Эпоха Пара

Я паро-панк
и я люблю паро-панк

ПубликацииПубликации ПрограммыПрограммы ИгрыИгры

Как выиграть спор?
если он об истории

Мы знаем, что историки занимаются изучением летописей и археологией.
Но иногда добросовестному историку приходится заниматься и математикой.

Распространёнными являются в основном два метода достижения победы в «научном» споре:

  • давить оппонента мнением авторитетов - и не замечать любые идущие в разрез факты
  • если вышеописанный метод уже использует оппонент против вас - презирать любые авторитеты - и конечно же опять-таки не замечать факты

Оба метода хороши - если цель как следует разругаться. Но что делать, если хочется установить истину?

Действительно, было бы замечательно всегда отстаивать только истину. Но в мире очень много авторитетов, все играют фактами и давно научились скрывать всё идущее вразрез. Как же узнать правду?

Поможет
«Баллистический вычислитель»

Споры об оружии отличаются определённой спецификой. Некоторые становятся даже «извечными». Например, спор что лучше: лук или арбалет? Можно с упоением погрузиться в битву при Креси, при Азенкуре, вспомнить даже морское сражение при Слёйсе. Услышать про рекорды стрельбы - и про развенчание мифов. Но практически никогда ни один из спорщиков не коснётся самого главного - собственно оружия.

Да где ж его взять, это старинное оружие? А для этого вовсе не обязательно иметь таковое в своей коллекции.
Достаточно воспользоваться его математической моделью - и как раз тут выручает «Баллистический вычислитель».

К примеру, согласно древнегреческому инженеру Филону, самые большие, из состоявших на вооружении легионов метательных машин, метали камни весом 26кг на 200м. Узнать какова была их мощь, нам поможет «Баллистический вычислитель». Задаём вес снаряда в 26 кг. Затем попробуем придать ему начальную скорость в 50 м/с, вполне достижимую для торсионной метательной машины. В таблице «Выстрел» по умолчанию уже выставлен угол 45° для броска на максимальную дальность. Нажимаем «Расчёт» и видим: снаряд улетел на 1/4 километра, что заметно дальше сведений Филона. Попробуем выпустить его со скоростью 40 м/с - теперь только 160 м, недолёт почти настолько же, каким был перелёт. Нужное значение скорости примерно посередине - задаём скорость 45 м/с, стреляем - результат 206 м. Правда мы пренебрегли сопротивлением воздуха, но для такой малой скорости и массивного снаряда ошибка будет не более пары процентов.

Расчёт стрельбы катапульты Схема к расчёту стрельбы катапульты для определения её мощности

Заметим, что если нам известно, что угол бросания был не 45° - расчёт надо производить для реального угла. А потом...

...а потом смотрим, какова же мощь метательной машины - она более 26 кило-джоулей. Удобнее выразить это через килограммо-метры - развиваемое машиной усилие почти 2.7 тонны. Да, усилие немалое, но деревянные брусья его вполне могут выдержать. Вообще говоря, деревянные брусья уверенно выдерживают и куда большую нагрузку. А столь любимые греческими и римскими инженерами торсионы вполне могут развить такое усилие без каких-либо проблем - на каждый торсион здесь придётся примерно по 11/2 тонны. К примеру, такие ставят в подвеску современных джипов, и это далеко не предел для этих устройств. Даже древние торсионы могут легко развить мощь на порядок большее. И если сопоставить усилие менее 3 тонн с громадными каменными глыбами, уложенными в основание римских акведуков, то становится ясно что перед нами довольно заурядное техническое устройство античности. И мы вполне может принять как вывод, что подобные орудия могли строиться серийно и быть штатной артиллерией легионов.

Профессор Эндрю Ламберт (Andrew Lambert), в интервью каналу «Дискавери», даже высказал мнение что лучшая метательная машина античности в теории могла выдать до 2.5 мегаДжоулей, чего хватало чтобы метнуть снаряд весом 300 фунтов (почти 136кг) на 3 мили (немного менее 5км, так как очевидно подразумеваются сухопутные мили). Конечно, речь идёт об уникальной машине. И всё же, со всем уважением к английскому профессору, подвергнем его утверждение проверке.

Итак, английский фунт это 453 грамма - что даёт вес снаряда 135.9 кг. Английская сухопутная миля 1609 метров - что даёт 4827 м. Отправляемся в «Баллистический вычислитель», и первым делом находим начальную скорость через энергию машины и вес снаряда - ого, почти 192 м/с ! Это весьма хорошая скорость, однако она не приближается к скорости звука, потому в теории достижима для простого механического устройства - у нас нет достаточных оснований ставить эту скорость под сомнение.

