर केले, तरी नळी उर्फ मझल उर्फ बॅरलपेक्षा कैकपटीने बारीक असे छर्रे आधी नळीमधून बाहेर पडेपर्यंतच नळीच्या आतल्या भिंतींवर (इनर वॉल्सवर) इथे-तिथे आदळत असत. म्हणजे शेवटी बाहेर पडणार छर्रा नेमका लक्ष्याच्या दिशेने गेला की 'लुकिंग लंडन टॉकिंग टोक्यो' असे झाले आहे, ते कळायला काही म्हणता काही मार्ग नसे. इतके सगळे असूनही फ्लिंटलॉक काही अगदीच अजेय वगैरे नसे, तर पॅनसंबंधी अडाचणी काही अंशी तिच्यातसुद्धा असतच. मग या अडचणी दूर करायला करायचे काय? तर आणखी एक उपतांत्रिक प्रगती झाली, ती म्हणजे 'पर्कशन कॅप' (percussion caps). तज्ज्ञ म्हणाले की जर पॅनमध्ये आरास करून दारू ठेवली, तर तिला पेटवायला वात किंवा चकमक वगैरे प्रकरण लागते. अर्थात जर आपण दारूची क्वालिटी सुधारली अन ती जास्त ज्वलनशील केली, तर ठिणग्या तयार करायची गरजच संपेल. ह्यासाठी एक शंख्वाकृती कॅप तयार केली गेली, जी ज्वलनशील दारूने भरलेली असे. ह्या कॅपने फ्लॅशपॅन अन त्याची पन्हाळ अन फ्लिंट सिस्टिम दोघी कालबाह्य केल्या. सहसा पितळी अशा ह्या कॅप आता एका पाउचमध्ये सैनिकाजवळ खुळखुळत असत. पद्धत सुलभ होती. दस्ता किंवा बट जमिनीकडे ठेवून बंदूक ठासायची. ठासल्यावर मागे मझलच्या बुडापाशी एक पर्कशन कॅप फिट करायची अन S आकाराचा चाप ओढायचा. ह्या चापाच्या टोकाला आता वात किंवा फ्लिंट नसून भरीव धातूची एक हातोडी (हॅमर) असे. ही हातोडी विलक्षण वेगाने पर्कशन कॅपच्या पितळी बुडावर आघात करत असे अन ह्या आघाताने तापलेल्या पितळामुळे कॅपमधील दारू पेट घेत असे, जी पुढे बॅरलमधील दारू चेतवून फायरिंग कारवाई करीत असे. पर्कशन कॅपचे फायदे म्हणजे वॉटरप्रूफिंग व्यवस्थित होत असे अन दुसरे म्हणजे दारू ठासल्यावर फायर करणे ह्यातला वेळ कमी होणे, 'यूज़ अँड थ्रो' अशा ह्या कॅपने एक वेगळी शिस्त आणली फायरिंग कारवाईमध्ये.

(पर्कशन कॅप फोटो)

