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秦弩真的能击穿铠甲吗?冷研实测秦军三棱箭头破甲威力与远射能力

归档日期:05-23       文本归类:三棱      文章编辑:爱尚语录

  编者按:一直以来,秦弩的实际战斗力问题,包括射程、杀伤等等,都是网络上争论的焦点。其中声称“秦弩的射程只有70米”,甚至声称秦弩是一种很落后的武器,根本没有希腊罗马的标枪、投石带好用等等。

  其实,秦弩很无辜。秦弩之所以总被有些人黑,只是因为秦人在使用它罢了。开玩笑说,要是秦人用的是标枪,那些人黑的就应该是标枪了……那么,如果去除那种没格调和营养的“为了黑而黑”的干扰,秦弩的真实威力又该是如何呢?

  对于远程武器来说,决定其威力的主要有两个因素,一个是射程,也就是弹道性能;另一个是杀伤力,也就是其弹道末端时拥有的动能。所以要研究秦弩的威力,一方面涉及对于秦弩的复原与研究,另一方面,对秦弩箭的复原与研究也是重中之重。所以继《秦弩最大射程只有70米?知道一些专家把中国冷兵器研究坑得有多惨吗?》一文探讨秦弩的射程问题后,对秦弩箭的相关研究也要跟上。

  在春秋晚期,出现于石器时代,流行于商代的三角翼双翼有铤镞最终被淘汰了,三棱有铤镞开始大量出现。到了战国时期,长铤箭镞总长可达30~40cm。秦俑坑中则出土了数万件青铜箭镞,均为长铤三棱镞。与长铤三棱镞一同出土的还有大量的弩(但没有出土弓),因此这些箭镞显然是配备给弩兵的弩箭。长秦俑坑中的青铜镞分大小两种。其中大铜镞又分两种,一种通长41cm左右,镞首长4.5cm,重50克;一种通长33cm,镞首长3.4cm。小铜镞则长9.1~19.1cm,镞首长度在2.6~2.8cm之间。该镞首和镞铤重量相同,侧刃外鼓,平底有三个小倒刺。

  此外,在二号俑坑还发现一披特大型号的铜镞,每支重量达100克。有人猜想,使用这种青铜镞的必然是一种张力更大,杀伤力更强的弩。总之,从出土的弩箭头来看,一般推断认为,秦弩主要使用两种箭支:短铤小铜镞是用于远程射击的轻箭,长铤大铜镞是用于近距离破甲的重箭。

  我们先说说短铤轻箭。较轻的箭只配上大磅弓,可以射出很远的距离,这是大家都知道的。比如土耳其飞弓有过90磅飞弓打出900多米的记录。而古人云“挽弓当挽强,用箭当用长”,即越长的箭越利于远距离飞行。东周时期的弩箭大约长50cm,而弓用箭一般长70cm。完整的秦弩箭通长68~72厘米。较长的箭身,再加上轻箭头,正说明了短铤小铜镞是远射专用。

  再说说长铤重箭。这就涉及一个专门名词——挠度。以下内容较为专业,非弓箭爱好者可以跳过这部分直接看结论。

  箭杆是分软硬程度的,这就是挠度。市面上的箭杆,从300到1000挠度不等。数字越小,箭杆的硬度就越大。传统箭支都需要测定挠度来跟弓的力量匹配。不同磅数的弓配不同挠度的箭。弓的磅数越大,需要的挠度数字就越低,即箭的硬度就要越大。如果高磅数弓用太软的箭,箭在飞行中就会剧烈的摇摆,消耗箭的动能。总之,挠度大的箭在远距离飞行中,会有不必要的摇摆,浪费能量,在远距离下是无力的,甚至可能会远距离打横。

  但箭是要飞行的,所以在飞行过程中,就涉及一个动态挠度参数(动态挠度参数数值越大,箭越硬)。而动态挠度参数越低,箭在飞行时的状态就越软。笔者这里有两张改变箭头重量导致动态挠度参数发生变化的图。图比较复杂,简单说一下,35磅的野牛弓用27.5的拉锯,射30寸长,52.5(相当于国内600挠度)的箭,用150格令重的箭头。箭杆本身的静态挠度是52.5,配150格令重箭头,动态挠度参数降低到46多一点。而在换成120格令重的箭头后,动态挠度参数提高到53,等于说箭变硬了,更适合远距离射击。

  但近距离时,情况就不同了。传统弓在射箭时,如果箭杆太硬,会遇到箭杆撞弓把的现象,会对箭身造成干扰,这样箭就很难命中目标。现代很多传统弓射手也会在一定距离,使用将近300格令重的加重箭头(一般普通靶箭头重量只有100格令),来保证箭道平稳,提高精准度。

