Доклад: Устройство и классификация метательных машин

Гастрафет

Есть мнение, что метательные машины были изобретены ассирийцами приблизительно в VII в. до н.э. и позднее через персов и финикийцев заимствованы греками. Это вполне вероятно, однако за полным отсутствием конкретной информации муссировать тему ассиро-финикийской артиллерии я не буду, а перейду сразу к греческому гастрафету .

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

Рис. 2. Гастрафет. Общий вид

Гастрафет ("брюшной лук") представляет собой по существу примитивный арбалет (Рис.2). Арбалет настолько тугой, что его для заряжания одним концом упирали в землю, а на другой конец, уперев его предварительно в живот, наваливались всем весом тела, отчего и происходит название "гастрафет". Наличие гастрафета в греческой армии начиная с IV в. до н.э. опровергает расхожее мнение о том, что арбалеты были изобретены не то китайцами в II в. до н.э. (как от вольной масти уверял Л.Гумилев), не то европейцами в X в. (как обычно утверждают поверхностные научно-популярные источники).

Гастрафет стрелял сравнительно короткими (40-60 см) стрелами с гранеными металлическими наконечниками. Такие стрелы принято называть болтами (англ.bolt) или карро (лат.carro) в противоположность длинным стрелам луков (англ.arrow).

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

Рис. 3. Гастрафет в плане и его заряжающее устройство

Естественным развитием гастрафета стало увеличение его размеров, использование более тугого лука и появление заряжающего механизма с воротом (Рис. 3).

Это были уже достаточно внушительные и тяжелые механизмы, которые использовались стационарно, а именно при осадах и обороне крепостей. Это были первые полноценные метательные машины, которые принято именовать станковыми луками (греч. оксибелес, Рис.4).

Рис. 4. Станковый лук (оксибелес)

Следующим шагом был переход от стрельбы стрелами по настильной траектории к метанию камней по облической или, если угодно, баллистической траектории. По этой причине такие машины принято называть баллистами, хотя в некоторых книгах подпись "баллиста" можно встретить и под стрелометом. Нет в научном мире порядка, нет стандартов и совершенства...

Для того, чтобы метать камни, тонкую тетиву заменили широкой полотняной/кожаной полосой, ложе расширили и придали ему значительный угол возвышения. Благодаря этим усовершенствованиям супостата можно было достать "навесом", через крепостную стену.

Тенсионные и торсионные машины

Мы подходим к еще двум весьма важным дистинкциям. Во-первых, к переходу от не-торсионных (англ.non-torsion) машин к торсионным (англ.torsion). (Вместо неблагозвучного термина "не-торсионные" иногда используют другой термин – тенсионные (англ.tension), однако это не вполне одно и то же, поскольку есть еще гравитационные машины, которые рассматриваются ниже.) Во-вторых, мы подходим к разделению на эвтитоны и палинтоны .

Не-торсионными называют либо те метательные машины, принцип действия которых основан на сгибании плечей лука, являющегося основой конструкции метательной машины (тенсионные машины), либо те, которые используют энергию поднятых на высоту противовесов и/или мускульную силу обслуги (гравитационные машины). Торсионными – машины, в которых произошел переход к использованию энергии скручивания толстых канатов из пучков жил животных, конского волоса или человеческих волос. Второй принцип более эргономичен и надежен (см., например, Дж.Гордон, "Луки и катапульты" ).

Для того, чтобы использовать энергию скручивания, потребовалось изменить конструкцию метательных механизмов. Основой торсионных машин становится не лук, а рычаг, вставленный в канат из воловьих жил / человеческих волос. На цветном изображении палинтона (Рис.1) оба рычага, на которые натянута тетива, видны хорошо, а сами пучки жил просматриваются неважно. Зато на схематичной иллюстрации (Рис.5) отлично видны оба пучка жил и оба рычага.

Рис. 5. Рама двухплечевой торсионной машины

Обязательным атрибутом новых метательных машин становится рама, к которой крепятся торсионные элементы (жилы/волосы), и которая в свою очередь прикреплена к ложу, служащему направляющей для камня, стрелы или другого метательного снаряда.

