Пристрій і класифікація метальних машин

Зміст

Введення

Прототипи: праща і цибулю

Гастрафет

Тенсіонние і торсіонні машини

Онагри

Основні напрямки розвитку античної артилерії

Метальні машини в Середні віки

Підсумкова класифікація

Введення

З назвами метальних машин в науковій літературі панує жахлива плутанина. На те є чотири причини:

- Плутанина між грецькими, римськими і пізнішими системами класифікації;

- Змішування назв метальних машин взагалі (катапульта) з назвами окремих видів (скорпіон, онагр);

- Туманне виклад технічних питань у працях античних і середньовічних авторів;

- Недбалість сучасних дослідників.

Я теж дослідник неблагонадійний. З Архімедом я особисто знайомий не був, з Вегеций на брудершафт не пив і в облозі Алезі не брав участі.

Дана стаття покликана ввести необізнаного читача в основне коло понять, пов'язаних з допороховую артилерією, а не розставити всі крапки над "і" в цьому темному питанні. Однак, автора не покидає надія, що і досить обізнані в питанні читачі зможуть знайти тут щонайменше дві-три цікавих ілюстрації.

Прототипи: праща і цибулю

Найпершим метальним пристроєм була праща. Як всі знають, праща представляє собою шкіряну або мотузяну начебто авоську. У цю авоську вкладали спочатку камінь, а пізніше стали використовувати і невеликі свинцеві злитки, лат.glandes *. Потім авоську майстерно розкручували над головою, відпускали мотузочку (?) - І смертоносний предмет летів в лоб противникові.

Предмет летів, звичайно, не дуже прицільно. Проте за рахунок збільшення лінійної швидкості каменя при відриві від авоськи в порівнянні з простим кидком рукою, це був прогрес, перший крок вперед на нелегкому шляху людства до нейтронної бомби.

Пізніше, але ніяк не пізніше 1500 р. до н.е., з'явився цибулю. Називаючи настільки пізню дату, я не маю на увазі, що саме тоді з'явився перший лук - ясно, що історія метальних пристроїв подібного типу налічує багато тисяч, якщо не десятки тисяч років. Я маю на увазі лише незаперечно достовірну датування масового застосування луків у військовій справі.

Спочатку цибулю робився з цільного шматка відповідного дерева. (У Середні віки самим підходящим вважався іспанська тис, а як було з військовими матеріалами в Єгипті або в Ассирії мені невідомо.) Такий цельнодеревянниє цибулю у сучасних дослідників називається простим.

Потім був винайдений цибулю композитний. Це вже свого роду HiTec. Композитний цибулю виготовлявся щонайменше з трьох частин:

1. Однією центральної, як правило прямий, за яку, власне, лучник тримав лук при стрільбі.

2. Двох "плечей" або "рогів", які були пружними метальними елементами і виготовлялися з дерева, з кістки (роги великих тварин) або по складніших технологій, наприклад виклеівалісь у багато шарів з різних порід деревини.

Конструкція лука могла посилюватися додатковими елементами, кістяними або бронзовими пластинами, металевими або роговими наконечниками у місцях кріплення тятиви і т.д.

Першими композитний лук достовірно застосували скіфи в VI ст. до н.е., але як будь-які "перші" вони були напевно щонайменше другими. Зокрема, у Гомера теж описані композитні луки. Інше питання, що датування самих "Одіссеї" та "Іліади" до цього дня залишається під великим питанням, а тому відносити винахід композитного лука до часів Троянської війни (XII ст. До н.е.?) Було б необачно.

Забавно, що ці два види ручного метальної зброї - праща і цибуля - по суті вичерпують фізичні принципи, на яких працювали серійні метальні машини Античності. (Про не-серійних я розповім окремо.) Ці принципи такі: використання потенційної енергії зігнутого / скрученого пружного елемента (як в цибулі) і подовження плеча кидковий важеля при обертальному русі для збільшення лінійної швидкості снаряда (як в пращі).

