Где и когда изобретен арбалет? КЕМ?
Одним из наиболее чувствительных неудобств лука была необходимость во время прицеливания удерживать тетиву в натянутом состоянии. Естественно, возникала мысль как-то закрепить её, - запасти энергию. Но, мало было изобрести механизм способный надёжно удерживать в натянутом состоянии тугую тетиву, а затем, при нажатии на спуск, освобождать её, надо было ещё и наладить массовое производство таких механизмов.
Также вам будет интересно: Кто такой сыч?
Остатки древнекитайского арбалета II века до н. э.Впервые эти проблемы были решены, по-видимому, в Великой Греции (Сиракузах) в V веке до нашей эры. Греческий арбалет назывался гастрофетом (брюшным луком), так как его конструкция предусматривала уже не только спусковой механизм, но и рычажный механизм взведения (а на рычаг надо было навалиться животом). Во II веке до н. э. (а по другим данным ещё в IV веке до н. э.) независимо арбалеты были изобретены в Китае.
Таким образом, арбалеты имеют очень древнюю историю. Однако судьба этого изобретения оказалась очень непростой. В Китае арбалет, сыграв заметную роль в борьбе с гуннами в период династии Хань, позже был забыт, что позволило с большой помпой снова изобрести его в XI веке. В Европе арбалеты, видимо, имели некоторое хождение в эллинистический период, но римлянам чем-то не показались, и вновь появились на сцене под именем манубалист только в период упадка Римской империи - в III-V веках.
При переходе к профессиональным армиям интерес к метательному бою не возрос. Римский легион со времени реформ Мария регулярных подразделений метальщиков уже не включал. Стрелки относились к вспомогательным войскам и вооружались сами.
Арабам же и византийцам, с VI века предпочитавшим сражаться конными, арбалет был менее удобен, чем лук. Многие народы смущались ещё и тем, что арбалетчик не мог участвовать в рукопашном бою, - арбалет мешал. Арбалетчика требовалось прикрывать, то есть обеспечивать взаимодействие родов пехоты, а это требовало хорошей организации войска.
Римские арбалеты встречались в Европе вплоть до VI века. В этот же период известны они были и в Византии. Но позже их использование снова почти прекратилось.
В очередной раз арбалеты начинают упоминаться в Европе уже в эпоху крестовых походов. Однако присутствие изображения арбалетчика на миниатюре ещё X века - из библии монастыря Сен-Жармен - указывает, что, по крайней мере, единичные случаи использования этого оружия имели место и ранее. Последнее, впрочем, не удивительно, так как войны с арабами были часты и до крестовых походов. Но до XIV века арбалеты оставались в Европе большой редкостью.
Отдельно надо отметить китайские магазинные арбалеты. Появились они в XII веке и использовались китайской армией до конца XIX века. По устройству взводного механизма магазинные арбалеты относились к рычажным и были довольно слабыми, - энергия не превосходила 90 Дж, зато эффективный рычаг позволял взводить их быстро и прилагая небольшую силу.
Болты с утопленным оперением в количестве 8-10 штук располагались в верхнем магазине и скатывались в жёлоб под собственным весом. Скорострельность с прицеливанием достигала 8 выстрелов в минуту. На 50-70 метров магазинный арбалет был достаточно эффективен против не защищённых доспехами людей
Джордж Палмер, Вернер Содэл, Вернард Фоли
Vernard Foley, George Palmer, Werner Soedel. The Crossbow
Это грозное оружие, изобретенное 2400 лет назад, было широко распространено в XI в. На протяжении 500 лет, пока не появилось огнестрельное оружие, в целях защиты использовались преимущественно арбалеты
Н АЧИНАЯ с XI в. на протяжении 500 лет арбалет был грозным боевым оружием. Его использовали в основном для защиты различных объектов, например замков и кораблей. Кроме того, арбалет сыграл значительную роль в познании свойств различных материалов (поскольку при его изготовлении приходилось учитывать действие многих сил) и законов движения в воздушной среде (ведь стрела арбалета должна была обладать определенными летными качествами). К изучению принципов, лежащих в основе стрельбы из арбалета, не раз обращался Леонардо да Винчи.
Мастера, изготовлявшие луки, арбалеты и стрелы, не знали математики и законов механики. Тем не менее проведенные в Университете Пардю испытания образцов старых стрел показали, что этим умельцам удалось достичь высоких аэродинамических качеств.
С виду арбалет не кажется сложным. Его дуга, как правило, укреплялась впереди, поперек деревянного или металлического станка – ложи. Специальное приспособление удерживало натянутую до отказа тетиву и отпускало ее. Направление полета короткой арбалетной стрелы задавалось либо желобом, вырезанным наверху ложи, в который закладывалась стрела, либо двумя упорами, закреплявшими ее спереди и сзади. Если дуга была очень упругой, то для ее натягивания на ложе устанавливалось специальное устройство; иногда оно было съемным и его носили вместе с арбалетом.
Конструкция арбалета имеет два преимущества по сравнению с обычным луком. Во-первых, арбалет дальше стреляет, и вооруженный им стрелок в поединке с лучником остается недосягаемым для противника. Во-вторых, конструкция ложи, прицела и спускового механизма во многом облегчала обращение с оружием; оно не требовало от стрелка особой подготовки. Зацепные зубья, которые удерживали и отпускали натянутую тетиву и стрелу, являются одной из ранних попыток механизировать некоторые функции человеческой руки.
Единственно, в чем арбалет уступал луку, – это в скорости стрельбы. Поэтому использовать его в качестве боевого оружия можно было только при наличии щита, за которым воин укрывался во время перезарядки. Именно по этой причине арбалет в основном был распространенным видом вооружения крепостных гарнизонов, осадных отрядов и судовых команд.
А РБАЛЕТ был изобретен задолго до того, как получил широкое распространение. Относительно изобретения этого оружия существуют две версии. По одной считается, что впервые арбалет появился в Греции, по другой – в Китае. Примерно в 400 г. до н. э. греки изобрели метательную машину (катапульту) для метания камней и стрел. Ее появление объяснялось стремлением создать оружие более мощное, чем лук. Первоначально некоторые катапульты, по принципу действия напоминающие арбалет, по-видимому, не превосходили его по размерам.
