Текст книги "Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона"

Автор книги: Дмитрий Калюжный

Соавторы: Сергей Валянский
сообщить о нарушении

Текущая страница: 10 (всего у книги 57 страниц) [доступный отрывок для чтения: 21 страниц]

Военная техника

 
Каждое племя спешит со своим оружием в битву,
Римлянин – каждому цель: там стрелы летят отовсюду,
Факелы, камни летят и от воздуха жаркие ядра,
Что расплавляются в нем, разогретые грузным полетом.
Тьмы итурейцев, мидян и вольные шайки арабов,
Грозные луки у всех и стрелы пускают не целясь;
Мечут их в небо они, что над полем раскинулось битвы.
Сыплются смерти с небес; обагрен, не творя преступленья,
Тот чужеземный булат; беззаконие все собралося
К дротикам римским теперь: весь воздух заткан железом,
Мрак над полями навис от стрел, несущихся тучей.
 

Марк Анней Лукан (39–65)

Теперь перейдем к описанию военной техники. Отвлечемся от хронологии, посмотрим, что о ней вообще сообщалось.

Итак, совершенствование лука и пращи привело к изобретению военных машин. Среди них называют катапульты, которые метали стрелы, и баллисты, метавшие камни. Движителем этих машин была упругая сила канатов, свитых из воловьих жил или из волос. Считается, что военные машины – первые приспособления, размеры которых рассчитывались, причем расчетным модулем служила величина отверстия, через которое пропускался канат. Были малые машины, метавшие камни по 0,8 кг весом, но строились и машины внушительных размеров, которые метали камни по 80-120 кг.

Китайский древнейший камнемет представлял собой упругий шест, вкопанный в землю, к которому крепилась праща, несущая «снаряд» – камень. В Европе некое подобие такого камнемета называлось фрондиболой.

Подготовка фрондиболы для переброски снаряда в осажденный город

Мощной метательной машиной для бомбардировки крепостей по высокой траектории и на значительном расстоянии был монанкомн или, по латинским источникам, онагр. В основе этого сооружения лежала очень прочная горизонтальная рама с натянутым внутри него толстым жгутом, скрученным из воловьих жил или волос. В этот канат вставлялся прочный рычаг, к свободному концу которого подвешивалась праща с камнем. Посредством особых приспособлений рычаг заводился вниз, при этом витой канат приходил в боевое положение, затем освобожденный рычаг мгновенно выпрямлялся, а находившийся в праще камень выбрасывался с большой силой.

Палинтон (баллиста) также бил навесным огнем. Это устройство имело более сложную конструкцию. Внутри двух прочных вертикальных рам, по обеим сторонам боевого желоба, имевшего наклон 45°, натягивались толстые канаты. В пучки витых канатов вставлялись прочные рычаги, свободные концы которых соединялись крепкой тетивой, ходившей вдоль боевого желоба. С помощью приспособления натягивали тетиву, при этом рычаг и канаты приводились в боевое положение. Перед тетивой помещали камень. Выстрел производился спуском тетивы: канаты принимали первоначальное положение, тетива выпрямлялась, и камень, следуя направлению боевого желоба, выбрасывался с большой силой.

Если эти устройства были рассчитаны для стрельбы камнями, то евтитон, или катапульта, предназначался для метания дротиков и громадных стрел. Устройство евтитона было близко к палинтону, однако находившийся между рамами желоб был расположен под углом не 45°, а горизонтально. Эта метательная машина использовалась для ведения настильного огня.

Метательные машины, в зависимости от их мощности и характера снарядов (каменные ядра, стрелы, зажигательные сосуды, корзины с ядовитыми змеями, зараженная падаль и т. д.), обслуживались командой от 4 до 10 специально обученных механиков и их помощников. Камнеметы и тяжелые стрелометы предназначались для разрушения не очень прочных укрытий противника, его орудий и кораблей. Легкие стрелометы поражали живую силу противника. Снаряд, выпущенный из метательного устройства, мог точно попадать в цель на дистанции 100–200 шагов, дальность стрельбы составляла около 300 метров. Существовали специальные прицельные приспособления и приборы для изменения траектории.

Историки утверждают, что такую технику имели древние – китайцы, греки и римляне. Но точно о таких же устройствах сообщают средневековые источники, и что важно: только в эту эпоху для их производства были соответствующие материалы, а главное, большое количество городов, населенных ремесленниками, производителями техники. Так что здесь, скорее всего, ошибка в датировке.

Но не менее интересно, что многие военные машины в том виде, как они описаны, в реальном применении или не могли быть полезными, или попросту не могли действовать.

