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複合弓:結構與原理淺析

原標題:複合弓:結構與原理淺析



熟悉古代歷史的人對於複合弓一詞肯定不會陌生。但對於大部分不熟悉弓箭的人來說,它也僅僅是停留在聞名的程度。今天就讓我們好好梳理一下,談談複合弓的結構和工作原理,以便大家更好的理解這種古代世界的常見武器。

材料與結構



複合弓在古代世界 是最重要的遠射武器


複合弓顧名思義,是指用多種材料結合所製作的弓。與之相對,僅用一種材料製作的弓就稱之為單體弓。

依照這樣的定義,複合弓的範圍非常廣泛。不過在討論古代軍事時,複合弓一般是指由動物筋、動物角和木材所製作的弓。因為這種結構最為常見和典型,也不受地域材料的限制。



著名的斯基泰弓 第一款風靡歐亞各地的複合弓


複合弓除了兩端的弓梢,其餘部分由筋、角、木三層構成。位於中間的一層是木材製作的弓胎。在弓胎的背面,也就是面向射手的一側,是牛羊角做成的角層。與之相對的,弓胎正面則是動物筋鋪成的筋層。


要做出這種複雜的結構,需要的工藝必不可少。首先要把木材和動物角颳去表皮,切削成需要的形狀。然後通過加熱使其彎曲,再冷卻定型。之後才將木料進行拼接形成弓的形狀。


木材和黑色的動物角片


接著,通過反覆捶打動物筋去除水分,再用酸奶等酸性物質浸泡去除脂肪。完成後用梳子梳理,直到筋變得像髮絲一樣細膩。


當筋、角、木製作完畢,就可以開始粘合了。用魚或者兔子脂肪熬成的膠,在濕度較低的季節把角片粘在弓背上,捆上繩子加固,等到膠干後去掉繩索。最後把筋捋順貼在弓的正面,膠干後便大功告成。由於潮濕會影響膠的粘性、腐蝕筋層,所以古人有時還會加一道工序,在弓的最外側刷上漆或者製作碳化層來防潮。


土耳其弓的鋪筋工藝


基本原理



一名使用複合弓的土耳其弓騎兵

了解複合弓的結構後,可能會有人覺得奇怪,為什麼要如此費事的加入筋、角層,它們如何能提高弓的性能?要解釋這個問題,就不得不談談弓的作用原理了。


弓本身並不會產生能量,並將箭射出。而是通過自身的變形,儲存射手施加的能量。再通過回彈釋放能量到箭上,完成射擊。因此,如何更多的儲能和更快速的回彈,便成了增加弓箭性能的關鍵。



動物筋就像皮筋一樣提供彈性


筋和角的加入正是基於這個原理。筋、角的儲能密度比木材大,可以在儲存更多的能量,同時也具有較好的彈性,有效的形變釋放能量。


當弓被拉開,並向後彎曲的時,位於弓胎正面的筋就會被拉伸,背面的角則會被擠壓。極好的利用兩個物質完全不同的特性,來適應物體彎曲時「一側拉伸、另一側擠壓」的力學特點,這樣,當射手釋放弓弦的時,角會通過反彈、筋會通過收縮來釋放儲存的能量。然後傳導到弦上將箭射擊出去,以此增加箭的動能。



弓的張開會使正反兩側產生不同的變形


說到這裡,相信很多人已經都清楚複合弓的結構和原理。雖然複合弓的結構和原理在今人看來並不複雜。但僅僅是對於材料特性的了解,就需要長期的摸索和總結。更別提其中的物理原理。前人的嘗試和成果,是現今科技發展的基石。也是創造歷史本身的最大助力。

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