※我決定改成分三篇，不然這篇的長度會太長。
在上一篇，我一路從Handgonne介紹到了燧發槍，而這些槍枝有一個共通點：點火方式都是先點燃火藥池中的小量黑火藥，再由火藥池點燃主裝藥，這會導致扣下扳機與實際發射之間有著不可忽略的時間差。這個時間差稱為lock time，燧發槍的lock time通常會在0.4～0.6秒之間，有可能更少，但是那通常需要有技巧的微調才有可能實現。不論如何，這個延遲都頗為明顯。
在繼續之前，我要先來介紹一種化學材料：
雷酸汞如果你看過絕命毒師的話，你大概聽過雷酸汞：
如果你沒看過絕命毒師，不用擔心，我不會暴雷，只會跟你說去看。
其實在上面圖片中的雷酸汞與實際的常見型態完全不同，這才是我們平常會看到的型態：粉末。
雷酸汞在標準狀態下還算穩定，但是在受到劇烈撞擊下會產生爆炸。雷酸鹽類在西元1700年以前就已經曾經被一名叫做Peter Bolduc的法國人研究，後來在1712年到1714年之間也有由法國科學院發表的報告，路易十五的首席外科醫生在1774年正式找到了我們這裡的主角雷酸汞，法國化學家路易-尼可拉斯·沃克林（Louis-Nicolas Vauquelin）1784再次發現雷酸汞，克勞德·貝托萊（Claude Louis Berthollet）則在1778發現雷酸汞。
雖然在將近90年的時間中，一直有人在斷斷續續的研究這類物質，但是一直要到1806年才會有人想到要把這東西實際應用，這個人是一名蘇格蘭教士，名字叫亞歷山大·約翰·福賽斯（Alexander John Forsyth）。
亞歷山大自己很喜歡打獵，可是他發現每次他想射擊飛鳥的時候，很多飛鳥在看到他的火藥池點燃之後就會轉向，在子彈被射出之前就已經不在他瞄準的位置上了，導致他常常打不到鳥。那個年代的其他人要嘛會放棄獵鳥，要嘛會試著提升自己的射擊技術，但是亞歷山大不一樣，他覺得直接解決延遲會比較快，所以他開始查看文獻並自己實驗，最後他成功使用敲擊雷酸汞的方式來取代掉火藥池的黑火藥，而且成功移除了這部分的lock time。亞歷山大可以成功獵鳥了。
點火方式：雷管
亞歷山大在1807年成功申請到專利並且開始製造自己的新式點火系統，長得像這樣：
他將擊錘去除燧石，變成單純的擊錘，並且讓點火孔延長成為一個塔狀構造，稱作nipple或cone。裝填槍管的方式與以前相同，但只要將擊錘向後扳並在nipple上裝上內含雷酸汞的小銅蓋子，也就是雷管/火帽（percussion cap/primer）就行了，扳機被扣下後擊錘就會下落，使雷酸汞爆炸並擊發槍枝。這叫做火帽槍（percussion lock）。
在同個時期有人試著設計同樣以雷酸鹽為點火源的其他種類槍機，如patch lock、tube lock等等，有的是為了繞過專利，有的是為了特殊目的，但最後都被時代淘汰，由簡化的火帽槍勝出。火帽槍甚至能從舊的燧發槍改裝而來，有時候還會有槍枝同時有兩組槍管對應燧發與火帽機制，可以替換。
火帽的使用標誌了一個長久時代的結束，因為這項發明成功取代掉了兩百年的主流燧發槍，其專利還導致許多當代的槍枝製造商破產。
順帶一提，這玩具用的東西本質上與火帽是一樣的。
彈藥結構：早期銅殼彈
他設計的銅殼彈長這樣，其實很類似現在的中央底火式彈藥，但有些差別。
這是世界上第一種定裝彈，也就是同時包含彈頭、推進藥與底火（primer）的彈藥。在這之前最接近的東西是紙殼彈，不過因為發射方式而沒有底火，所以不符合定裝彈定義。保利的銅殼彈是個劃時代的發明，因為定裝彈使的後膛槍的使用變得容易了起來。不要誤會，從簧輪槍時代開始就有一些後膛槍的例子出現，不過那些都比普通槍枝還要更加昂貴。
簧輪後膛槍的後膛結構，實際上比較像一把槍加上數個可以取出獨立裝填的膛室。這類的槍枝通常只有打獵頻率非常高而且有射擊技術的貴族或社會菁英才有可能特別去訂做。
