Kuulien ominaisuuksista

Ennen takaaladattavien ruutiaseiden ja erillisillä hylsyillä varustettujen tykkien ammusten (eli hylsy + ajopanos + kranaatti) yleistymistä tykeissä käytettiin metallista valettuja kuulia (tai pieniä raehauliammuksia). Nämä kuulat ovat Suomessakin yleisiä löytöjä 1700-luvun ja Suomen sodan aikaisilta taistelukentiltä.

Taustaa - ne varhaisimmat tykit

Konsultoin joitakin kuukausia sitten Aboa Vetuksen tutkijaa kaivauksissa löytyneestä kivenkappaleesta. Häntä kiinnosti tietää, olisiko sitä käytetty 1500-luvun taistelussa Turussa, sillä kappale löytyi tälle ajalle ajoittuvasta kerroksesta. 

Pidin tätä kappaleen (mahdollisia kuulia oli itse asiassa kaksi) suurehkon koon perusteella epätodennäköisenä, sillä tietojeni mukaan Suomessa (eli siis Ruotsissa) käytettiin vielä verrattain pienikokoisia tykkejä. Tarkoitan tässä "pienikokoisella" ammuksia. Itse tykit ovat saattaneet suuren painon vuoksi vaatia hevosia tai härkiä liikkuakseen, mutta itse tykin putki eli "reikä josta ammus lentää" on saattanut olla halkaisijaltaan pieni. Metallurgia ei ollut vielä kehittynyt niin pitkälle, että pronssista/teräksestä/raudasta olisi voitu valaa pitkiä, yhtenäisiä ja kestäviä putkia, jotka olisivat ampuneet suuria ammuksia, kestäneet toistuvaa ammuntaa ja olleet helposti liikuteltavissa. Johannes Angeloksen lukeneet muistavat, miten turkkilaisten värväämän tykkimestarin Orbanin valtavat tykit vaativat jatkuvaa jäähdyttämistä ja ne halkesivat usein. Konstantinopolin piirityksessä 1453 oli kyse valtavasta logistisesta operaatiosta, jossa oli mahdollista käyttää niin järeää tykistöä kuin kaupungin muurien moukarointiin osallistui. Ruotsin valtakunta oli vielä vuosisatojen päässä tästä kyvystä. Kun Ruotsin suurvalta-aika alkoi, oli jo siirrytty kevyempiin, standardoituihin kenttätykkeihin. Legendaariset (epäonnistuneet) "nahkatykit" olivat oma omituisuutensa tässä kehityshistoriassa.

Lunttulukkoinen vallipyssy 1500-luvun lopulta. Turun Museokeskus. Kuva: finna.fi

Ruutiaseiden historia Suomessa (tarkoitan tässä yhteydessä Suomea laajana geopoliittisena alueena ja historiallista taustaa vasten osana Ruotsin valtakuntaa) ja Fennoskandiassa on yllättävän vanhaa. Tykkejä käytettiin ilmeisesti jo Tanskan salmissa käydyissä laivastotaisteluissa 1300-luvulla. Vanhimmat maininnat valmistuksesta Suomessa ovat Savonlinnassa vuodelta 1547. Paikalla oli mainintojen mukaan "hyviä pyssyseppiä". Vanhimmat säilyneet "suomalaiset" tykit, hakapyssyt, löydettiin Karjalankannakselta Vuoksea kuivattaessa.

