秦弩真的能擊穿鎧甲嗎?冷研實測秦軍三棱箭頭的破甲威力與遠射能力
編者按:一直以來,秦弩的實際戰鬥力問題,包括射程、殺傷等等,都是網路上爭論的焦點。其中聲稱「秦弩的射程只有70米」,甚至聲稱秦弩是一種很落後的武器,根本沒有希臘羅馬的標槍、投石帶好用等等。
其實,秦弩很無辜。秦弩之所以總被有些人黑,只是因為秦人在使用它罷了。開玩笑說,要是秦人用的是標槍,那些人黑的就應該是標槍了……那麼,如果去除那種沒格調和營養的「為了黑而黑」的干擾,秦弩的真實威力又該是如何呢?
對於遠程武器來說,決定其威力的主要有兩個因素,一個是射程,也就是彈道性能;另一個是殺傷力,也就是其彈道末端時擁有的動能。所以要研究秦弩的威力,一方面涉及對於秦弩的復原與研究,另一方面,對秦弩箭的復原與研究也是重中之重。所以繼《秦弩最大射程只有70米?知道一些專家把中國冷兵器研究坑得有多慘嗎?》一文探討秦弩的射程問題後,對秦弩箭的相關研究也要跟上。
▲出土的秦弩機實物
在春秋晚期,出現於石器時代,流行於商代的三角翼雙翼有鋌鏃最終被淘汰了,三棱有鋌鏃開始大量出現。到了戰國時期,長鋌箭鏃總長可達30~40cm。秦俑坑中則出土了數萬件青銅箭鏃,均為長鋌三棱鏃。與長鋌三棱鏃一同出土的還有大量的弩(但沒有出土弓),因此這些箭鏃顯然是配備給弩兵的弩箭。長秦俑坑中的青銅鏃分大小兩種。其中大銅鏃又分兩種,一種通長41cm左右,鏃首長4.5cm,重50克;一種通長33cm,鏃首長3.4cm。小銅鏃則長9.1~19.1cm,鏃首長度在2.6~2.8cm之間。該鏃首和鏃鋌重量相同,側刃外鼓,平底有三個小倒刺。
此外,在二號俑坑還發現一披特大型號的銅鏃,每支重量達100克。有人猜想,使用這種青銅鏃的必然是一種張力更大,殺傷力更強的弩。總之,從出土的弩箭頭來看,一般推斷認為,秦弩主要使用兩種箭支:短鋌小銅鏃是用於遠程射擊的輕箭,長鋌大銅鏃是用於近距離破甲的重箭。
▲出土的秦弩箭實物
那麼,這種推斷是否有道理呢?
我們先說說短鋌輕箭。較輕的箭只配上大磅弓,可以射出很遠的距離,這是大家都知道的。比如土耳其飛弓有過90磅飛弓打出900多米的記錄。而古人云「挽弓當挽強,用箭當用長」,即越長的箭越利於遠距離飛行。東周時期的弩箭大約長50cm,而弓用箭一般長70cm。完整的秦弩箭通長68~72厘米。較長的箭身,再加上輕箭頭,正說明了短鋌小銅鏃是遠射專用。
再說說長鋌重箭。這就涉及一個專門名詞——撓度。以下內容較為專業,非弓箭愛好者可以跳過這部分直接看結論。
箭桿是分軟硬程度的,這就是撓度。市面上的箭桿,從300到1000撓度不等。數字越小,箭桿的硬度就越大。傳統箭支都需要測定撓度來跟弓的力量匹配。不同磅數的弓配不同撓度的箭。弓的磅數越大,需要的撓度數字就越低,即箭的硬度就要越大。如果高磅數弓用太軟的箭,箭在飛行中就會劇烈的搖擺,消耗箭的動能。總之,撓度大的箭在遠距離飛行中,會有不必要的搖擺,浪費能量,在遠距離下是無力的,甚至可能會遠距離打橫。
但箭是要飛行的,所以在飛行過程中,就涉及一個動態撓度參數(動態撓度參數數值越大,箭越硬)。而動態撓度參數越低,箭在飛行時的狀態就越軟。筆者這裡有兩張改變箭頭重量導致動態撓度參數發生變化的圖。圖比較複雜,簡單說一下,35磅的野牛弓用27.5的拉鋸,射30寸長,52.5(相當於國內600撓度)的箭,用150格令重的箭頭。箭桿本身的靜態撓度是52.5,配150格令重箭頭,動態撓度參數降低到46多一點。而在換成120格令重的箭頭後,動態撓度參數提高到53,等於說箭變硬了,更適合遠距離射擊。
