Арбалеты средневековые и современные

Продолжу-ка я лучно-арбалетную тему. Вообще, я давно хочу написать статью по авиационным двигателям, но после того, как мне приходит осознание объема материала, который надо осветить, мне тут же становится плохо. Даже руки опускаются. Поэтому подарок жены – арбалет-пистолет, мне пришелся очень кстати – он позволил мне сменить тему. И я тут же бросился изучать все, что смог найти по новому для меня объекту изучения. Вот такой я странный человек. Для меня теория и идея важнее практики. (Социотип ЛИИ, аналитик, ага).

Но форсировал я «процесс» после того как из подаренного мне почти игрушечного арбалетика пострелял. И вдруг, неожиданно, ВНЕЗАПНО (как пишут начинающие писатели), выяснилось, что игрушка – самое настоящее оружие. Опасное и, в некоторых случаях, смертельное. Нет, конечно, в людей я не стрелял, только в неживые предметы, но, признаюсь, меня и это впечатлило.

Первой моей жертвой пал черствый батон недельной давности. Стрела (шестидюймовый дротик) вошла в него почти по самое оперение (на самом деле она пробила его насквозь и тормознулась деревянным щитом). С пяти метров. Тогда я выстрелил в консервную банку и конкретно загрустил. Потому что лишился дротика. Он пробил донышко банки и застрял оперением. Пока я вытаскивал дротик, оперение я малость ободрал. Толстую боковую стенку он тоже пробил, оперение снова застряло, а металлический наконечник сорвало, и он улетел в неизвестном направлении. Есть подозрение, что наконечник закатился под диван и когда-нибудь я его отыщу на этом складе забытых вещей. Но это будет потом.

После тестовых стрельб мне стало худо, и я в полной прострации повалился на кровать. Потому что пластмассовая, сделанная на Тайвани фитюлинка весом в 600 грамм уделала в хлам мою любимую пневматическую винтовку МП-512 массой почти четыре кило! И это – с пулевидным, почти спортивным наконечником. (Сравните со средневековыми бодкином – бронебойным «шилом» или хотя бы острым «ланцетом»).

Отлежавшись и поскрежетав зубами я, как доктор Ватсон, бросился штудировать фармакологию. В смысле, теорию. (Кстати, в сериале Ватсон, заявив о том, что идет просвещаться, так никуда и не пошел. Наверное, подумал, нафиг надо голову забивать?)

Для начала я обратился к теории и обнаружил, что важнейший параметр луков и арбалетов – натяжение тетивы. В конкретно моем мини-арбалете оно составляет 36 килограмм. Максимально разрешенное в России натяжение тетивы для безлицензионных изделий – 43 кг. (Говоря человеческим языком, такие арбалеты можно приобретать и использовать для отстрела банок и бутылок свободно, иногда даже и паспорт не потребуют). А вот на дуги (вернее, плечи) с большим натяжением требуется спортивная или охотничья лицензия. Напомню, что недавно в РФ разрешили охоту с луком (не зеленым) и арбалетом.

Потом я воззвал к историческому опыту. В интернете я нашел, что у средневековых арбалетов натяжение тетивы  измерялось сотнями килограмм. Зверские штуковины! Но на поверхность всплыли интересные нюансы.

Конечно, реально носимые арбалеты имели усилие натяжения до 80 кг (а вы пробовали руками натянуть арбалет хотя бы 43 кг?), но посмотрим предельную, экстремальную мощность. У тех арбалетов, которые хоть как-то можно носить с собой, усилие натяжения будем считать до 200 кг (попробуй, натяни без ворота). У осадных же, в башнях… в общем, один крендель в начале XX века раздобыл такой осадный арбалет, его натяжение составляло 544 кг при массе оружия почти 10 кг. У стационарных стрелометов натяжение было под тонну. У охотничьих же плеч современного арбалета «Скорпион» натяжение составляет 79 кг, у «Мангуста» - одной из самых мощных рекурсивных (об этом позже) моделей, 102 кг. Кажется, что нынешние арбалеты по сравнению со средневековыми – жалкие игрушки.