В это же время возникает жесткое разделение торсионных метательных машин на палинтоны (palintonon, греч. камнемет) и эвтитоны (euthytonon, греч.стреломет). По этой классификации машина, изображенная вверху страницы, является палинтоном, а скорпион – эвтитоном (Рис.6). Заметим, что обе эти машины двухплечевые , то есть используют два рычага и два блока упругих элементов.

http://xlegio.enjoy.ru/scorpio.htm

Рис. 6. Скорпион

Онагры

Венцом развития античной артиллерии исследователи называют онагр . Он появляется в римской армии в III в. до н.э. и не исчезает из военных сводок вплоть до падения Римской империи. (Впрочем, и относительно "венца", и по поводу датировки появления онагра существуют самые разные мнения. В этой статье мы не будем останавливаться на нюансах онагроведения. Подробнее см. Артиллерия римской сухопутной армии )

http://xlegio.enjoy.ru/onager.htm

Рис. 7. Онагр (схема)

По существу, онагр представляет собой одноплечевой палинтон. Упругий элемент в нем один и, в отличие от двухплечевых машин, расположен горизонтально (Рис.7). В конструкции онагра наконец-то происходит полный отказ от миметического следования внешней форме лука и своеобразный откат к принципу пращи.

"Классически"-голливудская катапульта "с ложкой" является скорее упрощенческой фантазией реквизиторов, нежели данью исторической истине. Снаряд настоящего, исторического онагра размещался обычно не в "ложке", а в праще, подвешенной к верхнему концу метательного плеча на достаточно длинных веревках (Рис.8). Когда метательное плечо ударялось о стопорную балку, влекомая инерцией праща выводила снаряд в верхнюю точку дуги, что придавало ему дополнительную кинетическую энергию.

http://xlegio.enjoy.ru/onager.htm

Рис. 8. Онагр (общий вид)

Конечно, не исключено использование и "ложечных" онагров. Из общих механических соображений следует, что при прочих равных условиях онагр с "ложкой" должен был иметь меньшую дальность выстрела, но более крутую траекторию полета снаряда и несколько бо льшую техническую надежность.

Основные направления развития античной артиллерии

Если онагры представляли собой аналог тяжелой осадной артиллерии XX в., то скорпионы можно сравнить со скорострельной полевой артиллерией, предназначенной для стрельбы прямой наводкой (Рис.9). Скорпионы были достаточно компактными и технически совершенными двухплечевыми стрелометами и широко использовались в римской армии со времен I Пунической войны (середина III в. до н.э.).

http://xlegio.enjoy.ru/scorpio.htm

Рис. 9. Скорпион и хиробаллистра в плане

Скорпионы также использовались римлянами и в качестве корабельной артиллерии. Онагры на кораблях устанавливались значительно реже; мне известен только один случай, а именно осада Марцеллом Сиракуз, когда римские корабли были использованы в качестве носителей осадной техники и, в частности, онагров.

Дальнейшее развитие метательных машин в Античности шло по следующим направлениям:

– облегчение конструкции, повышение точности, стандартизация деталей;

– замена некоторых деревянных частей бронзовыми или железными; в частности, как в хиробаллистре Герона (Рис. 9, 10);

– создание многоствольных скорпионов и псевдоавтоматических многозарядных камне- и стрелометов (полиболы ).

http://xlegio.enjoy.ru/cheiroballistra.htm

Рис. 10. Хиробаллистра Герона (общий вид)

Рис. 11. Полибол Дионисия (схема)

Метательные машины в Средние Века

В Средние Века к торсионным и не-торсионным машинам в Европе прибавились машины с противовесами и машины, использующие мускульную силу от нескольких до нескольких тысяч (!?) солдат. Этими машинами стали требюше и перрье (перьеры) . В них вообще не было упругих элементов.

Вместо упругих элементов в требюше применялась потенциальная энергия противовесов, поднятых на большую высоту мускульной силой обслуги. Во всем остальном требюше представляли собой громоздкие и мощные одноплечевые камнеметы. Требюше имели сравнительно низкую скорострельность, но зато их калибр мог достигать 1000 фунтов (400 кг). Свои снаряды требюше могли метать на дальность 50-400 м.