В пользу версии о происхождении арбалета в Китае говорят археологические находки спусковых механизмов из бронзы, датируемые 200 г. до н. э. Хотя факты, свидетельствующие о первом появлении арбалета в Греции, являются более ранними, письменные китайские источники упоминают об использовании этого оружия в сражениях в 341 г. до н. э. Согласно другим данным, достоверность которых установить сложнее, арбалет был известен в Китае еще на одно столетие раньше.
Археологические находки говорят о том, что арбалет в Европе применялся на протяжении всего периода от античной эпохи до XI-XVI вв., когда он стал наиболее распространенным. Можно предположить, что повсеместному его использованию до XI в. препятствовали два обстоятельства. Одно из них заключается в том, что вооружение войска арбалетами обходилось значительно дороже, чем луками. Другая причина – малое количество замков в тот период; исторически важную роль замки стали играть лишь после завоевания Англии нормандцами (1066 г.).
С повышением роли замков арбалет стал незаменимым оружием, используемым в феодальных распрях, которые не обходились без яростных схваток. Фортификационные сооружения в до-нормандский период обычно были очень простыми и служили главным образом убежищами для живших поблизости людей. Поэтому за крепостными стенами необходимо было держать оружие, чтобы отражать нападения завоевателей. Нормандцы осуществляли власть на завоеванных территориях с помощью небольших тяжеловооруженных военных отрядов. Замки служили им для укрытия от коренных жителей и отражения нападений других вооруженных отрядов. Дальность стрельбы из арбалета способствовала надежной защите этих убежищ.
В течение столетий после появления первых арбалетов неоднократно предпринимались попытки усовершенствовать это оружие. Один из способов, возможно, был заимствован у арабов. Арабские ручные луки относились к тому типу, который назывался составным, или сложным. Их конструкция полностью соответствует этому названию, поскольку они изготовлялись из различных материалов. Составной лук обладает явными преимуществами по сравнению с луком, сделанным из одного куска дерева, поскольку последний имеет ограниченную упругость, определяемую природными свойствами материала. Когда лучник натягивает тетиву, дуга лука с внешней (от лучника) стороны испытывает натяжение, а с внутренней – сжатие. При чрезмерном натяжении древесные волокна дуги начинают деформироваться и на внутренней ее стороне появляются постоянные "морщины". Обычно лук держали в согнутом состоянии, и превышение некоторого предельного натяжения могло вызвать его поломку.
В составном луке к внешней поверхности дуги крепится материал, способный выносить большее натяжение, чем дерево. Этот дополнительный слой принимает на себя нагрузку и уменьшает деформацию древесных волокон. Чаше всего в качестве такого материала использовали сухожилия животных, особенно ligamentum nuchae – большой эластичный узел, проходящий вдоль позвоночника и над плечами у большинства млекопитающих. Испытания показали, что такой материал, если он правильно обработан, выдерживает натяжение до 20 кг / кв. мм. Это примерно в четыре раза больше, чем может выдержать самое подходящее дерево.
Для внутренней стороны лука использовали материал, работающий на сжатие лучше, чем дерево. Турки для этих целей использовали бычий рог, допустимое усилие сжатия которого около 13 кг / кв. мм. (Дерево выдерживает сжимающие нагрузки в четыре раза меньше.) О необычайно высокой осведомленности лучных дел мастеров о свойствах различных материалов можно судить и по тому, какие клеи они использовали при изготовлении луков. Самым лучшим считался клей, приготовленный из неба волжского осетра. Разнообразие необычных материалов, применявшихся в лучном деле, говорит о том, что многие конструктивные решения достигались опытным путем.
А РБАЛЕТЫ с составными дугами были распространены в средние века, включая эпоху Возрождения. Они были легче арбалетов со стальной дугой, которые начали изготовлять в начале XV в.; при одинаковом натяжении тетивы они стреляли дальше и были более надежными. Действие составных дуг интересовало Леонардо да Винчи. Его рукописи свидетельствуют о том, что с их помощью он изучал поведение различных материалов под нагрузкой.
Появление стальной дуги в средние века было зенитом в развитии конструкции арбалета. По своим параметрам он мог бы уступить только арбалету, изготовленному из стеклопластика и других современных материалов. Стальные дуги обладали такой гибкостью, какую прежде не мог обеспечить ни один из органических материалов. Спортсмен викторианской эпохи Ральф Пейне-Гэллви, написавший трактат об арбалете, провел испытания большого военного арбалета, натяжение тетивы которого равнялось 550 кг, посылавшего 85-граммовую стрелу на расстояние 420 м. Э. Хармут, специалист по истории арбалета, утверждает, что существовали дуги с натяжением в два раза большим. Однако в средние века наиболее распространенными были арбалеты с натяжением менее 45 кг. Даже специальными облегченными стрелами они стреляли не далее 275 м.
С достижением более высоких натяжений стальные дуги перестали выигрывать в эффективности. Увеличение массы дуги ограничивало ее способность сообщать стреле большее ускорение. Из-за трудностей получения стальных слитков большого размера арбалетные дуги, как правило, сплавляли из многих кусков металла. Каждое место сплавления понижало надежность арбалета: в любой момент дуга в этом месте могла сломаться.
Более мощные арбалеты требовали надежных спусковых механизмов. Следует отметить, что спусковые механизмы, использовавшиеся европейцами и обычно состоявшие из поворачивающегося зуба и простого рычажного спуска, уступали китайским, которые имели промежуточный рычажок, позволявший производить выстрел коротким и легким нажатием на спусковой рычаг. В начале XVI в. в Германии начали использовать многорычажные спусковые механизмы более совершенной конструкции. Интересно, что несколько раньше Леонардо да Винчи придумал такую же конструкцию спускового механизма и расчетным путем доказал ее преимущества.
А РБАЛЕТНАЯ стрела также видоизменялась с течением времени. Перед тем как проследить его эволюцию, рассмотрим силы, действующие на стрелу лука. При стрельбе из обычного лука стрела в момент прицеливания должна быть расположена между центром груди лучника и пальцами его вытянутой руки. Относительное расположение этих двух точек определяет направление полета стрелы после отпускания тетивы.
Силы, действующие на стрелу в момент ее отпускания, однако, не совсем совпадают с линией прицела. Отпущенная тетива толкает торец стрелы по направлению к центру лука, а не в сторону. Следовательно, чтобы стрела не отклонялась от заданного направления, она должна слегка прогнуться в момент пуска.