Дослідники архаїчної військової техніки на другий принцип зазвичай закривають очі, оскільки в будь-метальної машині Античності в кінцевому результаті головним була енергія згинання / скручування. До принципу пращі дійшли тільки в дикому пута, а до цього все метальні машини представляли собою імпровізації на тему лука або, якщо завгодно, арбалета.

З цих імпровізацій і почнемо.

Гастрафет

Є думка, що метальні машини були винайдені ассирійцями приблизно в VII ст. до н.е. і пізніше через персів і фінікійців запозичені греками. Це цілком імовірно, однак за повною відсутністю конкретної інформації мусувати тему ассиро-фінікійської артилерії я не буду, а перейду відразу до грецького гастрафету.

Гастрафет ("черевний цибулю") являє собою по суті примітивний арбалет (Рис.2). Арбалет настільки тугий, що його для заряджання одним кінцем впирається в землю, а на інший кінець, уперши його попередньо в живіт, навалювалися всією вагою тіла, від чого й походить назва "гастрафет". Наявність гастрафета в грецькій армії починаючи з IV ст. до н.е. спростовує розхожу думку про те, що арбалети були винайдені не те китайцями в II ст. до н.е. (Як від вільної масті запевняв Л. Гумільов), не те європейцями в X ст. (Як зазвичай стверджують поверхневі науково-популярні джерела).

Гастрафет стріляв порівняно короткими (40-60 см) стрілами з гранованими металевими наконечниками. Такі стріли прийнято називати болтами (англ.bolt) або каррі (лат.carro) на противагу довгим стріл луків (англ.arrow).

http://xlegio.enjoy.ru/gastraphetes.htmhttp://xlegio.enjoy.ru/gastraphetes.htm

Рис. 3. Гастрафет в плані та його заряджаюче пристрій

Природним розвитком гастрафета стало збільшення його розмірів, використання більш тугого лука і поява заряджаючого механізму з коміром (Мал. 3).

Це були вже досить значні і важкі механізми, які використовувалися стаціонарно, а саме під час облог і обороні фортець. Це були перші повноцінні метальні машини, які прийнято іменувати станковими луками (грец. оксібелес, Рис.4).

Наступним кроком був перехід від стрільби стрілами по настильній траєкторії до метання каменів по обліческой або, якщо завгодно, балістичної траєкторії. З цієї причини такі машини прийнято називати балістами, хоча деяких книгах підпис "баліста" можна зустріти і під стрелометом. Немає в науковому світі порядку, немає стандартів і досконалості ...

Для того, щоб кидати каміння, тонку тятиву замінили широкої полотняній / шкіряною смугою, ложе розширили і надали йому значний кут піднесення. Завдяки цим удосконаленням супостата можна було дістати "навісом", через фортечний мур.

Тенсіонние і торсіонні машини

Ми підходимо до ще двох вельми важливим дістінкціі. По-перше, до переходу від не-торсіонних (англ.non-torsion) машин до торсіонним (англ.torsion). (Замість неблагозвучного терміну "не-торсіонні" іноді використовують інший термін - тенсіонние (англ.tension), однак це не цілком одне й те ж, бо є ще гравітаційні машини, які розглядаються нижче.) По-друге, ми підходимо до поділу на евтітони і палінтони.

Не-торсіонними називають ліботе метальні машини, принцип дії яких заснований на згинанні плечей лука, що є основою конструкції метальної машини (тенсіонние машини), або ті, які використовують енергію піднятих на висоту противаг і / або мускульну силу обслуги (гравітаційні машини). Торсіонними - машини, у яких відбувся перехід до використання енергії скручування товстих канатів з пучків жив тварин, кінського волосу або людського волосся. Другий принцип більш ергономічний і надійний (див., наприклад, Дж.Гордон, "Луки і катапульти").

Для того, щоб використовувати енергію скручування, треба було змінити конструкцію метальних механізмів. Основою торсіонних машин стає не цибулю, а важіль, вставлений в канат з волових жил / людського волосся. На кольоровому зображенні палінтона (Рис.1) обидва важелі, на які натягнута тятива, видно добре, а самі пучки жив проглядаються неважливо. Зате на схематичній ілюстрації (Рис.5) відмінно видні обидва пучка жив і обидва важеля.

