Зброярі минулого були впевнені, що у некрасивого зброї і доля буде нещасливою. Напевно, це твердження справедливе. Але що стосується лиття гармат, то їх естетичні якості були обумовлені перш за все найжорсткішими вимогами, прописаними в царських указах. Петро I, що не вмів, як відомо, говорити натяками, так і писав: «А коли майстри учнут гармати лити Криворот і з усякими охулкамі, бути тому повішення». Як тут не зрозуміти! Відливали, як випивали - з толком, з почуттям, з розстановкою ...
Майстри-гармаші завжди високо цінувалися на Русі, причому їхня робота оточувалася щільною стіною таємничості і містицизму. Чи жарт - займатися справою, від якого залежала боєздатність вітчизни, людські долі й своя власна. Професія «Літца», як за старих часів називали гарматних справ майстрів, була спадковою, чому приклад - славні династії Булгакових, Кречетникова, Чоховим.
Кожен майстер знав собі ціну і зберігав свої професійні секрети в глибокій таємниці, відбуваючись від цікавих розхожою серед гармашів фразою: «Візьми дірку, обей її бронзою і отримаєш пушку». Пов'язаний з таїнством перетворення металу на знаряддя смерті, зброяр володів не тільки сімейними рецептами виливків і оригінальною манерою виконання. Для створення такого грізного і монументального зброї були потрібні вже не ремісничі навички, а воістину універсальні знання. Кожен гармаш був одночасно конструктором, плавильником і фахівцем по кладці печей. Він повинен був знати математику, фізику та хімію, щоб проводити необхідні розрахунки; складати рецептуру сплавів і судити про ступінь готовності металів. І нарешті, він самостійно виготовляв спеціальні форми для литих написів, візерунків і прикрас, а це, в свою чергу, вимагало від нього художнього смаку і відповідних умінь.
Зрозуміло, подібна школа професіоналів не могла виникнути відразу і по високим указом. Джерелами її послужило багатовікове мистецтво лиття бронзових храмових дзвонів, в якому здавна склалися оригінальні технології та декоративні прийоми. Правда, на самому ранньому етапі виробництва артилерійської зброї, коли створювалися так звані «матраци» (від турецького «туфенк» - рушниця), в такому «культурному багажі» особливої потреби не виникало. Стовбури «матраців» склепуваної з кованих смуг заліза і з'єднували їх залізними обручами по типу діжок. Такі знаряддя були і зовні безглуздими і ненадійними - нерідко вони розривалися при першому ж пострілі, не витримуючи тиску порохових газів. Починаючи з середини XV століття стволи гармат стали відливати з бронзи, ось тут-то і стала в нагоді техніка лиття, запозичена у церковних справ майстрів.
До середини XVI століття конструкція гармат удосконалилася ще двома функціональними деталями - скобами і вінградом. Скоби (вони ж «дельфіни» і «вуха») містилися у верхній частині стовбура і служили для підйому знаряддя на лафет, а вінград (реп'ях, шишка) - потовщений стрижень на тарелі стовбура - застосовувався для вертикального наведення, а також для переміщення знаряддя з бойового положення в похідне, і навпаки.
Незважаючи на те що форми цих елементів були чітко обумовлені функцією, це не заважало ливарникам перетворювати їх в декоративні прикраси у вигляді рослинних орнаментів і химерних тварин - грифонів, дивовижних риб, драконів і т.п. Може здатися, що всі ці фігурки і завитки створювалися бо гарна вона, але насправді вони допомагали якомога точніше прицілюватися.
Що ж стосується технології лиття, то до гарматної бронзи пред'являлися дещо інші вимоги, ніж до дзвона. У ній майстри шукали сполучення досить високої твердості з необхідною в'язкістю. Опір зносу, максимальна щільність лиття, стійкість до корозії - речі самі собою зрозумілі для бойової зброї, але на той час не дуже-то легко досяжні. Шляхом численних спроб і помилок літци знайшли оптимальне співвідношення металів: 89-91% міді і 9-11% олова. Плавили гарматну бронзу у відкритих печах, розтопленим деревним вугіллям. Розплавлений метал постійно примушували, а коли його температура досягала 1100-1500 0С, тонкою цівкою заливали в підготовлену глиняну форму - дірка обростала бронзою, що, в общем-то, відповідало жартівливому Пушкарська раді.
Причому для зброяра надзвичайно важлива точність виготовлення моделі. Виглядало це так: стрижень обмотували лляною канатом, потім покривали глиною, а зверху розплавленим воском. За восковому шарі наносили все ліпні (теж з воску) прикраси і написи, виконані в дзеркальному відображенні. Після цього віск густо обмазували жиром і знову покривали товстим шаром глини. Коли глина добре висихала, майстри обережно видаляли мотузку, а потім і стрижень.
