В этой статье описывается как изготовить мощный и надежный арбалет своими руками. Предполагаю, что вы знакомы с общей конструкцией арбалета, назначением его отдельных узлов и применяемыми терминами. Хотелось бы поделится опытом в конструировании этого вида оружия, предложить свои наработки и достижения. Считаю, что вам будет интересно узнать то, как в условиях мастерской средней оснащенности, используя только подручные материалы изготовить арбалет, который по своим характеристикам приближается к заводским моделям.
Характеристики арбалета
- Вес: 3 кг;
- Длина: 960 мм;
- Ширина: 820 мм
- Сила натяжения лука: 30 - 40 кг;
- Оптимальный вес стрелы: 20 - 25 г;
- Прицельная дальность стрельбы 80 - 100 м;
- Глубина проникновения стрелы диаметром 7 мм и весом 15 г в сухую сосновую доску с расстояния 10 м: 4 см;
- Усилие на спуске: 400 - 500 г.
Крепление
Центральной деталью, к которой будут крепиться плечи и ложе арбалета, является деталь.
Она вырезается из железного листа толщиной 2,5 - 3 мм, затем гнется и сваривается. С помощью 2-х болтов, вставляемых в отверстия по центру крепежного устройства и на конце ложи арбалета, последний легко разобрать для транспортировки и собрать в боевое положение.
К крепежному устройству снизу приваривается стремя для удобства при натяжении тетивы.
Стремя выгибается из проволоки диаметром 6 - 8 мм.
Плечи арбалета
Материал для изготовления - рессора от легкового автомобиля толщиной 5 - 6 мм.
Четыре полукруглые выемки на широкой части плеча - отверстия для болтов, с помощью которых плечи будут привинчены к креплению. Я намеренно отказываюсь от сверления отверстий, которые, по моему, ослабят плечи, и могут привести к их поломке и деформации.
Еще одно преимущество этого способа крепления - простота. Не нужно искать способ просверлить в твердой, каленой стали отверстия. Да и как это можно сделать? Разве что отпускать металл, сверлить, затем закаливать снова.
Существует мнение, что использование рессор в качестве материала для плечей опасно. Они ломаются (особенно на морозе) в местах крепления, плюс при изломе рессора выкидывает мелкие осколки в виде иголок.
Блоки арбалета
Чем хорошо использование блоков?
Во-первых, облегчается натяжение: два блока и удлиненная в 3 раза тетива дает выигрыш в силе. Натянуть подобный лук в несколько раз легче, чем если бы вы напрямую соединили оба конца плечей тетивой.
Во-вторых, после спуска, тетива будет скользить по поверхности ложе в 1,5 - 2 раза быстрее, соответственно, возрастет и начальная скорости стрелы, дальнобойность арбалета.
К недостаткам блочной системы можно отнести сложность в изготовлении, использование дополнительного устройство для закрепления блоков на концах плечей и незначительное увеличение общего веса оружия.
Схема намотки тетивы
Чертеж детали, с помощью которой блоки крепятся на концах плечей
Размеры колеса, по выемке которого скользит тетива
Тетива арбалета
В качестве тетивы в этом арбалете используется стальной трос диаметром 2 - 3 мм. Более толстый сложнее связать и прикрепить, более тонкий будет растягиваться в процессе эксплуатации и может перетереться и разорваться. На концах троса завязывается обыкновенная дубовая петля.
Узел на конце троса сильно затягивается и его очень трудно развязать. Тетиву лучше прикреплять не напрямую к оси блока, а использовать дополнительные детали
Это позволит более равномерно распределить нагрузку и избежать перетирания тетивы.
Ложе арбалета
Материал для изготовления ложа арбалета - осиновая, кленовая доска толщиной 30 мм (легко поддающиеся обработке вязкие и прочные материалы с достаточно красивой текстурой).
Дуб слишком тяжел, труден для обработки и легко колется; сосна, ель - коробятся при намокании, недостаточно прочны. Ложе будет смотреться красивее, если его отшлифовать и вскрыть лаком.
Особое внимание следует уделить направляющему пазу для стрелы. Он должен быть ровным и хорошо отшлифованным. От состояния паза зависит точность стрельбы. Ширина паза должна равняться диаметру стрелы. Паз удобно пропилить при помощи циркулярной пилы.
Позаботьтесь об удобстве эксплуатации и эргономике оружия: подберите оптимальное расстояние от рукоятки до спускового крючка, приделайте к ложе цевье (как у АКМ). Наличие приклада и упрощает прицеливание и существенно повышает точность стрельбы.
Для удержания стрелы используется пружина, которая прижимает стрелу к ложе и не дает ей выпасть из направляющего паза до выстрела.
В качестве прицельного приспособления можно установить на арбалет оптический прицел, использовать готовые прицелы от пулевого оружия. Одно из решений - использование целика и мушки. Вертикальные поправки осуществляются целиком, укрепленным на крышке спускового механизма, а горизонтальные - мушкой, укрепленной на детали крепления плечей и ложе. Для транспортирования удобно, если прицел сделан съемным.
Спусковой механизм арбалета
Материал для изготовления спускового механизма - листовое железо толщиной 6–7 мм.
Детали монтируются непосредственно в ложе, без изготовления отдельного корпуса. В ложе арбалета вырезается гнездо, просверливаются сквозные отверстия для осей, на которых будут крепиться детали спуска, монтируется механизм
При эксплуатации подобной конструкции спускового механизма не было замечено ни одного (!) самопроизвольного срабатывания. Спуск плавный, удобный, чрезмерных усилий прилагать на требуется.
Стрелы для арбалета (болты)
Для достижения точности попадания, хорошей кучности стрелы должны быть правильно и качественно изготовлены, быть однообразными по весу, форме, размерам, оперению (под группу одинаковых стрел можно пристрелять арбалет, найти оптимальные установки прицела).
Стрелы для арбалета должны быть прочными и жесткими, потому что арбалет передает стреле значительное количество энергии. Хрупкая, небрежно изготовленная, плохо сбалансированная стрела разрушится при спуске или попадании в мишень.
- минимальный: натяжение лука (в граммах) разделить на 5000;
- максимальный: натяжение лука (в граммах) разделить на 2000;
Таким образом, для арбалета с силой натяжения 40 кг получаем следующий диапазон веса: 10 - 25 г.
