Арбалет история возникновения. Арбалет - история развития. О предках современных арбалетов

(нередко бывших подвижными) и использовавшиеся в качестве метательных машин ; такие арбалеты назывались аркбалистами .

Энциклопедичный YouTube

• 1 / 5

  Базовой частью арбалета является ложе, внутри которого крепится спусковой механизм. На верхней поверхности ложа находится направляющий паз для болтов, а на конце ложа устанавливались стремя и крестовина с закреплёнными на ней упругими элементами (плечами), которые обычно изготовляются из стали , дерева или рога.

  Типичный спусковой механизм состоял из спускового рычага, ореха (шайбы с прорезью для хвостовика стрелы и с зацепом для тетивы) и фиксирующей пружины. Более короткое плечо спускового рычага упиралось в выступ ореха, пружина давила на длинное плечо и удерживала механизм во взведённом положении. Когда арбалетчик нажимал на спусковой рычаг, короткое плечо выходило из зацепления с орехом, который в свою очередь прокручивался вокруг оси под действием тетивы и высвобождал её из зацепа.

  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, а поскольку римляне активно использовали отряды восточных лучников с составными луками, то в сочетании с штатными легионными метательными машинами они не оставили арбалету нишу применения.

  Однако на Руси имеются более древние свидетельства об арбалетах - причём не только летописные, но и материальные. Так, Ипатьевская летопись под 1259 годом сообщает: «Немощно взяти его, - говорит древний летописец о городе Холм - цитадели князя Даниила Романовича - бяхуть бо в нем бояре и людье добрии, в утверждение города крепко, порокы и самострелы» .

  Другой пример - находка в руинах летописного города Изяславль останков погибшего русского арбалетчика. На поясе воина был найден специальный крюк, которым цеплялась арбалетная тетива для взведения арбалета к бою. Причём, если сравнивать все находки арбалетных поясных крюков, то окажется, что крюк изяславльского арбалетчика - самый древний в Европе .

  При этом есть и обратные свидетельства. «Хроника Генриха Латвийского» сообщает, что в Полоцком княжестве на рубеже XIII века арбалет не был известен. [ ]

  Распространение

  Интересно, что количество найденных наконечников к болтам и стрелам относится как 1/20. То есть вооружение русского стрелка арбалетом составляло исключение, но не редкое - примерно как соотношение пулемётов к автоматам в современной армии. Вплоть до закрытия этого учреждения Алексеем Тишайшим в XVII веке в Москве наряду с пушечным существовал и казённый арбалетный двор. Но и это не позволило арбалету восторжествовать над луком.

  Технические характеристики

  На Руси арбалеты назывались самострелами . Самострел представлял собой небольшой, сделанный из рога или железа лук, вделанный в деревянную соху (приклад) с полосою (ложей), на которой в имеющийся желобок закладывали короткие, кованые из железа болты. Натянутая тетива цеплялась за рычаг спуска, нажимая на который стрелок спускал тетиву.

  Позже самострелы стали подразделяться на ручные и станковые. Ручной самострел натягивался с помощью рычага и стремени (железной скобы для упора ногой) или ворота, а спуск производился простейшим спусковым устройством.

  Станковый самострел устанавливался на особом станке (раме) с колёсами. В нём применялся стальной лук и толстая тетива из верёвки или воловьих жил, для взведения которой использовалось зубчатое приспособление - самострельный коловорот. Взведение коловоротов (коловратов самострельных) представляло собой крупное усовершенствование в устройстве самострелов в XII-XIV вв., так как их величина была порой необыкновенна: у половецкого хана Кончака «бяху луци тузи самострелнии, одна 50 муж можашеть напрящи» («были луки тугие самострельные, один 50 мужчин могут напрячь»).

  В этом пассаже, судя по всему, имелось в виду не то, что оружие реально взводили 50 человек, что весьма маловероятно, а то, что такова была мощность его лука, - то есть «человеческая сила» использовалась как единица измерения силы натяжения; реально же оружие взводилось, скорее всего, одним или двумя стрелками при помощи того или иного механизма типа ворота, подобно арабским станковым арбалетам того времени.

