Konstruktor o którym na pewno nie słyszałeś – John Hancock Hall

czyli nieznany bohater produkcji masowej


Zasługi Johna Halla byłby bardziej docenione, gdyby jego konstrukcja stała się wiodącym karabinem Armii Stanów Zjednoczonych. Tak się nie stało, jednak zdecydowanie warto przyjrzeć się osiągnięciom tego inżyniera sprzed 200 lat.

Zobacz poniższe omówienie karabinu Halla z 1819 roku na kanale ForgottenWeapons.com

Przydałyby się polskie nieautomatyczne napisy - poszukiwany chętny znający fachowe słownictwo.


John Hall złamał ówczesny paradygmat, że albo masz wysoką szybkostrzelność gładkolufowego muszkietu, albo masz dokładność strzału dzięki gwintowanej lufie. Osiągnął obie z tych zalet, mimo że przez dekady uważano je za wzajemnie wykluczające się, sposobem był odchylany zamek. To jeszcze nie jest broń oddylcowa, ale Hall znacząco skrócił drogę ładowania co wpłyneło na szybkostrzelność.


Właśnie dzięki takim wynalazkom przełamującym sprzeczność Henryk Altszuller, 150 lat po Johnnie Hallu stworzył swój zestaw znany jako 40 zasad TRIZ. Jedna z tych zasad (nie będę podpowiadał która, sam(a) poszukaj tutaj) została użyta przez Halla do osiągnięcia wysokiej szybkostrzelności przy zachowaniu dokładności trafienia dzięki gwintowanej lufie. Jego karabin z gwintowaną lufą miał ruchomy zamek, który można było załadować szybciej niż gładkolufowy muszkiet.

TRIZ to zestaw narzędzi do łączenia takich sprzecznych wymagań czyli do rozwiązywania najtrudniejszych problemów (Altszuller zauważył jako pierwszy, że najtrudniejsze problemy w historii zawierały w sobie sprzeczność).


Dla tych, którzy nie są zaznajomieni z tematem gwintowanej lufy: początkowo wszystkie strzelby były gładkolufowe. W połowie XIV wieku pojawiły się pierwsze lufy z gwinem nadającym pociskowi ruch wirowy, przez co jego lot jest znacznie bardziej stabilny dzięki efektowi żyroskopowemu. Jej zaletą jest duża celność, jednak ze względu na długi czas nabijania stosowana była początkowo jedynie w broni myśliwskiej lub wyborowej.


John Hall powinien być wspomniany także z drugiego powodu – o którym także mówi na powyższym filmie Ian McCollum. Był pierwszym, który uzyskał wymienne części w nowoczesny sposób. Zamiast przymierzać ręcznie wykonywaną część do odpowiedniego przymiaru celem sprawdzenia trzymania tolerancji, uzyskiwał zadane wymiary części dzięki obrabianiu maszynowemu, przy czym sporo z tych maszyn było jego własnego pomysłu.


Ian McCollum w filmie wspomina o porównawczym teście trzech rodzajów broni – karabinu Halla, muszkietu gładkolufowego oraz z gwintowaną lufą ładowanego od przodu . Oto dokładne wyniki strzelania przez 10 minut przez 38 osobowe oddziały do celu oddalonego o 100 yardów czyli 91 metrów (źródło): 

Broń

Wystrzelono

pocisków

Trafienia

w cel

Procent

trafień

Karabiny systemu Halla

1,198

430

36%

Muszkiety gładkolufowe

845

208

25%

Karabiny gwintowane 

ładowane odprzodowo.

494

164

33%


Jak widać skuteczność karabinu Halla była ponad dwukrotnie wyższa niż muszkietu gładkolufowego, jeśli tylko wziąć pod uwagę  celność. Ładowanie odprzodowe karabinu z gwintowaną lufą (trzecia opcja) dało najgorszy wynik z powodu niskiej szybkostrzelności.

Dla wyjaśnienia - dlaczego ta świetna konstrukcja nie stała się wiodącą bronią wojskową tamtego okresu?  Najprawdopodobniej dlatego, że koszt muszkietu gładkolufowego był dużo niższy z tych trzech porównywanych, a prędkość początkowa pocisku z karabinu Halla była niewysoka z powodu braku szczelności pomiędzy zamkiem a lufą. Zostało to udoskonalone później.


Oto jak opisało Johna Halla Muzeum Harpers Ferry (gdzie była zbrojownia, którą kierował Hall).


Wartościowy artykuł w Wikipedii o Johnie Hallu.

Można się z niego dowiedzieć, że maszyny do cięcia projektowane przez Halla były tak proste, że z minimalnym przyuczeniem, każdy mógł dzięki nim produkować precyzyjne części dziesięciokrotnie szybciej niż robili to ręcznie najbardziej doświadczeni rusznikarze.


John Hall – jako pierwszy w świecie „maszynista”

Można tam przeczytać m.in. Do 1834 roku Hall i jego podwykonawca - Simeon North osiągnęli coś znaczącego. Części wykonywane w Connecticut były zupełnie wymienne z częściami wytwarzanym w Wirginii - zakłady były w odległości 700 kilometrów od siebie. Nigdy wcześniej, nikomu, nigdzie nie udało się czegoś takiego osiągnąć.


A także: W 1852 roku (11 lat po śmierci Halla) przez zbrojownię Harpers Ferry przeszła największa w historii fala powodziowa niszcząc 10 000 gotowych karabinów Halla. Aby uratować jak najwięcej z nich, po powodzi rozbierano wszystkie karabiny czyszcząc części z rdzy i smarując. Stosy poszczególnych części były użyte do składania karabinów na nowo. Ku zaskoczeniu ludzi nieprzywykłych do wymienności części zmontowano wszystkich 10 000 sprawnych karabinów.


Jeśli interesują Cię historyczne aspekty wymienności części - oto jeszcze dwa ciekawe artykuły oczywiście też po angielsku:

https://www.allaboutlean.com/230-years-interchangeability/

https://michelbaudin.com/2014/12/21/review-of-engineering-the-revolution-by-ken-alder/


Michał Hałas


źródło zdjęcia frontowego 

Konstruktor o którym na pewno nie słyszałeś – John Hancock Hall

Konstruktor o którym na pewno nie słyszałeś – John Hancock Hall

Leave review
John Hall złamał ówczesny paradygmat, że albo masz wysoką szybkostrzelność ...
Czytaj dalej
Software nie zastępuje myślenia

Software nie zastępuje myślenia

Leave review
Zobacz kilka sytuacji widzianych oczami doświadczonych managerów techniczny...
Czytaj dalej
optymalizacja konstrukcji

przykład optymalizacji mocowania

Leave review
Udana optymalizacja u Chińskiego producenta automotive. Uzywając Desing For...
Czytaj dalej
Stave Falls case study

Stave Falls case study

Leave review
Zainspiruj się przypadkiem elektrowni w Stave Falls - kreatywne rozwiązania...
Czytaj dalej
redukcja kosztów produkcji poprzez uproszczenie konstrukcji wyrobu

redukcja kosztów produkcji przy wyższej jakości

Leave review
zapis osiemnastominutowego webinarium z Michałem Hałasem na temat: Optymali...
Czytaj dalej