Дальность полета стрелы зависит от площади лобового сопротивления, массы стрелы и количества переданной ей от тетивы энергии. Малое значение отношения площади лобового сопротивления к массе приведет к тому, что дальность полета стрелы будет большей (если принять значение количество энергии за константу).
Уменьшение длины стрелы также улучшает ее летные качества, поскольку с увеличением длины турбулентность воздушного потока, параллельного цилиндрической поверхности, увеличивается, поглощая большее количество энергии.
Стрела состоит из оперения, наконечника, древка, затыльника.
Если древко изготавливается из дерева, то затыльник может отсутствовать. Торец арбалетной стрелы ровный, без ушка для тетивы. Можно переделать стрелы от спортивных луков, утяжелив их и уменьшив длину.
Наконечники арбалетных стрел
Самый простой и удобный способ изготовления качественных наконечников очень оригинален! Если есть возможность, нужно подобрать на военных полигонах, где проходят стрельбы из автоматов Калашникова, отстреленные пули калибра 7.62. Стальной сердечник в пуле закреплён свинцовой пробкой на донышке. Т.е. если нагреть пулю (сделать это можно даже на костре в консервной банке), чтобы свинец расплавился, то стальной сердечник из неё выпадет. Вот вам и готовый аккуратный, со специально разработанной для стрельбы формой наконечник. И кроме того, за счёт глубокого отверстия образовавшегося после извлечения сердечника, этот наконечник очень легко крепится на самой стреле. Просто насаживается на заточенный торец как колпачок.
Если есть необходимость в утежелении стрелы (в зависимости от длины), то насаживаем оболочку пули на обрезанный прут гвоздь или шуруп подходящего деаметра и вкручиваем его в торец стрелы, с предварительно просверленным отверстием конечно же, - имен, но так крепятся наконечники у стрел заводских арбалетов
Ориентировочные параметры стрел для арбалетов:
- Длина: 120 - 170 мм;
- Диаметр: 7 - 8 мм;
- Количество перьев: 3 или 4 шт.;
- Длина пера: 30 - 50 мм;
- Высота пера: 5 - 8 мм;
- Вес стрелы: 10 - 40 гр.
Центр тяжести стрелы арбалета должен быть расположен на расстоянии 1/3 от наконечника.
В Европе, начиная примерно с XI в. и на протяжении 500 лет арбалет был чрезвычайно широко распространенным оружием. Его (в станковом варианте) использовали в основном для защиты различных объектов, например замков и кораблей. Ручные арбалеты повсеместно использовались в полевых сражениях. Кроме того, арбалет сыграл значительную роль в познании свойств различных материалов (поскольку при его изготовлении приходилось учитывать действие многих сил) и законов движения в воздушной среде (ведь стрела арбалета должна была обладать определенными летными качествами). К изучению принципов, лежащих в основе стрельбы из арбалета, не раз обращался Леонардо да Винчи.
Мастера, изготовлявшие луки, арбалеты и стрелы, не знали математики и законов механики. Тем не менее проведенные в Университете Пардю испытания образцов старых стрел показали, что этим умельцам удалось достичь высоких аэродинамических качеств.
С виду арбалет не кажется сложным. Его дуга, как правило, укреплялась впереди, поперек деревянного или металлического станка – ложи. Специальное приспособление удерживало натянутую до отказа тетиву и отпускало ее. Направление полета короткой арбалетной стрелы задавалось либо желобом, вырезанным наверху ложи, в который закладывалась стрела, либо двумя упорами, закреплявшими ее спереди и сзади. Если дуга была очень упругой, то для натягивания тетивы, на ложе устанавливалось специальное устройство; иногда оно было съемным и его носили вместе с арбалетом.
Конструкция арбалета имеет два преимущества по сравнению с обычным луком. Во-первых, арбалет в среднем дальше стреляет, и вооруженный им стрелок в поединке с лучником остается недосягаемым для противника. Во-вторых, конструкция ложи, прицела и спускового механизма во многом облегчала обращение с оружием; оно не требовало от стрелка особой подготовки. Зацепные зубья, которые удерживали и отпускали натянутую тетиву и стрелу, являются одной из ранних попыток механизировать некоторые функции человеческой руки.
Единственно, в чем арбалет уступал луку, – это в скорости стрельбы (не совсем так, есть еще 1 параметр по которому лук превосходит арбалет - это цена. Лук намного дешевле в производстве, естественно это касается ординарного оружия). Поэтому использовать его в качестве боевого оружия можно было только при наличии щита, за которым воин укрывался во время перезарядки. Именно по этой причине арбалет в основном был распространенным видом
вооружения крепостных гарнизонов, осадных отрядов и судовых команд.
Классический средневековый арбалет с композитной дугой из Южного Тироля 1475 года.
АРБАЛЕТ был изобретен задолго до того, как получил широкое распространение. Относительно изобретения этого оружия существуют две версии. По одной считается, что впервые арбалет появился в Греции, по другой – в Китае. Примерно в 400 г. до н. э. греки изобрели метательную машину (катапульту) для метания камней и стрел. Ее появление объяснялось стремлением создать оружие более мощное, чем лук. Первоначально некоторые катапульты, по принципу действия напоминающие арбалет, по-видимому, не превосходили его по размерам.
В пользу версии о происхождении арбалета в Китае говорят археологические находки спусковых механизмов из бронзы, датируемые 200 г. до н. э. Хотя факты, свидетельствующие о первом появлении арбалета в Греции, являются более ранними, письменные китайские источники упоминают об использовании этого оружия в сражениях в 341 г. до н. э. Согласно другим данным, достоверность которых установить сложнее, арбалет был известен в Китае еще на одно столетие раньше.
Археологические находки говорят о том, что арбалет в Европе применялся на протяжении всего периода от античной эпохи до XI-XVI вв., когда он стал наиболее распространенным. Можно предположить, что повсеместному его использованию до XI в. препятствовали два обстоятельства. Одно из них заключается в том, что вооружение войска арбалетами обходилось значительно дороже, чем луками. Другая причина – малое количество замков в тот период; исторически важную роль замки стали играть лишь после завоевания Англии норманнами (1066 г.).