  Например, житель Александрии Мурда ибн Али ибн Мурда ат-Тарсуси около 1170-х годов, описывая изготовленный шейхом Абу л’Хасан ибн ал-Абраки ал-Искандарани мощный станковый лук «зийар» (приведено по французскому перевода Клода Каэна ), делает указание на то, что его

  сила стрельбы требовала бы для натяжения двадцать человек, обладающих сноровкой, но чья работа на самом деле обеспечивается единственным человеком , при стрельбе наиболее сильной и смертоносной, благодаря наиболее прочному и наиболее эффективному устройству .

  Современными исследователями такая сила натяжения «в 20 человеческих сил» оценивается как эквивалентная 1000…2000 кг.

  Использование

  Сложная судьба арбалета была обусловлена тем, что, решительно превосходя лук в дальности и точности стрельбы, а главное - в пробивной силе, он имел и весомые недостатки - неудобную форму, высокую стоимость и сложность заряжания.

  Высокая стоимость ограничивала распространение арбалетов социальными рамками - лишь состоятельные ополченцы могли позволить себе такое оружие. Но в основе организации милиционных античных и средневековых армий лежал имущественный ценз: богатые граждане выступали в поход в доспехах и вели ближний бой, а метательное оружие использовали обычные воины.

  Однако у арбалета было неоспоримое преимущество. Лучнику приходилось годами обучаться стрельбе из лука, когда арбалетчику было достаточно понять механизм перезарядки и прицеливания.

  Хотя пробивная сила арбалетных болтов и была велика, но стальных кирас рычажный арбалет не пробивал, а скорость снаряда, хотя и была большей, чем у лука, но в абсолютном исчислении оставалась незначительной. Главное, арбалетные болты, точно так же, как и стрелы из лука, застревали в щитах - даже если наконечник и пробивал щит, древко всё равно застревало в нём.

  Исключая частный случай сравнительно массового вооружения арбалетами пехоты династии Хань , настоящее признание это оружие получило только в Европе с XIV века , когда многочисленные отряды арбалетчиков стали непременной принадлежностью рыцарских армий. Решающую роль в поднятии популярности арбалетов сыграло то, что с XIV века их тетива стала натягиваться воротом. Таким образом, ограничения, накладываемые на силу натяжения физическими возможностями стрелка, были сняты, и лёгкий арбалет стал тяжёлым - его преимущество в пробивной силе над луком стало подавляющим - болты начали пробивать даже сплошной доспех. При этом ворот позволял взводить арбалет без особых усилий.

  Худшие образцы арбалетов, как в Европе, так и на Руси, долго изготовлялись с деревянными дугами, что сводило их преимущества над луками к минимуму - к удобству прицеливания. Тем не менее, арбалеты предельно упрощённой конструкции - с деревянным луком и без спускового механизма (тетива в натянутом состоянии цеплялась за пологий выступ ложа, откуда сталкивалась просто ногтем большого пальца) имели хождение в среде браконьеров вплоть до XVII века . Снарядом для подобных устройств чаще служила не стрела, а камень или свинцовая пуля .

  Дуга военного арбалета делалась сначала из обычного лучного композита, а позже из упругой стали.

  Арбалеты по сравнению с луками экономили физическую энергию стрелка. Хотя натяжение арбалета превосходило натяжение лука во много раз (например, для взведения китайского арбалета надо было выжать более 130 кг), даже безворотные арбалеты взводить было значительно проще, так как для взведения арбалета и натяжения лука используются разные группы мышц. Лук натягивается разгибающими мышцами руки и верхней части спины, которые у обычного человека развиты слабо, а арбалет взводится самыми сильными - ногами, бицепсами и мышцами пресса. Также нагрузка снижалась за счёт того, что при натяжении лука требовалось выдержать баланс между силой, точностью и скоростью движений, а для арбалета была важна только сила. В результате если натяжение лука всегда ограничивалось физическим развитием стрелка, то натяжение арбалета - в основном прочностью спускового механизма.

  С другой стороны, даже лёгкие арбалеты имели энергию выстрела до 150 Дж , против порядка 50 Дж у луков. Возможность использовать для натяжения тетивы рычаг, ноги, или хотя бы восемь пальцев (вместо двух), позволяла даже при вдвое более коротком луке (у рычажных - обычно 65 см, у ручных и крючных конструкций - до 80 см) добиться значительного увеличения мощности оружия.