पर्कशन कॅप येऊनसुद्धा महत्त्वाचा आणखी एक प्रश्न अनुत्तरित अन काळजी करण्यासारखा होता, तो म्हणजे फायरिंग अ‍ॅक्युरसी अन प्रिसीजनचा. गोल अन बारीक गेजच्या छर्‍यांबद्दल आपण आधीच माहिती घेतली. बॅरलमध्येच इथे-तिथे धडकून बाहेर पडणार छर्रे अ‍ॅक्युरसी लक्षणीयरित्या कमी करत, फक्त त्या काळी सैन्य पारंपरिक युद्धासारखे एकमेकांसमोर उभे ठाकून लढत असे. त्यामुळे जमतील तितके जास्त छर्रे भरून बंदूक ठासणे हा एकमेव उपाय असे. मूठभर भरले, तर चार तरी नेमके लागतील, हा त्यात विचार असे. ही अडचण दूर करायला सर्वात आधी बारीक छर्रे बाद करण्यात आले अन बॅरलमध्ये बरोबर फिट होऊनसुद्धा अगदी व्यवस्थित स्लाइड होतील असे छर्रे पुढे आले. ह्यांच्यामुळे छर्रे बॅरलमध्ये आपटणे बंद झाले, तरीही छर्रा नेमका ल्क्ष्यावर लागायचे प्रमाण काही वाढत नव्हते. ह्याचे गूढ़ सोडवायला खूप माणसे कामाला लागली होती, अभ्यास करत होती, पण यश आले ते एकाला. आधुनिक बंदूकशास्त्राचे - गनरीचे वडील म्हणून ह्यांचे वर्णन करता येईल इतके भरीव काम ह्यांनी केले होते. ह्यांचे नाव होते बेंजामिन रॉबिन्स. रॉबिन्सने आपल्या अल्पायुष्यात (४४ वर्षे) भरपूर संशोधन केले अन आपल्या वयाच्या ३५व्या वर्षी त्यांनी 'प्रिन्सिपल्स ऑफ न्यू गनरी' हे पुस्तक लिहिले. आता रॉबिन्सचे किंवा न्यू गनरी प्रिन्सिपल्सचे योगदान काय? तर रॉबिन्स हे पहिले होते, ज्यांनी सांगितले की 'गोल किंवा स्फेरिकल आकाराच्या छर्‍याला वार्‍याचा विरोध सर्वाधिक होतो, कारण गोलाकार हा सर्वाधिक एक्स्पोज्ड सरफेस एरिया असतो'. तसेच गुळगुळीत बॅरलमधून छर्रा निघताना त्याच्यात वेगाने जाताना तोल संभाळायची अक्कल (gyroscopic sense) अजिबात नसते. ह्या दोन कारणांमुळे, झाडलेला छर्रा बरोबर लक्ष्यावर लागायची टक्केवारी कमी होते. बेंजामिन रॉबिन्स इतकेच निष्कर्ष नोंदवून थांबले नाहीत, तर बंदुकीची गोळी ही लांबुळकी असावी, असा विचार त्यांनी जगात सर्वप्रथम मांडला, अणकुचीदार पण तासलेले म्हणजे गुळगुळीत टोक अन लांबुळका आकार असलेली बंदुकीची गोळी ही हवेच्या विरोधामधून सहज अन प्रचलित छर्रा तंत्रापेक्षा जास्त परिणामकारकरित्या प्रवास करू शकते, हे त्यांनी प्रथम सांगितले अन 'प्रिन्सिपल्स ऑफ़ न्यू गनरी'मध्ये नोंदवले. शिवाय कमी व्यास असणारी लांबुळकी गोळी झाडायला बॅरल जास्त मोठे लागणार नव्हते. म्हणजे मस्केटचे वजन कमी होणार होते. हे झाले अ‍ॅक्युरसीबद्दल. आता गोळीचा स्वतःचा वेग अन तोल सांभाळणे ह्यावर रॉबिन्सने मध्ययुगीन इंग्लंडमध्ये पाहिलेले एक निरीक्षण वापरायचे ठरवले. हे निरीक्षण म्हणजे 'प्रचंड वारे सुरू असताना तिरंदाज आपले तीर बरोबर नेमावर लागावे म्हणून त्यांच्या शेपटाची पिसे पिरगळत, ह्याच्यामुळे वार्‍यामधून प्रवास करताना बाण एकाच वेळी समोरही जाई अन स्वत:च्या भोवती फिरत स्वतःचा तोलसुद्धा सांभाळत असे. आता रॉबिन्ससमोर एक महत्त्वाचा प्रश्न हा होता की हा पीळ बंदुकीच्या गोळीमध्ये कसा आणावा? ह्यावर त्यांनी एक शक्कल लढवली, ती म्हणजे बंदुकीच्या बॅरलमध्ये सर्पिलाकार आटे पाडणे, ह्या आट्यांना किंवा ग्रूव्ह्जना म्हणत 'रायफलिंग्ज', ज्याच्यावरून पुढे 'रायफल' हा शब्द रूढ झाला. रायफलचे पितामह असलेल्या रॉबिन्स ह्यांचा मृत्यू भारतात कुड्डालोर इथे वयाच्या ४४व्या वर्षी १७५१मध्ये झाला.

(श्रीयुत बेंजामिन रॉबिन्स)

(पुढे जगप्रसिद्ध जर्मन गणिती अन यूलर्स थेअरम देणारे म्हणून आपण ज्यांना ओळखतो, अशा लिओनार्ड ऑयलेर ह्यांनी 'प्रिन्सिपल्स ऑफ़ न्यू गनरी' ह्या पुस्तिकेचा जर्मन भाषेमध्ये अनुवाद केला होता).