Навколо заготовки розпалювали багаття. Під дією високих температур віск поступово витоплює, а глиняний моноліт набував міцність каменю. Виходила готова форма для лиття, яку зміцнювали залізними смугами. Точно по центру форми з надзвичайною обережністю встановлювали залізний сердечник - він займав місце майбутнього каналу ствола. Якщо стрижень встановлювали криво, то стінки гармати виходили нерівномірними по товщині і таке знаряддя при стрільбі могло розірватися. Потім в форму заливали розплавлений метал і, коли він затвердевал, форму розбивали, добуваючи з неї чушку. У цьому напівфабрикаті ще відсутнє запальний отвір, його висвердлюють пізніше. Гармату очищали від напливів бронзи, прочеканівалі малюнок, полірували. На основі однієї форми, можна було відлити одне-єдине знаряддя і на його виготовлення зазвичай йшло від року до півтора років.
Виготовлена гармата обов'язково повинна була пройти випробування. Її заряджали максимальним зарядом, і сам майстер робив три постріли. Відомі випадки, коли погано зроблене знаряддя розривало на шматки, і майстер гинув. Якщо випробування закінчувалися успішно, то на тарельной частини ставилося особливу клеймо - знак того, що гармата прийнята на державну службу.
Індивідуальний стиль роботи майстра проявлявся в основному не в процесі виливки, а на стадії формування моделі. Зброярі тоді не знали стандарту і ніколи не повторювали не тільки чужі зразки, а й свої власні. Готові знаряддя відрізнялися не тільки зовнішнім оздобленням - практично всі їх бойові і технічні характеристики залежали від волі і знань майстра. На власний розсуд він призначав довжину, товщину, калібр гармати, його зовнішні обриси і, зрозуміло, характер декору. Привласнюючи гарматі ту чи іншу пишне назву ( «Гамаюн» «Аспид летючий», «Онагр», «Барс» і т.п.), майстер тим самим підкреслював, що вона є єдиною і неповторною.
Тим часом саме ця унікальність стала відчутною перешкодою в подальшому розвитку артилерії, адже для кожної гармати були потрібні особливі ядра, які в походах легко бувало переплутати, не маючи спеціальних навичок в обслуговуванні.
«Непотрібних багато імен гармат давати і тим величину ядра працювати дізнаватися, - говорилося в петрівському указі 1701 року. - У багатьох гармат велике поділ є, і хоча багато гармати однакові імена мають, але одначе неоднаковими ядрами стріляють ». Цар наказав, щоб надалі гармати виготовлялися виключно за кресленнями - однієї довжини, однієї ваги, і щоб деталі «ні чертою більш-менш призначеного були». Відтепер пушкарям ставилося в обов'язок перед початком роботи складати докладний креслення стовбура, який затверджувався особисто государем, а також кошторис і пояснювальну записку до неї, т.зв. «Казку».
Вся артилерія за Петра була підрозділена на полкову, облогову і кріпосну, причому на 50 років раніше, ніж у Західній Європі, була створена кінна артилерія. Для кожного виду артилерії призначалися заряди певного калібру, а для їх транспортування вперше в артилерійській практиці стали застосовуватися зарядні ящики.
Для всієї середньовічної культури характерною рисою був символізм, який дозволяв приховувати за зовнішнім знаком безліч значень і смислів. Тому весь характер гарматних прикрас являв собою систему образотворчих знаків, які виконували, в першу чергу, функцію своєрідного оберега. Головними персонажами декору, алегоріями удачі, військової доблесті і справедливості були лев і єдиноріг. За контрастом c ними на стволі гармати були присутні знаки зла і насильства - аспіди (змій свертних або змій летючий), вовки, ведмеді і єхидні. Птахи асоціювалися з життям і довголіттям, наприклад, павич служив символом відродження, сирин ( «перната діва») - райського блаженства, а сокіл, кречет, гамаюн і яструб уособлювали силу та стрімкість. По іменах всієї цієї фауни і називали майстра відлиті ними знаряддя.
Для оформлення гарматних стволів також використовувалися геральдичні мотиви, а з середини XVII століття декор доповнюють зображенням православного хреста, праворуч від якого знаходиться спис, ліворуч - тростину. Деякі майстри славилися своїм талантом в зображенні людей. Наприклад, на правій стороні вже згаданої Цар-гармати є зображення царя Федора (замовника гармати) в повному царському вбранні, що їде верхи. До речі, назва знаряддя йде не від його грандіозних розмірів (довжина - 5,34 м, калібр - 89 см, вага - 2400 пудів, або 40 т), а саме через розміщення на ньому царського лику.
