Это серия статей посвященных исключительно арбалетам (самострелам). В статьях будет поэтапно рассказано о теории и практическом применении этого оружия, а также об устройстве и изготовлении реальных образцов.
Когда в 45 году двадцатого столетия советские войска вошли в Германию, то сразу же стали изымать у местного населения все огнестрельное оружие. А так как изымали у немецкого населения не только оружие, но и все что можно было измять вообще, в Германии начались голодные времена. Чтобы добыть пропитание немецкие охотники охотились на зайцев и косуль с помощью арбалетов. Как из старинных, так и из вновь изготовленных образцов по старинным технологиям. В сегодняшней России у россиян «немного» меньше прав, чем у немцев в оккупированной Германии тех лет. Охота с арбалетами запрещена, да и сами арбалеты скорее запрещены, чем разрешены. А то, что можно свободно купить в магазинах откровенная чушь, независимо от названия, около художественных изысков и цены, годная только в качестве игрушки для развлекательных целей. Вдобавок по закону введены ограничения на силу дуг (лука) арбалета, не более 43 кгм/сек в квадрате.
Но если закон не разрешает, всегда есть возможность закон легально обойти. То есть поступить по закону, воспользовавшись тем, что разрешено, но несколько иначе. Особенно это касается умельцев создающих арбалеты-самоделки собственного изобретения. Создать универсальный арбалет, годный на все случаи невозможно, однако если вы создаете арбалеты для узкоспециализированных целей, то можно создать неплохие шедевры. Арбалет хоть и менее скорострельный по сравнению с луком, но это все равно технологический шаг вперед. На арбалете можно избежать крупнейших недостатков луков, в частности дороговизну и сложность изготовления стрел. На арбалете проще создать условия для более скоростного вылета болтов (стрел) и проще устанавливать современные прицельные приспособления. Из некоторых разновидностей арбалетов можно стрелять шариками и на арбалетах впервые появились хранилища-магазины для запасных снарядов (шариков и стрелок). Арбалет просто создан для более меткой, чем из лука, стрельбы. Арбалеты еще в древние времена начали совершенствоваться. Например, в древнем Китае были на вооружении ручные, скорострельные арбалеты, выпускающие до 10 стрел за 15 секунд. Правда стрельба велась неприцельная, но примерно в одном направлении.
На арбалетах впервые появились такие устройства как диоптрический прицел, шнепперы - ускорители выстрела, металические шарики-пули, съемные замки спусковых устройств и прочее, вплоть до антабок для крепления ремней для переноски. У арбалетов есть неплохие перспективы для дальнейшего совершенствования и сегодня, будут и завтра. Основные направления развития арбалетов и прочие интересные факты будут еще описаны в соответствующих главах-статьях. Статьи будут расчитаны в основном на умельцев-изобретателей, умеющих работать руками. Рекламировать промышленные арбалеты в мои планы не входит.
В старину арбалеты изготавливались для узкоспециализированных целей. Примерно также как современные винтовки делились на малокалиберные для охоты на мелких животных и птиц, среднего калибра для стрельбы волков, лис и косуль. Особое внимание крупнокалиберным образцам, это были чисто военные арбалеты, либо предназначенные для охот на крупных и опасных животных.
Сегодня о крупнокалиберных арбалетах можно даже не вспоминать. Силы дуги в 43 кг едва хватает на серьезный «малокалиберный» высокоточный арбалет для стрельбы уток, фазанов, ворон и прочей мелочи накоротке. Этот же арбалет приспосабливать еще и для охоты на кабанов-секачей или медведей уже несерьезно. «Неплохой» гибрид универсал, промышленного изготовления, негодный ни для уточек, ни для кабанов вы можете увидеть и купить в ближайшем, охотничье спортивном магазине. Там как раз болт (стрела) рассчитана на кабана, а сила дуги арбалета только на уточку. В итоге тяжелый болт (стрела) после выстрела летит медленно, по очень крутой траектории и без предварительной пристрелки наверняка с первого раза из такого арбалета промахнетесь даже в кабана на дистанции в пятнадцать-двадцать метров. А если все же попадете, то этот кабан вам тут же покажет «как вы попали». Для дальнего и надежного выстрела по кабану нужны более сильные дуги, но это уже будет незаконно.