保利配合他的定裝彈設計的後裝槍，使用的是擊錘擊發，類似現代槍枝。
與定裝彈一起出現的後膛結構不只可以提高射速，還有好幾個優點：可以使用膛線而不犧牲射速（在前膛槍時代就已經有膛線，但是會導致裝填時間變長，還有清潔問題）、更好的防水性、清理容易等等。後膛與膛線這兩件事會額外有一篇補充，我會提到使用後膛的條件、優勢、技術困難與不使用定裝彈的後膛槍，以及膛線的條件、優點與牽制了膛線早期使用的缺點。
雖然說保利的銅殼彈結構與現代的中央底火式彈藥很接近，不過還是有幾個巨大的差別，最重要的是黃銅生而不平等。雖然保利彈殼材料與現代彈殼一樣是黃銅，但是由於他們當時沒有deep drawing的加工能力，所以保利彈殼非常厚，沒有在高壓下變形、貼合槍膛壁且達成氣密的能力，也比現代彈殼更難生產；除此之外，因為底火材料太敏感，保利彈殼有已知的落地引爆問題，所以沒有成功推廣起來。
雖然如此，保利當時收的兩個學徒——日耳曼人約翰·尼古拉斯·馮·德雷賽（Johann Nicolaus von Dreyse）與法國人卡西米爾·勒法舍（Casimir Lefaucheux）在這之後開始以他們老師的發明為基礎發展新的彈藥。
彈藥結構：針發
其中德雷賽在1835年左右設計了一種新的擊發機制與配套的彈藥，稱為針發（needlefire）。針發彈藥回歸到了紙殼結構，並且將底火放在了紙殼內部、彈頭與彈托後方，在擊發時會有一根針刺入彈藥內部、觸發底火，進而發射。
擊發時的結構。
一枚針發彈藥、彈頭與彈托。
在針發系統中，最特別的特色是底火被挪到了彈藥的中央，而非底部，這讓針發彈藥幾乎不可能因為落地就被引爆。針發槍系統很快就在歐洲成為了最先進的軍用槍枝系統，也是最早達成大規模服役的後膛槍，並且在德意志統一之中產生了巨大優勢。
針發系統有幾個問題，首先是因為彈藥結構的關係，針發槍的威力基本上都會比其他軍用步槍小；再來，針發槍的槍膛沒有辦法達成氣密，所以有時候會有火藥燃氣噴到射手臉上的問題；另外很明顯的是每次發射彈藥時撞針都會直接暴露在槍膛的高壓之中，這讓針發槍的撞針壽命都相當的短，通常只能撐個一千發左右，雖然當時使用針發槍的普魯士/德國與法國都會讓使用針發槍的射手攜帶備用撞針，但是當未來出現沒有這些問題的後裝系統之後，針發槍理所當然地會被取代，具體來說是在1870年代被淘汰。
彈藥結構：針式底火
勒法舍則決定留下保利的銅殼概念，不過一樣將底火移入彈藥內部，另外將撞針整合入彈殼內，成為了針式底火（pinfire）彈藥。早期的針式底火彈殼其實是紙殼加上銅底，不過後來重新變成了全銅殼彈藥。
早期針式底火彈。
比較成熟的針式底火彈。
針式底火彈的結構圖，擊發時只要讓某個東西敲上撞針，撞針就會觸發裡面的底火。
由於撞針的位置安排，針式底火彈藥需要擊錘擊發。針式底火後膛槍上，膛室側邊底部會有個開口，讓撞針可以露出，接受敲擊。
勒法舍其實在1828年就設計出了針式底火，不過到1845年左右才開始在法國流行起來。與德雷賽針發系統相比，勒法舍的針式底火更受民間歡迎，因為舊的前膛火帽槍一樣使用擊錘，這讓很多舊式前膛槍都可以被轉換為針式底火後膛槍。
針式底火後來在歐洲大陸流行了起來，不過一直沒有流行到不列顛群島，因為英國人當時不信任後膛槍與法國發明家，classic Englishmen. 因此，針式底火一直沒有在不列顛群島與北美殖民地流行起來，不過還是以法國為中心向外擴散到了其他南歐國家、瑞士等等地區。針式底火雖然還是沒有100%氣密，但相對針發槍來說表現仍然較為優秀，後來的全銅殼彈也提高了防潮能力。
不過針式底火還是有其缺失，像是在裝填時需要注意將撞針正確置入膛室側面開口，所以裝填速度慢了一點點，並且因為撞針巨大外露，意外引爆風險依然存在，而且威力一樣偏弱。針式底火整體來說表現比針發系統還好，一路生存到了1890年代左右，主要被用在散彈槍與轉輪手槍之中。
