弩
另一方面,神臂弓的弓长100cm,单体木弩在尺寸如此小巧的前提下,不成能这般微弱。因为单位质量山桑木的储能,不过复合质料的三分之一。神臂弓如许轻巧,又如此微弱,弩弓质料必然非同普通,而在中国,复合弓、弩的制作从商晚期代就开端了,在中国当代一向大行其道,用在神臂弓上是很普通的事情。
二石三斗是拉力?我们看看宋朝弩的考核标准。wdg2000汇总了宋史中的有关记录;
意大利观光家马可·波罗达到中国观光考查后则说,在1227年,成吉思汗亲率雄师攻西夏的城池(今宁夏海原县西夏南牟会行都城池)时,被西夏将领用带毒的箭头射中而亡。厥后这支西夏的铁箭头被蒙古天子忽必烈肯定为“苏勒锭”(即成吉思汗灵魂吸附物之一)并保存了下来。至清朝(公元1634年),元朝(“北元”)最后一个天子林丹汗,也是最后一个保存“成吉思汗苏勒锭”的天子。在满清的重兵压力之下,率众从察哈尔土篾本土西迁至青海,路过“海喇都”(今宁夏海原县城),将“苏勒锭”藏匿到“海喇都”四周的蒙古堡庙内。不料林丹汗于公元1634年在青海西拉他拉因病归天,“苏勒锭”的藏匿处,又成为一个天下性的“谜”。
转头看来,“箭木羽长数寸”,简短的几个字,内涵却实在太丰富了。
因为箭比较细,我小我偏向于簇尖没有如许的冠,而是近似于卷笔刀削过的铅笔。如许,箭杆比上面的成果还要粗一点。
按照它的弦/弓比,便能够鉴定它是复合质料制成的。单体木弩的弓的形状近似一段圆弧,弦/弓比大于0.9,而神臂弓的弦/弓比小于0.8,如果是单体木弩,只要在快拉满的时候,才气达到如许的弦/弓比。神甫卡茨提到过这一点,但是,他先假定神臂弓是木弩,是以判定弓长的记录有误,这是不精确的。
肇端高度呢?脚蹬(踏环)约莫20cm,弩弓的纵向尺寸也大抵相称或略大一点,考虑二者的尺寸有堆叠部分,是以,开弩时的肇端高度能够降落到40cm乃至35cm。
弩亦弓属,相传为黄帝所造,亦名窝弓、其发矢不仗人力,而用机括,力强而及远,较弓为烈,猎人恒设置丛莽阊,使豺狼等误践其机而中矢,于此可见其力之强也。惟弩之情势,与弓略异,弓背当中,横置一臂,发矢之机,即置因而,发时先架弦于机,此处名弩牙,然后捩其弩鼻,牙与此处本一木,不过方向相异,此上则彼下,此下则彼上,有如捕鼠器之机括然,故一捩弩鼻,牙与此处本一本,牙即脱弦,而弦激矢出矣。
(政和)三年,诏:“马甲曩用黑髹漆,今易以朱。”是岁,姚古奏更定军火,曩时甲二副,今拆造三副;曩时手刀太重,今皆令简便易用;曩时神臂弓硾二石三斗,今硾一石四斗。从之,悉下诸路改革。
编辑本段设想评价
兵器特性
编辑本段当代弩弓
一是射程远。“弩”伸开弦时需求的力比弓大,以是它比弓射程更远。二是能够对准目标,射中率高。“弩”实在就是强化的弓箭,能够对准目标比及需求时再发射,无益于捕获射击机会,射中率比弓高。三是能够同时发射几枝乃至几十支箭,战役能力强。以是,弩比弓更合用。“弩”的缺点是弩机很粗笨,以是合适由步兵照顾或制成弩车。当代的车兵都设备有“弓”和“弩”,是步兵主力,无益于攻坚、设伏、厄守、突围、相持等战法。
兵器范例
5、连弩车,战国时就有连弩车,该弩属于弩炮的一种,置于车上,可进可退。车上驾十二石大弩,每弩一发七矢,中矢为主矢略大,两边各三矢略小,可射七百步,中处墙倒城摧,势不成挡。大抵能够算当代的火箭炮。
6、最大的弩-秦弩,秦朝弩的种类获得了长足的生长,秦俑坑发明的弩弓遗址多达数百处。从完整的弩弓遗址判定起码应有三种分歧形制的弩,弩弓为木质均已腐朽,朽木残长130至140厘米,弩臂也已腐朽,末端安有青铜弩机,弩机通高16.5厘米,望山高5.5厘米。这是秦俑坑发明数量较多的一种弩。同时在一号俑坑还发明一种形制特别的弩,它是在残长64厘米的弩臂上堆叠了一根木条,在弩臂上还夹有铜饰件。明显这些装配都是为了加强弩臂的接受强度,申明它是一种张力更强,射程更远的禁弩。在二号俑坑还发明一处特大型号的铜镞,每支重量达100克。较别的铜镞一倍。这不但是秦俑坑也是兵器史上发明型号最大的铜镞。利用这类铜镞的必定是一种张力更大,杀伤力更强的弩。弩出土时装在用麻布制作的弩衣内,木质部分虽已腐朽,但青铜弩机出土后仍然活动自如,表白秦朝弩机的制作工艺达到相称高的程度。
例子3
箭重20g,初速率150m/s,阻力系数1.50E-5,则速率和时候的干系为
速率150135122112103101
商朝的铜箭头已颇恶毒,凸脊、叁角形扁翼,当箭头刺入身材后,两翼的倒刺会紧紧钩住合拢的伤口难以拔出,血槽就像吸血蝠般抽出仇敌的血液。时至战国,新兴的叁棱翼款式更使箭即便拔出伤口也更难愈合,并且呼应的血槽增至六个。