  Болт из лёгкого арбалета мог иметь вес 50 г и начальную скорость до 70 м/с. Летели такие болты на 250 метров и опасны были до 150 метров, причём кольчуга пробивалась с 80 метров, а вблизи пробивался и доспех из кожи и железа. Болты наиболее мощных рычажных образцов (например, из гастрофета) с 50 метров пробивали бронзовую кирасу .

  Даже на небольшом расстоянии траектория болта была, по современным меркам, весьма далека от настильности, на дальности же, близкие к предельным, огонь вёлся исключительно навесом. Очень долго из арбалетов не целились в привычном нам понимании - наводя на цель. Собственно говоря, именно поэтому классический арбалет и не имел приклада в обычном для нас понимании этого слова: и китайские самострелы, и римские аркубаллисты, и европейские арбалеты вплоть до позднего Средневековья к плечу не прикладывали, а просто удерживали в руках, придавая им необходимое для поражения цели возвышение - при стрельбе по групповой цели в крупном сражении этого было вполне достаточно, а вот поражение отдельных мишеней уже требовало от стрелка большого искусства и отличного практического знания баллистики своего оружия. Удобство прикладывания длинной ложи к плечу во время выстрела европейцы, видимо, стали осознавать лишь к XIV веку, а изогнутые приклады современного типа появились на арбалетах и вовсе в XVI-XVII веках, уже под явным влиянием огнестрельного оружия, для которого ввиду большой массы и мощной отдачи такой способ удержания оказался единственно возможным.

  Скорострельность лёгкого арбалета (при рычажной конструкции) достигала 4 выстрела в минуту. Прицельная дальность составляла 60 метров.

  «Дульная энергия» тяжёлого арбалета достигла уже 400 Дж (для сравнения у пистолета Макарова дульная энергия 340 Дж). Тяжёлый арбалет имел дугу до 100 см в размахе и разгонял 100 граммовый болт до 90 м/с. Соответственно, дальность стрельбы достигала 420 метров, но убойная сила была достаточна только до 250, а стрельба по движущейся цели оставалась эффективной до 70 метров. При этом кольчуга пробивалась со 150 метров, лёгкие панцири с 50-70, а стальные кирасы (вместе с находящимися под ними кольчугой и ватником) - с 25 метров.

  Скорострельность, однако, составляла уже только 2 выстрела в минуту - ворот носился отдельно, его приходилось присоединять и отсоединять. Да и сам тяжёлый арбалет весил до 7 кг (против 3-5 кг у лёгкого), требовал подпорки в виде

  Арбалет или самострел, как его называли на Руси, представляет собой лук повышенной упругости, выполненный на деревянном ложементе с прикладом, внешне напоминающем приклады современных охотничьих ружей. Стреляли из арбалета короткими, как правило, сделанными из металла стрелами (болтами).

  В ложе оружия выдалбливалась или монтировалась направляющая, в которую и укладывался болт перед стрельбой. Там же размещались и основные механизмы, предназначенные для стрельбы: натяжной – для взведения арбалета и спусковой – для производства выстрела.

  История создания арбалета насчитывает уже несколько тысячелетий. Это очень старое оружие, однако, изобретен арбалет был намного позднее лука. Фактически это и есть один из вариантов развития луков. Первые упоминания о самострелах в древних летописях датируются V столетием до н.э. О них нам повествует древнекитайский мыслитель Сунь-цзы. Кроме того, отдельные конструктивные элементы арбалетов китайские археологи находят до сих пор, что свидетельствует о высоком качестве материалов, из которых изготавливали самострелы в древности.

  

  В то же время аналогичное по устройству оружие делали и жители Древней Греции. Простейшие арбалеты применялись также древними римлянами. В Риме существовало несколько вариантов самострела. Историкам хорошо известны их названия «манубаллист», «аркубаллист».

  Какое-то время арбалеты были преданы забвению: не изготавливались и не использовались во время войн. Второй этап развития этого оружия приходится на XII век. В это время в Европе как раз разразилась череда междоусобных войн.

  

  К преимуществам, которые дает арбалет перед обычным луком, относят быструю скорость полета более тяжелого снаряда, лучшую точность и, как следствие, большую эффективность в бою. Механические приспособления, применяемые для взведения арбалета, позволяли добиться огромной мощности выстрела, а также хранить его готовым к стрельбе долгое время, что не позволял сделать обычный лук.

