第十九节 打战能量
作者:法拉第      更新:2017-12-19 12:26      字数:5456

姜海涛在地上画出一个放置在弩机前的新东西:“这叫做箭斗,里面可以放几支箭。”他心里想了想:一张弓,4两箭,现在四张弓,2两箭,二四得八,再考虑效率降低等因素。“先放5支没羽箭,这样我一次就能射出5箭。”

豫瞪大眼睛看着他,井则看着地上的画大声说:“一次射5箭!公子,你这办法真不错。”其他工匠们也开始议论纷纷。轸老头缓缓地说:“可是这把弩拉弦很慢啊。”豫也提出了自己的看法:“碰上敌人,恐怕只能射一次。这弩也挺重的。公子,你是不是要在战车上用它?”“对,就是在战车上,而且只在靠近对方后射一次。这样和用弓相比,是不是能多射杀几个人?”

“未必。”豫立刻表示不同意:“两车相错,弓手至少能射三四箭。用这弩,肯定只能射一次。昨天我们在十弓车弩上用这种棘轮拉弦,扳了十几次吧?”姜海涛回答说:“我估计这个,大概要扳20来次,至少15次。”“这么长时间,战车大概已经跑了近百步,箭已经够不着了,所以肯定只能射一次。可要说能不能多射杀几个敌人,我看也未必。这5支箭都是同时射出的,对方只要用盾挡一次就行了。”

姜海涛一听,感觉自己这办法还真有点像火箭炮对榴弹炮,火力猛但持续时间短,属于一锤子买卖。不过他想出这个方法,主要是为了应付六艺考核。在发现棘轮装置可以方便拉弦后,他立刻想到用这种方法提高弩的拉力。目的呢不是像十弓车弩那样射出一支重箭,也不是像踏张弩那样提高速度,而是射出一堆箭,这样来弥补自己用踏张弩时射速慢的缺点。而且他这办法,完全是针对考核中的一个漏洞:没有规定你只能用一张弓。他也想过弄几把事先张开的弩放到车上,射完一把后直接拿下一把。但这样办,车上得放好几把,太引人注意了。而且拿起弩后,还得放上箭,不如现在这办法更省事。

但这可是自己的小算盘,姜海涛不好意思明说。他必须为自己这个设计找点能上战场的理由。

“你说的这个问题我考虑过了。我打算让战车上的甲士还带着弓,这种弩只是架在车箱的两角。在战车冲锋前,还有转弯等时候,离敌人比较远,就利用这时候拉弦、准备。然后冲向敌人,先用弓射,即将错车时用这弩突然来一下。可以用5支没羽箭射人,也可以换成一种大箭射马。还可以让驭手来射,只要他腾出一只手扣一下扳机。这样,我们战车贴近敌人后的火力不就大大增强了?”

听了他的解释,不少工匠都点点头。姜海涛趁热打铁:“我们现在造一种这样的弩,试一试,还可以继续改进它。比如想办法减小它消耗的青铜,降低重量。我想经过一些改进,它也许能一下射出10支没羽箭。如果你和敌人相距十几步,突然一下射出这么多箭,敌人是不是会很害怕?而且你不用瞄很准,10支箭散出去,只要不是太分散,总有一两支能对准敌人。要是敌人多,那就更好了。如果我瞄准车上的驭手,就会有箭飞向他,也有箭飞向旁边的俩人,一次射三人,对不对?这可以叫做集束箭。”

这说法是姜海涛刚刚从记忆中的霰弹枪上搬来的。霰弹枪,可是在一战的堑壕近战中发挥了很大作用,现代城市战中也在重新看好、研制它。还有一些先进的点面结合系统,就是把步枪、榴弹或霰弹枪结合在一起。他甚至考虑是不是把这些箭换成铜珠,这样数量更多。不过这想法立刻被否决了,因为现在的敌人可不像拿步枪的敌人,而是身上都披着厚厚的“皮”,弓弦提供的能量也远不如火药高。铜珠除非打中敌人的脸,否则没什么作用。其实就算用5支2两没羽箭,他都还担心这6石的弓弦力不够大。