时候012344.32
4.32秒后的路程527.9米。箭的直径4.4mm,箭的总长约24mm。
箭的飞翔能够了解成有氛围阻力的仰角为10度的直线活动和自在落体活动的组合。自在落体的路程为520*tan(10°)=91.4米。保守地考虑,则飞翔过程需求在4.32秒内完成,不然没达到520米的射程箭就掉到地上了(现及时候能够略微长一点,因为这里箭的落体过程中没有考虑氛围阻力,也没有考虑程度尾羽的滑翔感化,固然这些感化都很微小)。
(庆历)六年,诏诸军夏三月毋教弓弩,止习短兵。又诏:“以春秋大教弓射一石四斗、弩彍三石八斗、枪刀手胜三人者,立为技艺出众格。中者,本营阙阶层即以次补。”‘
付与床弩以矫捷性的是唐朝,用牛牵拉的车弩不但大大进步了摆设矫捷性和保存机遇,更锦上添花的将绞绳与车轴钩连,行进便可上弦,大为进步了效力。车弩装配1张拉力860公斤的巨弩,有7个发射槽,最远射程超越1千米,中间槽所用的箭有1米多长。
那么,结论只要一个,测试拉力时,用2个硾。如果按通例,重物挂在弦上,则2硾并列或硾高低设钩,中计挂弦,下钩挂另一硾,如许,拉力为4石6斗,约合269公斤。这确切太强,前期降落到二石八斗(164kg)就是很天然的事情了,直到因为抗金作战的需求,呈现更加微弱的神劲弓和克敌弓,但拉力恐怕也就是大抵规复到初期神臂弓的程度。
3、神臂弩,北宋神宗时发明,弓身长三尺三,弦长二尺五,射程远达三百四十多步;能力强大,矢可入榆木半杆。号称能力强于汉朝大黄,其他东西都及不上,成为宋军弩手的制式兵器之一。
《梦溪笔谈》
神臂弓素以微弱著称,不成能只要2石3斗拉力,特别是前期降到1石4斗,更不成能。1石4斗才82公斤,以踏张弩的标准衡量,实在太弱,按临敌不过三发考虑,我们这些泡网的人当中,春秋小一点的,相称一部分都拉得动。
编辑本段神臂弓的拉力
4.32秒后的路程528.1米。阻力系数要通过二分法一类的体例,几次试算获得,几次便能够了。
史记中“李广传记”中就有李广持大黄弩射敌将的记录。据后代的考据预算,它的射程能达到四百米摆布。2、诸葛连弩:三国时诸葛亮制作了一种连弩,称作元戎弩,一次能发射十支箭,火力很强,但是体积、重量偏大,单兵没法利用,首要用来戍守城池和营塞;并且与当时的强弩比拟这类连弩射程较短,杀伤力较低作战时普通与蹶张弩共同利用。
我们能够大抵预算,40~45cm摆布的做功间隔的构成。弦的张角窜改约莫供应一半多,弦长80cm,一半为40cm,开弩过程结束,假定两侧弦的张角为90度,则纵向挪动间隔28cm。其他的部分由弓的变形获得。
编辑本段240步的猜测
初期射程340步,拉力4石6斗,前期射程240步,拉力2石8斗;做功间隔40cm或略大一点,箭轻而细,约莫22g,箭杆直径5mm或略大一点…这些就是我对神臂弓的观点。需求指出的是,很多内容都是猜想,欢迎拍砖。这里要感激Laminin、wdg2000、羽陵,当然另有神甫卡茨,很多的设法都来源于他们或他们供应的质料。
弩之大小分歧,名亦各别,小者以手攀捩,其大者须用足踏,盖非手之力足以胜任也。其名则有神臂弩,花装弩,穿镫弩等,大抵皆以其用法分歧而异名。至弩之搆造,仍然如是也,大抵此等项目,皆出于唐宋之间,固非当代所定之称呼也。弩之服从较弓箭为巨,及火器兴,弓弩之位置遂一落千丈,乃至本日,不但习此者少,并其称呼及情势而忘之矣。惟北方多山林,毒蛇猛兽时出为民害,山居者犹多设窝弓以侵占。猎户以猎兽为生,火烧以外,亦借窝弓以设伏,一旦火烧见效,亦有以弩杀兽者。
再看《梦溪笔谈》中的记录
(绍熙)二年,枢密院言:“殿、步司诸军弓箭手,带甲六十步射,一石二斗力,箭十二,六箭中垛为本等。弩手,带甲百步射,四石力,箭十二,五箭中垛为本等。
前人超凡的体力令人骇怪,精锐弓手竟能拉开70公斤的强弓,估计有效射程应在50-70米之间,最远射程更是数倍之多。当然这此中也离不开端于商朝的扳指的功绩。扳指这项不起眼的发明,却令拉动强弓硬弩得以可行,制止因疼痛降落射速,乃至割伤手指。扳指对弓手的意义如此严峻,乃至骑射起家的清朝王公贵族们,竟终究使其异化成为一种金饰。弓是以简便、快速为特性的,这令其在清中期前始终占有着马队远射兵器序列的主力职位,而当火器的生长淘汰了强弩时,弓也仍能扬己所长与火器平分秋色了400年。
厥后大发明家马钧对其停止了改进,改成了一种五矢连弩,使其体积、重量大大减轻,成为一种单兵兵器,但是因为出产很庞大,所用的箭矢也必须特制,以是没大量出产,后失传。