Уже в XVI столітті почалася часткова заміна бронзи чавуном, а після 1700 року гарматні виробництва стали будувати ближче до місць залягання руд - в Олонецком краї і на Уралі. Тут виготовляли та знаряддя і ядра, використовуючи при цьому новий спосіб формування пустотілих і масивних предметів - по роз'ємним моделям. Так що до часу навали Наполеона на озброєнні російської армії вже переважали чавунні гармати, хоча зберігалися ще й бронзові. Чавунна гармата-гігант, відлита в 1869 році на Пермському чавунно-гарматному заводі, перевершувала за багатьма параметрами класичний бронзовий зразок, встановлений в Кремлі. Чиста вага її склав 2700 пудів, а калібр - 20 дюймів. При лиття такого грандіозного технічного споруди ливарники проявили велику сміливість і надзвичайне майстерність. Справа в тому, що чавунні гармати, відлиті з роз'ємним моделям, грішили істотним недоліком - чавунний канал ствола виходив пухким і неміцним, так як його затвердіння йшло від зовнішніх шарів до внутрішніх.
Тому ливарники абсолютно змінили технологічний процес: вони стали охолоджувати водою внутрішню частину виливки, а зовнішню - утеплювати, зариваючи опоки (форми для лиття) в землю. Цей спосіб гарантував отримання дрібнозернистого і міцного чавуну, однак був пов'язаний з великим ризиком: при прориві води через центральний стрижень і зіткненні її з такою величезною масою рідкого металу міг статися колосальний вибух. Але всі розрахунки ливарників виявилися точними, і виливок вийшла в повній відповідності до задуму: міцність чавуну внутрішнього шару сягала 30 кг / мм2, в той час як міцність середнього шару - всього лише 10 кг / мм2.
Спочатку гармати заряджали пороховий м'якоттю - сумішшю подрібнених в порошок селітри, сірки і вугілля. Правда, вже в XV столітті від м'якоті довелося відмовитися, оскільки при перевезенні та зберіганні порушувався її складу, втрачаючи свою однорідність. На зміну цій суміші прийшов грудкуватих чорний порох, сила якого «походить від спека сірки і холоду селітри». Але крім них чорний порох містив ще й вугілля, і в цьому ж документі наводяться такі відомості: «Вугілля видобувають обпаленням в пекарних печах сосни або липи без сучків. Складені частини подрібнюють дерев'яними товкачами, а потім порохову масу стискають в грудки в невеликих горщиках і сушать. Потім грудки розмелюють на дрібні шматочки ».
У XVII столітті грудкуватих порох поступився місцем зернённому, що зробило його більш однорідним і дозволило зменшити масу зарядів. Для кращого збереження і зручності порох фасували в полотняні мішечки - картузи. З початку XIX століття до введення нарізних знарядь застосовували порох з розмірами зерен близько 2,5 мм в діаметрі.
Одночасно використовувалися і гарматні ядра, причому найперші робили з цегельного заліза і свинцю, а для великих знарядь - з кам'яних брил. Починаючи з XV століття стали відливати ядра з чавуну, використовуючи в цьому процесі земляні або металеві форми (перед стрільбою їх зазвичай нагрівали на вогні). З появою в середині XIX століття броньованих судів, проти яких були майже безсилі розривні снаряди, знову згадали про литих гарматних ядрах. При обороні Севастополя в 1854-1855 рр. проти броненосців з успіхом використовували ядра із загартованого чавуну.
В кінці XVII століття на зміну ядер прийшли розривні снаряди - бомби і гранати. Спочатку ними стріляли тільки з короткоствольних мортир і гаубиць, але в XVIII столітті бомби стали використовувати і при стрільбі з гармат. До речі, старовинні снаряди розрізнялися лише по вазі: до пуда - гранати, понад пуда - вже бомби; і ті і інші - порожнисті. Відливали їх з чавуну, залишаючи порожнину для пороху і отвір для зарядної трубки, виточеної з дерева. По суті зарядна трубка - це невелика чашечка, заповнена повільно палаючим складом, який при пострілі запалав під дією порохових газів.
Якщо пам'ятаєте «Війну і мир» Л. Толстого, то саме розривна граната завдала смертельну рану Андрія Болконського під час битви на Бородінському полі: «Граната, як дзига, димуючи крутилася між ним і лежачим лейтенантом ...».
Заряджали також гармати картеччю і шрапнеллю. Прототипом першої послужив спосіб подвійного заряду знаряддя, коли слідом за ядром гармату «фарширували» ще й камінням (кам'яна картеч), або шматочками металу і цвяхами (т.зв. «їжакових заряд»). Пізніше з'явилася «в'язана» картеч, для якої використовувалися кулі, поміщені в полотняні мішки, обплетені зверху мотузками. У XIX столітті перевагу вже віддавали чавунної картечі, причому в одному заряді могло бути від 80 до 300 картечин, пересипані сухою тирсою. Шрапнель ж - різновид картечі з пороховим зарядом усередині металевої оболонки, і стріляти стали нею вже з гармат з нарізними стволами.