  

  Дальность прицельного выстрела из арбалета превышала таковую у лука. Это было обусловлено не только применяемыми пружинами, но и используемым боеприпасом. Арбалетный болт весил около 400 граммов, что в совокупности с высокой скоростью полета, позволяло ему поражать воинов, защищенных доспехами, которые не пробивались из лука. Кроме того, применение желоба, по которому скользил болт во время выстрела, благотворно сказывалось на точности стрельбы.

  

  Вместе с тем, у арбалета был один очень большой недостаток. Процесс перезарядки был очень тяжел и занимал много времени, что во время боя могло стоить воину жизни. Самые простые арбалеты перезаряжались только за счет мускульной силы самого стрелка. Он упирал самострел в землю, наступал на упорную скобу и натягивал тетиву на себя вверх, закрепляя за специальный спусковой упор.Лишь в XIX веке появились более сложные арбалеты, конструкция которых позволяла повысить скорострельность этого оружия. Однако воинам средневековья о таких самострелах можно было только мечтать.

  

  С развитием технического прогресса арбалеты модернизировались и усложнялись. Они оборудовались дополнительными механизмами позволяющими снизить нагрузку на стрелка и ускорить натягивание тетивы. Вместо желоба стали использовать трубки с прорезями (прообразы будущих стволов огнестрельного оружия). Так, появилась «аркебуза» – самострел, способный стрелять пулями.

  Сейчас арбалет несложно купить практически в любом магазине, который торгует товарами для охоты или спорта. Используя современные композиционные материалы и новые технологии, производители добились наивысшей мощности и надежности арбалетов.

  

  История арбалетов и сегодня продолжает свое развитие. Однако, сфера применения самострелов в наши дни крайне узка. Как правило, это спорт. Однако остаются они на вооружении и у военных. Специальные подразделения разведки и антитеррора ведущих стран мира используют арбалеты для бесшумной стрельбы по противнику и для преодоления препятствий.

  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)

  
  

  Лук и стрелы, используемые человеком в качестве военного и охотничьего оружия, были изобретены настолько давно, что история их создания покрыта мраком ушедших тысячелетий. Такое устройство, способное успешно поразить цель, широко применялось множеством древних народов на всех населенных людьми континентах Земли, за исключением разве что Австралии. Улучшенным вариантом такого оружия являлся арбалет. Он, несомненно, превосходил лук по целому ряду показателей, в частности убойной силе и точности прицела. Весьма распространены были арбалеты в средневековой Европе и активно использовались в эпоху Крестовых походов. Об этом свидетельствуют древние летописи, картины и фрески.

  Принцип работы арбалета

  Простейший лук древним охотникам было сделать совсем нетрудно. Всего лишь требовалось додуматься наточить стрелы, взять подходящую дугообразную палку и прикрепить к ней тетиву. Но как ни усложнялись и ни улучшались позднее подобные конструкции, они все обладали весьма неприятным неудобством. В тот момент, когда хозяин лука целился, он вынужден был, натянув тетиву, удерживать ее в таком состоянии, что снижало силу вылета стрелы. Именно поэтому люди старались придумать особые механизмы, производящие указанное за охотника или воина. В момент выстрела хитрое устройство освобождало зажим. Осуществлялось это посредством нажатия стрелком на спуск. Как следствие, тетива давала мощный толчок стреле.

  Арбалет в глубокой древности

  Впервые описанные проблемы успешно решили еще в античной Греции. Широко арбалет здесь не применялся, просто по некоторым историческим сведениям, отдельные аналоги такого оружия существовали. Есть письменные свидетельства, что они использовались в битве при Сиракузах.

  Подобного вида оружие изготавливали и с успехом применяли на Востоке в период раннего правления династии Хань (II век до нашей эры). Там оно себя зарекомендовало с самой превосходной стороны в борьбе древних китайцев с их противниками. Однако новаторские конструкции оказались забытыми на многие столетия. И положение изменилось, только когда на сцену истории вышел средневековый арбалет.