彈藥結構：凸緣式底火
凸緣式底火在1830年代開始有人研究，不過實用凸緣式底火最早是由一名叫路易-尼可拉·福樓拜（Louis-Nicolas Flobert）的法國人於1845年發明的，使用在一種.22口徑的小型彈藥上，裡面並沒有使用火藥，稱為6mm Flobert，現在稱為.22 BB。
6mm Flobert。
6mm Flobert一開始是為了室內打靶設計的，作為休閒娛樂用途，因為沒有火藥而非常安靜。凸緣式底火的底火在彈殼底緣內側，完整的圍成一圈，當有擊錘或撞針撞擊使底緣變形就能擊發，剖面如下：
6mm Flobert後來衍生出了一整個.22口徑家族，包含到現代依然在使用的.22 SR與.22 LR。除了這個家族之外，也有其他更大口徑的凸緣式底火彈藥存在過，不過因為性能原因大多都已經被中央式底火彈藥取代，等一下會說明。
由於凸緣式底火的整個底緣都能被擊發，這代表緣式底火彈藥不需要像針式底火彈藥一樣對準特定的位置；因為生產技術進步，緣式底火彈藥的黃銅彈殼夠薄可以擴張變形達成氣密；緣式底火的結構也很簡單，很容易量產。
然而，凸緣式底火彈藥有個致命傷：由於底緣需要變形才能擊發，所以底緣的黃銅不能太厚，導致整個彈殼都不能承受高壓，所以所有凸緣式底火彈藥都注定威力不大。除此之外，凸緣式底火彈藥不能由個人在家重新裝火藥與彈頭，因為底緣的變形必須要由專業工具處理。
簡單來說，凸緣式底火在小口徑小威力彈藥領域依然普遍，但是在那之上的就必須要交給：
彈藥結構：中央式底火
法國人克萊門特·波堤（Clement Pottet）是第一個發明中央式底火的人（撇去保利的早期不成熟版本不談），在1829年申請到第一個專利，不過在1855年才完善他的設計，申請了第二個專利。他將他的專利用在散彈上，如下：
他的散彈與現代散彈差異頗大，不過是直系祖先，彈殼壁主要是紙，配合銅底與中央式底火。
中央式底火的彈藥很快就在大多威力較高的槍枝領域中取代了凸緣式底火和針式底火，如在1860年代取代了針式底火散彈槍、被用來製造威力較大的步槍等等，並且在多人長時間的改進後成為了現代最常見的彈藥類型，一樣是可達成氣密的黃銅、裝填不用注意方向性，而且可以產生比過去更高的壓力。
現代中央式底火彈藥的剖面圖。在彈藥底面中央的底火被撞針或擊錘敲擊觸發之後，底火會通過彈殼底部的孔洞引爆內部的火藥。
現代只剩下兩種中央式底火設計，分別是伯丹式（Berdan）與伯科薩式（Boxer，我知道一堆地方都寫拳師式，但這個Boxer是發明者的姓氏，翻成拳師跟把姓氏黃翻譯成Yellow一樣詭異），這兩者最大的差異是底火結構及彈殼底部孔洞的位置、大小與數量。伯科薩式有著單一大孔洞、底火本身就有砧的結構，這個結構保證底火會被擊發，而非單純變形；伯丹式則將砧整合到了彈殼本身，使得孔洞必須要被分成多個以避開在中央的砧。
這兩者在射擊上的表現差異不大，不過如果使用者有需要重複利用彈殼的話，通常會使用伯科薩式的彈藥，單純是因為相較之下這類型的彈藥比較容易去除底火，可以用來重新裝填，這對會進行大量射擊的人來說是省錢的做法；對於生產商來說，伯丹式底火反而比較好，因為伯丹式底火的生產成本比伯科薩式還要低。
因為如此，美國民間廠商大多都生產伯科薩式底火彈藥，供會回收彈殼的美國人使用，但歐洲與亞洲廠商很多都選擇生產伯丹式底火，畢竟客戶不會自己回收彈殼自己填。
在歷史之中，人類的彈藥結構已經大幅進步、後膛與連發槍枝都已經出現之後，反而出現了火藥不夠進步的問題，在下一篇中我們會從火藥的部分接續討論。
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