Обов'язковим атрибутом нових метальних машин стає рама, до якої кріпляться торсіонні елементи (жили / волосся), і яка в свою чергу прикріплена до ложа, службовцю направляє для каменю, стріли або іншого метального снаряда.

В цей же час виникає жорстке розділення торсіонних метальних машин на палінтони (palintonon, грец. Камнемет) і евтітони (euthytonon, греч.стреломет). За цією класифікацією машина, зображена вгорі сторінки, є палінтоном, а скорпіон - евтітоном (Рис.6). Зауважимо, що обидві ці машини двухплечевие, тобто використовують два важелі і два блоки пружних елементів.

Онагри

Вінцем розвитку античної артилерії дослідники називають онагр. Він з'являється в римській армії в III ст. до н.е. і не зникає з військових зведень аж до падіння Римської імперії. (Втім, і щодо "вінця", і з приводу датування появи онагру існують самі різні думки. У цій статті ми не будемо зупинятися на нюансах онагроведенія. Детальніше див Артилерія римської сухопутної армії)

По суті, онагр представляє собою одноплечевой палінтон. Пружний елемент у ньому один і, на відміну від двухплечевих машин, розташований горизонтально (Рис.7). У конструкції онагру нарешті відбувається повна відмова від міметичні прямування зовнішній формі лука і своєрідний відкат до принципу пращі.

"Класично"-голлівудська катапульта "з ложкою" є радше спрощенське фантазією реквізиторів, ніж даниною історичної істини. Снаряд сьогодення, історичного онагру размещалсяобично не в "ложці", а в пращі, підвішеною до верхнього кінця метального плеча на досить довгих вірьовках (Рис.8). Коли метальна плече ударялося про стопорну балку, ваблена інерцією праща виводила снаряд у верхню точку дуги, що надавало йому додаткову кінетичну енергію.

Звичайно, не виключено використання і "ложкові" онагри. Із загальних механічних міркувань випливає, що за інших рівних умов онагр з "ложкою" повинен був мати меншу дальність пострілу, але більш круту траєкторію польоту снаряда і трохи більшу технічну надійність.

Основні напрямки розвитку античної артилерії

Якщо онагри представляли собою аналог важкої облогової артилерії XX ст., То скорпіони можна порівняти зі скорострільної польовою артилерією, призначеної для стрільби прямою наводкою (Рис.9). Скорпіони були досить компактними і технічно досконалими двухплечевимі стрелометамі і широко використовувалися в римській армії з часів I Пунічної війни (середина III ст. До н.е.).

Скорпіони також використовувалися римлянами і в якості корабельної артилерії. Онагри на кораблях встановлювалися значно рідше; мені відомий тільки один випадок, а саме облога Марцеллом Сіракуз, коли римські кораблі були використані в якості носіїв облогової техніки і, зокрема, онагри.

Подальший розвиток метальних машин в Античності йшло за такими напрямками:

- Полегшення конструкції, підвищення точності, стандартизація деталей;

- Заміна деяких дерев'яних частин бронзовими або залізними; зокрема, як у хіробаллістре Герона (Мал. 9, 10);

- Створення багатоствольних скорпіонів і псевдоавтоматіческіх багатозарядних камені-і стрелометов (поліболи).

Метальні машини в Середні віки

У Середні віки до торсіонним і не-торсіонним машинам в Європі додалися машини з противагами і машини, що використовують мускульну силу від декількох до кількох тисяч (!?) Солдатів. Цими машинами стали требюше і перрі (перьери). У них взагалі не було пружних елементів.

Замість пружних елементів у требюше застосовувалася потенційна енергія противаг, піднятих на велику висоту мускульною силою обслуги. У всьому іншому требюше представляли собою громіздкі і могутні одноплечевие камнемет. Требюше мали порівняно низьку скорострільність, але зате їх калібр міг досягати 1000 фунтів (400 кг). Свої снаряди требюше могли метати на дальність 50-400 м.