С повышением роли замков арбалет стал незаменимым оружием, используемым в феодальных распрях, которые не обходились без яростных схваток. Фортификационные сооружения в до-норманнский период обычно были очень простыми и служили главным образом убежищами для живших поблизости людей. Поэтому за крепостными стенами необходимо было держать оружие, чтобы отражать нападения завоевателей. Норманны осуществляли власть на завоеванных территориях с помощью небольших тяжеловооруженных военных отрядов. Замки служили им для укрытия от коренных жителей и отражения нападений других вооруженных отрядов. Дальность стрельбы из арбалета способствовала надежной защите этих убежищ.
В течение столетий после появления первых арбалетов неоднократно предпринимались попытки усовершенствовать это оружие. Один из способов, возможно, был заимствован у арабов. Арабские ручные луки относились к тому типу, который назывался составным, или сложным.
Их конструкция полностью соответствует этому названию, поскольку они изготовлялись из различных материалов. Составной лук обладает явными преимуществами по сравнению с луком, сделанным из одного куска дерева, поскольку последний имеет ограниченную упругость, определяемую природными свойствами материала. Когда лучник натягивает тетиву, дуга лука с внешней (от лучника) стороны испытывает натяжение, а с внутренней – сжатие. При чрезмерном натяжении древесные волокна дуги начинают деформироваться и на внутренней ее стороне появляются постоянные "морщины". Обычно лук держали в согнутом состоянии, и превышение некоторого предельного натяжения могло вызвать его поломку.
В составном луке к внешней поверхности дуги крепится материал, способный выносить большее натяжение, чем дерево. Этот дополнительный слой принимает на себя нагрузку и уменьшает деформацию древесных волокон. Чаше всего в качестве такого материала использовали сухожилия животных, особенно ligamentum nuchae – большой эластичный узел, проходящий вдоль позвоночника и над плечами у большинства млекопитающих. Испытания показали, что такой материал, если он правильно обработан, выдерживает натяжение до 20 кг / кв. мм. Это примерно в четыре раза больше, чем может выдержать самое подходящее дерево.
Для внутренней стороны лука использовали материал, работающий на сжатие лучше, чем дерево. Турки для этих целей использовали бычий рог, допустимое усилие сжатия которого около 13 кг / кв. мм. (Дерево выдерживает сжимающие нагрузки в четыре раза меньше.) О необычайно высокой осведомленности лучных дел мастеров о свойствах различных материалов можно судить и по тому, какие клеи они использовали при изготовлении луков. Самым лучшим считался клей, приготовленный из неба волжского осетра. Разнообразие необычных материалов, применявшихся в лучном деле, говорит о том, что многие конструктивные решения достигались опытным путем.
Итальянский арбалет 16 века, со стальной дугой. Натянуть тетиву в боевое положение на таком "монстре"
вручную было невозможно, для этого использовались специальные приспособления, о которых рассказано будет ниже.
АРБАЛЕТЫ с составными дугами были распространены в средние века, включая эпоху Возрождения. Они были легче арбалетов со стальной дугой, которые начали изготовлять в начале XV в.; при одинаковом натяжении тетивы они стреляли дальше и были более надежными (здесь скорее всего неточность перевода: стальная дуга была явно мощнее композитной). Действие составных дуг интересовало Леонардо да Винчи. Его рукописи свидетельствуют о том, что с их помощью он изучал поведение различных материалов под нагрузкой.
Появление стальной дуги в средние века было зенитом в развитии конструкции арбалета. По своим параметрам он мог бы уступить только арбалету, изготовленному из стеклопластика и других современных материалов. Стальные дуги обладали такой гибкостью, какую прежде не мог обеспечить ни один из органических материалов. Спортсмен викторианской эпохи Ральф Пейне-Гэллви, написавший трактат об арбалете, провел испытания большого военного арбалета, натяжение тетивы которого равнялось 550 кг, посылавшего 85-граммовую стрелу на расстояние 420 м. Э. Хармут, специалист по истории арбалета, утверждает, что существовали дуги с натяжением в два раза большим. Однако в средние века наиболее распространенными были арбалеты с натяжением менее 45 кг. Даже специальными облегченными стрелами они стреляли не далее 275 м.
С достижением более высоких натяжений стальные дуги перестали выигрывать в эффективности. Увеличение массы дуги ограничивало ее способность сообщать стреле большее ускорение. Из-за трудностей получения стальных слитков большого размера арбалетные дуги, как правило, сплавляли из многих кусков металла. Каждое место сплавления понижало надежность арбалета: в любой момент дуга в этом месте могла сломаться.
Более мощные арбалеты требовали надежных спусковых механизмов. Следует отметить, что спусковые механизмы, использовавшиеся европейцами и обычно состоявшие из поворачивающегося зуба и простого рычажного спуска, уступали китайским, которые имели промежуточный рычажок, позволявший производить выстрел коротким и легким нажатием на спусковой рычаг. В начале XVI в. в Германии начали использовать многорычажные спусковые механизмы более совершенной конструкции. Интересно, что несколько раньше Леонардо да Винчи придумал такую же конструкцию спускового механизма и расчетным путем доказал ее преимущества.
Швейцарский арбалет с композитной дугой. Около 1470 года. Во вставке слева-вверху разрез дуги этого арбалета. В нижней части уложены роговые пластины, которые на снимке получились оранжевыми. Поверхность пластин покрыта насечками, благодаря которым они идеально подходят друг к другу. Неизвестно, какой клей использовался для соединения роговых деталей, но в целом технология была весьма успешной, так как арбалет получался симметричным, сбалансированным и способным выдерживать большую нагрузку «Спина» дуги арбалета выполнена из сухожилий, снаружи рога обтягивали пергаментом, берестой или, как здесь, плотной бумагой с узором.
АРБАЛЕТНАЯ стрела также видоизменялась с течением времени. Перед тем как проследить его эволюцию, рассмотрим силы, действующие на стрелу лука. При стрельбе из обычного лука стрела в момент прицеливания должна быть расположена между центром груди лучника и пальцами его вытянутой руки. Относительное расположение этих двух точек определяет направление полета стрелы после отпускания тетивы.
Силы, действующие на стрелу в момент ее отпускания, однако, не совсем совпадают с линией прицела. Отпущенная тетива толкает торец стрелы по направлению к центру лука, а не в сторону. Следовательно, чтобы стрела не отклонялась от заданного направления, она должна слегка прогнуться в момент пуска.