Kivisiä kuulia

Ensimmäiset tykinkuulat valmistettiin veistämällä (eli "nakuttelemalla") sopivasta kiviaineksesta. Kuulien valanta oli vielä alkutekijöissään, vaikkakin varsijousien käyttäjillä – jotka olivat myös ensimmäisiä ruutiaseiden käyttäjiä – oli tietotaitoa lyijykuulien valamisesta. Myös lingonkäyttäjät osasivat valaa lyijyammuksia, jotka takuulla tappoivat osuessaan. Lyijy oli vielä pitkään liian kallista pohjoisessa, joten halvempi rauta ja tietysti kivi olivat pääasialliset projektiilien materiaalit. Valitettavasti mainintoja Suomessa ja Ruotsissa löytyvästä sopivasta kivimateriaalista ei juurikaan löydy, mutta geologi tunnistanee sopivia lajeja. On myös mahdollista, että kuulia on ostettu Keski-Euroopasta tai Hansakauppiailta. Löytyisiköhän näistä kauppakirjoja arkistoista? Hmmm... Myös tanskalaisten ruotsalaisiin kaupunkeihin ja linnoituksiin ampumia kuulia on kierrätetty ja kansalaisille on maksettu palkkioita näiden kruunulle tuomista ammuksista.

Aboa Vetuksen kuulassa oli erikoisuutena siihen sekoittunut rauta. Esimerkiksi Italiassa on käytetty kivikuulissa rautavanteita, jotka ovat pitäneet kuulan ehjänä laukaistaessa ja osuessa.

Kivistä kuulaa ladataan tykkiin. Huomaa tykin kirkonkellomainen muoto (ensimmäiset tykkienvalajat olivat myös kirkonkellojen valajia) ja kuulan suuri koko. Kuva: Kungl. Artilleriet. Medeltid och äldre vasatid. 1994 (toinen painos). s.47.

Myös Ruotsissa, esimerkiksi Tukholman linnoituksessa käytettiin kivikuulia. Keskiajalta (tässä tarkoitan keskiajalla historiallisen ajan alusta Västeråsin valtiopäiviin 1527 ulottuvaa ajanjaksoa Pohjolassa) on peräisin 5–8 cm suuruisia kiviprojektiileja (slungstenar, linkoihin tai heittoaseisiin), jotka on valmistettu graniitista tai hiekkakivestä. Riddarhusin kanaalista löytyneestä 1500-luvun alun laivasta tavattiin 8,2 cm kokoisten rautakuulien lisäksi satoja 12 cm kokoisia kivikuulia ja joitakin lyijyluoteja, joiden koko oli 6,4-6,6 tai 3,1-2,3 cm.

Aboa Vetuksen mahdollisen kivikuulan osa. Kuva: Riku Kauhanen/Aboa Vetus & Ars Nova

"Kuula" edestä. Kuva: Riku Kauhanen/Aboa Vetus & Ars Nova

Tukholmasta on löydetty myös puolikkaita kivikuulia. Näitä ei ilmeisesti ole käytetty projektiileina laisinkaan, vaan niitä on pudotettu muureille pyrkivien vihollisten niskaan. Todennäköisesti nämä kivikuulat ovat työstettäessä haljenneet/murtuneet ja ne on hyödynnetty sekundatuotteinakin hyödyllisesti.

Ovatko Aboa Vetuksen kiviset, yhdeltä reunalta pyöreät löydöt tykinkuulia? Mahdollista, mutta hyvin epätodennäköistä. Kuulat ovat liian suuria vastatakseen Ruotsin tai Tanskan armeijan tai laivaston käyttämiä tykkejä. Voi olla, että jompikumpi osapuoli on ostanut tai lainannut Hansakauppiailta tai muilta puolilta raskaampaa tykistöä. Turkuun tehtyjen iskujen nopeuden vuoksi tämä on kuitenkin epätodennäköistä. Raskaampaa tykistöä Turussa lienee nähty ensimmäistä kertaa Eerik XIV:n savustaessa Juhana Herttuaa Turun linnasta vuonna 1563.

Suurille, osaksi pyöreille kiviesineille löytynee muitakin selityksiä. Ne ovat saattaneet olla jauhinkiviä tai muita vastaavanlaisia esineitä.