方镞箭能够在飞翔时保持安稳,并且带有一个锋利的金属箭头。西方弩兵凡是会照顾一块大盾牌上疆场,幸亏拉弩弓时有所防护,这类盾牌非常高大,并附有木制的支撑物。
神臂弓的箭很短,数寸罢了,1宋寸为3.12cm,按6~8寸计算,就是19~25cm。
是以,箭轻一点,细一点,20~24g,直径4.4~4.7mm(头部无冠的话,还要粗一些,约莫5mm吧),便能够达到520米的射程。如许的比例普通吗?我们把长度放大两倍,54~72cm,直径也呼应放大,则为14.7~13.2mm,是很细弱的。这么细的箭,有杀伤力吗?按照其动能,300步洞重札没有题目,并且,为了寻求利用效力,神臂弓的实际利用间隔不超越200米,末速率很快,射中目标就是洞穿,铠甲底子没用,杀伤力还是很大。因为计算有些保守,做功间隔又考虑40cm,如果是45cm,则初速率更高一点,考虑这些身分,箭的直径还能够略微大一点。
很快地成为用弩妙手,并且射中率奇高,足以杀死一个花了一辈子时候来接管战役练习的装甲骑士。某些时候(特别是以骑士为工具),弩弓被以为是一种分歧法的兵器,因为它只需求很少的技能便可操纵。英国的理查一世(狮心王理查)就曾经两次被弩箭射中,并在第二次伤重不治。如此一个巨大人物竟然死在一个浅显或低等的兵士之手,对于贵族来讲的确骇人,为此,在十二世纪时,教皇就曾尝试以残暴为来由制止弩的利用。汉·刘熙《释名·释兵》:「弩,怒也,有执怒也。其柄曰臂,似人臂也。钩弦者曰牙,似齿牙也。牙外曰郭,为牙之规郭也。下曰县刀,其形然也。含括之口曰机,言如机之巧也,亦言如流派之枢机开阖有节也。」
兵器布局
《武典范要》载有双弓的双弓床弩、大合蝉弩、斗子弩和三弓的手射弩、三弓弩。明朝末年,弩渐式微,清朝军队已经不消为战役兵器了。几种闻名的弩:1、汉朝的大黄弩,汉朝的弩强度按石来计算,分一石至十石,(约莫引满一石弩需27-30公斤的力量)此中十石弩最强又被称为黄肩弩,大黄力弩。只要非常强健的人才气利用。
战国期间有四弩:夹弩、瘦弩、唐弩和大弩。夹弩、瘦弩较简便,发射速率快,多用於攻守城垒;唐弩、大弩是强弩,射程虽远,但发射速率较慢,多用於车战和野战。《战国策·韩策一》:「天下强弓劲弩,皆自韩出,溪子、少府、时力、距来,皆射六百步外。」许慎诸葛连弩
其他如《宋会要辑稿》《文献通考》《曲洧旧闻》《容斋三笔》等史猜中,神臂弓的射程作“二百四十步”,如《容斋三笔》卷十六《神臂弓》
张弦装箭时,手拉望山,牙上升,钩心被带起,其下齿卡住悬刀刻口,如许,便能够用牙扣住弓弦,将箭置于弩臂上方的箭槽内,使箭栝顶在两牙之间的弦上,通过望山对准目标今后扳动悬刀,牙下缩,箭即随弦的回弹而射出。
氛围阻力根据凡是的模型计算,和速率的平方成反比。
假定弩箭头部冠的尺寸和箭杆直径的比例与浅显箭不异,按照阻力系数,能够晓得箭的直径约莫4.9mm,木制的尾部起码应有5cm长,则箭长约莫18cm或略多一点。
弩在军事范畴的生长得益于复合弓和铜弩机的发明,不然凭其较短的拉程,是没法与弓的杀伤力较是非的。强弩的特性是又远又准,偶然候安闲对准,但上弦比较吃力耗时。按照这些特性,强弩凡是被用于防备和伏击,射击的持续性则依*几组弓手的轮番。不过也有惯例,比如唐朝马队的车轮讨敌战术。战国时强弩成了战车的亲信大患,长途打击的强大杀伤力令战车坚毅的盾甲也黯然失容。但强并不是当时弩的独一生长方向,充足轻巧的弩在简化射击步调以进步射速方面另有上风,因而呈现了带有箭匣和活动臂的迷你连弩,这可视为诸葛弩的前身。
匣的上面装有“悬刀”(扳机)。发射时,先将箭矢放在矢道上,把弓弦向后拉,挂在钩上,对准目标后,一扣扳机,就将箭射出。在弩上的弓是横置的,藉由扣动板机将绷紧的弓弦放开来射出弩箭。重新拉紧弓弦时,须将弩弓的前端置于空中再用脚踩住,然后用双手或藉曲柄的帮助把弓弦今后拉紧。由弩所发射出的方镞箭或弩箭,射程比普通的箭来得短。
箭的飞翔过程阐发这是一个不成贫乏的过程。按照箭的质量、初速率、仰角,和假定的氛围阻力系数,能够获得箭的速率和路程与时候的干系,便能够判定可否达到预定的射程。我们来看一下,神臂弓是否能达到520米的射程,需求甚么前提。
踏张弩的规格多样,但有一点比较稳定,就是开弩时的终究提拉高度,公道的范围约莫80~85cm,如许的高度能够比较充分地阐扬人的潜能。摹拟一下开弩的行动就能发明这一点。
末速率100.9m/s!,有如许的速率,末动能与前面提到的长弓比拟,大了近一倍,‘入榆木半笴’当然没有题目,穿甲才气强多了!