Требуемая гибкость стрелы для традиционного лука налагает ограничение на количество сообщаемой ей энергии. Например, было установлено, что стрела, предназначенная для лука с натяжением до 9 кг, при стрельбе ею из арбалета с натяжением 38 кг может изогнуться так сильно, что ее древко переломится.
В связи с этим в античную эпоху, когда стали использоваться арбалеты и катапульты, были придуманы стрелы новой конструкции. Благодаря тому что поверхность ложи арбалета обеспечивала совпадение направления движения тетивы с первоначальным направлением полета стрелы, а специальное направляющее устройство позволяло без помощи рук удерживать ее в определенном положении, стало возможным делать арбалетные стрелы более короткими и менее упругими. Это в свою очередь облегчило их хранение и ношение.
О конструкции стрел, появившихся в то время, можно судить по двум дошедшим до наших дней основным типам. Стрела одного типа в два раза короче обычной, лучной стрелы. Она резко расширяется к заднему концу и имеет несколько лопаток, или оперение, которые слишком малы, чтобы стабилизировать стрелу в полете. Торцевая часть стрелы захватывается зацепными зубьями.
Стрелы другого типа не имеют лопаток. Их металлическая передняя часть составляет треть их длины, а деревянное древко сокращено до минимума. Эти стрелы также имеют расширяющуюся к хвостовой части форму. Общая их длина менее 15 см.
Конструктивные особенности этих стрел говорят о том, что мастерам Древнего Рима, которые первыми изобрели их, были знакомы летные качества тел различной формы. Сегодня нам понятно, что оперение, которое предотвращает вращение стрелы в полете, является основной причиной ее торможения. Уменьшение его размеров позволило бы увеличить дальность полета стрелы при условии, что она не поворачивается в сторону, что еще больше затормозило бы ее полет. Этого можно избежать, заострив древко, т. е. сделав его в передней части уже, чем в задней. Если стрела с таким древком начнет поворачивать в сторону, то давление воздуха на более широкую заднюю часть будет выше, чем на переднюю; за счет этого направление полета стрелы выравнивается.
Можно также предположить, что древко имеет центр давления (точка равновесия всех действующих на него аэродинамических сил), расположенный за центром тяжести. На цилиндрической стреле без оперения эта точка будет находиться примерно посередине древка. У расширяющейся стрелы центр давления смещается к задней части. Поскольку центр давления расположен за центром тяжести, устойчивость стрелы с расширяющимся древком выше, чем с цилиндрическим, а за счет отсутствия оперения ее лобовое сопротивление меньше.
Расширяющееся древко способствует также более равномерному распределению давления воздушной массы на его поверхность. Используя терминологию современной аэродинамики, можно сказать, что пограничный слой менее подвержен разрушению. Уменьшение длины стрелы также улучшает ее летные качества, поскольку с увеличением длины турбулентность воздушного потока, параллельного цилиндрической поверхности, увеличивается, поглощая большую энергию.
ДРУГИМ фактором, от которого зависит эффективность стрельбы стрелами с расширяющимся древком, является конструкция оперения. Для удержания болта захватывающими зубьями спускового механизма в его оперении делалась специальная выемка. Как и расширяющаяся форма древка, наличие выемки способствует более равномерному обтеканию стрелы воздухом, уменьшению энергопоглощающей турбулентности позади нее.
В раннее средневековье мастерам, изготовлявшим луки и арбалеты, не были знакомы законы движения воздуха и силы, возникающие на поверхности тел при их движении в воздушной среде. Такие понятия, как воздушный поток и лобовое сопротивление, появились только во времена Леонардо да Винчи. Нет сомнения, что арбалетные стрелы были созданы главным образом методом проб и ошибок. Вероятно, их создатели руководствовались стремлением достичь максимальной дальности полета и наибольшей силы удара.
Тем не менее конструкция арбалетных стрел отличается совершенством. Испытания в аэродинамической трубе, проведенные нами в лаборатории аэродинамических исследований Университета Пардю, подтверждают это. Испытаны были обычная стрела для боевого лука, какими пользовались в средние века, относящаяся к тому же периоду арбалетная стрела и два типа стрел для катапульты. Полученные результаты следует интерпретировать с некоторой осторожностью, так как размеры исследуемых объектов, особенно самого малого, приближались к порогу чувствительности измерительной аппаратуры. Но даже при этих предельных условиях эксперимента удалось получить весьма интересные данные. Во-первых, самая маленькая стрела, которая целиком сохранилась, если не считать небольших повреждений в оперении, судя по полученным данным стабильно сохраняла свое положение при всех допустимых углах полета.
Во-вторых, сравнительный анализ отношений лобового сопротивления к массе для всех четырех типов стрел показал, что стрела для лука значительно уступала по своим летным качествам трем остальным. Массу стрелы можно рассматривать как меру ее способности сохранять кинетическую энергию. Если бы все эти стрелы были запущены с одной и той же скоростью, то масса каждой из них определяла бы запас энергии стрелы в начальный момент. Скорость расходования энергии зависит от лобового сопротивления. Малое значение отношения лобового сопротивления к массе означает вероятность того, что дальность полета стрелы будет большой.
У стрелы для лука это отношение примерно в два раза больше, чем у арбалетных стрел. Можно допустить, что если бы средневековым и более ранним мастерам в создании стрел для лука удалось преодолеть конструктивные ограничения, то они могли бы разработать более оптимальную конструкцию. Существующая же конструкция стрелы настолько хорошо соответствовала имеющимся в то время материалам, что ее геометрия не совершенствовалась на протяжении того периода, пока лук считался основным оружием.
ВСЕ ЭТИ усовершенствования диктовались острой потребностью в арбалетах. Часто в мирное время на территории замков размещались гарнизоны, состоящие в основном из стрелков, вооруженных арбалетами. На хорошо защищенных аванпостах, таких, как английский порт Кале (на северном побережье Франции), в запасе находилось 53 тыс. арбалетных стрел. Владельцы этих замков обычно закупали стрелы большими партиями – по 10-20 тыс. штук. Подсчитано, что за 70 лет с 1223 по 1293 г. одна семья на территории Англии изготовила 1 млн. арбалетных стрел.