Требуемая гибкость стрелы для традиционного лука налагает ограничение на количество сообщаемой ей энергии. Например, было установлено, что стрела, предназначенная для лука с натяжением до 9 кг, при стрельбе ею из арбалета с натяжением 38 кг может изогнуться так сильно, что ее древко переломится.
В связи с этим в античную эпоху, когда стали использоваться арбалеты и катапульты, были придуманы стрелы новой конструкции. Благодаря тому что поверхность ложи арбалета обеспечивала совпадение направления движения тетивы с первоначальным направлением полета стрелы, а специальное направляющее устройство позволяло без помощи рук удерживать ее в определенном положении, стало возможным делать арбалетные стрелы более короткими и менее упругими. Это в свою очередь облегчило их хранение и ношение.
О конструкции стрел, появившихся в то время, можно судить по двум дошедшим до наших дней основным типам. Стрела одного типа в два раза короче обычной, лучной стрелы. Она резко расширяется к заднему концу и имеет несколько лопаток, или оперение, которые слишком малы, чтобы стабилизировать стрелу в полете. Торцевая часть стрелы захватывается зацепными зубьями.
Стрелы другого типа не имеют лопаток. Их металлическая передняя часть составляет треть их длины, а деревянное древко сокращено до минимума. Эти стрелы также имеют расширяющуюся к хвостовой части форму. Общая их длина менее 15 см.
Конструктивные особенности этих стрел говорят о том, что мастерам Древнего Рима, которые первыми изобрели их, были знакомы летные качества тел различной формы. Сегодня нам понятно, что оперение, которое предотвращает вращение стрелы в полете, является основной причиной ее торможения. Уменьшение его размеров позволило бы увеличить дальность полета стрелы при условии, что она не поворачивается в сторону, что еще больше затормозило бы ее полет. Этого можно избежать, заострив древко, т. е. сделав его в передней части уже, чем в задней. Если стрела с таким древком начнет поворачивать в сторону, то давление воздуха на более широкую заднюю часть будет выше, чем на переднюю; за счет этого направление полета стрелы выравнивается.
Можно также предположить, что древко имеет центр давления (точка равновесия всех действующих на него аэродинамических сил), расположенный за центром тяжести. На цилиндрической стреле без оперения эта точка будет находиться примерно посередине древка. У расширяющейся стрелы центр давления смещается к задней части. Поскольку центр давления расположен за центром тяжести, устойчивость стрелы с расширяющимся древком выше, чем с цилиндрическим, а за счет отсутствия оперения ее лобовое сопротивление меньше. Расширяющееся древко способствует также более равномерному распределению давления воздушной массы на его поверхность. Используя терминологию современной аэродинамики, можно сказать, что пограничный слой менее подвержен разрушению. Уменьшение длины стрелы также улучшает ее летные качества, поскольку с увеличением длины турбулентность воздушного потока, параллельного цилиндрической поверхности, увеличивается, поглощая большую энергию.
Д РУГИМ фактором, от которого зависит эффективность стрельбы стрелами с расширяющимся древком, является конструкция оперения. Для удержания болта захватывающими зубьями спускового механизма в его оперении делалась специальная выемка. Как и расширяющаяся форма древка, наличие выемки способствует более равномерному обтеканию стрелы воздухом, уменьшению энергопоглощающей турбулентности позади нее.
В раннее средневековье мастерам, изготовлявшим луки и арбалеты, не были знакомы законы движения воздуха и силы, возникающие на поверхности тел при их движении в воздушной среде. Такие понятия, как воздушный поток и лобовое сопротивление, появились только во времена Леонардо да Винчи. Нет сомнения, что арбалетные стрелы были созданы главным образом методом проб и ошибок. Вероятно, их создатели руководствовались стремлением достичь максимальной дальности полета и наибольшей силы удара.
Тем не менее конструкция арбалетных стрел отличается совершенством. Испытания в аэродинамической трубе, проведенные нами в лаборатории аэродинамических исследований Университета Пардю, подтверждают это. Испытаны были обычная стрела для боевого лука, какими пользовались в средние века, относящаяся к тому же периоду арбалетная стрела и два типа стрел для катапульты. Полученные результаты следует интерпретировать с некоторой осторожностью, так как размеры исследуемых объектов, особенно самого малого, приближались к порогу чувствительности измерительной аппаратуры. Но даже при этих предельных условиях эксперимента удалось получить весьма интересные данные. Во-первых, самая маленькая стрела, которая целиком сохранилась, если не считать небольших повреждений в оперении, судя по полученным данным стабильно сохраняла свое положение при всех допустимых углах полета.
Во-вторых, сравнительный анализ отношений лобового сопротивления к массе для всех четырех типов стрел показал, что стрела для лука значительно уступала по своим летным качествам трем остальным. Массу стрелы можно рассматривать как меру ее способности сохранять кинетическую энергию. Если бы все эти стрелы были запущены с одной и той же скоростью, то масса каждой из них определяла бы запас энергии стрелы в начальный момент. Скорость расходования энергии зависит от лобового сопротивления. Малое значение отношения лобового сопротивления к массе означает вероятность того, что дальность полета стрелы будет большой.
У стрелы для лука это отношение примерно в два раза больше, чем у арбалетных стрел. Можно допустить, что если бы средневековым и более ранним мастерам в создании стрел для лука удалось преодолеть конструктивные ограничения, то они могли бы разработать более оптимальную конструкцию. Существующая же конструкция стрелы настолько хорошо соответствовала имеющимся в то время материалам, что ее геометрия не совершенствовалась на протяжении того периода, пока лук считался основным оружием.
В СЕ ЭТИ усовершенствования диктовались острой потребностью в арбалетах. Часто в мирное время на территории замков размещались гарнизоны, состоящие в основном из стрелков, вооруженных арбалетами. На хорошо защищенных аванпостах, таких, как английский порт Кале (на северном побережье Франции), в запасе находилось 53 тыс. арбалетных стрел. Владельцы этих замков обычно закупали стрелы большими партиями – по 10-20 тыс. штук. Подсчитано, что за 70 лет с 1223 по 1293 г. одна семья на территории Англии изготовила 1 млн. арбалетных стрел.
На основании этих фактов можно сказать, что начало массовому производству было положено задолго до промышленной революции. Подтверждением этому может служить использовавшееся в то время простое приспособление из двух скрепляемых деревянных брусков, образующих нечто похожее на тиски: в имеющиеся в деревянных брусках углубления вставлялась заготовка стрелы для последующей обработки. Для изготовления лопаток оперения использовались металлические пластины с пазами, в которые вставлялись заготовки. Такое приспособление давало возможность получить нужные размеры и симметричную форму лопаток.