因为初仰角只要10度,是以能够对题目停止简化。在飞翔的前半段重力有藐小的减速感化,而在后半段有藐小的加快感化,从阐发射程的角度,二者感化都很小,大小附近,方向相反,相互抵消,是以能够忽视。如许,题目就大大简化了。
编辑本段三国的弩箭军队
4、豆+寸子弩,这是一种强力的连弩,是宋朝三弓床弩的一种。一次能够发射十余支箭(当代火箭炮?)射到千步远。(射程最大的冷兵器)伸开弦需用七十五至一百余人用绳索绞动借用机器的力量,是一种能力极大的兵器。
熙宁中,李定献偏架弩,似弓而施榦镫。以镫距地而张之,射三百步,能洞重扎,谓之“神臂弓”,最为利器。李定本党项羌酋,自投归朝廷,官至防团而死,诸子皆以勇猛雄于西边。
对铁箭种类的细化又是始于宋朝,这真是个很成心机的期间,军政软弱的同时,军事技术却在突飞大进的生长。宋朝有值得敬佩的耐烦对每种兵器精雕细琢,而箭的款式也因之邃密化,像铁脊箭、锥箭等,外型都已离开扁平四棱形的单调,变得更加专业。南宋拉开了火器期间的帷幕,对金、元的连缀战役敏捷使火器走向成熟,成为主宰疆场运气的力量。不过在火器的射速和射中率还只合适火力覆盖的环境下,箭之序列的强大会持续到明朝,并持续创建出更多令人目炫的种类和外型。
如果射程是240步,那么,要达到300步,22g的箭,仰角要15度,底子没法对准,并且末速率不过66m/s,如许的动能,不能“洞重札”。即便考虑望山高度只支撑9.5度的最大初仰角,射程240步,那么,达到300步,仰角也需求14.4度,末速率小于70m/s,动能仍然不敷。前面提到,沈括办理过兵器的出产,他亲目睹证过初期的神臂弓,他的描述当然分量极重。是以我信赖,340步的射程是初期神臂弓的最大射程。
秦朝箭头则进步了致人中毒的铅含量,同时与某些秦剑一样,飞越期间的大要氧化铬技术也使某些箭头耐久常锋。但铜材较可贵,秦朝已经尝试用铁制作箭头铤部,而跟着西汉炼钢业的发财,全铁制的箭头也问世了。初期铁箭头采取锻造,明显是舍不得铜箭头款式的惨毒,不过随即就发觉其锋利尚不及后者,因而只得改用锻制。锻制的缺点是浇铸而成的庞大外型必须舍弃,改成如铁剑的四棱剑身那般易于打造,但长处更加显着,锻制将使其比前辈坚固很多。铜箭退出舞台,其开端与结束都在东汉。第一种锻制铁箭建立了宋朝之前铁箭的根基特性—扁平四棱形,这是利于锻制的款式。从魏晋到隋唐,铁箭的分类很简朴,生长线路也就是使箭头更硬更长,足以穿透日趋精美的铁甲,扯破仇敌的肌肉和骨骼。
剽悍的草原之风,终究为南北朝呼唤出庞大的强弩之王—床弩。这类弩战国亦呈现过,当时称为‘连弩’,应是取多张弩结合一体之意,可惜后代一度失传。此时的床弩用多头牛力绞轴上弦,能力已大大强于战国人力绞轴的连弩,发射以皮或铁叶为羽的庞大标枪,首要用于攻守城时撞毁楼台、攻城器、城墙等,其宋朝极者的最远射程超越1.5千米,是当代天下射程最远的冷兵器。
从储能的角度看,4.6石/0.40米做功间隔,和700N/0.58米做功间隔比拟,做功几近大了2倍,但因为弓的储能密度差异很大,二者的质量应大抵相称;弩弦更粗,但长弓的弦很长,拉满后张角较大,弦需求有所加强,是以,二者质量不同也不是特别大。综合评价,因为箭重很多,长弓的能量转换效力高一些,但神臂弓的设想,技术含量还是高很多。用轻而细的箭,弩的能量转换效力低一些,但箭的飞翔效力高,动能丧失慢,轨迹也更稳定,击中目标后固然创口较小,但考虑洞穿目标,杀伤力还是很大。这是综合考虑了各种身分的杰出设想。
2石8斗拉力,22g的箭,弩弓变轻,能量转换效力有所进步,初速率应在110~120m/s之间,取115m/s,10度仰角,阻力系数1.39E-5,则射程就在240步摆布!反过来,射程240步,则可计算出初速率为116m/s。符合得相称好。