На основании этих фактов можно сказать, что начало массовому производству было положено задолго до промышленной революции. Подтверждением этому может служить использовавшееся в то время простое приспособление из двух скрепляемых деревянных брусков, образующих нечто похожее на тиски: в имеющиеся в деревянных брусках углубления вставлялась заготовка стрелы для последующей обработки. Для изготовления лопаток оперения использовались металлические пластины с пазами, в которые вставлялись заготовки. Такое приспособление давало возможность получить нужные размеры и симметричную форму лопаток.
Другое устройство – строгальная машина, которая, вероятно, предназначалась как для обточки древка стрелы, так и для прорезания пазов, в которые вставлялись лопатки оперения. Стержни из деревянных заготовок небольшого диаметра было нелегко изготовить на примитивных токарных станках того времени, так как при обработке режущим инструментом заготовки изгибались. В строгальной машине режущий инструмент из металла закреплялся в деревянном бруске с двумя зажимами на противоположных сторонах.
Брусок передвигался вдоль зажимного устройства, которое прочно удерживало заготовку стрелы. Режущий инструмент снимал стружку до тех пор, пока брусок не доходил до поверхности зажимного устройства. Таким образом достигался автоматический контроль толщины срезаемого слоя и направления резания. В результате стрелы получались почти одинакового размера.
НА СМЕНУ арбалету пришло огнестрельное оружие. Популярность древнего арбалета стала падать. Однако им еще продолжали пользоваться в морских сражениях. Причина заключалась в том, что арбалет не имел запала, и для стрелка он был безопасным в отличие от огнестрельного оружия, которое в первое время нередко поражало самого стрелка. Кроме того, фальшборт на судне служил хорошим прикрытием, за которым можно было спокойно перезаряжать арбалет. Более тяжелые арбалеты продолжали использовать в китобойном промысле. Огнестрельное оружие постепенно вытеснило арбалет и в охоте на суше.
Исключение составляли арбалеты, которые стреляли камнями или пулями. Этот вид оружия в охоте на мелкую дичь применяли вплоть до XIX в. То, что эти арбалеты, стрелявшие дробью или пулями, имели много общего с огнестрельным оружием, свидетельствует о взаимном влиянии двух видов вооружения в процессе их эволюции. Такие элементы огнестрельного оружия, как ложа, спусковой крючок, требующий слабого нажатия, и прицельное приспособление, были заимствованы у арбалетов, и в первую очередь у спортивных. Такие арбалеты и сейчас еще не вышли из употребления.
Появление в XX в. стекловолоконных материалов привело к созданию составных арбалетов нового поколения. Стеклянные волокна по своим свойствам не уступают натуральным жилам, а их клеточная структура так же прочна, как бычий рог. Хотя в возрождении лучной стрельбы арбалет еще во многом отстает по своей популярности от лука, у него тоже есть немало приверженцев. Современный стрелок из арбалета имеет в своем распоряжении "оружие" намного более совершенное по сравнению с тем, каким оно было в средние века.
АНГЛИЙСКИЙ АРБАЛЕТ. На его деревянной ложе указана дата изготовления – 1617 г. Пластина из слоновой кости с инкрустацией говорит о том, что этот арбалет был охотничьим; военный арбалет вряд ли имел бы такую художественную отделку. Для натяжения тетивы арбалета требовалось усилие, превышающее сто килограммов, поэтому арбалетчик использовал специальный механизм с зубчатой передачей. В ложе арбалета имеется гнездо, которое, вероятно, предназначалось для этого механизма. Тетива показана в натянутом состоянии. В таком положении она удерживалась зацепными зубьями, которые отпускали ее при нажатии на спусковой крючок, располагавшийся снизу ложи. Выпущенная из арбалета короткая стрела длиной 30,5 см пролетала расстояние около 400 м. Дуга арбалета крепилась к ложе с помощью кольца и жгутовой обвязки. Рисунок сделан с арбалета из коллекции музея Военной академии США в Вест-Пойнте (шт. Нью-Йорк).
ТРИ АРБАЛЕТА изображены на картине итальянского художника XV в. Антонио дель Поллайоло "Св. Себастьян". Один стрелок целится из арбалета, два других натягивают тетиву, используя арбалетное "стремя", поскольку для натяжения тетивы требовалось большое усилие. Картина хранится в Национальной галерее в Лондоне.
ФРАНЦУЗСКИЙ БОЕВОЙ АРБАЛЕТ XIV в. и две стрелы к нему из коллекции музея Военной академии США в Вест-Пойнте (шт. Нью-Йорк). Натянуть тетиву такого арбалета вручную было невозможно, поэтому на заднем конце станка, или ложи, устанавливался ворот. Ложа имеет длину 101 см, ширина арбалетной дуги 107 см, длина стрел примерно 38 см.
АРБАЛЕТ состоит из изогнутой дуги, тетивы, зацепного зуба (за который цеплялась тетива) и спускового рычага. При нажатии на рычаг зуб отпускал тетиву, и стрела вылетала из арбалета. Упор фиксировал положение механизма натяжения, с помощью которого тетива отводилась назад. Конструкция механизма натяжения – один из ранних примеров использования зубчатой передачи.
ПАРАДОКС СТРЕЛКА частично объясняет, почему при стрельбе из арбалета использовали короткие стрелы. Парадокс демонстрируется для случая, когда стрелок использует стрелу от обычного лука. Во время прицеливания (1) стрела расположена по одну сторону лука. Линия прицела проходит вдоль стрелы. Однако, когда стрелок выпускает стрелу (2), сила, с которой тетива действует на нее, заставляет двигаться хвостовую часть стрелы к центру лука. Чтобы стрела сохранила свое направление на цель, она должна изогнуться в полете (3). На первых нескольких метрах полета стрела вибрирует, но в конце концов ее положение стабилизируется (4). Необходимость в гибкости лучной стрелы ограничивает количество энергии, которую можно ей сообщить. В отличие от нее арбалетная стрела должна быть более короткой и жесткой, поскольку арбалет сообщает ей значительную энергию. Такие стрелы обладали также лучшими аэродинамическими свойствами.
СПУСКОВЫЕ МЕХАНИЗМЫ арбалетов имели различную конструкцию. В Китае 2000 лет назад использовался механизм (a) с зубом для зацепления тетивы, который крепился на той же оси, что и спусковой крючок. Изогнутый промежуточный рычаг соединял обе детали, за счет чего спуск производился легким и коротким нажатием. Справа показано направление движения тетивы при спуске. На Западе спусковые механизмы впервые стали применяться в катапультах (b). В этих механизмах при отпускании тетивы зуб не опускался, а поднимался. В средневековой Европе самым распространенным был механизм со спусковым колесиком (c); его положение фиксировалось простым спусковым рычагом, который зацеплял за выемку внизу колесика. При нажатии на такой рычаг арбалет мог смещаться с прицельного положения. Со временем во всех конструкциях спусковых механизмов стал использоваться промежуточный рычаг, облегчавший спуск.