Но смотрим ниже и видим что даже без учёта сопротивления воздуха максимально возможная дальность выстрела 33/4 км. Или 21/3 сухопутных мили. Недолёт составляет 2/3 мили - около километра (!) - а между тем даже для такого броска машина уже должна развивать усилие не менее 255 тонн! А с учётом того, что реальный КПД всегда менее 100% (примечание: кроме тепловых насосов и ещё ряда исключений, для которых допускается КПД более 100% - но на метательные машины и прочую артиллерию это не распространяется), усилие при взводе должно быть ещё больше. Это очень много для деревянной конструкции. Боюсь, что если бы такая машина и была построена и успешно взведена, то ударные усилия при выстреле сломали бы её, расколов деревянные детали. Кстати, подобное произошло с реконструкцией баллисты для документального фильма BBC, давшей трещину при втором выстреле.

Как видим, порой даже уважаемые профессора, в порыве излишнего оптимизма, могут ошибаться. Но если мы не будем верить на слово, а будем проверять всё расчётом, то избежим ошибок неосмотрительного доверия именитым авторитетам. Доверяй, но проверяй - должно стать девизом добросовестного историка.

«Баллистический вычислитель» выручает и если нужно узнать, например, могла ли катапульта перебросить камень через крепостную стену. Для этого смотрим максимальную высоту траектории. Если мы знаем минимальные и максимальные углы возвышения ствола орудия, то «Баллистический вычислитель» покажет нам как высоко и далеко летел его снаряд. И даже сколько времени в полёте он провёл, что то же бывает важно, если речь идёт о стрельбе по подвижной цели.

А вот ещё одна извечная тема споров: лук или арбалет против мушкета? Разумеется, скорость пули больше чем у стрелы, и расчёт выдаст в безвоздушном пространстве такую максимальную дальность для мушкета, которая лучникам и не снилась. Но не спешите признавать поражение - обратите свой взгляд в последний раздел «Баллистического вычислителя», который называется «Дальность прямого выстрела».

Дальность прямого выстрела вычисляется без учёта сопротивления воздуха. Но это почти не влияет на точность, поскольку время полёта снаряда на эту дальность довольно-таки невелико, и воздух не успевает его существенно затормозить.

Теперь определимся с выбором оружия. Рекорд дальности стрельбы из английского лука 225 м. Это простой лук, такой может послать стрелу не более чем на 100 собственных длин. Потому-то его и стремились сделать побольше - даже выше роста стрелка. А составной или композитный лук отдают запасённую энергию гораздо эффективнее, посылая стрелу в полёт на 150 собственных длин. А были и рекордные луки, пускавшие стрелу на 250 собственных длин. Так в середине XVIII века секретарь турецкого посольства явился на соревнование клуба английских лучников с турецким луком, да и пустил стрелу на 450м - то есть ровно вдвое дальше лучшего английского рекорда.

Так с каким луком сравниваем: европейским или азиатским?

С другой стороны мушкет. Есть мнение, что он выстреливал пулю весом до 70г со скоростью 400 м/с. Но это очень хорошая скорость для дымного пороха. А его оптимальный состав изобрёл только Михайло Ломоносов. А до того селитру, уголь и серу смешивали в равных пропорциях, что сильно ослабляло порох - и такую хорошую скорость пуле он при всём желании придать не мог. Куда реалистичнее выглядит оценка для аркебуз в 300 м/с при весе пули в 20г. Хотя и это слишком хорошо для XV века, когда зернёного пороха ещё не было, и потому использовали пороховую мякоть. А с ней скорость была ещё ниже.

Так какого века мушкет и порох возьмём для сравнения?

После того, как определимся с выбором оружия, проводим расчёт. Для лука дальность прямого выстрела разумеется меньше - да только лучник уверенно стрелял навесом. Он видел свою стрелу в полёте и мог вносить поправку в следующий выстрел. Именно такой стрельбе и учились будущие лучники буквально с детства. Потому для лучника мы должны считать эффективной дальностью стрельбы - полную максимальную дальность.

почему мушкетёр не мог стрелять так же далеко как лучник Вот почему мушкетёр не мог стрелять так же далеко как лучник

А мушкетёр? Он мог только прицелиться поверх ствола - значит вынужден был стрелять исключительно прямым выстрелом. И только дальность прямого выстрела мы должны считать эффективной для мушкетного огня. А эта дальность, при всей громыхающей мощи мушкета, почти всегда оказывается меньше чем эффективная дальность полёта стрелы лучника.

Вот мы и снова математически точно доказали свою правоту!

И это красивая победа. Ведь можно отвергать мнение авторитетов, можно ставить под сомнение свидетельства очевидцев - а вот с циферками не поспоришь.

Ну а если кто-то решится возразить Вам - Вы всегда можете дать ему ссылку на эту статью и предложить перепроверить Ваши вычисления в «Баллистическом вычислителе»


16 января 2018г
Алексей «Рекс»
Я люблю паро-панк Поддержи сайт
купи наши игрушки
Письмо
автору
  Поддержи
автора
Сайт существует с 16.12.2017