这是争议比较大的处所。按宋史记录(政和)三年,诏:“马甲曩用黑髹漆,今易以朱。”是岁,姚古奏更定军火,曩时甲二副,今拆造三副;曩时手刀太重,今皆令简便易用;曩时神臂弓硾二石三斗,今硾一石四斗。从之,悉下诸路改革。
畴前面的史猜中我们能够看到,“二百四十步”,“三百四十步”,“三百步”这些测试的记录,都有不异点:成果分歧,但都很远;但最关头的是,目标尺寸都不大。二百四十步合三百七十米,已经非常悠远了,要射中“榆木”、“重札”,非对准不成,不成能大仰角射击,除非这些目标有十米以上的高度,以及附近级别的宽度。
4石6斗拉力,40cm的做功间隔,如许的复合弓,约莫能够使20g/22g/24g的箭别离获得140~150m/s的初速率。我计算过16~26g的箭的各种环境,不考虑更轻的箭是因为弩的能量转换效力太低,不考虑更重的箭是因为初速率低,又要减少顶风面积以减少阻力,要达到预定的重量,箭需求几近全数由金属构成,再增减轻量就达不到了,因为箭的长度应在6~8寸,不该超越9寸。前面我们会看到计算的例子。
弩在宋朝获得大生长,侧重步兵的宋庭将其视作对抗北方马队民族的利器。弩手多用踏张弩,采取叁组轮射的迭射法,而‘神臂弓’的发明,使宋军的有效射程可至370米。床弩则从两弩至四弩,从小型至巨型,种类繁多,两床和叁床弓还能在弦上绑一个装稀有十支浅显箭的铁兜子,使床弩具有了杀伤人马的服从。许是长于骑射的元朝过于果断,竟洁净利落的手起刀落,将弩留在了前朝,因而弩从宋朝的极盛一跌而至元朝的极衰,跟着火器的持续生长,也就再没机遇翻身了。
“绍令麹义以八百兵为先登,强弩千张夹承之,绍自以步兵数万结阵於后。义久在凉州,晓习羌斗,兵皆骁锐。”界桥之战,这八百“先登”在袁绍大将麹义(不要看不起被演义忽视的他,他在前期的表示比所谓的“河间四将”还抢眼,厥后因为居功自大,被袁绍杀死)带领下竟然击败公孙瓒的“万余”骑,此中还包含精锐的“白马义从”!“瓒见其兵少,便放骑欲陵陷之。义兵皆伏楯下不动,未至数十步,乃同时俱起,扬尘大呼,直前抵触,强弩雷发,所中必倒”,史乘中写很明白,这八百人“晓习羌斗”,也就是熟谙“骑斗”,在公孙瓒马队冲来时他们躲在“楯下”,“未至数十步”时一起冲出,用千张“强弩”射垮了公孙瓒纵横北地的“控弦”。汉武帝时,李广之孙李陵率部卒五千,“皆荆楚懦夫奇材剑客”,深切匈奴要地,与相称于本身十六倍的匈奴主力马队相遇,成果他们硬生生对峙了十天,转战千里,杀敌数万!但最后李陵箭尽被擒,被俘前他曾说:给我的兵士每人三支箭,我们便能够对峙到汉朝边疆。可惜他们一只箭也没有了!传闻他们一共射出五十万支箭!从中可见“强弩”对贫乏重甲的“控弦”的杀伤力能够用“可骇”来描述。附带说一下曾经被袁绍寄予厚望的张郃“大戟士”面对被麹义击败的2千马队时,底子没有还手之力,最后还是麹义来救了袁绍。麹义先登——轻马队的克星。
一队弩兵能够用盾牌设立出一道盾墙,让他们能够俯身在盾牌前面拉紧弩弓弦,在射击时,便只要弩和头盔会暴露盾墙。因为西方的弩机布局比拟中国的功效差,弩的射程近,上弦时候长,能力乃至不及弓箭。如果他们在开放的地区赶上比较具能力的长弓兵,凡是会被迫撤退。
淳熙间,立枪手及射铁帘格。...诏中垛帘弓箭手一石二斗力十箭,弩手四石力八箭,依格进两秩,各赐钱百缗;弓箭手一石力十箭以上,弩手三石力八箭,各进两秩。‘
箭重22g,初速率145m/s,阻力系数1.39E-5,则速率和时候的干系为
弩弓的制作质料
神臂弓出于弩遗法,古未有也。熙宁元年,民李宏始献之入内,副都知张若水方受旨料简弓弩,取以进。其法以桑木为身,檀为秢,铁为蹬子枪头,铜为马面牙发,麻绳扎丝为弦。弓之身三尺有二寸,弦长二尺有五寸,箭木羽长数寸,射二百四十余步,入榆木半秥。
兵器汗青