ТИПЫ СТРЕЛ для луков и арбалетов: обычная стрела для боевого длинного лука (a); использовавшаяся римлянами стрела (b) для катапульты, похожей на арбалет; типичная стрела для средневекового арбалета (c) и две разновидности стрел для катапульты другого римского образца меньшего размера (d). Под изображениями стрел приведен их вид со стороны хвостового оперения и вид со стороны острия.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ в аэродинамической трубе пяти типов стрел, изображенных на верхнем рисунке. Испытания проводились при участии автора статьи в лаборатории аэрокосмических исследований Университета Пардю. В расчетах, выполненных У. Хикамом, принималось, что начальная скорость каждой стрелы составляла 80 м/с. Хотя такую скорость вряд ли имели стрелы для длинного лука, принятое значение было удобно для проведения сравнительного анализа.
Рассказ об арбалетах и арбалетчиках, наверное был бы не полон, без обзора павез - специфических щитов стрелков из арбалета.
Что такое павеза - ПАВЕЗА (павез, павиза, павиз, павезе) - тип щита, широко применявшийся пехотой в XIV-XVI веках. Щит был прямоугольной формы, нижняя часть могла иметь овальную форму. Павеза часто снабжалась упором, иногда на нижнем крае делались шипы, которые втыкались в землю. Обычно через середину щита проходил вертикальный выступ (изнутри - жёлоб) для усиления конструкции. Ширина павезы составляла от 40 до 70 см, высота - 1-1,5 м. Щит изготавливался из лёгкого дерева и покрывался тканью или кожей. Павезы часто расписывались эмблемами с геральдическим или религиозным содержанием.
Одна из самых известных павез - павеза из музея Клюни (Париж). Середина 15-го века, нарисованы Давид и Голиаф.
Павеза швейцарского арбалетчика с изображением герба г. Берн - медведем.
Конец 14 века. Хранится в историческом музее г. Берн.
В зависимости от способа применения существовали ручные и стоячие павезы (последние часто применялись арбалетчиками ввиду длительного времени перезарядки оружия во время осады замков и городов). Ручные павезы были четырёхугольными, часто сужающимися книзу. Они использовались как пехотой, так и рыцарской конницей. Павезы широко использовались гуситами во время Гуситских войн.
Традиционно считается, что название щита происходит от итальянского города Павии, в котором он был изобретён в XIII веке. Также отмечается, что классический пехотный вариант павезы оформился во время Гуситских войн.
Необычная бельгийская (фламандская) павеза 15 века, с бойницей для ведения огня по центру
щита и двумя шипами для вбивания в землю, из собрания Брюссельского Исторического Музея.
Позднейшие исследователи пришли к выводу, что павеза могла попасть в Западную Европу через балтийских крестоносцев, заимствовавших этот тип щита от местного балтского населения. В качестве места возникновения павезы называются земли Руси (XII век) или литовско-мазовецкий регион (XIII век). На рубеже XIII-XIV веков павезы распространились в Мазовии, на землях под властью Тевтонского ордена, в Западной Руси и, вероятно, в остальной Польше. Белорусский археолог Николай Плавинский отмечает, что примерно в XIV веке ареал распространения павезы охватил весь балтийско-польско-русский регион
Этих щитов сохранилось очень много (как ни странно, гораздо больше, чем современных им арбалетов), поэтому обзор может быть бесконечным.
Прочность и удобство щитов такого типа, быстро привела к их повсеместному применению рыцарским сословием и простыми воинами (не арбалетчиками) по всей Западной Европе. Естественно, в основном, в ручном варианте.
Век павезы закончился с распространением ручного огнестрельного оружия.
Как и много веков назад, конструкция арбалета остается практически неизменной
Блочный лук с раздельными плечами
Фиберглас и алюминий — идеальные материалы для арбалетных стрел, болтов. Нередко болты имеют на переднем срезе древка резьбовую вставку, которая позволяет менять наконечник со спортивного на охотничий и наоборот. Охотничий наконечник чаще всего оснащен тремя или более стальными лезвиями
1.Замок
Замок фиксирует тетиву арбалета во взведенном состоянии. Принцип его действия основан в том или ином виде на конструкции, придуманной еще древними китайцами: тетива при взведении защелкивает «орех» на подпружиненном спусковом крючке. В дальнейшем эта конструкция непрерывно модернизировалась, усложнялась, обрастала регулировками, предохранителями, дополнительными деталями для облегчения спуска. На дорогих спортивных моделях не редкость даже электронный спусковой механизм.
В отличие от огнестрельного спускового механизма, в котором для удержания «бойка» много силы не требуется, на детали арбалетного замка приходится вся мощь его плеч, поэтому для их изготовления чаще всего применяют высокопрочную сталь, реже — титан или композитные материалы. Хотя некоторые «умельцы» пытаются сделать замки из алюминия — они долго не живут и, как правило, кроме травм, других радостей своим хозяевам не доставляют.
2.Ложа
Ложа — основа арбалета. Именно конструкцией и материалами ложи определяются удобство, комфорт и внешний вид всего арбалета. Для охотника ложа будет легкая и прикладистая, для спортсмена — длинная и тяжелая, с многочисленными регулировками, в подарочном исполнении — дорогая и красивая, с резьбой и инкрустацией, а для детей — маленькая и безопасная, пистолетного типа. Наиболее подходящий материал — дерево или склеенный шпон. Пластик не приветствуется. Но и не любое дерево подойдет для создания ложи, лучше всего для этих целей использовать орех, дуб, махагон, то есть прочные и вязкие сорта древесины.
3. Плечи (дуги)
Плечи арбалета — это упругие элементы лука, которые накапливают механическую энергию человека, произведенную во время натяжения для последующего выстрела. Плечи крепятся непосредственно к ложе, на мощных арбалетах — к ложе через металлическую колодку (5). Конструкции арбалетных луков подразделяются на традиционные и блочные.