Другое устройство – строгальная машина, которая, вероятно, предназначалась как для обточки древка стрелы, так и для прорезания пазов, в которые вставлялись лопатки оперения. Стержни из деревянных заготовок небольшого диаметра было нелегко изготовить на примитивных токарных станках того времени, так как при обработке режущим инструментом заготовки изгибались. В строгальной машине режущий инструмент из металла закреплялся в деревянном бруске с двумя зажимами на противоположных сторонах. Брусок передвигался вдоль зажимного устройства, которое прочно удерживало заготовку стрелы. Режущий инструмент снимал стружку до тех пор, пока брусок не доходил до поверхности зажимного устройства. Таким образом достигался автоматический контроль толщины срезаемого слоя и направления резания. В результате стрелы получались почти одинакового размера.
Н А СМЕНУ арбалету пришло огнестрельное оружие. Популярность древнего арбалета стала падать. Однако им еще продолжали пользоваться в морских сражениях. Причина заключалась в том, что арбалет не имел запала, и для стрелка он был безопасным в отличие от огнестрельного оружия, которое в первое время нередко поражало самого стрелка. Кроме того, фальшборт на судне служил хорошим прикрытием, за которым можно было спокойно перезаряжать арбалет. Более тяжелые арбалеты продолжали использовать в китобойном промысле. Огнестрельное оружие постепенно вытеснило арбалет и в охоте на суше. Исключение составляли арбалеты, которые стреляли камнями или пулями. Этот вид оружия в охоте на мелкую дичь применяли вплоть до XIX в. То, что эти арбалеты, стрелявшие дробью или пулями, имели много общего с огнестрельным оружием, свидетельствует о взаимном влиянии двух видов вооружения в процессе их эволюции. Такие элементы огнестрельного оружия, как ложа, спусковой крючок, требующий слабого нажатия, и прицельное приспособление, были заимствованы у арбалетов, и в первую очередь у спортивных. Такие арбалеты и сейчас еще не вышли из употребления.
Появление в XX в. стекловолоконных материалов привело к созданию составных арбалетов нового поколения. Стеклянные волокна по своим свойствам не уступают натуральным жилам, а их клеточная структура так же прочна, как бычий рог. Хотя в возрождении лучной стрельбы арбалет еще во многом отстает по своей популярности от лука, у него тоже есть немало приверженцев. Современный стрелок из арбалета имеет в своем распоряжении "оружие" намного более совершенное по сравнению с тем, каким оно было в средние века.
АНГЛИЙСКИЙ АРБАЛЕТ. На его деревянной ложе указана дата изготовления – 1617 г. Пластина из слоновой кости с инкрустацией говорит о том, что этот арбалет был охотничьим; военный арбалет вряд ли имел бы такую художественную отделку. Для натяжения тетивы арбалета требовалось усилие, превышающее сто килограммов, поэтому арбалетчик использовал специальный механизм с зубчатой передачей. В ложе арбалета имеется гнездо, которое, вероятно, предназначалось для этого механизма. Тетива показана в натянутом состоянии. В таком положении она удерживалась зацепными зубьями, которые отпускали ее при нажатии на спусковой крючок, располагавшийся снизу ложи. Выпущенная из арбалета короткая стрела длиной 30,5 см пролетала расстояние около 400 м. Дуга арбалета крепилась к ложе с помощью кольца и жгутовой обвязки. Рисунок сделан с арбалета из коллекции музея Военной академии США в Вест-Пойнте (шт. Нью-Йорк).
ФРАНЦУЗСКИЙ БОЕВОЙ АРБАЛЕТ XIV в. и две стрелы к нему из коллекции музея Военной академии США в Вест-Пойнте (шт. Нью-Йорк). Натянуть тетиву такого арбалета вручную было невозможно, поэтому на заднем конце станка, или ложи, устанавливался ворот. Ложа имеет длину 101 см, ширина арбалетной дуги 107 см, длина стрел примерно 38 см.
ПАРАДОКС СТРЕЛКА частично объясняет, почему при стрельбе из арбалета использовали короткие стрелы. Парадокс демонстрируется для случая, когда стрелок использует стрелу от обычного лука. Во время прицеливания (1) стрела расположена по одну сторону лука. Линия прицела проходит вдоль стрелы. Однако, когда стрелок выпускает стрелу (2), сила, с которой тетива действует на нее, заставляет двигаться хвостовую часть стрелы к центру лука. Чтобы стрела сохранила свое направление на цель, она должна изогнуться в полете (3). На первых нескольких метрах полета стрела вибрирует, но в конце концов ее положение стабилизируется (4). Необходимость в гибкости лучной стрелы ограничивает количество энергии, которую можно ей сообщить. В отличие от нее арбалетная стрела должна быть более короткой и жесткой, поскольку арбалет сообщает ей значительную энергию. Такие стрелы обладали также лучшими аэродинамическими свойствами.
 |
СПУСКОВЫЕ МЕХАНИЗМЫ арбалетов имели различную конструкцию. В Китае 2000 лет назад использовался механизм (a) с зубом для зацепления тетивы, который крепился на той же оси, что и спусковой крючок. Изогнутый промежуточный рычаг соединял обе детали, за счет чего спуск производился легким и коротким нажатием. Справа показано направление движения тетивы при спуске. На Западе спусковые механизмы впервые стали применяться в катапультах (b). В этих механизмах при отпускании тетивы зуб не опускался, а поднимался. В средневековой Европе самым распространенным был механизм со спусковым колесиком (c); его положение фиксировалось простым спусковым рычагом, который зацеплял за выемку внизу колесика. При нажатии на такой рычаг арбалет мог смещаться с прицельного положения. Со временем во всех конструкциях спусковых механизмов стал использоваться промежуточный рычаг, облегчавший спуск.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ в аэродинамической трубе пяти типов стрел, изображенных на верхнем рисунке. Испытания проводились при участии автора статьи в лаборатории аэрокосмических исследований Университета Пардю. В расчетах, выполненных У. Хикамом, принималось, что начальная скорость каждой стрелы составляла 80 м/с. Хотя такую скорость вряд ли имели стрелы для длинного лука, принятое значение было удобно для проведения сравнительного анализа.