Rauta ja lyijy

Harvinaisten kivikuulien ohella lyijyisiä ja rautaisia löytyy runsaasti. Käsiaseissa näiden käyttöikä on ollut pitkä: vielä 1930-luvulla Wiklundin rautakauppa Turussa kaupitteli valupihtejä kuulien valamiseksi ja löytyypä katalogista pieni tykkikin, jolla voi ampua tervehdyslaukauksia kesämökille tulevien vieraiden kunniaksi. Nykyään pelloille kuulia lentelee perinneaseharrastajien toimesta. Esimerkiksi Kuralan kylän kokeiluverstaan toimiessa sen puukkosepän tapana oli ammuskella Brown Bessin (n. 22 mm kaliiperin englantilainen piilukkokivääri) replikalla riistaa jokilaakson pelloilla.

Tykinkuulia on löydetty etenkin 1700-luvun ja Suomen sodan (1808–1809) taistelupaikoilta. Haminan satamatöissä on löydetty lahdelta myös Krimin sodan aikaisia kuulia, joita englantilaisten ja ranskalaisten laivasto ampui kaupunkiin. Haminassa asuessani käyttämäni parturin takapihalla on hopeiseksi maalattu tykinkuula tältä ajalta kallionkoristeena. En ole tietoinen Ahvenanmaan tilanteesta, mutta veikkaisin täälläkin monen takan reunalla möllöttävän pellolta tai Borarsundin läheisyydestä löytyneen tykinkuulan.

Ennen takaaladattavien neulasytytteisten (eli nykyaikaisten hylsyn ja luodin yhdistelmää projektiilina käyttävää käsiasetta, jossa latausjärjestelmä on takana) aseiden aikaa käytettiin suustaladattavia musketteja/kiväärejä. Näiden ammusten kannalta on olennaista, että niissä käytettiin pyöreitä kuulia (joskin repiviä neliskanttisia ja sylinterimäisiksi taottuja käytettiin myös) ja aseet luetteloitiin ja luokiteltiin ammusten painon, ei kaliiperin perusteella. 

Tästä syystä puhutaan, yhden, kolmen, kuuden jne. naulan tykeistä eikä piipun tai putken halkaisijan koon perusteella. Periaatteessa nämä olivat yksi ja sama asia: muotteja käytettäessä ja valettaessa tietyn massan edestä tasalaatuista metallia käyttäen saadaan aina samankokoinen kuula. Karkeasti: jos kymmenestä kilosta sulaa lyijyä valetaan kymmenen pyöreää kilon kuulaa ovat kaikki ideaaliolosuhteissa tismalleen samankokoisia halkaisijaltaan (tosin pallon ominaisuuksia laskettaessa kaavoissa käytetään sädettä (r) joka saadaan jakamalla halkaisija kahdella eli säde on pallon keskipisteen etäisyys pallon reunasta).

Naulan ominaisuudet ovat metrijärjestelmään verrattuna seuraavat:

Naula (ruotsin pund, esimerkiksi kolmen naulan tykki on ruotsiksi tre pundig kanon), on 32 luotia = 425,076 g

Siis

1 naula on 425,076 grammaa
2 naulaa on 850,152 grammaa
3 naulaa on 1275,228 grammaa (pyöristettynä 1,28 kg)
4 naulaa on 1700,304 grammaa (1,7 kg)
5 naulaa on 2125,38 grammaa (2,13 kg)

6 naulaa on 2550,456 grammaa (2,55 kg)
7 naulaa on 2975,532 grammaa (2,96 kg)
8 naulaa on 3400,608 grammaa (3,4 kg)
9 naulaa on 3825,684 grammaa (3,83 kg)
10 naulaa on 4250,76 grammaa (4,25 kg)

11 naulaa on 4675,836 grammaa (4,68 kg)
12 naulaa on 5100,912 grammaa (5,1 kg)
13 naulaa on 5525,988 grammaa (5,53 kg)
14 naulaa on 5951,064 grammaa (5,95 kg)
15 naulaa on 6376,14 grammaa (6,38 kg)

jne. Tässä ovat tärkeimmät tykistön ammusten kokojen laskussa tarvittavat tiedot.

Löysin kuulan - mikä se on?