Авотх…! (Извините за грубость и прямоту). Но чтобы понять всю безблагодатность средневековой техники, придется снова обратиться к скучной и любимой мной теории.

Не требует доказательств тот факт, что стрела летит под действием энергии, переданной ей тетивой, а энергия эта запасается в упругих плечах арбалета. Так вот: эта самая запасенная энергия зависит не только от натяжения тетивы, но и от рабочего хода этой самой тетивы. Формула простая: энергия арбалета в джоулях равна половине произведения усилия натяжения тетивы в ньютонах на длину хода тетивы в метрах. К примеру (скучные цифры детектед!), у моего арбалета-пистолета натяжение 36 кг (360 ньютон) и длина хода тетивы 15,2 сантиметра. Энергия, запасаемая его плечами получается ½*360*0.152=27,36 Дж. КПД арбалетов от 30 до 85 процентов (в зависимости от типа стрел), примем для ровного счета 50%. Энергия вылетевшей стрелы получается 13 джоулей. Для справки: разрешенная мощность безлицензионных пневматических винтовок (весом 3-4 килограмма, надо сказать) – 7.5 джоулей. И винтовка считается гражданским оружием! (Не считаются оружием пистолеты с энергией до 3 джоулей). Арбалет же – «конструктивно сходное изделие», по сути считается игрушкой, предметом для развлечения и он вдвое мощнее разрешенной законом винтовки!

В криминалистике считается, что минимальный порог для нанесения смертельных ранений человеку острым предметом – 15 джоулей. То есть, из маленького, компактного арбалетика-игрушки при определенных обстоятельствах можно запросто отправить человека на тот свет. Но, конечно, убить можно даже пневматическим пистолетом МП-654К. Все зависит от того, с какой силой его швырнуть. В общем, парадокс законов налицо. Ну и хорошо. Нам это на руку. Будем пользоваться.

Теперь возьмем средневековых монстров. Никогда не обращали внимания на их конструкцию?

 Ничего странного не заметили? Они короткие! У них при очень большом размахе плеч маленький ход тетивы! Ну не было в те времена материалов, чтобы создать плечи нужной упругости. Качество приходилось компенсировать количеством – чудовищным натяжением. А если кто найдет средневековый арбалет с фиберглассовой дугой – ну, это переворот всей мировой истории.

Справедливости ради: в Китае широко применяли арбалеты с композитной дугой (составной лук) и большим ходом тетивы. Но натяжение тетивы у этих арбалетов было не очень большое и высокой мощностью они не отличались. Зато взводились легко. Некоторые одним движением рычага.

Так какой же ход тетивы у средневековых арбалетов? У довольно крупного «аппарата» с усилием 150 кг – 15 сантиметров. Примерно, как у моего пистолетного «компакта». У осадного арбалета с усилием натяжения 544 кг – 17.5 сантиметров. У стационарных крепостных «орудий» с усилием натяжения 800 килограмм – до 27 сантиметров. Но эти старинные «пушки» мы будем рассматривать только… только… да как хочу, так и буду рассматривать! Мое дело, как!

Давайте посчитаем, состоятельные кроты, энергию вылета стрелы из средневекового арбалета с натяжением 150 кг. ½*1500Н*0.15М=112.5 Дж. При КПД 50% получаем энергию стрелы 56.25Дж.

Здесь надо сделать маленькое отступление: в средневековье использовали тяжелые болты массой 80-85 грамм при длине 12-14 дюймов (30-36 сантиметров). Современные арбалеты используют легкие стрелы массой 25-70 грамм и длиной 16-22 дюйма (40-55 сантиметров). У современных стрел высокая скорость и более настильная траектория, что позволяет прицельно стрелять. Но меньшая дальность.

