Артиллерия первой половины XIX в.
В начале XIX в. гладкоствольные орудия достигли предела развития. Конструкторы не могли повысить дальность и точность стрельбы, не утяжеляя их. Единичные экземпляры нарезных пушек появлялись еще в XVII в., но не было технологий для их дешевого производства и массового выпуска боеприпасов к ним. Застой в развитии артиллерии открыл простор для экспериментов с новыми необычными конструкциями.
В наполеоновских войнах английская артиллерия уступала французской, и англичане искали быстрый способ повысить действенность огня своих орудий. В 1803 г. Г. Шрапнелл предложил новый артиллерийский снаряд —гранату, позже названную шрапнелью. В полое ядро гранаты с пороховым зарядом и пулями вставляли дистанционную трубку с медленно горящим составом. Шрапнелью стреляли из гаубиц, а позже ее приспособили и для пушек. При выстреле пороховые газы поджигали состав в дистанционной трубке. Когда состав выгорал, огонь достигал пороха в снаряде, и шрапнель взрывалась в воздухе, разбрасывая во все стороны пули, поражающие противника. Чем длиннее была трубка, тем дольше горел состав до того, как подорвать порох, и тем дальше летел снаряд, прежде чем разбросать смертоносную начинку. Канониры подбирали длину трубки в зависимости от удаленности цели.
После взрыва шрапнели пули разлетались хаотично, и некоторые из них сразу уходили в землю или улетали вверх, не достигая противника. В 1850-х англичанин Боксер заставил все пули лететь вперед, на врага, создав диафрагменную шрапнель. Полость снаряда он разделил перегородкой — диафрагмой, переднюю часть сделал тяжелой, наполнив пулями, а пороховой заряд поместил сзади. Дистанционная трубка доходила до порохового заряда. Состав в трубке выгорал, поджигал порох в задней части, взрыв вышибал перегородку и выталкивал все пули вперед, в направлении полета гранаты.
В Китае и Индии не создали своих ружей и пушек, но широко применяли ракеты: бумажные гильзы с порохом на бамбуковых шестах. Шест был направляющей опорой при запуске и стабилизатором, удерживающим ракету на курсе, как оперение стрелу. В сражении при Серингапатаме в Индии в 1799 г. конница англичан понесла большие потери от ракет. Англичанин У. Конгрив, впечатленный эффективностью этого оружия, занялся его совершенствованием. Он сделал гильзу ракеты из листовой стали и снабдил ее мощным зарядом. При выстреле пороховые газы выходили через узкие сопла ракеты — отверстия на дне ее гильзы. Это увеличивало давление газов и повышало дальность полета.
В 1817 г. сын изобретателя, У. Конгрив-младший, открыл фабрику по производству ракет калибров 3, 6, 12 и 32 фунта. Чем крупнее была модель, тем больше вмещала пороха, дальше летела и сильнее взрывалась. Шест — «хвост» перенесли с бока ракеты на середину донца, повысив устойчивость в полете. Но точность ракет оставалась невысокой — ракетами стреляли лишь по крупным целям: фугасными (разрывными) — по скоплениям войск, а зажигательными — по городам.
В России уже в 1814 г. начали производство собственных ракет, изучив английские образцы. В 1816 г. их конструкцию усовершенствовал артиллерист А.Д. Засядко. Он применил медленно горящий порох с повышенным содержанием угля. Меньшее давление газов позволило делать корпус тоньше и легче. Малый вес ракеты и долгое горение заряда, создававшего реактивную струю, увеличило дальность полета. Засядко применил станки (пусковые установки) собственной конструкции. Одноствольный станок — трубу на треноге — быстро поворачивали в нужном направлении. Шестиствольный станок мог выпускать 6 ракет залпом.
Ракеты со станками были легче пушек, их перевозили, навьючив на лошадей. Это было удобно для кавалерии, за которой артиллерия не поспевала, и в горах, где пушки не могли пройти. Дело Засядко продолжил К.И. Константинов. Изучив реактивный полет, он повысил дальность и точность ракет. В боковых стенках ракеты он сделал дополнительные сопла. Вырывавшиеся из них газы закручивали ракету, повышая устойчивость на траектории.