【北朝闲聊】从弩炮到滑轮弓，聊聊冷兵器时代的东西方弓弩那些事儿

将以遗所思：玩罗马全战2的时候，被弩炮打成狗，查了查wiki百科发现弩炮是一种异常精准的武器，后来因为维护成本太高被淘汰了，感觉比人力投石机先进太多了。除了成本问题，这东西还有什么别的缺点嘛？
zi_：弩炮？至少中世纪还有的是弩炮啊，直到14~15世纪以后，加农炮出来了，谁还用那玩意？
黑武士：应当反过来问，投石机有啥优缺点。投石机是可以大型化的，但是精度低，弩炮就是和这个互补。
深潜者：罗马式的扭力弹簧弩炮与国朝的床弩比如何？
黑武士：扭力弹簧可以大型化，也就是调整大小很方便。复合弓弩也能放大，还能上双弓三弓。总体来说，这两个东西是一个定位，床子弩完全可以称为弩炮。
这是两种技术路线，床弩在同样发射能力下，简单轻便许多，三弓床子弩的射程是扭力弹簧弩炮达不到的。
深潜者：扭力弹簧弩炮优势就是可以在攻城战时急造（当然重要部件得自带），代价是更笨重？
罗马人用扭力弹簧是不是与他们造不出那么大的弓有关？
黑武士：西方也有复合弓，但是似乎没掌握弓的放大技巧，据说也缺乏漆。
可以认为，100公斤级别的弩炮，用神臂弓时代的技术，可能10公斤就可以了。
前者只能是群组武器，后者具备更好的携带性能。
复合弓材料比单体弓的蓄能性能高出一倍多，从初速就能判断。所以即使放大过程中，会产生性能下降，也比单体材料好许多。
▲扭力弹簧弩炮，图/网络。
深潜者：不是说高磅数时英国长弓比复合弓更好吗？有没有可能用紫杉木造床弩？还是说超高磅数与高磅数还不一样。
黑武士：三弓床子弩的最后一个弓，必须要复合材料，前面两个可能用单体就行。
三个弓之间，工作状态完全不同，所以通过优化，是能够从700步达到1000步的。
从电视节目看，那个老师傅并不懂弓箭的原理，也不知道调节。不过我国的环境不允许我们做这些尝试
深潜者：所以我一贯都是寻找外国人的翻译文，毕竟他们有条件玩这个古代重演。
黑武士：国内的水平也会提高的。以后比较接近古代真相的复合弓，肯定会出现。
我也相信，复合弓能够通过调整制造工艺适应从单兵弓到弩炮的这么大跨度的需求复合弓的工艺上的最大优势就是可以调节拉力和拉距，所以能够发挥材料的最大潜能。
以我对木工的了解，如果新到一个地方，现场砍伐木材造弩炮，是不现实的。木材需要挑选，一些受力大的部件肯定需要不变形的硬木，而木材砍伐自然干燥需要几个月到几年，如果掌握干燥窑的技术，在窑内处理也需要半个月。
即使是更粗放的大型投石机，可能也需要对材质的要求。
▲投石机，图/网络。
复合弓的优势就是初速高，在低速区和杉木弓自然是没区别的。
以神臂弓射程240步，三弓床子弩射程1000步为条件，射程4倍，初速粗略可以认为是2倍，那么大小悬殊的这两个弓的初速是基本相等的。
在拉距不变的情况下，加大弓力，必然需要加大材料的量，如果加厚，可能会造成性能下降，加宽估计影响小，马黄弩的造型，可能就是这个需要造成的。结论就是复合弓并无加大就必然性能下降的技术陷阱。
生物材料都有耐用性的和弹性恢复的问题，短时间几次全循环，可能就会造成材料永久损坏，所以连珠箭和密集发射，都是需要尽量避免的。只有现代材料或者钢，耐用性才能无所顾忌。
将以遗所思：床子弩的精度和弩炮比起来呢？
黑武士：这两者精度应当没本质的区别。
弹弓和弓都可以达到10米外命中硬币，也就是精度是1000分之一射程。当然最终影响精度的因素很多。
以现代武器来说，迫击炮的方向精度150分之一射程，普通半自动手枪是300分之一，至于排队射击时代的步枪，可能是100分之一，精度明显不如弓弩。
但是任何投射武器飞行弹道，都是一个喇叭形状的，越远喇叭口越开。而且有一个拐点，超过这个射程以后，精度急剧下降。
弩炮是远程武器，很可能在这个拐点之外射击，那么精度就难说了。弩炮常用于投射石弹和短矛，而床弩基本只用于投射巨型箭矢，按说床弩也能用于投射石头砖头之类的，估计是使用成本高，而不值得在箭矢方面省钱。
▲床子弩，图/网络。
faerieisland：得看环境吧。英国不是以阴雨著名么……
深潜者：貌似不光是环境的原因，用150磅弓发射低速重穿甲箭的话，紫杉木单材弓就是比复合弓好。150磅复合弓的优势在于更高速、更轻些的箭。
李德胜：扭力弹簧是用公牛的生殖器做的，所以保养替换都极其麻烦。
欢乐原始人：玩儿弹弓么？弹弓除了威力弱还有个大问题你猜是啥？弩炮和弹弓的这个问题性质是一样的。
九百九十九年人参兄：猜不出…….