Vanhasta kunnon MAOL-taulukkokirjasta on hyötyä tässä. Kotikonstein on laskettavissa perustietojen perusteella kuulien "kaliiperi" (monenko naulan tykki, minkä kokoinen kivääri?).

Tarvitaan kuulan säde (halkaisija / 2, voidaan mitata esimerkiksi työntömitalla) ja paino (karkeasti ottaen lähes sama kuin massa).

Nyt on muistettava massan eli ainemäärän (aineen tiheyden)  juksaus. Lapsille esitetään klassillinen kysymys "Kumpi painaa enemmän, kilo rautaa vai kilo höyheniä?" sillä nämä eivät vielä kykene hahmottamaan massaa. Tykinkuulissa (ja muissa projektiileissa) yleisimmin käytettävät metallit ovat lyijy ja rauta. Rauta on lyijyä "kevyempää" eli tiheys on pienempi. Kuutio (1 m3 kokoinen kappale) lyijyä painaa enemmän kuin kuutio rautaa. Vastaavasti kilosta lyijyä valettu pallo on pienempi kuin kilosta rautaa.

Lyijyn tiheys/ominaispaino on 11,34 g/cm³
Raudan tiheys/ominaispaino on 7,86 g/cm³

Huom! Lyijyn tiheys on eri kaavoissa ja lähteissä eri suuruinen. Osa pyöristää sen 11,4:ään, osa 11,3:een!

Näiden tietojen perusteella voidaan laskea, onko löydetty kappale lyijyä vai rautaa ja mikä oli ammuksen ampuneen tykin kaliiperi. Tämän toteaminen ei ole niin helppoa ulkoisesti tarkastelemalla, kuin voisi luulla. Kädessä punnitseminen ei kerro mitään. Rautakuulat ruostuvat, kyllä, mutta toisinaan ne voivat säilyä erinomaisesti. Vastaavasti toisinaan lyijykuulat voivat näyttää korrodoituneilta. Esimerkiksi tiettyihin jalopuihin osuneet lyijykuulat saattavat punertua.

On myös muistettava, että kuulista tehtävät laskelmat ovat suuntaa antavia, sillä metalleissa on aina epäpuhtauksia ja hyvinkin säilyneistä kuulista on saattanut kadota massaa. Yksinkertaisilla laskuilla saadaan kuitenkin suurin piirtein oikeansuuntainen tulos. Tässä esimerkki Kesälahdelta, missä olin kaivamassa elokuun ensimmäisellä viikolla.

Tämä tykinkuula oli löytynyt Kesälahden hautausmaan läheiseltä pellolta. Itse antaisin sille ajoitukseksi Suomen sodan, sillä tietojeni mukaan 1700-luvulla ei täällä sodittu juurikaan tykkien kanssa. Hiekan taisteluun 1808 osallistuneet ruotsalaiset ja suomalaiset käyttivät tykistöä, ja on oletettavaa että heikäläisiä oli leiriytyneenä pellolle. Kustaan sodan aikainen ajoitus on myös mahdollinen, sillä Turun rauhan 1743 raja ei ole kovinkaan kaukana, mutta se on silti epätodennäköisempi. Yleensä joukko-osastot perustivat telttaleirit tällaisille aukeille paikoille, sillä näissä kaivaminen oli helppoa ja teltat saatiin suoriin riveihin, mikä helpotti logistiikkaa ja organisointia.

Vähän yli kilon painoinen tykinkuula Kesälahden hautausmaan läheltä.

Työntömitta on hyödyllinen työkalu konfliktiarkeologille! Halkaisija on tasan 6,5 cm.

Kuulan halkaisija on 6,5 cm (siis säde r on 3,25 cm) ja kotivaa'alla mitattuna paino oli 1088 grammaa. Yksinkertaisesti aiempaa taulukkoa tutkimalla huomaa, että kaikkein läheisin naulajärjestelmän luku on kolme (3 naulaa on 1275,228). Puuttuva 1275,228 - 1088 =  187.228 grammaa selittynee korroosion voimalla.