  

  Инструмент войны

  Существуют художественные свидетельства (изображения на гобеленах), что одним из видов вооружения в битве при Гастингсе (1066 год, октябрь) были арбалеты. Они сослужили отличную службу норманнскими воинами. Так утверждают и некоторые письменные свидетельства.

  Этот вид оружия в армиях европейцев появился в IX веке. Изображение арбалета обнаружено также в рукописи некоего испанского монаха, датированной VIII столетием. Поэмы средневековых авторов вещают, что тремя веками позднее среди воинов Вильгельма Завоевателя выделялись искусные арбалетчики, сражающие противника своей меткостью, храбростью и возможностями применяемого ими оружия.

  В первой половине XII века Анна Комнина - византийская принцесса - в своих письмах упоминала средневековое оружие арбалет, называя его наводящим ужас, поражающим цель с огромных расстояний и обладающим убийственной мощностью. И в самом деле, известны факты, когда подобное военное устройство насквозь пробивало бронзовые статуи. А поражая при осаде крепкие стены города, стрела вонзалась в камень полностью, иногда даже выходила наружу.

  

  Как использовался средневековый арбалет

  Натянуть такую конструкцию возможно было несколькими способами, к примеру, придерживая ее левой рукой или посредством свободной правой. Или, опершись о полукружие лука ногами, сразу двумя руками воины со всей возможной силой тянули тетиву одним рывком. А перед тем как прицелиться, стрелы укладывали в специальный желоб. Он имел вид разрезанного пополам цилиндра и находился в средней части устройства.

  Для данного оружия стрелы использовались не очень длинные, но концы их были чрезвычайно тяжелыми и толстыми. Они носили особое наименование - болты. Сила натяжения средневекового арбалета позволяла пробивать крепкие железные нагрудники и самые надежные щиты. А попадая в тело противника, стрела не только пронзала его насквозь, но и продолжала свой полет, почти не замедляя скорости, как будто миновала только что пустоту.

  Удобство

  Средневековый арбалет - оружие, удобное для воина еще и потому, что защищен стрелок оказывался лучше, чем при использовании лука. Во время стрельбы он имел возможность почти полностью находиться в укрытии, высунув только голову и наконечник устройства, при этом мог выбирать любое удобное направление для поражения желаемой цели.

  Хотя усилия, которые следовало затратить для приведения в действие подобного механизма, были весьма значительными, энергия стрелка экономилась за счет отсутствия необходимости выдерживать определенный баланс между скоростью и точностью движений, а также необязательно было соизмерять их с затраченной силой, как это делали стрелки из лука.

  

  Арбалеты на Руси

  Древние летописи об использовании вида оружия, которое наши предки именовали самострелами, дают весьма противоречивые свидетельства. Согласно некоторым письменным источникам, арбалет в Средневековье на Руси был известен и применялся в сражениях уже в середине XIII столетия. Подтверждением тому служат исторические находки, относимые к довольно ранним периодам русской истории. К примеру, в руинах города Изяславля, возникшего в XII веке и разрушенного монголо-татарами примерно столетие спустя, обнаружены останки воина. На поясе его имелся особый крюк для арбалетной тетивы. Правда, самого оружия не найдено. А потому данное историческое свидетельство так и не оценено однозначно.

  Имеются также факты, что самострелы появились на Руси только в XIV веке. Такой вид вооружения был перенят от булгар во время исторических военных походов в те земли русской армии.

  Впрочем, у наших предков арбалет нельзя отнести к числу особенно популярных видов оружия. Объяснение этому следует искать в неудобствах конструкции по сравнению с мобильным луком, сложностях при зарядке, а также большой массе и высокой стоимости.

  Самострел

  Рассмотрим теперь, что представлял собой на Руси средневековый арбалет, характеристики этого устройства, образцы конструкций и прочие интересные факты, относящиеся к этому типу вооружений.

  Основная часть самострела - лук - изготавливался из железа или рога. Он крепился к деревянному прикладу. В нем же имелась ложа и специальный желобок, в который закладывались кованные короткие болты, сделанные, как правило, из железа. На этом устройстве имелся спусковой рычаг, нажим на который и приводил в действие весь механизм, то есть освобождал ранее зацепленную тетиву.

  Виды самострелов

  Ручной самострел для удобства упора ноги при зарядке имел специальную железную скобу. Примитивное обеспечивало освобождение тетивы при стрельбе.