Перрьє ж були зменшеними за фізичними розмірами требюше, в яких, проте, був відсутній противагу. Метання снарядів здійснювалося обслугою, яка різко і узгоджено смикала за канати, прикріплені до основи плеча (важеля) Перре. Такі требюше можна назвати "мускульними" або "ручними". Бріколі представляли собою ручні требюше, в яких, проте, все-таки був невеликий додатковий противагу.

Також у Середньовіччя з'явилися спрінгалди. Це було своєрідне не-торсіонне зброю, що використовує для метання стріли енергію відтягнутою тому пружною дошки. З классіфікаторной точки зреніятакой спрінгалд можна назвати одноплечевим гастрафетом, хоч і звучить це дико.

Поряд з тенсіоннимі спрінгалдамі існували спрінгалди торсіонні, що представляють собою варіації на теми античних скорпіонів.

Тоді ж, у Середні віки, в Німеччині був винайдений ейнарм - своєрідна метальна машина, за принципом дії схожа з тенсіонним спрінгалдом, але призначена для метання каменів.

Можливо, зустрічалися - правда, дуже рідко - гібридні камнемет, що використовують один вертикальний важіль, який, відводять назад, натягував лук. Така споруда слід було б за логікою речей іменувати двухплечевим гастрафетом-онагри, але цей дивовижний класифікаційний гібрид може слугувати хіба що ілюстрацією до абсурдності прагнення бути наукоподібним.

На солодке - Summa Summarum, класифікація.

Підсумкова класифікація

Гастрафети: збільшені луки (тенсіонние машини): залежно від конструкції, можуть метати як камені, так і стріли; всі гастрафети за визначенням є машинами двухплечевимі. До гастрафетам я класифікаційно зараховую всі різновиди станкових луків, в т.ч. і грецький оксібелес.

Евтітони: двухплечевие стреломети, що використовують пучки жив / волосся (торсіонні машини); до евтітонам, зокрема, відносяться римські скорпіони.

Палінтони: двухплечевие камнемет, що використовують пучки жив / волосся (торсіонні машини);

(До двухплечевим торсіонним машинам слід віднести і такий підклас як поліболи - легкі автоматичні стріла-і камнемет, в яких дія автоматики гарантувалося за рахунок припливу енергії ззовні, від м'язової сили обслуги.

Онагри (монанкони): одноплечевие камнемет, що використовують пучки жив / волосся (торсіонні машини) і, для посилення кидка, принцип пращі;

Тенсіонние спрінгалди: одноплечевие стреломети, що використовують енергію пружної дошки;

Ейнарми: одноплечевие камнемет, що також використовують енергію пружної дошки або декількох дощок (теж тенсіонние машини);

Требюше: одноплечевие камнемет, що використовують противаги (гравітаційні або т.зв. "не-деформаційні машини з противагами") та принцип пращі;

Перрьє (перьери), які використовують мускульну силу обслуги (не-деформаційні машини без противаг).

Терміни "баліста", "катапульта" і "скорпіон", через які відбувається в науковій літературі велика плутанина, мають таке значення:

Баліста - римська назва двухплечевого палінтона, як правило не дуже великого; типові легіони баллісти метали камінь діаметром 15-18 см. (Рис.11) Не типові могли виступати і як евтітонов, тобто великокаліберних стрелометов, що використовують для стрільби фактично не стріли, а масивні коли або навіть колоди.

Катапульта - грецький термін, яким позначається будь-яка метальна машина. Правда, у більш вузькому сенсі його застосовують зазвичай до двухплечевим торсіонним стрелометам, але не можна сказати, що це жорсткий, узаконений узус слова "катапульта". У римський період "катапультою" називали що завгодно: хоч баллисту, хоч онагр, хоч скорпіон.

Скорпіон - легкий римський евтітон, широко використовувався не тільки при облозі фортець, але і в якості корабельної і польової артилерії.

Тріада баліста-онагр-скорпіон ісчерпиваеттіповой склад артилерійського парку римського легіону. Детальніше про артилерію в римській армії можна прочитати тут. Більшості інших перерахованих в даній статті зразків допороховую артилерії присвячені окремі статті, список яких винесено на титульну сторінку розділу "Метальні і обсадні машини".