不过这这套说辞确实有道理,而且在工匠们听来非常新颖。姜海涛不免得意起来,继续把自己的设想往理论高度上升。

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“我这是在靠近敌人前,就开始积聚能量,然后到敌人跟前突然释放。其实这种道理,在我们打战时处处都有。我先问你们,如果让你拿一把剑,顶在敌人的皮甲外,然后开始用力刺,你能不能刺穿?”姜海涛看着豫。豫边想边回答说:“嗯,好象不能吧。”“给你一支箭,把箭头顶在皮甲上呢?”“很难,除非像养锜将军那样有劲。”“可是让你把剑尖离开一些,用劲刺过去呢?”“咦,那就应该能刺穿了。”

姜海涛拿起一支箭,模拟刺剑的动作:“你用劲往前送剑,这实际上就是通过手臂上的力量做功,为剑提供能量。用劲越大,往前送的距离越长,积聚的能量就越多,就越容易刺穿皮甲。拉弓射箭,你向后拉弓弦,也是用背部的肌肉、胳膊做功,把能量积聚到弓弦上。松手放箭后,弓弦把它积聚的能量传给了箭。我们造的踏张弩,就是把这个做功的力、距离都变大了,因此积聚的能量更多,箭也就更厉害。”

井插话说:“公子,这也是十弓车弩那么厉害的原因,对吧?”看姜海涛点点头,他接着说:“它是靠更多的人,也就是把做功的力增加很多,来积聚非常高的能量。您这里用棘轮,似乎没有增加力量啊?一个人就能扳动。距离呢?弩臂还是那么长?”看井说着说着皱起眉头,姜海涛说:“哼,不好好学习。再想想,做功时,力和距离应该是什么关系?”“啊!我错了。您扳动摇杆的力确实小了,但做功距离应该是手移动的距离,在摇杆顶部。摇杆如果省力十倍,您扳动的距离就会变大十倍。这把弩,相当于您拉着60斤的弓弦,走了330寸,十个弩臂的长度。”“不错,这样算才对。”

受到姜海涛的表扬后,井很高兴。旁边还没明白的工匠问到底怎么回事,井就得意地向他们解释。豫也明白了这道理,可是他还有疑问:“您拉这么长距离,花费的时间也多了。这样好吗?”

“当然好了。你用剑刺人,拉弓、拉弩,都是在花费时间积聚能量。我们人的力量毕竟有限,在一定时间内可以发出的能量也有限。或者说,我们人的功率有限。”“功率?”“对,就是在一个固定的时间内,发出的能量。比如让你不断地提水,每次提1石,每次提高10寸,你一顿饭的功夫提100次,那你发出的能量就是1000石寸,你的功率是1000石寸每顿饭。如果换成一匹马,让它通过一个滑轮,也提1石,提高10寸,是不是能提更多次?”姜海涛说到这停下来。

大多数工匠奇怪地看着他,因为在他们看来,马提起这1石的东西可太轻了;提的次数,似乎跟马走的速度有关。井想了想回答说:“可以可以,利用杠杆,可以让马走1寸,就把1石的东西提高10寸。这样它只需要走100寸,就和我们人一样,提了100次了。”豫和一些工匠有点明白了。“不错,马能提更多次,比如1000次,那它的功率就是1万石寸每顿饭,相当于10个人。”

虽然对这个新名词,功率,大家有点明白了,但还是不明白这跟打战有什么关系。最后还是豫问了出来:“这功率和打战有什么关系?”

“虽然我们一个人的功率有限,但是做功时间长的话,也能积聚更多能量。刺剑、拉弓,都是花了一眨眼的功夫。踏张弩,要花更长时间挂弦,也就是在一定功率下,花更多时间做功,结果最后输出的能量更大。我在蓼城设计的连杆殳,它为什么好用,就是因为用它的人可以花更多时间转动它,最后再去打敌人。这比以前用的殳做功时间长,能量自然积聚的更多,也就更厉害了。所以我虽然力气小,但转过很多圈以后的殳打过去,到敖也挡不住。还有守城时我们用的累石、檑木,就是我们在打战前花时间搬上城头。它们变高了,也是在积聚一种能量,可以叫做势能。地势高低所包含的能量。从城头落下去的时候,这种势能就变成了撞击敌人能量,累石是动的,可以叫做动能。所以我们在敌人攻城前,就开始积聚能量了,甚至花了几天的时间。累石、檑木准备得多,就是我们积聚的能量多,就更容易守城。你们说是不是?”