但近距離時,情況就不同了。傳統弓在射箭時,如果箭桿太硬,會遇到箭桿撞弓把的現象,會對箭身造成干擾,這樣箭就很難命中目標。現代很多傳統弓射手也會在一定距離,使用將近300格令重的加重箭頭(一般普通靶箭頭重量只有100格令),來保證箭道平穩,提高精準度。
▲撓度變化表
簡單說,古人知道重箭適合破甲也更有殺傷力。但重箭會導致箭支在飛行時顯得比較軟,所以不適合遠距離射擊。可同時,重箭頭又非常適合近距離的精確射擊。
因此這麼看,古人的設計是非常精妙的,所以裝備長鋌重箭專門追求近距離的平直彈道與強大殺傷力。而那些出土的50到100克的長鋌超重箭頭,整個箭支能達到200克左右,堪稱小投槍,近距離絕對是鎧甲與盾牌的噩夢。
當然,光說不練假把式,秦弩的長鋌三棱重箭破甲能力到底如何,還需要實踐的檢驗。這就是本文的另一個重頭內容——秦弩破甲試驗!該試驗是測試低磅弓試射三棱與四棱箭頭,有挺箭和無挺箭對冷軋鋼板的破壞,論證秦弩的破壞力。
因為弩涉及法律問題,所以本次試驗採用筆者製作的25磅層壓漢長梢弓,使用傳統漢式射法大拇指扣弦,單鉤手法。由於本次試驗的幾支箭撓度各不相同,因此將採用偏推的特殊手法,讓箭桿盡量避開開弓把。減少撓度不同對發射,測試的干擾。
▲王斗本人室內18米射90厘米長的傳統竹箭的散布
本次測試選取了四種箭頭:普通競技箭頭,黃銅靶箭頭,自製三棱箭頭,自製四棱箭頭。以下內容較為專業,非古兵器復原愛好者可以跳過這部分。
據對秦鏃的電子探針微區成分分析的結果表明,秦鏃表面層含銅在19.6-59.5%範圍,錫量在35.76-28.77%範圍,而鉛量則在7.92-12.3%範圍。鑄造錫青銅,在含錫5%時,布氏硬度HB50;10%時,HB60;15%時,HB85;20%時,HB150;25%時,大幅上升至HB280;30%,更是飆升到HB430。硬度數值越大,硬度就越高。大部分現代低錫青銅(含錫量在百分之10左右)布氏硬度為HB80-100,而秦弩箭頭明顯為高錫青銅,含錫量在百分之30時,硬度為HB430,如果是含錫量為百分之35,硬度數值接近HB500。箭頭本身是不需要韌性的,因此如此之高的含錫量配比,獲得很高的硬度,也就不難理解了。
由於本次試驗缺乏資金支持,筆者沒錢鑄造高錫青銅,所以只能選取接近秦弩箭頭數據的材料。筆者自製的三棱箭頭材質為GCr15軸承鋼,四棱箭頭材質為40號鋼。這兩種材料經過正規的加熱程序的情況下,硬度分別為HB740,HB570。本次試驗的材料,經過筆者簡陋的淬火工藝後,具有一定硬度,但使用普通鉗工銼刀可以很容易銼的動。普通鉗工銼刀硬度為HB700左右。可見經過筆者加熱淬火後的箭頭硬度在HB500左右,接近含錫量在30%左右的秦弩箭頭硬度,可以用來測試。在相同的加熱條件下,兩種箭頭最後的硬度應該是相差不大的。
▲打磨好的三棱和四棱箭頭
▲對箭頭進行淬火提高硬度
以下內容較為專業,非弓箭愛好者可以跳過這部分。
四棱外套箭頭安裝在松木製成的清代套檔子形制木箭上,三棱帶挺箭頭安裝在茶桿竹製成的竹箭桿上。由於天氣以及時間問題,靠近箭頭的箭桿部位會纏黃色滌綸線,刷502膠水加固。傳統竹木箭是纏牛筋,塗抹生漆加固,雖然用的材料不一樣,但是效果都是一樣的,起到加固箭身的作用。