Посмотрим осадного монстра. ½*5440Н*0.175=476 Дж. Из них стреле передается 238 Дж. Носить такой «прибор» с собой затруднительно, зато болт массой 85 грамм, выпущенный из такого агрегата под углом 45 градусов, улетит на 430 метров. А нафига это надо, спрашивает читатель Лев Эрнестович Куяльник? Надо. Когда стреляешь в толпу супостатов, готовых насадить тебя на гизарму, в кого-то да прилетит. Все легче отбиваться. В современных же условиях, когда во главу угла ставится точность, такая дальнобойность, конечно, ни к чему.

Давайте рассмотрим современные арбалеты. У арбалета среднего класса «Скорпион» ход тетивы составляет 25 сантиметров – почти как у средневековых крепостных «орудий». С «детскими» (развлекательными), разрешенными законом плечами с усилием натяжения 43 кг мощность получится ½*430Н*0.25=54 Дж. Стреле передается 27 (напомню, в криминалистике достаточной для поражения человека энергией считается 15 Дж). Не впечатляет? Действительно игрушка? Заменим плечи на «взрослые» (охотничьи), с усилием 79 кг. ½*790Н*0.25=98 Дж (стреле передается 49). Уже ближе к боевому средневековому устройству для пробивания в человеке не предусмотренных природой отверстий. И это – средний арбалет, предназначенный для стрельбы сравнительно дешевыми стрелами длиной 16 и 18 дюймов. Но это еще не все.

Возьмем арбалет «Мангуст» (один из самых мощных рекурсивных арбалетов, доступных в свободной продаже в РФ). Натяжение тетивы (со «взрослыми» плечами) – 102 кг. Ход тетивы – 33 сантиметра. Считаем, господа состоятельные кроты! ½*1020*0.33=168 Дж. Стреле передается 84 Дж. Да этот девайс мощнее средневекового арбалета с экстремальным для переносного устройства натяжением в 200 кг! И это я еще не учел то, что у современного арбалета рекурсивные (с обратным изгибом) плечи, которые более эффективно передают энергию стреле. (Правда, стреляет «Мангуст» дорогими стрелами длиной 20 и 22 дюйма. Короткие и легкие могут привести к поломке плеч и разрыву тетивы. Кроме того, для пострелушек во дворе «Мангуст» избыточен. Для этого по уши хватает и простенького «Скорпиона»).

А есть еще блочные арбалеты, которые в XX веке изобрели хитрые умы. Вкратце: система блоков распределяет нагрузку на тетиву и выстрел получается более равномерным. Кроме того, у блочных арбалетов больше рабочий ход тетивы, выше КПД и, соответственно, мощность. Но за это приходится расплачиваться весом и сложностью конструкции и, соответственно, обслуживания. К примеру, заменить тетиву на рекурсивном арбалете можно прямо в поле. На блочном же – только в мастерской. Ну, или дома, если есть навык и оборудование. А потом блоки надо еще и настроить! Рекурсивный же арбалет не соберет и не настроит только полный рукожоп вроде вашего покорного (или строптивого) слуги. 

Сверху - рекурсивный "Мангуст", снизу - блочный "Архонт".

Давайте же забьем последний гвоздь в крышку гроба Средневековья!

Для примера возьмем дорогущую и монструозную штуковину Ten Point Nitro X ценой почти 4000 бачинских. (Любой каприз за ваши деньги, как говорится). Натяжение у него меньше, чем у «Мангуста» - 90 кг, зато рабочий ход тетивы аж 42 сантиметра – 16.5 дюймов. Что получается?

½*900Н*0.42= 189 Дж. Энергия стрелы, вылетающей со скоростью 134 метра в секунду, с учетом более высокого КПД – 110 Дж. Больше, чем энергия разрешенного в РФ травматического оружия! Причем масса у «Нитро» всего 3.5 кг.

Но есть и еще более веселый агрегат. 