Литература
Ralph Payne-Gallwey. The crossbow, mediaeval and modern, military and sporting: its construction, history and management. Bramhall House, New York, 1958.
George М. Stevens. Crossbows: "From thirty-five years with the weapon". Crossbow Books, Huntsville, Ark., 1978.
Левкович А.К. Арбалет. Киев- Харьков: Мистетство, 1936.
Маркевич В.Е. Ручное огнестрельное оружие, Т. 1. Оружие до введения бездымных порохов. - Л.: Артиллерийская академия РККА им. Дзержинского, 1937.
Школяр С.А. Китайская доогнестрельная артиллерия. - М.: Наука, 1980.
Публикация:
В мире науки. Март 1985, стр. 66-72 (Scientific American. January 1985, pp. 104-110)
Первой механической военной машиной стал арбалет. Очевидно, с развитием городов и осадного дела неизбежно появляется мысль усовершенствовать лук так, чтобы дать возможность накапливать энергию и обеспечить большее время для прицеливания. Скорострельность падает, зато выстрел становится мощнее и снижаются требования к глазомеру.
В Греции развитие осадной техники сразу приняло чрезвычайно бурный и в то же время узконаправленный характер. Там с самого начала стали применяться сложные частные технические решения, относящиеся к механизму натяжения, устройству дуги лука и рамы, при узком диапазоне общих схем. Греки почти сразу отказались от ручных арбалетов и всецело сконцентрировались на тяжелых осадных машинах. Стремление к повышению мощности быстро привело к замене классического цельного лука на торсионы – закрученные клубки жил или волосяных веревок с вставленными в них короткими деревянными плечами.
Напротив, в Китае перепробовали широкий диапазон общих схем оружия при относительной примитивности каждого отдельно взятого образца. Причем экзотические артефакты, нерациональные с технической точки зрения, на протяжении многих веков сосуществовали с удачными моделями. Видимо, для древнекитайского образа мысли внешняя внушительность, эстетика и даже экзотичность оружия были не менее важны, чем практическая полезность.
Первые арбалеты
Первые археологические находки деталей арбалетов (бронзовые спусковые устройства) и более-менее достоверные письменные свидетельства в Китае относятся к IV–III векам до н.э. В сочинении Мо Ци (380–350 гг. до н.э.) упоминаются массивные стрелометы на раме с четырьмя или шестью колесами, обслуживавшиеся десятком человек. Это был арбалет с дугой 1,8 м длиной, натягиваемой воротом, метавший трехметровый дротик с привязанной к нему веревкой (чтобы возвращать после выстрела) плюс несколько более коротких стрел. Можно предположить, что первые китайские арбалеты были станковыми и появились примерно в V веке до н.э.
Уже тогда проявились характерные особенности древнекитайской артиллерии: внешняя внушительность в сочетании с низкой практичностью. В частности, 3-метровый дротик слишком длинен для подобной машины и не может иметь хорошую аэродинамику, привязанная «из экономности» сзади веревка также не способствует высокой скорости и устойчивости полета. Очевидно, арбалет мог стрелять только на короткое расстояние и больше пугал противников, чем наносил им реальный ущерб.
Ранний расцвет
Китайское арбалетное дело достигло расцвета при династии Хань, воцарившейся в 210 году до н.э. и значительно расширившей пределы Поднебесной. Продолжали активно использоваться станковые арбалеты, запускавшие несколько стрел сразу, – для обороны крепостей, а также, согласно отчету 99 года до н.э., для отражения атак вражеской конницы на полевые лагеря. Начали применяться и ручные арбалеты. Их дуги стали составными (к деревянной основе приклеивались накладки из рога и сухожилий), натягивались они при помощи ног – стрелок садился на землю, брался руками за тетиву, а ногами отжимал дугу лука. Имелись и более слабые деревянные арбалеты, натягиваемые просто руками. Эта техника успешно использовалась против кочевников-хуннов, населявших нынешнюю Монголию.
Арбалетные стрелы чаще всего делали из бамбуковых планок, пропитанных лаком и склеенных вместе, или из твердого сандалового дерева и снабжали бронзовыми или костяными наконечниками. Оперение состояло из полосок кожи или перьев. Причем разные стадии изготовления арбалетов (особенно их составных дуг) и стрел приурочивались к определенным временам года и сопровождались магическими ритуалами. Спусковое устройство китайского оружия было довольно удачным (похоже на европейский «орех»), а ворот – примитивным (требовал больших усилий – видимо, рабочую силу в Китае не экономили). Тогда же арбалеты стали распространяться и по странам, находившимся в китайской сфере культурного влияния, – Корее, Таиланду, Вьетнаму, Бирме.
Долгая стагнация
После активного старта во II в. до н.э. – II в. н.э. в китайском арбалетостроении наступил застой. В истории Китая не было «провала», как в Европе, но происходило множество приливов и отливов; до конца былые умения не исчезали, но и в благоприятные периоды большого прогресса не наблюдалось. В частности, подъем отмечался в VII веке (династия Тан) и в XI–XIII веках; примечательно, что второй из периодов не помешал монголам Чингисхана завоевать Китай с весьма явным преимуществом.
С XI века в китайских источниках появляются первые технические характеристики арбалетов. В 1069 году арбалет некоего Ли Хуна при ложе длиной 1 м имел силу натяжения 132 кг, а его стрела с дистанции 370 м проникла в вяз на полметра. Современные исследователи считают такие сведения несерьезными. Оружие, сравнимое по мощности с европейским арбалетом со стременем, не могло стрелять далее 200–250 м и в лучшем случае пробивало наборный панцирь с небольшого расстояния.
Столь же сомнительны китайские сведения об эффективности станковых арбалетов с воротом (о них можно узнать подробнее в классическом исследовании С.А. Школяра «Китайская доогнестрельная артиллерия»). Станковые арбалеты делились на два вида: устройства на поворотном станке и на стационарном. Их дуги делались из самшитового или тутового дерева и достигали 3–4 м в длину. Сила натяжения ворота составляла около 700 кг, что якобы позволяло стрелять на 1 км и далее. Эффективная дальность стрельбы не превышала 250–400 м.