Катапульта в изображении средневековых художников

Например, византийский механик Деметрий Полиоркет изобрел для осады крепостей большое количество осадных сооружений. Среди них были специальные укрытия от метательных снарядов – черепахи для земляных работ, черепахи с таранами, а также галереи, по которым можно было безопасно проходить и возвращаться с этих работ. В это можно поверить. Но самым значительным сооружением, изобретенным Полиоркетом, была гелепола – движущаяся башня пирамидальной формы на восьми больших колесах, окованных железными шинами. Вот возможность построения такой башни представляется весьма сомнительной.

Башня была девятиэтажная, до 35 метров и выше. На каждом этаже располагались камнеметы и стрелометы, а также отряды воинов для штурма крепости. Фасад ее, обращенный к неприятелю, был обшит железным листом, что предохраняло сооружение от зажигательных снарядов. Когда гелепола с помощью 3400 человек пододвигалась вплотную к крепостной стене неприятельского города, а сопротивление защитников было подавлено градом камней и стрел, с гелеполы на стены перекидывались мостки, по которым воины устремлялись на приступ.

Но если земля неровная, ни двигать эту махину, ни управлять ею нельзя. Те, кто это описывал, не знали о трении в осях. Неслучайно сегодня огромные подъемные краны ездят по рельсам, уложенным на ровной местности. Правда, подобные устройства применялись в позднее Средневековье, но были они не столь массивными, имели железные ступицы и оси, и представляли собой, по сути, защищенные тяжелые штурмовые лестницы.

Наряду с динамическими военными приспособлениями, созданными для экономии человеческой силы, описаны иные приспособления, которые можно назвать кинематическими: они служили для преобразования не силы, а движения. Это своего рода автоматы, происхождение которых полагают весьма древним. Вершина военной инженерной мысли античных греков – полибола, метательная машина для горизонтальной автоматической стрельбы. В полиболе натягивание тетивы, подача стрелы и выстрел производились автоматически, с помощью бесконечной цепи, которая приводилась в движение вращением особого ворота.

Основным оружием дальнего действия и греков и римлян служила машина, напоминающая артиллерийскую установку, в которой использовалась не сила взрывчатого вещества, а упругость скрученных веревок. Историки утверждают, что установки подобного рода были изобретены в начале IV века до н. э. После целого ряда усовершенствований они стали бросать камень весом до 30 килограммов на расстояние 180 метров. Архимед, говорят, значительно усовершенствовал конструкцию таких механизмов.

В дальнейшем Ктесибий (приблизительно 100–150 года до н. э.) и Фило из Византии (примерно 180 год до н. э., весьма недостоверные даты) пытались усовершенствовать подобную артиллерию. Фило, в частности, предлагал заменить скрученные веревки бронзовыми пружинами или сжатым воздухом. Ни одна из этих попыток не увенчалась успехом, так, может быть, многие из описаний – плод труда научно-технических «фантазеров» Средних веков?…

В 1982–1983 годах журнал «Техника и Наука» провел дискуссию, обсудив достоверность сообщений о военной технике древности. Начал дискуссию Д. Зенин (№ 5, 1982), объявивший военные машины античных и татаромонгольских воинов вымыслом, затем к ней присоединились военные, историки и просто рукастые ребята, не поленившиеся собрать катапульту.

И. Старшинов, поддерживая традиционную версию истории военной техники, пишет:

«…Непонятно, что хочет сказать Д. Зенин, приводя величину импульса силы: то, что выбрасывание более тяжелых снарядов требует и большего импульса силы, ясно и без того. Очевидно, правильная постановка вопроса будет следующей: могла ли аккумулирующая система, использованная в машине, накопить энергию, необходимую для вылета снаряда с определенной скоростью. Но этот вопрос Д. Зенин обходит молчанием. Вместе с тем в свое время П. Львовским были проведены достаточно глубокие теоретические исследования устройства торсионных машин (баллист и катапульт), на основании которых им были выведены формулы, позволяющие оценить не только дальнобойность орудий и скорость вылета снаряда из установки, но и такие характеристики, как вес и размеры этих орудий, а также силу, которую необходимо приложить для взвода устройства…

Учитывая, что знания древних по баллистике находились на довольно низком уровне, Львовский вполне резонно предположил, что основным видом стрельбы из метательных машин должна быть прямая наводка, в силу чего угол вылета снаряда из установки был, в общем, небольшим (очевидно, не более 20–25°). Приняв этот угол равным 20°, Львовский получил, что скорость вылета снаряда составляла для катапульт 44 ± 4 м/с и для баллист 65 ± 5 м/с. Соответственно дальность полета снаряда была 100–150 м для катапульт и 230–320 м для баллист. Это, в общем, не так уж мало, особенно если учесть, что дальнобойность античного лука не превышала 100 м.