तसे पाहता रायफल तंत्र लगेच हिट व्हायला हवे होते पण त्याला खोडा घातला तो राउंड लोडिंग सिस्टिमनेच. रॅमिंग रॉडने दारू ठासताना ग्रूव्जना उर्फ रायफल्सना चरे पडणे वगैरे प्रकार होण्याने अन गोल छर्रे ह्या प्रकारावर मिलिट्रीमधील बड्या धेंडांचा जास्त भरोसा असणे ह्यामुळे रायफलिंग केलेल्या बंदुकी ह्या मुख्यत्वे शिकारी अन हौशी तितरबाज इतकाच सीमित झाला. ह्याला आणखी एक कारण होते, ते म्हणजे झाडलेल्या दारूचा काळा अंश ग्रूव्ह्जमध्ये जमा झाल्याने बॅरल जाम होणे (black soot precipitation). त्यामुळे लोडिंगचा एक नवा प्रकार शोधणे क्रमप्राप्त होते. ह्यातूनच अस्त झाला मझल लोडर रायफल्सचा, अन उगम झाला तो ब्रीच लोडिंगचा. ब्रीच (breech) नावावरूनच लक्षात यावे असे हे तंत्रज्ञान होय. अर्थ सोपा आहे - बॅरलच्या मध्येच एखादी खोबण पाडायची, ज्याच्यातून आपल्याला छर्रा अन दारू बरोबर बॅरलच्या बुडापाशी फीड करता येईल, शिवाय पर्कशन कॅपमुळे फायरिंगसुद्धा सोपे. हा प्रश्न सोडवल्यावर आता प्रश्न होता लंबोडक्या गोळ्या लोकांच्या अर्थाअर्थी गळी उतरवणे. आपण सध्या जशा गोळ्या पाहतो, त्यांच्याबद्दल पुढे येईलच; पण तूर्तास गरज होती ती ग्रूव्ह्जमध्ये फिट बसेल अन लांबुळका असेल अशा एका राउंडची उर्फ गोळीची. ह्यातून जन्माला आले ते मिनी बॉल्स (minie balls). हे सिलिंडर आकाराचेचे छर्रे असत. ह्यांचे टोक "मिल्ड कोनिकल" (milled conical) असे अन बेस गोल असे. ह्या बेसवर बाजूने ग्रूव्ह्जमध्ये फिट होतील असे उंचवटे असत, जेणेकरून ब्रीच लोड करताना प्रथम गोळी ग्रूव्ह्जमध्ये फिट बसावी अन तिच्या पाठी दारूही रायफलच्या तोंडातून खाली न पडता मिनीबॉल्सच्या बेसवर चेपून ठासली जावी. फायरिंगसाठी आपल्या पर्कशन कॅप्स होत्याच.

(minie balls)

(Breech mechanism of Ferguson rifle)

(बेसिक ग्रूव्ह मूव्हमेंट )

अशा प्रकारे ग्रूव्ह्ज अन अणकुचीदार राउंड्स प्रचलित झाले! पुढे रायफलचा प्रवास थांबला नाही, तो दौडत राहिला. हँड कॅनन ते ब्रीचलोडर असा प्रवास झाला खरा, ह्याच दरम्यान दारूची क्वालिटी वाढवणे वगैरेसुद्धा उद्योग सुरूच होते, आता नवा प्रश्न होता की दारूचा दुरुपयोग अन नासाडी कशी टाळावी? अन ह्या वेळी कोणाचे तरी सुपीक डोके फर्मास चालले, एक नवा राउंड डिझाइन करण्यात आला, ज्यात रॉबिन्सने मांडलेली ग्रूव्ह्ज अन टोकदार राउंडची थिअरी तंतोतंत पाळली जात होती अन पर्कशन कॅपचासुद्धा वापर होता. हे सधायला आधी एक पोकळ पितळी पुंगळी बनवली गेली. तिच्या बुडाला वेल्डिंग करून पर्कशन कॅप जोडली गेली, त्या पुंगळीमध्ये मोजून दारू भरली गेली अन तिच्यावर टोकदार असे तांब्याचे भरीव टोक अशा प्रकारे फिट केले गेले की फायर करता मूळ बॉडी सोडून ही टोकदार बुलेट ग्रूव्ह्जकडून गायरोस्कोपिक स्पिन घेऊन लक्ष्याकडे झेपावेल. मित्रहो, हा होता आधुनिक 'गोळी'चा जन्म. पण प्रश्न इथेच संपत नव्हता.

(rough schematic of rounds, personal weapon(left) and assault rifle (right))
)

(Cross section of a assault rifle cartridge)

आता प्रश्न होता तो गोळी झाडल्यावर बॅरलमध्ये पडून असलेल्या रिकाम्या पुंगळीला काढायचा. ह्यावर उपाय म्हणून बॅरलच्या बुडापासून अन बटच्या टोकापासून मध्येच मोडणारी रायफल आली! मधून मोडायचे अन बंदूक झटकायची, की रिकाम्या पुंगळ्या बाहेर. पण मग झटकायची तरी कशाला? म्हणून बॅरलमध्येच एक 'लग' (lug) आणला गेला. लग म्हणजे पुढे-मागे होणार उंचवटा. रायफल वाकवली की हा लग रिकाम्या पुंगळीला मागे ढकली व 'पॉपकॉर्न'सारखी ती रिकामी पुंगळी फटदिशी बाहेर येई.