В свою очередь плечи могут быть прямыми или изогнутыми (рекурсивными), иметь монолитную или раздельную конструкцию.
Традиционная конструкция представляет собой обычный лук в нашем понимании, концы которого связаны тетивой. В блочной конструкции на концах плеч закрепляются блоки (круглые или эксцентриком), через которые пропущена тетива. За счет этих блоков существенно упрощается процесс взведения арбалета, при том что мощность выстрела остается прежней.
Наиболее распространенные материалы для производства плеч — армированный стеклопластик, углепластик с карбоном, дюраль. Раньше, когда с материалами была «напряженка», в качестве заготовки для лука использовали старые рессоры от «Москвича». Мало того что такой арбалет был невероятно тяжел и массивен, он был травмоопасен, так как сталь имела свойство лопаться в самый неподходящий момент, разлетаясь острейшими осколками в разные стороны. Поэтому впоследствии на такие луки стали надевать предохраняющий бандаж, а затем и вовсе отказались от этого материала.
4. Стремя
Стремя арбалета предназначено для облегчения процесса взведения. Стремя бывает петлеобразным и Т-образным. И в том и в другом случае ноги стрелка удерживают арбалет за стремя, в то время как осуществляется процесс натяжения тетивы.
5. Колодка
Колодка — второй по значимости узел арбалета после замка. Этот элемент играет связующую роль между плечами и остальной конструкцией арбалета. Именно на колодку приходится вся нагрузка дуг в чистом виде. Именно колодка должна выдерживать огромные нагрузки во время выстрела. Именно на колодку приходится вся энергия так называемой «обратной отдачи», когда стрела уже вылетела, а плечи продолжают с огромной скоростью распрямляться дальше. Поэтому именно колодке уделяется столь много внимания. Обычно для колодки используется высокопрочная сталь, на дорогих арбалетах — титан. Хотя мне иногда встречались безумные горе-конструкторы, которые ставили на свои 80-килограммовые арбалеты колодку из алюминиевого профиля. А потом удивлялись, почему после десятка выстрелов ее выворачивало наизнанку.
6. Тетива
Тетива современных арбалетов представляет собой сложенную в несколько раз нить с последующей оплеткой трущихся частей. Наилучшим образом для тетивы подходит прочная и малорастягивающаяся нить, такая как дакрон, лавсан, арамидная нить (в простонародье — кевлар) или зарубежный аналог Fast-Fligh. На мощных арбалетах, а также на вспомогательных тетивах блочных арбалетов используется стальной тросик.
7. Направляющая
Направляющая арбалета, как это следует из названия, предназначена для удержания стрелы и направления ее в цель. У средневековых арбалетов желоб выполнялся или непосредственно в ложе, или в виде костяной накладки с желобом. На простейших современных арбалетах направляющая из пластика наклеивается прямо поверх ложи. На более «продвинутых» — направляющую пластину изготавливают из материала, обладающего достаточными антифрикционными свойствами, чтобы стрела двигалась по ней легко и равномерно, а тетива истиралась бы как можно медленнее. В системах с большим усилием натяжения рекомендуется даже применять масло для смазки направляющей. Такую направляющую неподвижно крепят к корпусу арбалета либо используют две направляющие пластины, расположенные на некотором расстоянии друг от друга. Что касается расстояния между направляющими (паза), то его размеры зависят от диаметра используемых стрел, а также высоты оперения. Как правило, ширина паза (со снятыми фасками) должна быть такова, чтобы ось стрелы пересекала центр тетивы, которая в свою очередь должна лежать (без вертикального усилия) на верхней поверхности ложи и при выстреле двигаться параллельно ей.
8. Прицельное приспособление
Из-за крутой траектории стрелы установка и устройство арбалетных прицельных приспособлений имеют свои особенности. Используемые прицелы подразделяются на три категории: открытые, диоптрические и оптические.
Ниже мы рассмотрим каждый из них по отдельности вкупе с особенностями конструкции подробнее.
Открытые. Эта конструкция является развитием идеи лучного прицела. Неподвижный целик дополняется консолью, монтирующейся рядом с луком, на которой крепится набор (три-пять штук) горизонтальных мушек (каждая имеет возможность регулировки по горизонтали и вертикали) для разных дистанций стрельбы (так называемая «гребенка»). При прицеливании стрелок выбирает нужную по высоте мушку в зависимости от дистанции стрельбы.
Диоптрические. В основном эти прицелы ставятся на спортивных арбалетах и по конструкции совпадают с прицелами для пулевого спорта. Все различия лишь в мушке: она имеет широкий диапазон регулировок и может быть снабжена нивелирным уровнем для контроля «завала» оружия. Кроме того, обычно предусматривается возможность продольного наклона самого диоптра и его мушки для устранения эллипса намушника при их несовпадении по высоте. С другой стороны, имеется тенденция ухода от огнестрельной идеологии прицеливания. Сейчас предпочитают все микрометрические регулировки осуществлять на мушке, в то время как сам диоптр остается неподвижным.
Оптические. Имеющиеся разработки для пулевого оружия вполне подходят для установки на арбалеты. Надо лишь помнить о том, что крепление имеет скос в сторону цели порядка одного-двух градусов.
Материал подготовлен при содействии арбалетного центра «Интерлопер»
Евгения Смирнова
Посылать свет в глубину человеческого сердца - вот назначение художника
Содержание
Как сделать арбалет – этот вопрос волнует как охотников, так и любителей пострелять. Стрельба из арбалета, как из боевого оружия осталась далеко позади. Сегодня стрельбой из арбалета занимаются в основном профессиональные спортсмены, а также любители, желающие пострелять по мишеням. У стрельбы из арбалета имеется ряд преимуществ перед стрельбой из огнестрельного оружия. Во-первых, это бесшумность стрельбы, а во-вторых – доступность и сравнительная безопасность. Для арбалета не потребуется никакого разрешения и прохождения медкомиссии для его приобретения. Достаточно лишь купить готовый (за который вам придется отдать от нескольких сотен долларов и выше), либо же изготовить оружие самостоятельно. Именно поэтому ваш любимый сайт полезных советов сайт расскажет вам сегодня о том, как самому сделать арбалет.