Если считать, что метательная машина взводится механизмом с передаточным отношением 1:4 и что максимальная сила, развиваемая человеком, составляет 80 кгс и непосредственно на взводе машины работают 4 человека, то получаем, что этих усилий достаточно для стрельбы катапульт, метающих снаряды весом до 30 кг, и баллист, метающих снаряды весом до 2 кг. Кроме того, более сложные передаточные устройства, а также большее количество обслуживающего персонала делает возможной эксплуатацию более мощных машин. Так что в машинах Архимеда, метавших камни весом до 80 кг, нет ничего неправдоподобного, хотя результаты, показанные ими, были для своего времени безусловно рекордными».

Подполковник П. Солонарь, отвечая, сообщает такое мнение:

«Труд, затраченный П. Львовским, бесспорно, заслуживает самого глубокого признания, но для баллист не учтен опрокидывающий момент, возникающий при соприкосновении метательного рычага с опорной балкой при выстреле, и такой важный компонент, как сопротивление воздуха снаряду. Кроме того, П. Львовский своими расчетами прежде всего доказал, что более или менее транспортабельными были весьма посредственные установки, рассчитанные на вес снаряда до 5 кг. Если бы снаряды этой массы могли поражать групповую цель, применение метательных установок было бы вполне рентабельно.

Создание же деревянного сооружений массой в 9,6 т, способного переносить ударные нагрузки, при всем уважении к гению Архимеда находится до сего времени за пределами даже наших технических возможностей.

Само использование «сложных передаточных устройств» делает систему мало пригодной для боевого использования по причине низкой надежности. Уровень сложности техники должен соответствовать уровню подготовки обслуживающего штата.

Конечно, с позиций последней четверти XX века вес боевой системы в 0,5 т можно считать умеренным, особенно если ее поставить на колеса с пневматическими шинами, но время вероятного практического их применения было эпохой деревянных ободов, к тому же отсутствовали амортизаторы, я уже не говорю о дорожных покрытиях. Кроме того, большие габариты чудо-машины ограничивали маневр, исключая всякую неожиданность для противника. И поэтому для ведения боя совершенно бесполезны».

Далее П. Солонарь высказывает сомнения в пользе метательных машин при осаде крепостей, кроме случаев использования зажигательных снарядов, и пишет:

«Применение установок в полевых сражениях более чем бесперспективно, поскольку предельная дальность стрельбы этих грозных орудий – 150–250 м – расстояние, которое легкая конница, рыцари и пехота пройдут за считанные минуты. Поэтому если первый залп и выведет из строя несколько бойцов противника, то второго залпа не будет, ибо, пока прислуга будет перезаряжать свои орудия, атакующие успеют подойти к противнику вплотную и вступить в рукопашную.

Обеспечение переправ при указанных расчетных дальностях стрельбы представляется бесполезным.

Защита берегов от высадки десантов могла бы иметь место, если бы обороняющимся заранее было известно точное место высадки десанта, и одного залпа установок было бы достаточно для нанесения ощутимых потерь десантно-высадочным средствам противника. Но поскольку уже первый залп выдавал бы присутствие грозного оружия, то перенос плацдарма метров на пятьсот полностью выводил бы десантников из-под обстрела.

Утверждения о хорошей обученности и большом опыте осад и штурмов, которым обладали рыцари и кнехты (активные бойцы Средневековья), не верно. Рыцари обучались в домашних условиях как единоборцы, так же подготавливались и стрелки, кнехтов никто ничему не учил.

Штурмы стали возможными только с появлением взрывчатых веществ, до этого осадное дело сводилось к разорению окрестностей и прекращению подвоза продовольствия блокированному объекту.

К сожалению, во многих средневековых трактатах, на миниатюрах и даже иконах встречаются изображения метательных машин. Они попали даже в Московский лицевой свод XV века. Но все установки выглядят, несмотря на кажущуюся достоверность, очень подозрительно. В тех же источниках содержатся куда более фантастические сведения: плавающие сапоги, колесницы с серпами, пушки, стреляющие за угол, рекомендации в морском бою обстреливать корабли противника бочками с жидким мылом, «дабы сделать палубу скользкой», и многие другие «для ратных дел пользительные предположения».

В заключение автор отмечает, что на рисунках метательные машины подкупают кажущейся простотой конструкции, а поэтому легко воспринимаются за объективно существовавшие, хотя все попытки изготовления аналогов не удались.