说到这,很多人虽然开始明白了点,但又被“势能”、“动能”这俩新名词闹懵了。于是姜海涛又在地上写写画画,向大家传授这两个新概念,以及什么动能势能可以转换、能量是动能势能之和等。随着讲解,大多数工匠慢慢明白了,七嘴八舌地议论起来。原来打战,就是拼能量。你能量高,就更容易刺穿对方的皮甲、木盾。而要想提高能量,不外乎两个办法:一是提高功率,那就是有更多的人,更强壮的人;二是延长做功时间,那就是在战前干些事,把能量储备到一些东西里,比如高处的累石,张开的弩弦。

看着工匠们的讨论,姜海涛心说,你们还不知道可以把能量储存在一种粉末里呢,而且这个能量就是粉末里自己有的,都不用我们人去做功提供,只需要去发掘。今后打战,可不是靠人体肌肉发出的那么点能量,而是靠化学能,甚至原子能!

哎!可惜啊!自己现在只能利用木头弯曲来储存人体那点能量。

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看到工匠们经过讨论,基本上都明白了这个道理,姜海涛对他们能够设计出让自己满意的神臂弩更有信心了。这个“打战能量”学说,还让工匠们感到自己在战争中更重要。井和几个人甚至感觉到,只要自己能积聚好能量,就能像那些强壮的甲士一样战斗。这个先例可是有的:在蓼城操作十弓车弩的,就大多是他们这些工匠,没有甲士。

具体工作交给工匠们后,姜海涛继续练习他那把2石踏张弩。毕竟新设计的神臂弩只是近身一击,更多的箭还是要靠他这张2石踏张弩来一次次射。而且射固定靶,在20步外射战车,他现在的准头还是需要更加稳定才行。横风、战车颠簸还等着他呢。

工匠们的工作也完成得非常好,第二天就拿出了这把神臂弩。姜海涛决定把它称为“6石神臂弩”,而且和大家商定,今后凡是造出的弩,一律用拉力大小和类型来表示,而拉力有两种表示方法,比如双弓踏张弩、2石踏张弩、单弓臂张弩、十弓车弩。利用棘轮装置拉弦的神臂弩,他们准备在经过试用改进后,确定最合适的拉力、尺寸。[注021901]

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[注021901]:历史上的神臂弩,出现在北宋时期,明朝也有。从各种资料上看,他们应该是弓弦拉力在70~118公斤之间的弩,弩臂长度有1米多,弩箭大概20厘米长。这应该还是一种踏张弩(蹶张弩),因为强壮的人提起100多公斤重物,应该没有问题。当然从史书上看,似乎有更大拉力的弩,比如300公斤。这并非不可能,但不会是大量装备的型号。即使100公斤拉力,射20厘米长的小弩箭(重量应该不超过40克),初速也很容易达到90米/秒左右。即使考虑空气阻力,在不超过25°的射角下,它也可以达到400米的射程,最后落地速度还在60米/秒以上。普通弓箭的初速不超过50米/秒,因此这么远的弩箭还是具有足够杀伤力。准确度上,上百米外只可能攻击集团目标,百米之内才能精确射击单个目标。

但是利用棘轮、杠杆机构来降低拉弦的力,在中国古代似乎没有。只有床弩上利用过绞车,不过是杠杆、滑轮机构。

因此姜海涛在这里发明的臂张弩、踏张弩,是抄袭中国古代的臂张弩、蹶张弩,春秋末期已经出现,算不上先进。他和工匠们设计的弩机结构到战国时期就会出现,还算稍微先进点。而姜海涛设计的神臂弩,则要比中国古代的大多数弩更先进一些了,至少在省力上很有进步。它射出的普通箭,速度可以达到84米/秒,比普通弓箭高一倍多,比踏张弩射出的小弩箭还快。前面十弓车弩射出的普通箭,速度速度103米/秒。神臂弩射5支小弩箭,速度也能达到53米/秒。当然,它的固有缺点,即射速低,也被发扬了。