欢乐原始人：一看就是好孩纸，不常玩儿不让家里破财的玩具。弹弓的皮筋不耐用呀。弹弓的皮筋寿命跟弓片比很短的。玩儿得勤一两个月必换皮筋。就是最爽的加拿大猛禽一年差不多也得换。古代弩炮的皮筋是生物材料，弹性保持不了多久的，对环境的敏感程度比弓高很多。而皮筋，在古代不说贵，弄出来和保管都特麻烦。
drakecat：维护成本太高？这东西可算是冷兵器时代少有的模块化武器了。与中国的大型床弩 相比，弩炮的维护和保养更容易一些，制作也简单的多。
九百九十九年人参兄：厂矿企业子弟，皮筋橡皮好搞，弓这种大高上真心没玩过+现在穷还是玩不起。我还真没注意皮筋的耐久，向来是揣个1米半米的（废弃自行车内带）随用随取。
faerieisland：厂矿企业，竹片子也不少吧。
我在乡下用过的最好的材料，是一种叫做ken nai li （也许是鹅耳枥之类的吧）的木头。亲戚用来做捞网杆子的。木头呈浅棕红色，弹性极好。
我们那里，弹弓皮筋有三种材料，一种是最常见的，女孩子扎头发的皮箍箍（皮筋）；一种是自行车的内胎；一种是胶皮管子（打吊针的时候，扎手腕上的那种管子）。还有用松紧带的，胶皮管子性能最好。
欢乐原始人：性能最好的是现在健身用的粗胶管。我这个月刚拉断一根。才用了20多天。医用胶管天天玩的话也差不多这么多天换皮筋。还说弩炮吧。保养好点角弓基本都能造个百年，弩炮的牛筋用不用都得年年换，这花销就不说了，多麻烦呀。
橙色指挥官：胶皮管子质量最好，那时班上一女生的老妈是护士长，每次班上的军火小作坊开工期间，她就吃香了。
faerieisland：小时候看彩图世界五千年，说迦太基妇女把头发都剪下来弹石头，砸罗马人。
欢乐原始人：头发无弹性，做弓弦用的。
深潜者：“以神臂弓射程240步，三弓床子弩射程1000步为条件，射程4倍，初速粗略可以认为是2倍”。
这个论断我总觉得有问题，神臂弩的初速应该能达到75m/s吧？三弓床子弩难道能上150m/s？这根本不可能吧？能上500fps的弓就算现在也很难造出来吧？现在还有复材和滑轮呢！床弩的射程应该是靠升力飘出来的吧？
黑武士：三弓床子弩的绕线，你可以去看看，那个最后一道就等于是动滑轮。我估计这个弦和弓的摩损会比较显著，预计寿命很短。
深潜者：脑洞一下拿这个原理或许可以做个单兵用三弓钢弩，用钢的话，弩臂的磨损与寿命应该就不是问题了。而钢蓄能密度不足导致难以发射高初速箭的缺点，可以靠这个绕线方式解决。除了重些外，或许能达到滑轮弩的性能。
黑武士：既然知道滑轮原理，直接用钢滑轮弩不就行了么？如果钢材特性比较好，预计初速可达90米每秒，比神臂弓要强。
我估计扭杆弹簧弩原理可行的话，加上滑轮效应，初速可上150。
三弓弩太复杂了，而且消耗太贵，最多可以用于狙击重要目标，战略武器的话，再贵都值得。
深潜者：人类很早很早不就发现了滑轮的原理了吗？但滑轮弓的应用则非常非常晚呀！所以滑轮弓的技术细节可能非常复杂。不是能造三弓弩的技术水平就能搞定的。