Многодужные арбалеты
Характерной китайской особенностью были многолучные (многодужные) станковые арбалеты, впервые зафиксированные в VII веке. У двулучных арбалетов в одном ложе были укреплены напротив друг друга две дуги, соединенные концами и имевшие одну тетиву. Смысл этой задумки заключался в увеличении мощности. Иногда систему усложняли – над одной двулучной рамой надстраивали вторую, причем обе натягивались тем же воротом – такой двойной арбалет запускал две стрелы сразу. Стреляли они на 180 м. В Камбодже и Вьетнаме их применяли даже со спин слонов.
Мощнее были трехлучные арбалеты – два лука друг за другом спереди, один напротив сзади. Они стреляли на 450 м. Однако такая конструкция технически сомнительна, поскольку ее усложнение неизбежно снижает надежность. Мощность арбалета разумнее наращивать увеличением длины и толщины дуги и повышением ее качества (упругости и стойкости к сгибанию). Именно таким путем шли европейцы.
Трехлучный осадный арбалет династии Сон, заряжаемый защитниками города Данту (Китай, 1131 г.) стрелой с прикрепленным к ней пороховым мешком. На рисунках показана конструкция спускового механизма
Вероятно, целью китайского изобретения было сузить оружие без снижения мощности, поскольку аркбаллисты многометрового размаха не помещались на крепостных башнях. В Европе к концу XII века эту проблему решили введением торсионов. В Китае пошли по бесперспективному пути усложнения классических арбалетов.
Многозарядный арбалет
Еще одна китайская специфика состояла в навязчивом стремлении к созданию многозарядных арбалетов. Видимо, у китайцев были проблемы с противостоянием бурным натискам варварских толп, а также с обучением собственных воинов дальнобойной прицельной стрельбе. Поэтому они стали создавать арбалеты принципиально слабые и неточные, но зато скорострельные.
К 121 году до н.э. относится упоминание об арбалете с одной дугой, но с широким ложем с несколькими желобками-стреловодами. Нельзя было ожидать точности и мощности от многих легких стрел, запущенных одной тетивой, но на близкой дистанции по незащищенной доспехами плотной толпе они могли быть эффективны. По крайней мере, древние китайские источники хвалят это оружие: согласно отчетам эпохи Тан (VII–VIII вв.), семь 90-сантиметровых стрел запускались такой машиной на 700 шагов (470 м) и «разрушали всё, что поразят, твердыни, подобные стенам и городским башням» (впрочем, принимать такие утверждения всерьез не стоит). Затем пучок стрел стали помещать в один глубокий желоб, а тетиву снабдили накладкой из толстой кожи или железа, именовавшейся ковшом.
Однако вершиной своеобразного китайского изобретательства стал магазинный арбалет, предположительно придуманный Джуге Ляном в III веке н.э. и называемый в X веке «быстрой драконовой машиной». Он использовался в Китае в течение двух тысяч лет, вплоть до японо-китайской войны 1894–1895 годов. Над ложем помещался примитивный деревянный магазин, из которого стрелы длиной 20–30 см под собственным весом спускались в желобок. За 15 секунд стрелок мог выпустить 10–12 стрел. Естественно, ни дальнобойности, ни пробивной способности у этих легких стрел не было, что иногда компенсировали, смазывая их ядом. Видимо, несмотря на простоту конструкции, существовали и проблемы с надежностью, особенно в стрессовых условиях ближнего боя. Так что это было скорее оружие «спецназа», чем линейных войск.
От китайцев к монголам
Китайские изобретения вместе с инженерами активно заимствовались монгольскими завоевателями XIII века. Ручные арбалеты их не интересовали, так как не могли конкурировать с умелыми монгольскими лучниками, но вот трехлучные станковые арбалеты широко использовались для метания дротиков длиной 3–4 локтя и горшков с нефтяными смесями. В походах их разбирали на 5–7 частей и везли на повозках или верблюдах к местам осад. В частности, 1000 «команд» китайских артиллеристов сопровождали хана Хулагу в его нападении на Багдад в 1258 году.
Арбалеты в Японии
В Японию арбалеты впервые попали в 618 году в виде даров, вместе с несколькими искусными китайскими пленниками. Уже в 672 году из них пускали стрелы «подобно дождю» в местных междоусобицах, что подразумевает, по мнению историков, применение многозарядных моделей. Устанавливали их в пограничных укреплениях против корейцев и айнов и на кораблях.
В отличие от Китая, японские станковые оюми часто метали камни вместо стрел (нерациональное решение, видимо, вызванное отсутствием в Японии требушета). Между 1083 и 1089 годами камнемет-ишиюми («каменный лук») ударом по шлему оглушил и поверг на землю Бана Дзиро Кендзо Сукекане, героя «Поздней трехлетней войны» (Госаннен Кассен Экотоба). Европейские камнеметы-требушеты в сходных ситуациях обычно вышибали из героев мозги, невзирая ни на какие шлемы (например, так случилось с крестоносцем Симоном де Монфором под Тулузой в 1218 году). Но постепенная политическая стабилизация в Японии привела к полному забвению арбалетного искусства.
Два мира, две культуры
Знакомство с техническими достижениями древнего и средневекового Дальнего Востока производит впечатление странного сочетания примитивизма и утонченности, смертоносности и хрупкости, в противоположность прямолинейной и грубой мощи европейской техники. Слабосильные деревянные арбалеты, однако многозарядные и способные выбрасывать отравленные стрелы с необычайной быстротой – в противоположность тяжелому арбалету со стальной дугой и мощным зубчатым воротом, бьющему редко, но со страшной силой. Примитивнейшие, из бамбуковых палок и веревок пращи с многолюдной командой голоштанных тягунов, но создающие своими снарядами облака ядовитого дыма или неугасимый огонь – и огромные дубовые требушеты с противовесом, сокрушающие двухметровые гранитные стены несколькими точными попаданиями тщательно отесанных и взвешенных 100-килограммовых ядер. Два этих подхода, не без труда слившиеся и обогатившие друг друга, и породили современную техническую цивилизацию.
С древних времен арбалет известен как очень точное и убойное оружие дальнего действия. Арбалет представляет собой деревянное ложе, к которому присоединили сложносоставной или стальной лук.
Благодаря специальному зацепному механизму, его тетива легко фиксируется, что дает стрелку возможность сосредоточиться на прицеливании. Особая конструкция этого оружия позволяет использовать даже тяжелые стрелы, которые поражают цель с той же точностью, что и обычные стрелы.