(typical rifle used in skeet shooting, although the rounds here comprise of pillets and not a single bullet tip)

दर वेळी रायफल वाकवून लोड करून फायर करणे ही खरे तर शिकारी मंडळींची किंवा हौशी नेमबाज लोकांची चैन झाली, ऐन रणधुमाळीमध्ये मात्र हे फारच तापदायक असे. तेव्हा पुढे आणखी सुधारणेची गरज भासू लागली अन ह्या वेळी एक नवा प्रकार अस्तित्वात आला, तो म्हणजे 'बोल्ट ऑपरेटेड फायरिंग मेकॅनिझम' (bolt operated firing mechanism). बोल्टमुळे दोन गोष्टी घडल्या - एक म्हणजे बंदूक वाकवायचा त्रास वाचला, अन दुसरे म्हणजे एकच ऑपरेशनमध्ये रिकामी पुंगळी उर्फ casing बाहेर काढणे सुकर झाले. ह्या प्रकारच्या रायफलमध्ये गोळी फक्त ब्रीचमध्ये ठेवून बोल्ट पुढे ढकलला की गोळी लोड होई अन फायर केल्यावर बोल्ट परत मागे ओढला की तो सोबत रिकामी पुंगळी बाहेर ओढून काढी. पण परत गोळी लोड करावी लागे. त्यातून उगम झाला तो एक नव्या अन अतिशय उपयोगी भागाचा, ज्याला आपण आज 'मॅगझीन' म्हणून ओळखतो. मॅगझीनची कार्यप्रणाली अतिशय साधी आहे. प्रथम बरोबर लोडिंग बेच्या खाली एक खोबण तयार केली गेली. त्याला पत्र्याचे एक मॅगझीन जोडले गेले. ह्या मॅगच्या तळाशी एक स्प्रिंग असते अन त्यात रायफलच्या प्रकारानुसार ५ ते ३० राउंड्स असतात. बॅरलमधली गोळी झाडली अन बोल्ट मागे ओढला की जुन्या पद्धतीने रिकामी पुंगळी बाहेर येईल; पण ते बाहेर आले की खालच्या मॅगझीनमधील स्प्रिंगला ताण कमी होईल, ज्याच्यामुळे तो हळूच गोळ्यांना वर ढकलेल अन सगळ्यात वरची गोळी बरोबर फायरिंग पोझिशनला फिट होईल.. असे सगळ्या गोळ्या संपेपर्यंत होत राहील. म्हणजे आता फक्त एकदा फायर केले की बोल्ट मागे घ्यायचा अन परत पुढे ढकलायचा, की दुसरी गोळी फायरिंगला तयार मिळे. प्रथम अन द्वितीय महायुद्धात ह्या प्रकारच्या रायफल्स जास्तकरून वापरल्या गेल्या. विंचेस्टर किंवा मोसीन नगांट रायफल्स ही ह्या रायफल्सची प्रसिद्ध झालेली मॉडेल्स.

(Typical bolt action schematic)

