Попытки использовать энергию образующихся при выстреле пороховых газов для производства отдельных операций, связанных с перезаряжаыием оружия, делались уже в середине XIX в. Так, например, предлагалось использовать энергию отката заряжаемой с казны пушки для автоматического открывания затвора. Кроме того, появляются ряд предложений по автоматизации артиллерийских орудий, а также отдельные проекты автоматических ружей и пистолетов. Однако они не получили практического осуществления по причине их недоработанности.
В конце XIX в. наступил новый этап в развитии стрелкового оружия, который был вызван изобретением бездымного пороха. Разработка бездымного пироксилинового пороха диктовалась необходимостью решения проблемы использования скорострельности магазинных винтовок, так как при стрельбе дымным порохом магазинные винтовки не имели никаких преимуществ по меткости стрельбы перед однозарядными. Это объяснялось тем, что при частой стрельбе из магазинной виптовки дым не успевал рассеиваться и стрелкам были плохо видны мишени. Разработка бездымного пироксилинового пороха была подготовлена общим развитием науки и техники. Не случайно поэтому бездымный порох был изобретен почти одновременно в нескольких странах.
Большой вклад в создание бездымного пороха внесли русские ученые и изобретатели. В начале 1887 г. пиротехник Г. Г. Сухачев получил пироксилиновый бездымный порох независимо от открытия его французом Вьелем и другими зарубежными учеными, работы которых держались в строжайшем секрете. В последующие два года разработкой технологии заводского изготовления бездымного пороха и организацией его производства на Охтинском пороховом заводе занимались профессор Артиллерийской академии Н. П. Федоров и преподаватель С. В. Панпушко совместно с работниками завода А. В. Сухинским и 3. В. Калачевым. Валовое производство отечественного бездымного пороха на Охтинском заводе началось с декабря 1889 г.
Выдающийся русский химик Д. И. Менделеев в 1890 г. открыл особую форму пироксилина — пироколлодий. Порох, изготовленный из пироколлодия, имел значительные преимущества перед всеми ранее известными видами пороха. В том же году Д. И. Менделеев усовершенствовал технологию изготовления пороха, предложив вместо сушки пироксилина горячим воздухом (отчего пироксилин часто взрывался) обезвоживание его спиртом. Это упростило и обезопасило технологию. Он же предложил способ улавливания спирта и эфира, который под его руководством был отработан В. Н. Никольским. В 1895 г. способ Менделеева был принят во всех странах.
Бездымный порох имел ряд ценнейших преимуществ перед черным (дымным) порохом. Заряд из бездымного пороха по сравнению с прежним из дымных селитро-сероугольных порохов, дававших при горении до 40 процентов твердых остатков, обладал большей силой и имел более выгодный режим горения. Он обеспечивал повышение средней величины давления пороховых газов при понижении максимального давления и тем самым создавал условия для увеличения начальной скорости пули и обеспечивал более надежную работу механизмов автоматики. Этому способствовало также отсутствие твердых продуктов горения пороха, которое облегчало чистку оружия, позволяло перейти к меньшему калибру, а значит, улучшить его баллистические качества. Кроме того, бездымный порох при горении не создавал помех в виде дымовой завесы, что улучшало видимость цели, повышало меткость стрельбы и позволяло использовать скорострельность магазинных винтовок. Поэтому бездымный порох явился необходимой предпосылкой для создания автоматического оружия, в первую очередь пулеметов, появившихся в XIX в.
В автоматическом оружии энергия пороховых газов, образующихся при выстреле, использовалась не только для сообщения движения пуле, но и для совершения операций, связанных с перезаряжанием и производством очередного выстрела, что значительпо увеличило скорострельность и открыло качественно новый этап в истории стрелкового оружия.
Первым видом автоматического оружия, которое получило боевое применение, оказался станковый пулемет, предложенный в 1884 г. американским изобретателем Максимом Хайремом Стивенсом. После длительных испытаний и произведенных при этом существенных доработок и усовершенствований пулемет Максима был принят на вооружение армий ряда государств, в том числе и России.
Рост промышленного производства на пороге XX в. создал условия для ведения энергичных разработок автоматического оружия во многих странах. Уже к началу первой мировой войны появилось большое количество совершенно различных по конструкции образцов — пулеметы Манлихера (1885 г.), Шкода (1893 г.), Кольта (1897 г.), Бергмана (1902 г.)? Мадсена (1903 г.), Пюто (1905 г.), Шоша (1907 г.) и др.[15]
В 1895 г. станковые пулеметы Максима, установленные на колесные лафеты со щитом, поступили на вооружение русских крепостей в состав крепостной артиллерии. В 1900 г. были сформированы восемь пулеметных батарей, входивших в состав полевой артиллерий. В 1901 г. пулеметные батареи были преобразованы в пять пулеметных рот по восемь пулеметов в каждой, которые входили в состав некоторых пехотных дивизий. Однако это были лишь первые робкие попытки принять пулеметы на вооружение русской армии.
Оружейники ставили перед собой задачу создания индивидуального оружия, которое сохраняло бы скорострельность пулемета, во в то же время было более легким и простым, Так возникла мысль об использовании принципа автоматики применительно к винтовке, то есть о создании такой винтовки, которая давала бы возможность вести стрельбу, не отнимая ее от плеча, — стрелок для производства каждого следующего выстрела должен был лишь нажимать на спусковой крючок.
Автоматические винтовки начали разрабатываться почти одновременно с пулеметами. В 1882 г. была создана автоматическая винтовка системы Винчестера со свободным затвором, в 1884 р. — винтовка системы Максима в коротким ходом ствола, в 1893 г. — винтовка системы Манлихера с неподвижным стволом, в 1900 г. — винтовка системы Маузера с коротким ходом ствола и др.
Неоценимый вклад в дело развития легкого автоматического оружия внесли русские мастера. Уже в 1886–1889 гг. свои проекты автоматической винтовки предложили бывший лесничий Д. Рудницкий и оружейный мастер М. Двоеглазов. Оригинальную автоматическую винтовку с неподвижным стволом, отличающуюся от всех известных в то время конструкций, в 1904 г. изобрел талантливый самородок Я. У. Рощепей — рядовой солдат русской армии, кузнец оружейно-ремонтной мастерской крепости Зегрж.
Винтовка Рощепея была первой русской автоматической винтовкой с неподвижным стволом, действующей по принципу полусвободного затвора. При выстреле затвор удерживался силой трения. И хотя принцип полусвободного затвора не оправдал себя в автоматических винтовках, он впоследствии нашел применение в оружии, спроектированном под менее мощные патроны.