Не обращайте внимания на рекламу таких арбалетов, особенно из уст продавцов. То что болт (стрела) хорошо втыкается в деревянную доску на расстоянии в 20-30 метров не самый главный показатель качества арбалета. Самым главным показателем является скорость полета болта (стрелы) и малая кривизна траектории над линией прицеливания. Поэтому лучше всего создать арбалет приспособленный для стрельбы крохотными болтами (стрелками) именно на уточек, но с полной мощностью разрешенной силой дуг, и тогда скорость болта (стрелки) достигнет максимального значения. А вы сможете реально попасть в уточку на расстоянии в 30-40 метров, что неплохо даже для охотничьего ружья. Но надо заранее знать о возможных ошибках в конструировании самодельного арбалета.
Хорошо иллюстрирует работу дуги арбалета выведенная мною физическая формула, показывающая связь между силой лука, длинной воздействия тетивы на стрелу и массой подвижных частей лука.
V=(корень квадратный из) (F нач + F кон)хS/m
Где: V = скорость стрелы в м/cек.
S= длина воздействия тетивы на стрелу в метрах.
F нач = начальная сила натяжения лука в кг м./сек2
F кон = конечная сила в кг м/ сек2 .
m = сумма масс - стрелы, тетивы и др. подвижных частей лука в кг..
Напомню, что масса тела и вес этого же тела это не одно и тоже. Масса это количество вещества, а вес это сила, с какой масса этого тела притягивается к Земле.
Соотношение массы и веса выражается формулой:
m= Вес/g
Где: m- масса в килограммах или в граммах.
Вес – в кг м/сек2 или в гм/сек2
g- ускорение свободного падения (на Земле) = 9,8м/сек2
По формуле видно, что для достижения максимальной скорости надо чтоб:
Начальная и конечная сила натяжения дуги были одинаковы.
Длина воздействия тетивы на болт (стрелу) был как можно больше.
Вес болта (стрелы) и прочих движущихся частей дуги был как можно меньше.
Попробуйте подставить в формулу соответствующие данные и получите возможную скорость снаряда. Для справки, скорость полета болта (стрелы) арбалета пригодного для охоты должна быть не менее 70-90 метров в секунду.
Как вычислить скорость полета болтов (стрел) на реальных арбалетах после практической стрельбы сказано в моей статье «Скорость полета стрел.»
На всякий случай расскажу как рассчитывались «крупнокалиберные» арбалеты и почему сила дуг некоторых боевых арбалетов равнялась 400-500 кг.
Прицельная дальнобойность боевых арбалетов была почти вдвое выше чем у луков. А это примерно 90-100 метров. Но на такой дистанции арбалетный болт еще должен был пробить кольчугу, легкую броню лат или cбить человека с ног (или с лошади). Для этого болт должен был иметь достаточно энергии-силы.
Энергия снаряда равна:
N=mv(в кв)/2
Где N - энергия снаряда в кг.м(в кв)/ сек2
m - масса снаряда в кг.
V - скорость снаряда м/сек.
Как видим энергию снаряда можно увеличить двумя путями, увеличивая скорость снаряда или увеличивая его массу. Увеличивать энергию за счет повышения скорости теоретически выгоднее. Но разогнать свыше 90-100 м/сек арбалетный болт стреляя из обычного арбалета достаточно сложно и в старину увеличивали энергию болта за счет повышения его массы. А дополнительную массу болта толкают дополнительной силой дуги. Столь сильные дуги уже нельзя было сделать из дерева или по технологии изготовления дальнобойных луков, из дерево-рого-жильного «бутерброда». Сверхсильные дуги приспособились изготовлять из пружинной стали. Стальные концы плеч дуг наверняка здорово понижали КПД самой дуги. (См. первую формулу сверху). Но это был самый простой и дешевый способ для достижения нужного эффекта в те времена. Сегодня можно изготовить дуги арбалетов из стекло или углепластиков. Их вес (масса) будет меньше и КПД будет намного выше. Значит дуги будут нужны уже с меньшей силой для достижения того же эффекта.
Для самодельщиков из других стран, там где луки и дуги для арбалетов можно изготавливать без оглядки на закон, можно по моей формуле просчитать выгоду применения блоков на дугах арбалетов. Незначительное усиление дуг окажется много проще установки, самостоятельного расчета и изготовления силуэта блоков. И вообще, применение блоков на арбалетах чаще всего откровенная бессмыслица.
Тетиву на слишком сильных дугах для «крупнокалиберных» арбалетов необходимо натягивать с помощью специальных устройств. На современных арбалетах натяжные устройства для тетивы могут быть изготовлены как отдельная от арбалета деталь или натяжные устройства выполняют сразу несколько функций, например служат еще и как деталь направляющих арбалета или как приклад. Этой теме будет посвящена отдельная статья.
Продолжение http://www.proza.ru/2012/10/13/1243