▲製作完成的箭只
▲纏牛筋塗抹生漆的傳統箭只
▲25磅漢式長梢弓和明制式四捷機扳指
如上圖本次將按照順序測試普通競技箭頭,黃銅靶箭頭,三棱箭頭,四棱箭頭。這四支箭的重量分別為,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格令為16克,我們本次測試的箭都超過這個重量接近一倍,目的是為了驗證超重箭只對破甲的作用。本次測試採用1.44厚度的冷軋鋼板,射擊距離為12米。
▲測試用的冷軋鋼板
第一支混碳競技箭頭,對鋼板沒有造成太大的傷害。
第二支黃銅箭頭,鋼板被打了很大的凹陷。
接下來是第三支三棱箭頭,擊穿鋼板。
接下來是四棱箭頭,鋼板也被擊穿。
對比箭頭,四棱箭頭明顯已經鈍了,三棱箭頭的刃口雖然比較單薄,但是沒有造成任何損傷。
最後,我們拉近距離,5米進行射擊。四棱外套箭頭瞬間斷裂,但是三棱箭頭依舊堅挺,而且給鋼板造成了比四棱箭頭更大的傷害。三棱箭頭在隨後的6箭里依舊沒有造成傷害,而且將鋼板整體打彎。
▲大圓為三棱箭頭,小圓為四棱箭頭
▲三棱箭頭完全擊穿鋼板
最後,我們可以得出一些很有意思的結論了:三棱箭頭的穿透能力強於四棱箭頭,帶鋌箭頭比不帶鋌的外套箭頭堅固。這也解釋了為什麼戰國時期,三棱有鋌鏃成為主流箭鏃,甚至有些長鋌箭鏃總長可達30~40cm。可見,古人也是通過不斷改進最終才決定一件兵器的形制,更不會帶著玩具上戰場。
考慮到本次試驗,只用了25磅軟弓測試,就達到了這樣的破甲效果。那些出土的100克重箭頭,再使用100磅以上重弩弓,近距離絕對是鎧甲和盾牌毀滅者,重裝戰士的剋星!這也解釋了為什麼標槍一類武器為什麼在秦代不受重視。因為長鋌三棱重鏃,已經超越了標槍的近距離毀傷效能。
編後記:這次試驗最大的遺憾就是資金的不足。冷兵器研究所真的很想去儘力去復原秦弩的殺傷效能,但成本壓力是巨大的。俗話說的好,萬惡之源,沒有錢……
本文系冷兵器研究所原創稿件、網易新聞·網易號「各有態度」特色內容。主編原廓、作者王斗,任何媒體或者公眾號未經書面授權不得轉載,違者將追究法律責任。
盤點中國古代著名刺殺事件
秦弩最大射程只有70米?
環首刀 漢劍 鞭鐧 陌刀 唐刀 鉤鑲 輕呂 戰錘 石斧 馬槊殳西域鑌鐵大刀 朴刀兵馬俑青銅劍 鐮刀清弓 中國傳統弓明式小稍弓英國長弓國產刺刀大全 中國騎兵軍刀 英國軍刀空軍傘兵刀 海軍寶劍 山文甲 明光甲 歐洲騎士板甲 鱗甲 古埃及赫梯彎刀 阿昌族戶撒刀 蒙古刀保安腰刀 西藏武備 英吉沙小刀 西班牙Navaja折刀芬蘭國刀 印度虎爪長鉞 睾丸匕首印度軟劍 麟角刀亞塔安刀日式刺刀 恰西克馬刀日式刺刀又鬼山刀 白堊紀魚骨劍 伊斯蘭盔甲匈人武器 突厥兵器 伊朗古兵喪屍武器越南弩手擲類暗器廚刀世界盾牌 歐洲細劍 日本天皇佩刀東瀛名刀譜玉鋼神話兵馬俑青銅劍 趙雲亮銀槍關羽青龍偃月刀張飛丈八蛇矛呂布方天畫戟 豬八戒九齒釘耙 唐僧毗盧帽
推薦閱讀:
※87句超級實用的英語口語,82句使用頻率最高的美語口語!輕鬆提高口語能力!
※巧食香蕉 可提高男人生育能力
※職場晉陞不僅靠年限和能力,也要會為自己創造機會
※想要賺錢:就需要6種能力,避免4大觀念
※老闆用人 不看能力 先看三點!