मित्रहो, मूळ बंदूक विकसित झाली, तेव्हापासूनच गोळ्यांचा पाऊस पडेल अशा बंदुकीवर संशोधन सुरू होते.. जिला आपण आज 'मशीनगन्स' या नावाने ओळखतो. वास्तविक पाहता एक वेगळी लेखमाला होईल इतकी विपुल तांत्रिक माहिती असते मशीनगन्सची. इथे उल्लेख करायचे कारण असे की दुसरे महायुद्ध संपत आले, तेव्हा ते इतके शिगेला पोहोचले होते की तज्ज्ञ मंडळींना आता ५ गोळ्या असणार्‍या मॅगझीन अन दर गोळी लोड करायला लागणार वेळसुद्धा जास्त वाटत होता. त्यांना मशीनगन अन पर्सनल अ‍ॅसॉल्ट रायफल यांच्या मधले काहीतरी हवे होते. त्याला उपाय म्हणून अशी टेक्नॉलॉजी हवी होती जी रिकामी पुंगळीसुद्धा स्वतः बाहेर फेकेल अन नवी गोळीसुद्धा स्वतः लोड करेल - तीसुद्धा बोल्ट न ओढता. पण ते साधावे कसे? ह्याचे उत्तर आले 'गॅस'. गॅस म्हणजे गोळी झाडल्यानंतर जी उष्णता निर्माण होते अन बॅरलमधली हवा तापवतो तो गॅस. आजवर हा गॅस असाच वाया जात होता. मग उष्ण हवेची ताकद दाब ह्या स्वरूपात वापरायला काय हरकत होती? पण हे करायचे कसे? तर प्रथम बोल्टचे वजन कमी करा, त्यानंतर त्या हलक्या बोल्टला मानवी शक्ती न वापरता आपोआप पुढे मागे करायला एक स्प्रिंग बोल्ट मध्ये घाला, हे घातले की बाहेर पडणारा गॅस बाहेर न पडता एका चेंबरमध्ये जाईल अशी सोय करा, हे चेंबर बॅरलच्या वरच्या बाजूने लावा, अन चेंबरमधील गॅस परत उलट्या दिशेने बोल्टला धक्का देईल असे त्याचे चॅनेलिंग करा. हे केल्याने होणार काय? तर गोळी झाडली की तप्त वायू चेंबरमध्ये गोळा होईल अन तो एक दट्ट्या (पिस्टन) ढकलेल. हा पिस्टन पुढे बोल्टला मागे लोटेल अन बोल्टसोबत बाहेर येणारी रिकामी पुंगळी मध्येच असलेल्या एका उंचवट्याला अडकून बाहेर येईल. गरम वायूचा दाब कमी होताच बोल्टसोबत जोडली गेलेली स्प्रिंग त्याला परत पुढे ढकलेल, तोवर खालच्या मॅगझीनमधून वर आलेली गोळी वाटेत येईल अन ती पुढे फायरिंग पोझिशनला लोटली जाईल. ती झाडली की हे पूर्ण चक्र चालत राहील ते सगळ्या गोळ्या झाडल्या जाईपर्यंत. मित्रहो, हा जन्म होता आपण आज पाहतो त्या समस्त रायफल्सचा - 'गॅस ऑपरेटेड रोटेटिंग बोल्ट अ‍ॅसॉल्ट रायफल्स'चा. वर सांगितलेले एक संपूर्ण आवर्तन पूर्ण व्हायला - म्हणजे एक गोळी झाडायला अर्ध्या सेकंदापेक्षा कमी वेळ लागतो. ही किमया प्रथम साधली जर्मन लोकांनी. त्यांनी STG44 रायफल विकसित केली खरी, पण तोवर बाजी पलटू लागली होती. १९४४मध्ये ह्या रायफलचा एक नमुना एका हुशार रशियन रायफल तंत्रज्ञाच्या हाती लागला अन त्याने आजची सर्वात यशस्वी अ‍ॅसॉल्ट रायफल बनवली. तो तंत्रज्ञ होता मिखाइल कालिशनिकोव अन ती रायफल म्हणजे आजची सुप्रसिद्ध एके उर्फ आतवोमात कलिशनिकोवा रायफल.

(STG 44)

(AK 47)

मित्रहो, रायफलचा प्रवास आजही सुरूच आहे अव्याहत. आता गोळीसुद्धा लेझर गाइडेड असणार्‍या रायफल्स तयार होत आहेत. हा विषय अन एकंदरीत ह्याचा अवाका हा म्या पामराला एकट्याला झेपणारा कधीच नव्हता अन नसेलही, तरीही यथामति हा आधुनिक धनुर्वेद प्राथमिक अवस्थेत अन रायफल आधुनिक असली, तरी व्याकरण बाल्यावस्थेत ठेवून आपणापर्यंत पोहोचवायची हिंमत करतोय ती फक्त मिपा परिवाराने कायम दिलेल्या प्रेमापोटी. मी सगळे मूलभूत मुद्दे अंतर्भूत केले आहेत असे मी म्हणू धजणार नाही अन म्हणूनच काही त्रुटी राहून गेल्या असल्यास त्याबद्दल मिपाकरांची आगाऊ माफ़ी मागतो, तुम्हाला माहीत असलेले आणखी काही रोचक मुद्दे तुम्ही प्रतिसादांमध्ये नक्की मांडा, माझ्यामते तेच 'विज्ञान लेखमालेचे यश' अन वैज्ञानिक बाण्याला अनुसरून असेल. काही उत्तम असल्यास मिपाकरांचे, काही उणे असल्यास वैयक्तिक माझे.

(लेखनसीमा) बाप्या.