Kuula on hyvin säilynyt ja pohdin olisiko se lyijyä? Laskin siis pallon tilavuuden, joka saadaan kaavasta (neljä kertaa pii kertaa säde potenssiin kolme ja koko komeus jaettuna kolmella)

ja tulos on 143,793313748683 eli pyöristettynä 143,79 cm³

Mikäli pallo on lyijyä, olisi sen paino 143,79 cm³ X 11,34 g/cm³ eli 1630,57 grammaa

Jos taas pallo on rautaa, olisi sen paino 143,79cm³ X 7,86 g/cm³ eli 1130,1894 grammaa

Tuo 1130,1894 on jälleen kerran hyvin lähellä tulosta 1088 grammaa, eli kuula on rautaa. Kadonnut massa selittyy epäpuhtauksilla ja korroosiolla.

Koska lyijy yleensä säilyttää massansa myös osuessaan kiinteään kohteeseen ja menettäessään muotonsa, voidaan myös epämuodostuneesta kuulasta laskea sen painon perusteella kuulan alkuperäinen koko. Yhdysvaltalainen kuulaguru Daniel Sivilich on kehittänyt kaavan, jolla voidaan laskea alkuperäinen koko. Sivilichin kaava, joka huomioi myös lyijyn epäpuhtaudet on:

halkaisija tuumina ( eli yksi tuuma on 2,54 cm, noin peukalonleveys) = 0,223204 X kuulan paino grammoina potenssiin 1/3

eli jos haluaa suoraan metrijärjestelmään niin 2,54 X 0,223204 X kuulan paino grammoina^1/3

En tosin ole varma, miten nuo epäpuhtaudet pätevät suomalaiseen aineistoon. Oletettavasti lyijylähteemme on ollut eri kuin USA:n sotasantereilla vapaussodassa, vuoden 1812 sodassa ja sisällissodassa käydyissä taisteluissa.

Onneksi minulla on kollegani Janne Rantasen antama osittain epämuodostunut lyijykuula. Voimme kokeilla kaavaa siihen ja pohtia, onko tulos loogisen kuuloinen. Punnitus keittiövaa'alla antaa painoksi 32 grammaa eli

2,54 X 0,223204 X 32^1/3 = 1,799 senttimetriä

Karkea mittaus kohdasta, jossa kuulan halkaisija on mitattavissa, antaa tulokseksi vähän alle 2 cm (tarkistan tämän, jahka löydän työntömittani. Päivitän sen sitten tänne.) eli oikean suuntaisen vastauksen. Sivilichin kaava on tämän perusteella sovellettavissa myös suomalaisiin, litistyneisiin lyijykuuliin.

Vielä yksi juttu...

Nyt loppuun vetoomus suomalaisille metallinpaljastinharrastajille: tiedän Memeilijöitä seuranneena ja metallinpaljastinetsijöitä tavanneena, että löydätte kuulia runsaasti keikoillanne. Valitettavasti konfliktiarkeologia on maassamme lapsenkengissään ja tarvitsemme runsaasti tietoa 1600–1800 -lukujen projektiileistä. Yksittäisen taistelun aikana on saatettu ampua tuhansia, jopa miljoonia kuulia ja vaikka määrä kuulostaa paljolta, tarvitaan melkein kaikista mahdollisista osista tietoa kokonaisuuden rakentamiseksi. Kuulista tarvittaisiin ainakin tarkka löytökoordinaatti, kuulan paino (grammoina), koko (halkaisija) ja kunto (litistynyt, onko painaumia, onko ruostetta, outoja väri-ilmiöitä jne). Etenkin luodin muutokset ovat kiinnostavia, sillä luoti on saattanut osua johonkin kovaan materiaaliin. Ruotsista on löydetty kuula, joka otti "negatiivin" miekan kahvasta johon se oli osunut.