弩的布局能够分为三个部分:臂、弓、机。“臂”普通为木制;“弓”横于臂前部;“机”装在臂偏后的处所。弩最首要的部分是“机”,弩机普通为铜制,装在弩“郭”(匣状)内,火线是用于挂弦的“牙”(挂钩),“牙”后连有“望山”(用于对准的准星);西汉开端弩的“望山”上刻有刻度,感化相称于当代枪械上的表尺,便于按目标间隔调剂弩发射的角度,进步射击的射中率。在铜郭的下方有‘悬刀‘(即扳机),用于发射箭矢。当弩发射时先伸开弦,将其持于弩机的‘牙‘上,将箭矢装于‘臂‘上的箭槽内,通过‘望山‘停止对准后,扳动‘悬刀‘使‘牙‘下缩,弦脱钩,操纵伸开的弓弦缓慢回弹构成的动能,高速将箭射出。弩弓普通利用多层竹、木片胶制的复合弓,形似扁担,以是俗称“弩担”。
剩下的计算就很轻易了,通过一个最简朴的微分方程,便能够获得需求的成果,下表是一个例子。
4石6斗,这么大的拉力,麻绳制作的弦直径应达到1cm摆布。那么,箭这么细,如何共同呢?能够增加木制尾部的直径,但如许会大大增加飞翔阻力,不可。小我以为,垂直尾羽是关头,弦是鞭策尾羽而鞭策箭的。从弩臂上端面计,垂直尾羽的高度只要达到8、9mm,弦开释后,便能够顺利鞭策箭飞出。
神臂弓的弩弓,到底是甚么布局?现在人们仍然能看到聚元号制作的复合弓,但尺寸较大,是竹片作胎,拉力普通不超越百磅。神臂弓的弓长才1米,实在太松散了。莫非是多层桑木叠合,相邻的两层间都粘有牛筋?已经不得而知了。但愿在不久的将来,我们能看到复制的、参数和机能合适史料记录的神臂弓。。。
先登死士
弩是一种致命的兵器,之以是被遍及利用,是因为不需求太多的练习便能够操纵,即便是新兵也能够弩的布局
两个硾还能够有别的的感化。箭上有木羽,以是弩臂上的箭槽是很浅的,深度必然小于箭杆半径,箭槽有一点导向感化,但不强。神臂弓很切确,为此,弩弓两端的均衡非常首要,在弓的双耳上挂硾,能够肯定弩弓两侧是否均衡。
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神臂弓的箭
故弩箭虽不见用于战役,而山陕口外之人,尤多习此者,侵占餬口,两利之道也;至若南边之人,孱羸素蓍,今虽稍重视武事,而此道则无复能之者矣。弩的呈现应不晚于商周期间,春秋期间弩成为一种常见的兵器在利用。《孙子兵法.作战》中即已将弩和甲盾等一起列为首要的作战物质。到战国期间弩更是遍及的应用于军事当中也从战国初期的擘张弩(即用臂力开的弩,),《孙膑兵法》中称这类弩“发于肩膺之间,杀人百步以外”;生长到战国晚期呈现的蹶张弩:如韩魏的十二石弩(射六百步)等,这些弩因为必须利用更强的力量才气伸开,就要求“弩机”更坚毅,开端在“弩机”外加装“铜郭”强化机糟。这一期间弩在战役中应用的更遍及,如韩国的精兵就被称为“披坚甲,持劲督”(弩的一种叫法);魏选武卒,考核的要求之一就是要能够挽十二石弩。
箭重24g,初速率140m/s,阻力系数1.21E-5,则成果为
它的前部有一横贯的容弓孔,以便牢固弓,使弩弓不会摆布挪动,木臂正面有一个安排箭簇的沟形矢道,使发射的箭能直线进步。木臂的后部有一个匣,称为弩机;匣内前面有挂弦的钩,钩的前面装有对准器,称为“望山”;
再看一个例子
为甚么要两个硾?强健的弩兵能够开4石6斗的强弩,但两个测试者一定能挑得动270公斤的重硾,分红两个,就比较轻易操纵,这是我的观点。
80~85的总间隔,扣除脚蹬的约莫20cm,望山到弩臂前端的间隔大抵为60~65cm。是以,最大初仰角约莫为10度,对应10.6~11.5cm的望山高度,这恰是典范的望山高度。
因为宋史是元人按照宋朝的文献、档案编辑的,是以,现在人多数以为宋史中的“三百四十步”是“二百四十步”之讹。题目在于,沈括曾亲身参与兵器制作的办理,他的记录,分量非同普通。我们前面还会晤到,前期的神臂弓,拉力大大缩小,而沈括打仗的是初期的神臂弓,洪迈倒是南宋人士,对神臂弓的窜改并未提及,是以,对初期的神臂弓,他一定了然。那么,神臂弓的射程到底是三百四十步还是二百四十步呢?