История арбалета
Изначальная концепция арбалета возникла примерно в 400-м году до н.э. В ту пору оружие имело название «гастрафет», которые могло запускать двухметровые стрелы на дальность до двухсот метров. Таким образом, гастрафет был более дальнобойным оружием, чем стандартный лук.
В основном арбалет использовался как охотничье оружие, и до одиннадцатого века его никто не рассматривал как эффективный способ устранения противников на поле битвы. Однако воины с Ближнего Востока, уже успевшие по достоинству оценить преимущества арбалета во время многочисленных боев за контроль над землями, вновь популяризировали это оружие среди европейцев.
Арбалеты во время битвы при Гастингсе
Например, во время битвы при Гастингсе в середине одиннадцатого века норманны активно применяли арбалеты против своих саксонских противников. Кроме того, это оружие приобрело немалую популярность и среди крестоносцев.
Стрельба из арбалета не оставила равнодушным и самого Ричарда I Львиное Сердце. Считается, что он великолепно умел обращаться с этим оружием, лично застрелив из него ни один десяток людей.
Интересно, что и сам король погиб от арбалетной стрелы во время осады крепости Шалю-Шаброль.
В конце двенадцатого века арбалеты поступили на вооружение флота и пехоты. Начали формироваться специальные отряды арбалетчиков, все чаще становившиеся важными участниками сражений. Некоторые отряды входили в состав многих армий и воевали за деньги.
К примеру, мятеж английских баронов в начале тринадцатого века был успешно подавлен, в том числе, с помощью трехсот арбалетчиков, моментально уничтоживших конные войска противников. Конечно же, арбалетчики находились по обе стороны боя.
В том же 1215 году капитуляцию объявил гарнизон мятежников, сдавшийся в Рочестере. Согласно указу Иоанна Безземельного, все пленные рыцари могли получить свободу за выкуп. Однако это распоряжение не касалось особо опасных арбалетчиков, которых отправляли на виселицу без каких-либо исключений.
Довольно скоро отряды арбалетчиков приобрели особый статус в составе оборонительных сил крепостей. Например, в гарнизоне замка Сафет, который располагался на Святой земле, числилось около трехсот арбалетчиков. Примерно то же количество арбалетов (и почти 267 тысяч прилагающихся к ним стрел) было обнаружено при осмотре оружейных запасов в тридцати французских замках домена Капетингов.
А в арсенале нормандской крепости Паси-сюр-Эр наличествовали пять больших арбалетов, 25 арбалетов со стременем и почти 40 арбалетов, зарядить которые можно было только при помощи ног.
Конструкция арбалета
Самые первые модели арбалетов обладали простейшей конструкцией: деревянный лук прикрепляли к ложе, а натягивание тетивы происходило вручную. Стрела, выпущенная из такого оружия, имела скромную дальность стрельбы (около ста метров) и могла убить лишь воина без доспехов.
Чуть позже участники Крестовых походов узнали о конструкциях сложносоставных луков, а также о разных материалах для их изготовления. Например, с внутренней стороны лук проклеивался специальными пластинками из китового уса - они работали на сжатие.
На фото арбалет со сложносоставным луком
Сухожилия, проклеенные с внешней стороны, работали на растяжение. Для варки клея использовали сушеные рыбьи пузыри.
Просушка изделия длилась как минимум один год. По окончании этого процесса рога лука изгибались в обратную сторону и имели сильное напряжение. Натягивание тетивы подобного арбалета было весьма непростой задачей, поэтому довольно быстро были придуманы механические приспособления.
В начале тринадцатого века появился механизм, известный как «поясной крюк». Для натягивания стрелку требовалось повернуть арбалет луком вниз и зацепить стальной крюк за центральную часть тетивы. Затем стрелок вставлял одну ногу в стремя, находящееся в передней части оружия, распрямлял тело и тянул арбалет вниз, прикладывая существенные усилия для натяжки тетивы.
Заряд арбалета с помощью ноги
В четырнадцатом веке в Европу попал новый ближневосточный вид натяжного крюка - так называемая «козья ножка». Это был специальный поворотный рычаг, оснащенный с двойной вилкой, конец которого упирался в поперечный штифт на ложе оружия. Вилка же зацепляла тетиву, и с помощью рычага натягивала ее до зацепного механизма. Стрелок мог без особого труда приложить усилие в двести килограмм, и натянуть даже самые убойные арбалеты тех времен.
Арбалет с механизмом натяжения тетивы «козья нога».
К началу пятнадцатого века было налажено изготовление луков из стали. Сохранив их прежние размеры, мастера обеспечили подобным лукам куда большую убойную силу и долговечность. Для натяжки тетивы подобного арбалета использовали «кранекин», т.е. съемный реечно-редукторный ворот. Ременная петля закрепляла его механизм к арбалетному ложу, а тетива зацеплялась крючками, соединенными с зубчатой рейкой. С помощью кранекина арбалетчик мог приложить усилие в 1100 килограмм. Однако натягивание тетивы требовало около тридцати оборотов рукоятки, на что уходило порой до сорока секунд.
Одновременно с этой системой появился и съемный ворот, в состав которого входили промежуточные блоки и рукояти, закреплявшиеся к ложу оружия. С помощью данного ворота арбалетчик мог приложить усилие примерно в 800 килограмм, что давало возможность тратить на взвод оружия максимум полминуты. Тем не менее этот громоздкий ворот был весьма неудобен в бою, поскольку его нужно было постоянно присоединять к арбалету.
Арбалет с механизмом натягивания «кранекин».
Арбалетный зацеп представлял собой простой и надежный механизм, где тетива закреплялась за выступ бронзового или костяного «ореха». На выступе обычно делали специальный вырез, служивший прицелом.
Для изготовления тетивы применяли лен повышенной прочности, пеньковый жгут, а также шнур из воловьих жил или сыромятных ремешков. Поскольку тетива постепенно растягивалась, ее подвергали регулярной замене. Тетива также портилась и при воздействии воды на нее, поэтому для хранения арбалетов использовали специальные кожаные чехлы.
Арбалетные стрелы, именуемые «болтами», изготавливались из дерева. Они обладали длиной до 40 сантиметров, толщиной около полутора сантиметров и весом около 70 грамм.
Для того чтобы стабилизировать траекторию полета, к стрелам часто прикрепляли «крылышки» из древесины или кожи. Наконечники обладали черешковой конструкцией и головкой в форме пирамид.