Как сделать мини арбалет - инструкция
Разновидности оружия и боеприпасов к нему
Специалисты различают две разновидности арбалетов – полевые и матчевые. Боеприпасом для обоих типов считаются оперенные стрелы. В продаже встречаются карбоновые и дюралевые оперенные стрелы. Учиться и соревноваться в стрельбе можно с помощью стандартной пятицветной лучной мишени, которая также есть в продаже. Стрелки из полевых арбалетов обычно соревнуются на дистанциях 35, 50, 65 метров (на воздухе) и на 10, 18 метров (в помещении). Стрелки из матчевых аналогов обычно соревнуются только в специальных помещениях – тирах на дистанциях 10 и 30 метров.
Охота с арбалетом – занятие для настоящих мужчин
Многие владельцы используют свои девайсы для охоты. Охота с арбалетом коренным образом отличается от охоты с ружьем – расстреливать животных с вышки, вертолета или загонять зверя большой толпой не всем по душе. Охота, напротив, любит тишину и уединенность. В чем-то этот вид охоты напоминает известную богатырскую забаву – хождение на медведя с рогатиной. В самом деле – для выстрела надо приблизиться к зверю на расстояние 50 метров и ближе. Не каждый сможет приблизиться к вепрю на такое небольшое расстояние, да и подойти к нему на такое небольшое расстояние требует особых охотничьих навыков. Что же, тем ценнее добыча!
Как выбрать
Мощность
Для охоты на птицу или мелкого зверя достаточно арбалета с мощностью натяжения в 50 кг. При мощности натяжения в 50-70 кг можно охотиться на крупного копытного зверя. Для охоты на кабана используются арбалеты с мощностью в 80 кг.
Какие боеприпасы можно использовать
Охота на крупного зверя требует особых боеприпасов. Охотиться на крупную добычу нужно при помощи специальных профессиональных стрел из фибергласа либо карбона. Эти стрелы обладают достаточной прочностью и легкостью, они правильно отцентрованы, что гарантирует успешное поражение. В продаже также встречаются порою отличные стрелы из алюминия. Но такой боеприпас годится для охоты только на мелкого зверя или на птицу. Производители стрел предусматривают возможность превращения охотничьего боеприпаса в спортивный – для этого нужно лишь поменять наконечник стрелы. Резьбовое соединение позволяет это сделать очень быстро. Охотничья стрела весит от 30 до 35 грамм, длина такой стрелы – от 45 до 50 см. Как правило, длина оперения охотничьей стрелы больше, чем спортивной, ведь стреле необходимо быстрее стабилизироваться в полете для принятия боевого положения.
Для рыбалки
Некоторые стрелки применяют арбалет не только для охоты, но и для рыбалки. Для рыбалки с помощью арбалета используются стрелы-гарпуны специальной игловидной формы, позволяющей стреле передвигаться в воде. На конце стрелы для рыбалки имеется крючок, к которой привязывается леска. Другой конец лески привязывается в самому арбалету.
Нашли в тексте ошибку? Выделите её, нажмите Ctrl + Enter и мы всё исправим!Спусковой механизм арбалета - один из важнейших узлов этого холодного метательного оружия. Чтоб сделать спусковой механизм самостоятельно, необходимо иметь полное представление о его устройстве. Кроме того нужно уметь пользоваться различными инструментами и оборудованием. Знать токарное и слесарное дело, хотя бы на ученическом уровне. В иных случаях, если вы и представления не имеете, что такое токарный станок, можно просто заказать необходимые детали профессионалам. Мы начнем изготовление спускового механизма арбалета с самых простых чертежей начального уровня.
При самостоятельном изготовлении любого сложного механизма, нужно действовать по принципу - чем проще, тем лучше. Потому что чем больше в механизме деталей, тем точнее должна быть подгонка их друг к другу, иначе возможны частые поломки. Поэтому не гонитесь за заводскими чертежами современных арбалетов. В домашних условиях изготовить их зачастую бывает технически сложно.
Самый простой механизм спуска, используемый воинами древней Руси восьмого века, показан на рисунке ниже.
Все детали можно изготовить деревянными, они не требуют особых технических знаний. Принцип действия механизма заключается в следующем: деревянный рычаг, который закреплен на ложе арбалета с помощью оси, толкает вверх специальный штырек. Этот штырь сдергивает с уступов тетиву, и стрела отправляется в полет. Правда данный механизм спуска подойдет для арбалетов с небольшой силой натяжения плечей (дуги).
Думаю, комментарии к подобным не сложным устройствам излишни, все понятно без слов. Такие механизмы спуска арбалета рекомендуется делать самодельщикам не имеющим доступа к токарному оборудованию, или просто желающих реконструировать старинные арбалеты.
Теперь коснемся более сложных чертежей спусковых механизмов. Но их изготовление уже требует токарных и слесарных навыков.
Вот чертеж одного из не самых сложных механизмов спуска.
Для его изготовления нужны всего лишь две основные детали, которые вы можете сделать вполне самостоятельно. На этом чертеже указаны подробные размеры спускового механизма арбалета.
Если кому-то подобные чертежи покажутся детским лепетом, в связи с их технической подкованностью, то пусть обратят внимание на следующие чертежи. На них размеры указаны в дюймах.
И еще один вариант
Чертежей различных механизмов спуска довольно много. И все их приводить нет смысла, но, пожалуй, для сравнения я выложу еще один вариант. Этот чертеж более современного и профессионального спускового механизма. Размеров к этому чертежу не имеется, да и вряд ли кто-то захочет заморачиватся столь сложными техническими прибамбасами.
Для наших целей, а целью является изготовление арбалета с надежным спусковым механизмом, вполне может подойти следующая конструкция. Эта конструкция спускового механизма имеет оригинальное название - орех. Принцип действия его тоже довольно прост. Стрелок нажимает на рычаг, имеющий два плеча, орех освобождается, проворачиваясь вокруг своей оси, и спускает тетиву. При взводе рычаг упирается в специальный выступ ореха, не давая тому, произвольно провернутся.
Эти рисунки тоже довольно понятны. Единственным недостатком, является, что нет подробных размеров каждой детали, но тут уж включайте свою соображаловку. Грамотный токарь легко выточит эти детали, ориентируясь лишь на рисунки и размеры ложа изготовляемого арбалета.
Помимо прочной дуги с отличным натяжением, надежного спускового механизма, удобного ложа, для изготовления хорошего арбалета требуется еще система взвода. Ее различные варианты, мы разберем в следующей статье.