如许轻的箭,悲观的观点是弩的能量转换效力太低,不成能获得假定的机能,但看看长弓和鞑靼弓,那么大尺寸,箭重不过60g摆布,神臂弓要松散很多,不但弓长较短,从弓/弦比看,弓的曲折程度比较大,不成能是非常细弱的,弓的断面尺寸较小,是以,完整能够利用较轻的箭而不至于效力降落过量。
4.32秒后的路程527.8米。箭的直径4.7mm,箭的总长约20mm。
制弩工序在明《武备志》中有详细的记录:“弩身用枣木红赤者为上,棠梨木红赤者次之....弩身长一尺六寸三分”“弩弦用皮胶者一遇雨露则胶溶皮软.....小棕索不怕雨鼠且耐久”
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可见宋朝弩的拉力非常惊人,考核标准很高,多数在4石摆布。1宋斤为633g,按《梦溪笔谈》中的记录,测试弓弩拉力,1石按92.5宋斤计。王增瑜先生在《宋朝兵制初探》中会商过这个题目。韩琦曾说“今之试技艺,弓弩惟务斗力多,而不求所射疏密,…,乃军中之戏”,攻讦开弩只求力大,不求精确,练习不务实艺;《梦溪笔谈》中的记录也申明宋朝弓弩的拉力惊人,蹶弩记录达到9石(沈括这里换算能够出了弊端,‘乃汉称三百四十一斤也’,只能是120宋斤的‘石’,前面的几个‘石’,都应为120宋斤,这里未几会商),沈括本身也很高傲。看来还真是如此,并非史料夸大。
中国当代装有张弦机构(弩臂和弩机),能够延时发射的弓。弓手利用时,将张弦装箭和纵弦发射分化为两个伶仃行动,不必在用力张弦的同时对准,比弓的射中率明显进步;还可借助臂力以外的其他动力(如足踏)张弦,能达到比弓更远的射程(图1战国弩复原示企图)。弩的关头部件是弩机,从为数浩繁的出土铜制弩机能够看出其布局:弩机铜郭内的机件有望山(对准器)、悬刀(扳机)、钩心和两个将各部件组分解为团体的键。
编辑本段神臂弓的做功间隔
总路程呢?初仰角10度,射程520米,那么,总路程必然略小于520/cos(10°)=528米。我们就保守一点,让箭飞翔528米。
熙宁元年,始命入内副都知张若水、西上阁门使李评料简弓弩而增修之。若水进所造神臂弓,实李宏所献,盖弩类也。以檿为身,檀为弰,铁为登子枪头,铜为马面牙发,麻绳扎丝为弦。弓之身三尺有二寸,弦长二尺有五寸,箭木羽长数寸,射三百四十余步,入榆木半笴。
西汉对强弩的生长影响深远。不但在秦朝增大望山的根本上,又添刻度,使弩具有了稳定的弹道参照,且跟着铜弩廓代替木弩廓,弩身对拉力的接受力也大大加强了。荡舟器般上弦的腰引弩最高拉力可达370公斤,的确到了不成思议的程度,有效射程超越500米,可惜因为合用性不如臂张和踏张,汉朝今后就很少利用了。到了叁国期间,诸葛亮为了对抗魏国的强大马队,便制成了俗称诸葛弩的元戎,元戎之名得自春秋时一种主将战车,后代指将军之意。元戎最诱人之处在于机巧而非合用,虽昙花一现,但拉臂上弦便能快射10支毒箭的奇妙设想,却成了被当代人津津乐道的当代传奇。
可见,神臂弓在前期颠末窜改,拉力大大减小。这和神臂弓拉力太大不无干系,作为军队中装备相称数量的兵器,4石6斗拉力确切太强,不便利用。我们能够猜想,240步是拉力减少今后神臂弓的射程。那么,就验算一下。
康定元年,帝御便殿阅诸军阵法。议者谓诸军止教坐作进退,虽整肃可观,然临敌难用,请自今遣官阅阵毕,令解镫以弓弩射。营置弓三等,自一石至八斗;弩四等,自二石八斗至二石五斗,以次阅习。诏行之陕西、河东、河北路。‘
马可·波罗考查说
神臂弓的弓弦
《宋史兵志》
春秋期间呈现弩,节制射击的弩机已是比较工致的机器装配。弩弓的发射道理是不异的,比弓箭射得远,杀伤力强,并降服了拉弓时体力受限定而不能耐久得缺点。到汉朝,弩机的加工精度和大要光亮度已达到相称高的程度。汉弩有一石至十石等八种规格,这些规格的构成表白机器制造标准在汉朝已开端建立。弩机上留下了作工、锻工、磨工等的名字。宋应星(1587~1644(?))的《天工开物》在卷十五《佳兵篇》中记叙了测试弓弦弹力大小的体例:“凡试弓力,以足踏弦当场,秤钩搭挂弓腰,弦满之时,推移秤锤所压,则知多少”,体例非常奇妙。该书在我国失传300年,于1926年才由日本找回翻印本。