  简单说,古人知道重箭适合破甲也更有杀伤力。但重箭会导致箭支在飞行时显得比较软,所以不适合远距离射击。可同时,重箭头又非常适合近距离的精确射击。

  因此这么看,古人的设计是非常精妙的,所以装备长铤重箭专门追求近距离的平直弹道与强大杀伤力。而那些出土的50到100克的长铤超重箭头,整个箭支能达到200克左右,堪称小投枪,近距离绝对是铠甲与盾牌的噩梦。

  当然,光说不练假把式,秦弩的长铤三棱重箭破甲能力到底如何,还需要实践的检验。这就是本文的另一个重头内容——秦弩破甲试验!该试验是测试低磅弓试射三棱与四棱箭头,有挺箭和无挺箭对冷轧钢板的破坏,论证秦弩的破坏力。

  因为弩涉及法律问题,所以本次试验采用笔者制作的25磅层压汉长梢弓,使用传统汉式射法大拇指扣弦,单钩手法。由于本次试验的几支箭挠度各不相同,因此将采用偏推的特殊手法,让箭杆尽量避开开弓把。减少挠度不同对发射,测试的干扰。

  本次测试选取了四种箭头:普通竞技箭头,黄铜靶箭头,自制三棱箭头,自制四棱箭头。以下内容较为专业,非古兵器复原爱好者可以跳过这部分。

  据对秦镞的电子探针微区成分分析的结果表明,秦镞表面层含铜在19.6-59.5%范围,锡量在35.76-28.77%范围,而铅量则在7.92-12.3%范围。铸造锡青铜,在含锡5%时,布氏硬度HB50;10%时,HB60;15%时,HB85;20%时,HB150;25%时,大幅上升至HB280;30%,更是飙升到HB430。硬度数值越大,硬度就越高。大部分现代低锡青铜(含锡量在百分之10左右)布氏硬度为HB80-100,而秦弩箭头明显为高锡青铜,含锡量在百分之30时,硬度为HB430,如果是含锡量为百分之35,硬度数值接近HB500。箭头本身是不需要韧性的,因此如此之高的含锡量配比,获得很高的硬度,也就不难理解了。

  由于本次试验缺乏资金支持,笔者没钱铸造高锡青铜,所以只能选取接近秦弩箭头数据的材料。笔者自制的三棱箭头材质为GCr15轴承钢,四棱箭头材质为40号钢。这两种材料经过正规的加热程序的情况下,硬度分别为HB740,HB570。本次试验的材料,经过笔者简陋的淬火工艺后,具有一定硬度,但使用普通钳工锉刀可以很容易锉的动。普通钳工锉刀硬度为HB700左右。可见经过笔者加热淬火后的箭头硬度在HB500左右,接近含锡量在30%左右的秦弩箭头硬度,可以用来测试。在相同的加热条件下,两种箭头最后的硬度应该是相差不大的。

  四棱外套箭头安装在松木制成的清代套档子形制木箭上,三棱带挺箭头安装在茶杆竹制成的竹箭杆上。由于天气以及时间问题,靠近箭头的箭杆部位会缠黄色涤纶线胶水加固。传统竹木箭是缠牛筋,涂抹生漆加固,虽然用的材料不一样,但是效果都是一样的,起到加固箭身的作用。

  如上图本次将按照顺序测试普通竞技箭头,黄铜靶箭头,三棱箭头,四棱箭头。这四支箭的重量分别为,38.2克,40克,35.5克,36.1克。一般一磅弓力配10格令重量的箭,250格令为16克,我们本次测试的箭都超过这个重量接近一倍,目的是为了验证超重箭只对破甲的作用。本次测试采用1.44厚度的冷轧钢板,射击距离为12米。

  对比箭头,四棱箭头明显已经钝了,三棱箭头的刃口虽然比较单薄,但是没有造成任何损伤。

  最后,我们拉近距离,5米进行射击。四棱外套箭头瞬间断裂,但是三棱箭头依旧坚挺,而且给钢板造成了比四棱箭头更大的伤害。三棱箭头在随后的6箭里依旧没有造成伤害,而且将钢板整体打弯。

  最后,我们可以得出一些很有意思的结论了:三棱箭头的穿透能力强于四棱箭头,带铤箭头比不带铤的外套箭头坚固。这也解释了为什么战国时期,三棱有铤镞成为主流箭镞,甚至有些长铤箭镞总长可达30~40cm。可见,古人也是通过不断改进最终才决定一件兵器的形制,更不会带着玩具上战场。

  考虑到本次试验,只用了25磅软弓测试,就达到了这样的破甲效果。那些出土的100克重箭头,再使用100磅以上重弩弓,近距离绝对是铠甲和盾牌毁灭者,重装战士的克星!这也解释了为什么标枪一类武器为什么在秦代不受重视。因为长铤三棱重镞,已经超越了标枪的近距离毁伤效能。

  编后记:这次试验最大的遗憾就是资金的不足。冷兵器研究所真的很想去尽力去复原秦弩的杀伤效能,但成本压力是巨大的。俗话说的好,万恶之源,没有钱……

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