黑武士：三弓床子弩直接就是在弓和弦上面磨，高压力高相对速度，这个磨损量估计是非常厉害的。所以中国人不拿这个武器投掷石弹，因为性价比不行。当然，也可能有些关键技术在公开书籍上面没体现出来，否则早就泛滥了。
钢滑轮的话，磨损应当小许多。对现代人来说，钢铁的简单构件，要比复合弓工艺简单太多了。
电视和网络中，复原床弩的，都是直接拿滑轮代替了绕组，这种做法也是能原谅的。
深潜者：最早的滑轮弓是什么时候出现的？这东西古代（17世纪以前）应该就有了吧？
黑武士：现代滑轮弓有4种类型，其中双轮结构的应当最容易想到，其他类型的偏心轮难度大了许多。
对各类材料的统计，想必是有兴趣的，其中现代弹簧钢的储能性能比意大利紫杉略好，复合弓材料的各个组成部分有，但是合成整体没有。
从中可以看到，玻璃纤维复合材料的储能密度比紫杉高出接近10倍。但是现代滑轮弓应当还是以省力为主，并未发挥这个材料的极限性能。
网络中很难找到滑轮弓的历史资料，而且还有明显的名词混淆。
滑轮弓应当归类于组合弓，传统的反曲复合弓和土耳其三角弓之类是复合弓，紫杉长弓之类属于单体弓，还有叠片弓，这样主要有4类吧。
复合弓性能比较好，除了储能密度比较高以外，还在结构方面有取巧的地方。弩炮的扭力弹簧，在单纯储能性能方面并无优势，但是合成整体以后，表现就接近复合弓。这个牛筋的储能密度，在上面资料中有的，皮绳和毛发之类 数据没有。
传统中国的框锯，就是用麻绳来调解松紧度的，也能看到扭力弹簧的效应。
中国是三弓床子弩，实际效果就是滑轮。西方自从有了火枪，对弓弩的发展劲头就小了。现代这样花样丰富，很可能是民间爱好者造成的。
穿越人士应用滑轮，应当是利用其弓弦磨损小的优势。仅仅从制作来说，难度应当不大，滚珠轴承可能搞不定，但是油脂润滑的片式轴承应当不难，甚至可能不需要滑轮有多圆都行。
枪战南京孔二姐：说到这个，也许可以用柱状滚轴？不过滑轮自重如果太大，放在弓梢上会不会影响效果？用硬木或者大直径的兽角不知道行不行。（这玩意儿还得做的扁）
黑武士：传统木钻，就是木材做的轴，当然那个压力不大。用硬木是可以的，只是性能差些，比较涩。
滚柱轴承和滚珠轴承一样，负荷还能大些，就是在古代初期条件下比较困难。
熊猫宝宝：这个好玩。
黑武士：这是木质的单体弓的偏架弩？性能如何？
九百九十九年人参兄：不是偏架，这是腹弩。使用弩炮简化发射机构，但弹性体是弓，是弩炮的前身，这玩意还是平着放的。
偏架弩其实是加了弩机的片箭。
黑武士：那么后面的半月形状构件何种用途？应当是应用了棘轮上弦装置，这个并非弩炮独有。
九百九十九年人参兄：腹弩，弩炮的直系长辈。没有棘轮，只有齿条自锁机构。
因为强化弹性体的时候点错科技树，歪倒弩炮分支去了。
棘轮止退机构是通用科技。我国也用讲的少而已（有若干青铜棘轮组出土）。
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