至和元年,诏:“诸军选将校,技艺钧,以射亲为上。”韩琦又言:“奉诏,军士弩彍四石二斗并弓箭、枪手应旧规选中者,即给挺补守阙押官,但是排连旧制为虚文矣。请三路兵遇春秋大教,武技出众者优给赏物,免本营他役,候阶层阙,如旧制选补。”奏可。‘
约莫在3万年之前,我国就发明了弓箭,这是机器方面最早的一项发明;申明人类开端利用复合东西,弓是操纵人在拉弦过程中堆集起来的力量,以刹时发作的情势将箭弹射出去,这申明人类已经具有了机器储存力量的知识。正如恩格斯所说:“弓箭对于无知期间,正如铁剑对于蛮横期间和火器对于文明期间一样,乃是决定性的兵器。”弓和箭是利用时候最长的陈腐兵器,弓箭能够远射,原始人有了弓箭,就比较轻易获得猎物,也能够礼服那些凶悍的野兽了。厥后,部落之间产生战役,弓箭就成了首要的兵器。最早的弓是用单片的木头或者竹子做的弓背,用植物的筋制成弓弦;箭是一头削尖了的木棍或竹竿。
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乾道中,诏弓箭手元射一石四斗力升加三斗,元射一石力升加五斗,弩手元射四石力升加五斗,元射两石七斗力升加八斗,进秩推赏有差。‘
任何一种弓、弩,当然都能45度摆布的初仰角射击,以获得最大射程,但弓弩的实际利用体例并非如此。是以,要会商射程,必须在限定初仰角的前提下停止。
如许,神臂弓的做功间隔约莫40~45cm,最多能够达到50cm,我信赖克敌弓就靠近50cm。按照《容斋三笔》,克敌弓是神臂弓的改进型,增加了尺寸,更加微弱。
根基史料
钧石之石,五权之名,石重百二十斤。先人以一斛为一石,自汉已如此,“喝酒一石稳定”是也。挽蹶弓弩,前人以钧石率之。古人乃以粳米一斛之重为一石。凡石者,以九十二斤半为法,乃汉秤三百四十一斤也。今之武卒蹶弩,有及九石者,计其力乃古之二十五石,比魏之武卒,人当二人不足;弓有挽三石者,乃古之三十四钧,比颜高之弓,人当五人不足。此皆近歳教养所成。乃至击刺驰射,皆尽夷夏之术;器仗铠胄,极今古之工巧。武备之盛,宿世未有其比。
神臂弓的对准体例和前代的弩有所分歧。更早的弩,箭比较长,就位后箭头伸出弩臂,弩手按照目标的间隔,以及本身的经历,在望山上挑选恰当高度的位置,和簇尖、目标成三点一线。神臂弓的弩箭很短,仅数寸长,按6~8寸计算,就是19~25cm,不成能伸出弩臂,是以必定用箭槽前端口代替簇尖对准。这必定是一个进步,因为同一种箭的长度也会有藐小的不同。如许,最大仰角就由望山高度和望山到弩臂前端的间隔肯定。
从战国到秦朝的弩,望山高度较小,但一向在慢慢增加,从最低的3.5cm到兵马俑出土弩机的6cm。进入汉朝今后,望山高度大幅度增加,按照这一期间的出土文物,达到9~13cm。三国、两晋期间也保持着如许的尺寸。如许,我们能够猜测,神臂弓的望山高度约莫10cm多一点。
按照这些史料,毫无疑问,神臂弓的尺寸非常松散,同时机能极其刁悍。按宋制,二百四十步合三百七十米,三百四十步合五百二十米。人们常常拿它和西方五百年后呈现的长弓比拟,长弓甚么机能?拉力范围约莫35~80kgf,70kgf拉力,0.58米的做功间隔,已经靠近长弓的极限了,大仰角射击,利用60g的箭,最大射程不过240米,在西方,长弓的威名耐久不衰,但和神臂弓比拟,就差异太大。神臂弓的制作工艺早已失传,不免让人们沉迷、迷惑、思疑,很多人底子不信赖它有如此微弱,又如此小巧,以为这些记录“看上去象神话”,因为弩的射击仰角很小,以是240步的射程也底子不信。那么,按当时的技术程度,神臂弓能够达到如许的机能程度吗?它大抵是个甚么模样的?
按照如许的长度,截面积也必然呼应减小,箭的长/截面直径比和浅显的箭相称或略细弱一点是公道的,如果和浅显的箭一样粗,则氛围阻力太大,速率衰减很快,射程也会大大收缩。是以,神臂弓的箭必然比较轻。
编辑本段最后的疑团
射是周朝时的‘六艺’之一,也是当代最强大的进犯手腕之一。早时的贵族,如果家中生下男孩,都要向六合四方射出六箭,以示男人所要征服的天下,足见其在人们心中的职位。东周期间复合技术的提高大大增加了弓身可储存的势能,令人在心机布局答应的拉程内,能将更多力量转化给弓身,射出更快更远之箭。