О такой попытке изготовить аналог сообщает в журнале «Техника и Наука» (№ 4, 1983) Д. Баранов из г. Полоцка Витебской обл.

«С интересом прочитав статью Д. Зенина «Артиллерия древних: правда и вымысел», я стал размышлять, возможно ли принять на веру столь смелую гипотезу, отрицающую то, что с детских уроков истории не вызывало сомнения. Когда мое мнение стало склоняться на сторону автора статьи, я призвал на помощь знакомых и друзей. Завязался спор. Говорили много, долго спорили, но к общему мнению так и не пришли. Тогда одному из нас пришла в голову блестящая идея: на практике проверить действие грозной китайской техники, которую, по мнению историков, использовали монголо-татары при взятии русских городов.

Препятствий к опыту мы не видели, так как у нас в ту пору шла реконструкция соседнего поселка, и материалы для эксперимента были, как говорится, под рукой. Конечно, выйные связки буйвола нам взять было неоткуда, да и женских волос в нужном количестве достать довольно сложно, но выход найти удалось. Я предложил использовать белую резину. Если с ее помощью запускают планеры, то груз в 32 кг, как мне казалось, можно закинуть куда угодно.

Раму, рычаг с подвижной опорой и стопорную балку мы сколотили довольно быстро. За образец была взята катапульта из учебника истории для 5-го класса. Правда, вместо классической ложки мы сделали маленький ящичек по размерам стандартного кирпича. Не мудрствуя лукаво, определили размеры сооружения: рама – 2 1,5 м, П-образная рама со стопорной балкой – 1,5 м, рычаг – 2 м. Кроме рычага, все детали пилили из бревен 0,2 х 0,2 м. Для рычага использовали доску 0,15 • 0,1 м. Три часа дружной работы, и «чудо античной и батыевой техники» было готово. Изделие получилось внушительное.

Испытания начали сразу же, но… первый амортизатор оказался слабым. Добавили еще по 5 резиновых лент. Взвели устройство, выстрелили – верх рычага улетел вместе с кирпичом метров на 25. Нарастили рычаг крюком, а кирпич положили в авоську. Приготовились ко второму выстрелу. Залп! Кирпич прорвал авоську, а рычаг сломался посередине. Пришлось ставить балку, как на раме.

Так выглядело орудие, сооруженное для эксперимента.

Амортизатор снова нарастили. Очередной выстрел снес вместе со скобами стопорную балку. Нам потребовался час, чтобы усилить конструкцию, но эффект был тот же, рычаг сворачивал стопорную балку, а кирпич не летел дальше 30 м. Вдобавок ко всему сооружение после каждого выстрела подпрыгивало и расшатывалось. Даже если бы оно и стреляло как следует, то сомневаюсь, что из него можно было целиться. Вот так я убедился, что спор о мощности и эффективности этих машин беспочвен».

В Западной Европе в XIII–XIV веках применялись следующие виды осадных орудий: тараны, метательные орудия (онагры, баллисты, катапульты, гигантские арбалеты и т. д.). Для разрушения зубцов крепостной стены использовали специальные крюки-разрушители (подвешенная на стояке-раме длинная жердь с крюками на конце). Крепостные стены преодолевались с помощью подвижных деревянных башен, имевших несколько этажей с откидными мостиками для выхода на стену, с которых перебрасывались лестницы с крючьями на вражеские стены (подобные гелеполам). Использовались штурмовые лестницы – самбук. А нам говорят, что все это было придумано античными механиками Древней Греции.

При подходе к укреплениям атакующие прикрывались переносными или передвижными (на катках или колесах) щитами и винеями. Щиты защищали атакующих только с фронта, а винея, представлявшая собой крытый ход, – с боков и сверху. По мере продвижения винеи вперед к ней сзади приставлялись новые звенья. Опять, считай, украли у античных механиков.

В морских сражениях участвовали весельные (или парусно-весельные) боевые корабли с заостренными бивнями в носовой части, которыми таранили суда противника. На больших судах устанавливались также метательные механизмы, обычно швырявшие разнообразные зажигательные снаряды. Здесь, по сравнению с античностью, новое – только зажигательные снаряды.

Средневековые метательные машины строились по тем же принципам, что и античные, но менялись их типы, габариты, метаемые объекты, скорострельность. Легко понять, что какая-то часть Средневековья и была этой мифической античностью, а развитие техники шло эволюционным путем. В частности, фрондибола была той же античной метательной машиной, только снабженной противовесом. Аркбаллиста была комбинацией мощного лука с лебедкой для натягивания тетивы. Более тяжелой машиной для метания стрел была бриколь – в ней использовалась упругость дерева.

