求活在金朝末年 五十二章:重弩
到了這個幾乎已經圖窮匕見的時候,陳憲干脆放開手腳,通過麾下的學徒介紹,全力吸取莊子里十四到十八歲的青少年進入莊子當學徒。
為了增加新學徒的戰斗力,陳憲一方面大量制造性價比較高的布面甲,一方面開發新的武器。
在之前學徒和潛入者的戰斗中,陳憲突然發現,自己在訓練鴛鴦陣時似乎忽略了一個非常重要的方面,那就是遠程攻擊!
歷史上真正的鴛鴦陣,其實是和火繩槍手混編的,鴛鴦陣作戰之前,都會有火繩搶手在陣前先對敵人進行一輪打擊,才會輪到鴛鴦陣出手。
陳憲畢竟只是古代戰爭愛好者,水平也是愛好者檔次的,他太關注大名鼎鼎的鴛鴦陣本身,而忽略了更重要的東西,直到那晚的戰斗中,鴛鴦陣的表現并沒有如他期望,這才提醒了陳憲。
所以這一次,陳憲需要開發出一款合適的遠程武器。
火槍是來不及了,先不說陳憲還沒有解決螺母的問題,不知道拿什么去堵槍管后端的開孔,就算陳憲解決了螺母的問題,以這個時代的工藝水平,他也沒辦法在短時間內生產出足夠多的火繩槍。
弓也不行,一來要訓練處合格的弓箭手,需要很長時間,二來少年們力氣也不夠。
那就只有弩了,而且必須是自己生產的弩,因為到了這個時候,楊白兩家是絕對不會讓他有渠道去采購強弩的。
那么問題來了,這個時代的強弩,采取的都是筋角木復合弓臂來制作弩臂,而復合弓臂制造工藝非常復雜,陳憲根本就不懂,就算他懂,也沒辦法在短時間內制造出生產周期以年計的復合弩臂。
于是擺在陳憲面前的選擇就只剩下了一個,那就是他一直看不上眼的鋼片弩。
用鋼制作弓臂是西方十字弩的做法,很多人可能覺得用鋼制作弓臂是一種進步,會讓弓弩威力大增。在中國傳統演義小說中,也有鐵胎弓的說法,但實際上,鋼其實是最差的弓臂材料。
打個比方,有兩張弓,一個用鋼做弓臂,一個用復合材料做弓臂,鋼弓臂的自重是兩公斤,復合弓臂的重量是五百克。
我們再假設,拉開鋼臂弓和拉開復合弓所需要的力量是相等的,拉距也一樣。
當我們將拉滿的兩張弓放開后,這兩張弓在回彈的過程中,它們第一個要克服的就是弓臂自身重量所帶來的慣性。
弓臂自重越大,克服自身慣性就越困難,弓臂自身耗能就越大,分配到箭矢上的能量就越小,回彈速度就越慢,射出的箭矢初速度就越慢。
自重越輕,分配到箭矢上的能量就越大,回彈速度也就越高,射出的箭矢初速度就越高。
用鋼做弓臂,拉弓所產生的勢能大部分都會浪費在回彈弓臂自身上,分配到箭矢上的能量會很少。
所以說,鋼片是能效最差的弓臂材料。
要增加鋼片弓臂弩的效能,唯一的辦法就是加大弩箭的重量,弩箭重量越大,在彈射過程中,能分配到的能量也就越多,同樣的初速度,弩箭重量越大,蘊含的能量也就越大。
重點來說,要想發揮鋼片弓臂弩的效能,就只能是,重箭,有效射程近。
當然鋼片弩也不是沒有好處,弓臂自重越大,弩弓就越穩。
陳憲當年曾經自己DIY制作過一個開弓磅數接近兩百磅的復合弩臂的強弩,結果試射時,這把弩自身震動大的直接從他手里跳了出去,還把他的虎口給陣裂了,這就是弩弓臂本身重量不夠,所導致的不穩定。
相對而言,鋼片弩就不會出現這種狀況。
所以鋼片弩的特點就是,重箭,箭速慢,射程近,但穩定,只要箭頭夠重威力也能保證。
在設計新弩時,陳憲將手里的大黑鷹弩當做模仿的對象。
在這個時代,要完全仿制大黑鷹,當然不可能做到,光是大黑鷹上使用的各種現代材料,就根本不可能在這個時代找到替代品。
陳憲要仿造的是大黑鷹的基本結構。
從結構上來說,大黑鷹比這個時代的弓弩先進之處有兩點,第一也是最重要的優點,弓臂和弓弦上的滑輪組。
滑輪組的設計讓大黑鷹在相同弓臂長度的情況下,可以將拉距放大一倍。
學過現代物理的人都知道,箭的最終動能等于平均拉力乘以拉距。
對于弩弓來說,弓臂不能做的太長,做的太長會影響弩手的靈活性,讓弩手無法排列成比較緊密的隊形。
但弓臂太短,又讓弩的拉距變小,拉距太小,要維持弩弓的威力,就要增大拉力,但人的力氣是有限的。
這是古代弩弓制作中的一個很難解決的矛盾,要解決這個矛盾,一個方法就是使用絞盤上弦,這個時代的神臂弓就是這么做的,所謂神臂,其實就是絞盤,陳憲在和楊家蜜月期的時候,曾經通過楊管家進入楊家軍寨見識過楊家收藏的一架神臂弓(神臂弓其實是弩)
而另外一個方案,就是使用滑輪組,動靜滑輪組讓弩的拉距增大一倍,拉力減小一倍,讓弩弓在人力能夠承受的范圍內,威力大幅增加。
使用滑輪組的好處是,上弦的速度會比使用絞盤更快一些,對于弩機的壓力也比較小。
陳憲要模仿大黑鷹的第二個優點是他的扳機,經過現代設計改進的扳機,比這個時代的傳統扳機能承受更大的拉力,也更穩定。
在材料的使用上,陳憲只能用鋼鐵和木頭來代替現代大黑鷹使用的諸多現代復合材料,這讓仿制弩的重量大幅增加。
經過一個多月的努力,十多次的失敗,陳憲終于成功復制出了滿意的重型大黑鷹弩。
為了打造出合格的彈簧鋼板,陳憲親子動手,嘗試了百煉鋼法,滲碳法等多種工藝,水淬,油淬,雙液淬,回火等多種工藝試驗。
試驗數據記錄了滿滿一本子,最終才找出了最佳的制作工藝。
求活在金朝末年 五十二章:重弩