  Другим был станковой самострел. Данная конструкция оказывалась более мощной и массивной. Если ручной средневековый арбалет размерами обладал приблизительно метровыми (точные параметры приведены на рисунке ниже), то в этом случае они оказывались гораздо более впечатляющими. Здесь основная часть конструкции устанавливалась на специальной раме на колесах, по-другому называемой станком. Лук изготавливался из стали, толстая прочная тетива делалась из воловьих жил или веревки. Для взведения использовались специальные зубчатые устройства, называемые самострельными коловоротами. Сила натяжения такой конструкции оценивалась в двадцать человеческих сил.

  Можно ли сделать средневековый арбалет своими руками?

  В наше время находится достаточно увлеченных людей, готовых заниматься воссозданием старинных видов оружия. В том числе привлекают фанатов такого рода деятельности и арбалеты. Но подобное удовольствие требует терпения и значительного вложения материальных средств.

  Как сделать средневековый арбалет? Одной из важнейших частей конструкции считается дуга. От нее зависит скорость вылета стрелы, а именно этот показатель определяет мощность такого вида оружия, являясь основополагающим. Подобную деталь можно выполнить из металла. Подойдет также дерево, это самый простой в использовании материал, хотя подобные конструкции проигрывают в мощности. Здесь возможно взять дуб, березу, клен и другие виды древесины.

  Сборка механизма

  Все части данной конструкции с их размерами можно увидеть на фото. Средневековый арбалет собирался из подобных деталей. После того как все составляющие вырезаны, необходимо дугу прикрепить к ложе. Это делается посредством обычной веревки, которая продевается через окно, как показано на картинке.

  

  Наиболее простой моделью спускового механизма следует считать такой вариант, когда тетива зацепляется за вделанный штырь. А чтобы не выстрелить раньше времени, следует воспользоваться прижимом. Изготовить тетиву можно из синтетических волокон, используя дакрон, лавсан и другие материалы такого же рода.

  Эффективность металлических арбалетов

  Какова же была дальность и скорость полета стрел для ручного арбалета, выполненного из стали? По некоторым данным, взятым из книг, касающихся средневекового оружия, подобное движение происходило не слишком быстро. Однако осуществлялось практически без потерь скорости, которая составляла приблизительно 50 м/с. При этом стрела пролетала в среднем расстояние около 420 м. Конечно, данные эти могут вызывать сомнение, потому что в те далекие времена не было хронометра, а в наше время не существует подобных видов оружия.

  В том числе и для того, чтобы уточнить указанные сведения, создаются реплики средневековых арбалетов. Воссоздание этого вида оружия помогает освежить исторические сведения.

  Искусно выполненные копии обладают, судя по отзывам, следующими показателями:

  • при весе болта 85 г КПД конструкции составляет 56,2%;
  • скорость полета болта - 58,3 м/c;
  • энергия при ударе исчисляется 144 Дж;
  • при полете под углом 43° время полета составляет 10 секунд;
  • максимальная высота подъема траектории болта - 123 м.

  Как правило, реплики изготавливаются для художественных съемок, что помогает воссоздать обстановку давно ушедших веков.

  Современные арбалеты

  Этот вид древнего оружия не забыт и в наши дни. Конечно, не все относятся к средневековому арбалету в осовремененном варианте серьезно, достаточно находится скептиков. И все же конструкции, работающие по описанным выше принципам, все больше используются для изготовления новейших видов оружия.

  

  Чем объясняется вновь вспыхнувший интерес к арбалету? Причину следует искать в том числе и в том, что появились материалы, применение которых позволяет усовершенствовать принципы действия древних типов вооружения. И ввиду этого легко можно устранить главные недостатки арбалетов, в том числе неудобство, связанное с огромным весом конструкции. Луки теперь делают из легких и вместе с тем прочных металлов, ложи из пластика. Мало того, существенно повысить удобство в переноске и компактность позволяют не так давно спроектированные складные арбалеты. И если прибавить и другие улучшения: лазерные целеуказатели, существенно помогающие поразить мишень на средних и коротких дистанциях стрельбы, а также коллиматорные и оптические прицелы, прочие технические усовершенствования, то арбалет становится отнюдь не архаичным, а очень даже удобным современным оружием.