167章 弩(二)(3 / 6)

今之武卒蹶弩,有及九石者,计其力乃古之二十五石,比魏之武卒,人当二人有余;弓有挽三石者,乃古之三十四钧,比颜高之弓,人当五人有余。此皆近歳教养所成。以至击刺驰射,皆尽夷夏之术;器仗铠胄,极今古之工巧。武备之盛,前世未有其比。

可见宋代弩的拉力非常惊人,考核标准很高,多数在4石左右。1宋斤为633g,按《梦溪笔谈》中的记载,测试弓弩拉力,1石按925宋斤计。王增瑜先生在《宋朝兵制初探》中讨论过这个问题。韩琦曾说“今之试武艺,弓弩惟务斗力多,而不求所射疏密,…,乃军中之戏”,批评开弩只求力大,不求准确,训练不求实艺;《梦溪笔谈》中的记载也说明宋代弓弩的拉力惊人,蹶弩记录达到9石(沈括这里换算可能出了错误,‘乃汉称三百四十一斤也’,只能是120宋斤的‘石’,后面的几个‘石’,都应为120宋斤,这里不多讨论),沈括自己也很自豪。看来还真是如此,并非史料夸大。

神臂弓素以强劲著称,不可能只有2石3斗拉力,尤其是后期降到1石4斗,更不可能。1石4斗才82公斤,以踏张弩的标准衡量,实在太弱,按临敌不过三发考虑,我们这些泡网的人当中,年龄小一点的,相当一部分都拉得动。

那么,结论只有一个,测试拉力时,用2个硾。如果按常规,重物挂在弦上,则2硾并列或硾上下设钩,上钩挂弦,下钩挂另一硾,这样,拉力为4石6斗,约合269公斤。这确实太强,后期降低到二石八斗(164n)就是很自然的事情了,直到由于抗金作战的需要,出现更加强劲的神劲弓和克敌弓,但拉力恐怕也就是大致恢复到早期神臂弓的水平。

为什么要两个硾?强壮的弩兵可以开4石6斗的强弩,但两个测试者未必能挑得动270公斤的重硾,分成两个,就比较容易操作,这是我的看法。

两个硾还可以有另外的作用。箭上有木羽,所以弩臂上的箭槽是很浅的,深度必定小于箭杆半径,箭槽有一点导向作用,但不强。神臂弓很精确,为此,弩弓两端的平衡非常重要,在弓的双耳上挂硾,可以确定弩弓两侧是否平衡。

神臂弓的箭

神臂弓的箭很短,数寸而已,1宋寸为312,按6~8寸计算,就是19~25。

根据这样的长度,截面积也必定相应减小,箭的长截面直径比和普通的箭相当或略粗壮一点是合理的,如果和普通的箭一样粗,则空气阻力太大,速度衰减很快,射程也会大大缩短。因此,神臂弓的箭一定比较轻。

4石6斗拉力,40的做功距离,这样的复合弓,大约可以使20g22g24g的箭分别获得140 ~150 n的箭的各种情况,不考虑更轻的箭是因为弩的能量转换效率太低,不考虑更重的箭是因为初速度低,又要减少迎风面积以减少阻力,要达到预定的重量,箭需要几乎全部由金属组成,再增加重量就达不到了,因为箭的长度应在6~8寸,不应超过9寸。后面我们会看到计算的例子。

神臂弓的弓弦

4石6斗,这么大的拉力,麻绳制作的弦直径应达到1左右。那么,箭这么细,怎么配合呢?可以增加木制尾部的直径,但这样会大大增加飞行阻力,不行。个人认为,垂直尾羽是关键,弦是推动尾羽而推动箭的。从弩臂上端面计,垂直尾羽的高度只要达到8、9,弦释放后,就可以顺利推动箭飞出。

回头看来,“箭木羽长数寸”,简短的几个字,内涵却实在太丰富了。

箭的飞行过程分析

这是一个不可缺少的过程。根据箭的质量、初速度、仰角,和假定的空气阻力系数,可以得到箭的速度和行程与时间的关系,就可以判断能否达到预定的射程。我们来看一下,神臂弓是否能达到520米的射程,需要什么条件。