Прицельная дальность арбалета
В пятнадцатом веке наиболее убойный арбалет, оснащенный луком из стали, мог запустить стрелу на расстояние до 400 метров. Прицельная дальность арбалета с составным луком была примерно 250 метров - столько же могла пролететь стрела, выпущенная из традиционного лука. Однако такая стрела, во-первых, была не в состоянии поразить цель на своем излете, а во-вторых, ее движение по определенной траектории могло мгновенно прерваться из-за ветра.
Арбалетный болт же радовал стрелков куда более боеспособными аэродинамическими параметрами.
На расстоянии прицельной стрельбы по одиночным мишеням (около 90 метров) арбалетный болт успешно пробивал любую вражескую броню, будь то кольчуга, пластинчатые доспехи или рыцарские латы.
Благодаря этой особенности арбалетчики имели возможность удерживать лучников вражеской армии на достаточном расстоянии, запуск стрел с которого был фактически бесполезен.
И все же у арбалета был один недостаток перед луком - низкая скорострельность. За одну минуту достойный лучник мог успеть запустить около десяти стрел, тогда как арбалетчик за это же время успевал выстрелить всего лишь пять раз из легкого арбалета или два раза из тяжелого.
Помимо этого, арбалетчик должен был стараться убивать противников с первого выстрела, иначе во время длительной перезарядки оружия цель могла покинуть зону поражения.
При взводе арбалета стрелок становился легкой мишенью для врагов, поэтому его зачастую прикрывал второй воин со специальным щитом.
Кто есть кто в мире открытий и изобретений Ситников Виталий Павлович
Когда изобрели арбалет?
Когда изобрели арбалет?
Одним из древнейших видов оружия является лук. Арбалет – это тот же лук, только его тетива натягивается механически. Первый арбалет был изобретен около 1050 года во Франции. Стрела, выпущенная из арбалета, могла улететь на 305 метров и более.
Арбалет – боевое оружие, появившееся в результате усовершенствования ручного лука. Тетива у него, как правило, стальная и натягивается с помощью ворота. Стрела вставляется в ложе, которое служит также прицелом. Убойная сила арбалета такова, что из него можно поразить живую цель на расстоянии до ста и более метров. В Средние века арбалет был самым распространенным оружием, однако в XII веке его, как чрезмерно опасное и коварное оружие, запретили.
Из книги 100 великих военных тайн автора Курушин Михаил Юрьевич Из книги Все обо всем. Том 1 автора Ликум АркадийКогда изобрели лампы? До того времени, пока человек изобрел способ, как получать огонь, он получал тепло и свет от солнца. И так как он не мог управлять его работой, человек очень зависел от него в борьбе с холодом и темнотой.Пожалуй, после того как человек научился
Из книги Большая Советская Энциклопедия (АР) автора БСЭ Из книги Новейшая книга фактов. Том 3 [Физика, химия и техника. История и археология. Разное] автора Кондрашов Анатолий ПавловичГде и когда изобрели книгопечатание? Книгопечатание (тиражирование текстов с матриц) изобретено в Китае в 770 году нашей
Из книги Все обо всем. Том 4 автора Ликум АркадийКак изобрели промокашку? Говорят, что промокательную бумагу случайно изобрели на одной бумажной фабрике в Англии в начале XIX века. Делая писчую бумагу, рабочий забыл пропитать ее клеящим составом, дающим гладкую поверхность. Раздосадованный хозяин фабрики попробовал
Из книги Вторая Книга всеобщих заблуждений автора Ллойд ДжонКогда изобрели очки? Оглянитесь вокруг, и вы увидите, что значительное число людей носит очки. Мы так привыкли видеть людей в очках, что трудно представить то время, когда их не было. Людям с плохим зрением приходилось справляться с этим кто как мог. Никто не знает
Из книги 100 великих военных тайн [с иллюстрациями] автора Курушин Михаил ЮрьевичКогда изобрели колесо? Колесо - одно из важнейших достижений человека. Когда колес не было, люди клали тяжелые грузы на сани и тащили их сами или запрягали в них быков. Известно, что самые первые колеса были сделаны в Месопотамии (современный Ирак) в 3500–3000 годах до н. э. Они
Из книги Большая энциклопедия техники автора Коллектив авторовГде изобрели футбол? Нет, не в Англии, а в Китае.До того как англичане предъявили права на титул родоначальников этой знаменитой игры, китайцы играли в нее уже более 2000 лет. Цу-чу (буквально «кикбол» – «пни мяч») начиналась как одна из дисциплин для тренировки солдат, но уже
Из книги Мы - славяне! автора Семенова Мария Васильевна Из книги Кто есть кто во всемирной истории автора Ситников Виталий ПавловичАрбалет Арбалет – лук, закрепленный на корпусе и оснащенный механизмом фиксации плечей лука в натянутом положении, или лук, как бы вдавленный в приклад с ложей, снабженный спусковым механизмом и устройством натяжения тетивы; распространенное в западноевропейских
Из книги Кто есть кто в мире открытий и изобретений автора Ситников Виталий Павлович Из книги автораКогда изобрели колесо? Колесо – одно из важнейших достижений человека. Когда колес не было, люди клали тяжелые грузы на сани и тащили их сами или запрягали в них быков.Известно, что самые первые колеса были сделаны в Месопотамии (современный Ирак) в 3500–3000 годах до н. э. Они
Из книги автораКак устроен арбалет? Лук – это всем известное оружие, которое стреляет стрелами. Чем туже лук, тем труднее натягивать его тетиву. Арбалет – это лук, у которого тетива натягивается механически, а стрела летит очень далеко.Арбалет – боевое оружие, появившееся в результате
Из книги автораГде и когда изобрели коньки? Трудно поверить, что конькам уже более 5 веков. В Скандинавии люди привязывали к ногам коньки, сделанные из костей животных и скользили по льду. Позднее появились металлические коньки, а уж затем современные – стальные. Поначалу они
Из книги автораКак изобрели колесо? Если вы попадете на необитаемый остров и вам нужно перетащить что-то с одного места на другое, что вы намерены делать? Тащить! В древние века человеческие мышцы были единственным средством перемещения. Человек сам был своим собственным «вьючным
Из книги автораКогда изобрели туалет? Человек очень рано понял, что борьба с отходами является одним из самых дешевых и эффективных средств предотвращения различных инфекционных болезней.Поэтому уже в глубокой древности человек создал целый ряд приспособлений, помогающих