Landskronan taistelussa 1677 miekan kahvaan osunut musketinkuula. Kuva: Slagfältet (2006). s. 86.

Kuulista tarvittaisiin tietoja myös paikoilta, joilla ei ole taisteltu mutta joissa on metsästetty. Arma Fennicaa lukeneet tietävät, että tiedot suomalaisten ruutiaseiden historiasta ovat jokseenkin hatarat vaikka mainioita pyssyseppiä on ollut niin pitkään kuin on ollut ruutiaseitakin. Emme esimerkiksi tiedä, miten paljon sotilasaseita on kulkeutunut siviilikäyttöön, miten paljon niitä on muokattu ja millaista riistaa on ammuttu minkäkinsuuruisilla aseilla. Moni pelto, jolla on ammuttu pyitä on saattanut olla myös kahakan tai taistelun paikka. Jos lyijykuulat vain paiskataan heti menemään metsään, menetetään paljon tietoa suomalaisesta asehistoriasta.

Tyypillinen metsästyskiväärin 8-9 mm kuula. Ilmeisesti oravien tai riistalintujen ampumisessa käytetty. Metsästyskiväärien piiput olivat kulmikkaita, sillä pyöreiden piippujen takominen vei aikaa ja vaivaa. Aseet olivat silti rihlattuina tarkkakäyntisiä ja riistaa tuli. Kuva: Riku Kauhanen/Turun Museokeskus.

Hieno, joskin käytännössä kontekstiton metsästyskiväärin kuula. Kuva: Riku Kauhanen/Turun Museokeskus.

Kahdeksanrihlainen piippu. Kuva: http://www.kolumbus.fi/black_powder/piilukko

Litistynyt kuula Koroisista. Kuva: Riku Kauhanen/Turun Museokeskus.

Kamalinta oli Koroisista metalleja kymmenisen vuotta sitten etsineen venäläisopiskelijan karhunpalvelus Turun Museokeskukselle: hän toi sinne pussikaupalla metallitavaraa, mutta ei ollut merkinnyt lainkaan muistiin löytöpaikkoja vaan ainoastaan karkeat alueet. Tämä oli harmi, sillä löytyneet projektiilit olivat hieno läpileikkaus Suomen ruutiaseiden historiasta.

Toivon mukaan museoille alkasi kertyä dataa vastuualueeltaan löytyneistä kuulista. Kartalle pistettynä ja yhdistettynä muihin esineisiin sekä tietoihin alueen historiasta ne saattavat kertoa tulevaisuudessa paljon aseiden historiasta maassamme. Tämä ei ole vain sotahistorioitsijoiden, vaan myös metsästyksestä ja teollisuudesta kiinnostuneiden intresseissä.

PÄIVITETTY 10.8.2017: liitetty valokuva, lisätty yksi lähde ja korjattu tekstissä olevia pieniä kirjoitusvirheitä.

Lähteet:

Hedberg, Jonas (toim.). 1994 (1975). Kungl. Artilleriet. Medeltid oc äldre vasatid. Ale Grafiska AB, Bohus. Toinen painos.

Hyytinen, Timo. 1985. Arma Fennica. Suomalaiset aseet. Gummerus Oy:n kirjapaino, Jyväskylä.

Hyytinen, Timo 1987. Arma Fennica 2. Sotilasaseet. Gummerus Oy:n kirjapaino, Jyväskylä.

Hintsala, Kari & Kuuranne, Iiro. 2013. Metsästys Suomessa. Aarteita keräilijöiden kokoelmista. Saarijärven Offset Oy, Saarijärvi.

Knarrström, Bo. 2006. Slagfältet. 08 Tryck.

Sivilich, Daniel M. 2009. What the Musket Ball Can Tell? Monmouth Battlefield State Park, New Jersey. Teoksessa Fields of Conflict. Battlefield Archaeology from the Roman War to the Korean War (toim. Scott, Douglas & Babits, Lawrence & Haecker, Charles). Potomac books, Washington D. C. 84–101.