Два слова о Китае. Одни историки уверяют, что китайцы к VII-Х векам самостоятельно выработали основные типы военных машин, а наибольшего расцвета в их производстве достигли в Х-XII веках, и что из Китая эти машины попали в Среднюю Азию. Другие историки говорят, что среднеазиатские страны имели метательные машины греческого происхождения, полученные из Византии.

Но этого мало: оказывается, некоторые типы камнеметов, построенные в Китае, назывались «мусульманскими»! Тут ситуация становится такой удивительной, что невольно вспоминается фраза Алисы из книжки Льюиса Кэрролла: «Чем дальше, тем страньше», – в начале XIII века с китайской военной техникой ознакомились монголы, а в середине того же века монгольский богдыхан Хубилай начал войну с Китаем и применил против него «мусульманские» метательные машины, а затем, говорят, монголы напали и на Русь, имея китайские машины. Так кто, у кого и что заимствовал?…

Переход к огнестрельному оружию поставил перед механиками новые задачи: улучшение техники изготовления стволов, обеспечение их прочности и точности стрельбы. Само открытие пороха явилось, по-видимому, результатом деятельности техников разных стран, которые довольно долго искали что-то подобное. Так, в последней четверти VII века византийцы впервые применили «живой», или «греческий огонь».

Изобрел его якобы сирийский мастер Каллиник в 671 году, и вплоть до XII века византийцы сохраняли в тайне секрет его изготовления. «Греческий огонь» включал предположительно смесь селитры, серы, нефти, смолы, канифоли и некоторых других веществ. Он не тонул и не гасился водой. На флоте для его метания использовались бочки, стеклянные и жестяные шары, а также специальные медные трубы, с помощью которых зажигательная жидкость выпускалась на корабли или войска противника в виде пылающих струй. Эти средневековые огнеметы назывались ручными сифонами, модфами, смаговницами, пламенными рогами.

«Греческий огонь» потерял свое значение лишь с появлением огнестрельного оружия, но сам, конечно, был его предтечей.

Тут опять нужно вспомнить о Китае. Считается, что почти одновременно с появлением в Византии «греческого огня» в китайском алхимическом сочинении был описан горючий состав из серы, селитры и древесного угля. К началу Х века порох в Китае не только уже изобрели, но и начали применять в военных целях. Но нам известна достоверная история, согласно которой иезуиты, пришедшие из Европы, помогали китайцам лить пушки.

Странно получается. За что не возьмись нам говорят: «Да в Китае это уже тысячу лет назад знали». Но где последствия китайского творчества? Когда европейцы пришли в Китай, то им пришлось учить местных жителей почти всему заново.

Изобретателями пороха считали естествоиспытателя Роджера Бэкона, монаха Бертольда Шварца, а также некоторых алхимиков. Так же, как и на Востоке, в Европе в начале XIV века появляется огнестрельное оружие. Уже через несколько десятилетий англичане под предводительством короля Эдуарда III обстреляли город Кале. Одновременно огнестрельное оружие попадает и на Русь, сначала с Запада, а затем и с Востока. Соответственно тут образуются и разные военные термины: гарматы и тюфяки. Спустя сто лет на Руси уже строили свои пушки весом до 300 кг из железных полос, сваренных в полый цилиндр и скрепленных обручами.

Однако результативность нового оружия была небольшой. Так, во время обороны Галича осаждавшие применили артиллерию. «Но ни во что же бысть се им, – писал летописец, – божиею благодатию не убиша бо никого же…» Так было не только на Руси: первые пушки если и убивали кого-либо наверняка, то в первую очередь пушкарей. Все это привело к необходимости создания новой технологии: от сварки полос перешли к отливке и к сверлению заготовок. Таким образом, можно считать, что рядом с поршневым насосом именно пушка стоит у колыбели паровой машины.

Обработка орудийных и ружейных стволов стимулировала развитие металлообработки и подъемной техники. Повысилась роль металла: части машин становятся не деревянными, а преимущественно металлическими.

В целом производство машин, конечно, зависело от качества материалов и их наличия. Но дело не только в этом. Видимыми и невидимыми нитями само конструирование машин с самого начала было связано с естествознанием, математикой, искусством – со всеми направлениями развития человеческой культуры. Это достаточная причина для того, чтобы, занимаясь хронологией, анализировать все направления человеческой культуры, выискивая взаимосвязи и закономерности их совместного развития.