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167章 弩(二)

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箭重24g,初速度140m/s,阻力系数 1.21E-5,则结果为

  时间 0 1 2 3 4 4.32

  速度 140 131 123 116 109 107

  4.32秒后的行程527.9米。箭的直径4.4mm,箭的总长约24mm。

  因此,箭轻一点,细一点,20~24 g,直径4.4~4.7mm(头部无冠的话,还要粗一些,大约5mm吧),就可以达到520米的射程。这样的比例正常吗?我们把长度放大两倍,54~72cm,直径也相应放大,则为14.7~13.2mm,是很粗壮的。这么细的箭,有杀伤力吗?根据其动能,300步洞重札没有问题,而且,为了追求使用效率,神臂弓的实际使用距离不超过200米,末速度很快,命中目标就是洞穿,铠甲根本没用,杀伤力还是很大。由于计算有些保守,做功距离又考虑40cm,如果是45cm,则初速度更高一点,考虑这些因素,箭的直径还可以略微大一点。

  如果射程是240步,那么,要达到300步,22g的箭,仰角要15度,根本没法瞄准,而且末速度不过66m/s,这样的动能,不能“洞重札”。即使考虑望山高度只支持9.5度的最大初仰角,射程240步,那么,达到300步,仰角也需要14.4度,末速度小于70m/s,动能仍然不够。前面提到,沈括管理过武器的生产,他亲眼见证过早期的神臂弓,他的描述当然分量极重。因此我相信,340步的射程是早期神臂弓的最大射程。

  240步的推测

  (政和)三年,诏:“马甲曩用黑髹漆,今易以朱。”是岁,姚古奏更定军器,曩时甲二副,今拆造三副;曩时手刀太重,今皆令轻便易用;曩时神臂弓硾二石三斗,今硾一石四斗。从之,悉下诸路改造。

  可见,神臂弓在后期经过改动,拉力大大减小。这和神臂弓拉力太大不无关系,作为军队中配备相当数量的武器,4石6斗拉力确实太强,不便使用。我们可以猜测,240步是拉力减少以后神臂弓的射程。那么,就验算一下。

  2石8斗拉力,22g的箭,弩弓变轻,能量转换效率有所提高,初速度应在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步左右!反过来,射程240步,则可计算出初速度为116m/s。吻合得相当好。

  设计评价

  这样轻的箭,悲观的看法是弩的能量转换效率太低,不可能获得假定的性能,但看看长弓和鞑靼弓,那么大尺寸,箭重不过60g左右,神臂弓要紧凑得多,不仅弓长较短,从弓/弦比看,弓的弯曲程度比较大,不可能是非常粗壮的,弓的断面尺寸较小,因此,完全可以使用较轻的箭而不至于效率下降过多。

  从储能的角度看,4.6石/0.40米做功距离,和700N/0.58米做功距离相比,做功几乎大了2倍,但由于弓的储能密度差距很大,两者的质量应大体相当;弩弦更粗,但长弓的弦很长,拉满后张角较大,弦需要有所增强,因此,两者质量差别也不是特别大。综合评价,由于箭重得多,长弓的能量转换效率高一些,但神臂弓的设计,技术含量还是高得多。用轻而细的箭,弩的能量转换效率低一些,但箭的飞行效率高,动能损失慢,轨迹也更稳定,击中目标后虽然创口较小,但考虑洞穿目标,杀伤力还是很大。这是综合考虑了各种因素的杰出设计。

  最后的疑团

  神臂弓的弩弓,到底是什么结构?现在人们依然能看到聚元号制作的复合弓,但尺寸较大,是竹片作胎,拉力一般不超过百磅。神臂弓的弓长才1米,实在太紧凑了。难道是多层桑木叠合,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、参数和性能符合史料记载的神臂弓。。。

  早期射程340步,拉力4石6斗,后期射程240步,拉力2石8斗;做功距离40cm或略大一点,箭轻而细,大约22g,箭杆直径5mm或略大一点…需要指出的是,很多内容都是猜测。

  注意事项

  1、除非你确定你跟目标之间没有任何其他人或动物阻挡,否则不要开瞄准,因为一旦箭离弦是不可能拉回来的。

  2、在射箭前应检查每一支箭的箭杆和箭尾,受损的箭杆和箭尾都有可能导致意外发生。

  3、不要让臂长超过你的人拉你的弩,过度拉弓弦可能会拉坏副弓弦。判断一个人的臂长的最简单的办法是看他的身高,通常身高一样的话臂展也差不多,所以如果一个人比你高他的臂展自然也比你长。

  4、不可以射太轻的箭,标准是至少5 grain 每磅,如果箭太轻的话就跟空射一样会损伤弓,也可能产生危险。

  5、禁止空射,空射就是在没有搭箭的情况下放手弓弦,空射会直接损伤弓片,有可能导致弓片裂纹,还会打弯轮轴,严重的话可能会伤到射手。

  6、每一次用过你的弩后都要仔细检测一下,注意有没有螺丝松动,弩弦有没有起毛等等

  7、直到直指目标的时候才开弓,如果不小心放手的话是很危险的,即使斜飞出去的箭射到任何人或动物仍是致命的,所以绝对不能把拉开的弓对准任何人!!

  8、不要用撒放器拉开没放箭的弩,如果撒放器故障的话就会导致空放。

  9、一定要专业维修人员修理你的弩,

  10、不要自己拆卸弩的主要部件,因为大部分部件都承受很大的压力,乱拆卸可能让自己受伤或损坏有些部件,弓的装配非常严格,需要测量工具调试组装。注意不要让刀子,剪刀之类的利器和烟头碰到弓弦,因为紧绷的弓弦稍微用力就会被割断。

  相关新闻

  2015年3月19日,秦始皇帝陵博物院表示,自2009年开始的兵马俑一号坑第三次发掘,新近有重大考古收获,首次发现最完整的一件弓弩,尤其是弓弩上“檠”发现更为重要,此前见诸于史书,并未见过实物。

  在一号坑的考古发掘中清理出一件完整弓弩,其弓弦、弓背、弩机等均轮廓鲜明、保存较好。其中,弓背弯曲长度145厘米,弓弦长度在120厘米至130厘米之间,表面光滑圆润,非编织物。据推测,弦的材质可能是动物的筋。青铜弩机埋在土里,尚未完全清理出土。考古人员根据此发现,绘制出弓弩的复原图。

  此次出土的弓弩。第一次明确了檠木的使用方法,以及弓弩的保存方法。



  在以往的考古发掘中,弓弩常有发现,但对其结构的认识,众说纷纭。有学者认为“檠”是弩的辅助杆,有观点称为“韬”的撑木。

  此次发现的弓弩实物明确显示,檠木上有三个小孔,通过这三个小孔用绳将檠与弓缚绑在一起,在用一个短的撑木支撑,形成三角形,将弓固定,使弓在松弛的状态下保持不变形。

  也就是说,秦代武士作战时,需要将弓弩上“檠”取下来,弯弓射箭;平时则用“檠”将将弓固定,防止变形。