Рекурсивный арбалет Bulldog 440 с плечами в 136 кило, ходом тетивы в 19.5 дюймов (49.5 см) и лебедкой для взвода. Его энергия – 336 Дж. (Энергия выпущенной из него стрелы – 168 Дж). Это значение приближается к энергии осадного средневекового арбалета с натяжением в полтонны.

Если же при помощи современных технологий соорудить тяжелый крепостной/осадный арбалет,  то стрела из такого чудовища пробьет коня, рыцаря вместе с доспехами,  крепостную стену и улетит в заоблачную даль, нанизав по дороге пару защитников цитадели. Ладно, с крепостной стеной я погорячился. Но все остальное описанное мной точно пробьет.

Теперь поговорим немного о луке (не зеленом). Разрешенное усилие для безлицензионного лука в РФ всего 27 кг. На самом деле это овердох… очень много, короче. Стрелять из такого оружия может только тренированный лучник. У спортивных олимпийских луков натяжение всего 15-20 кг и то к ним с кондачка не подступиться. Чем же берет лук? Рабочим ходом тетивы, конечно! Разумный предел для человека выше среднего роста – примерно 80 сантиметров (больше просто руки не разъезжаются). Давайте посчитаем энергию лука! ½*270*0.8=108 Дж. У средневековых луков натяжение – 30-35 кг (и то для тренированного и очень сильного стрелка), получаем… а столько же и получаем. 35 кг английский лук запасет столько же энергии, сколько современный композитный лук при натяжении 27 кг. Просто за счет разницы технологий. И это для лука предел, ограниченный физическими возможностями человека. (Да, я читал о читерских блочных луках с натяжением 100 фунтов – 45 кг, но не представляю, для чего они нужны и кто может из них стрелять). И стрелка из лука в Средневековье тренировали годами. Впрочим, и сейчас немногим меньше. Из арбалета же может стрелять любой пейзанин после двухнедельных курсов.

А теперь еще одна справка, для сравнения. Дульная энергия пистолета Макарова – 300 Дж. АК-74 калибром 5.45 мм – 1300 Дж. Винтовки Мосина – 2600 Дж. Настолько современное огнестрельное оружие превосходит все семейство луков и арбалетов. У огнестрела есть только два недостатка: на него нужно разрешение, чтобы получить которое, надо пройти семь кругов ада и ему нужны патроны. Арбалеты же можно купить свободно. Свободно же можно купить и усиленные дуги. Они могут сколько угодно лежать отдельно (на случай апокалипсиса, например), но если поставить их на арбалет и попасться, то можно поиметь проблемы с законом. Стрелы в случае апокалипсиса можно, в отличие от патронов, изготовить самостоятельно.

А теперь еще одна справка. У малокалиберной винтовки ТОЗ-8 дульная энергия равна 200 Дж. И она считается пригодной только для охоты на мелких зверей вроде белок и бурундуков и птиц. С арбалетом же «Мангуст» с энергией стрелы 80 Дж охотятся даже на кабана и косулю. Но поражающее действие стрел и пуль – это тема отдельного разговора.

А пока… У кого-нибудь еще остались иллюзии по поводу «сверхмощного» средневекового оружия?

И еще к скорости написания текстов. Эту статью объемом 13664 знаков я написал за шесть часов. Но здесь мне не надо заботиться о повторах, не нужно продумывать взаимодействие мира, не нужно прыгать в головы персонажам. Вот такая у меня скорость. Больше просто не получится.

UPD. Обнаружил одну любопытную вещь. Частенько на русскоязычных сайтах производителей арбалетно-лучной продукции и в популярных статьях перепутаны имперские и метрические меры. И получается лук с усилием натяжения 75 кг и скоростью вылета стрелы 300 метров в секунду (как из пистолета-пулемета, ага). Если же сообразить головой, то получится лук с усилием натяжения 75 фунтов (35 кг) и скоростью полета стрелы в 300 футов в секунду (91 метр в секунду). Что куда ближе к истине.