ХLegio 2.0 / Метательные машины / Античность / Ручные метательные машины Античности

Ручные метательные машины Античности

А. Зорич, И. Каюмов

1. Гастрафет

 

Гастрафет в узком смысле слова является ранним греческим аналогом арбалета (Рис. 1). Поскольку по принципам действия и основным деталям гастрафет идентичен более крупным станковым лукам, под "гастрафетами" мы, вообще говоря, понимаем все двухплечевые тенсионные метательные машины (см. Классификацию метательных машин; той же терминологии придерживается и античный механик Битон, который называет Зопира Тарентского (ок. 400-350 гг. до н.э.) выдающимся строителем "гастрафетов" – мощных станковых стрелометов и камнеметов на основе большого лука). Однако, в данной статье из всех разновидностей двухплечевых тенсионных метательных машин нами будет подробно рассмотрен лишь гастрафет в узком смысле слова, т.е. его базовый, ручной вариант.

 

Гастрафет. Общий вид

Рис. 1. Гастрафет. Общий вид

 

Гастрафет (греч. γαστραφέτης – gastraphetes, "брюшной лук" или, точнее, "метатель животом") был изобретен приблизительно в 400 г. до н.э. Сиракузский тиран Дионисий готовил город к обороне от карфагенского вторжения. Дело намечалось серьезное. В Сиракузы были приглашены лучшие механики и инженеры греческого мира. Результатом мозгового штурма явился гастрафет – ручное метательное оружие на основе мощного лука. У Диодора упоминается осада крепости Мотия на западном берегу Сицилии в 397 г. до н.э., когда участие в бою приняли некие новые метательные машины, с помощью которых было отбито нападение флота известного карфагенского полководца Гимилькона. Принято считать, что этой военной новинкой стали именно гастрафеты.

Единственным греческим источником, который содержит подробное описание этого оружия, является трактат Герона "Belopoeica" (Ηρωνος Κτησιβιον Βελοποιικα). Своеобразное греческое название трактата переводится примерно как "Героновская редакция "Устройства метательных машин" Ктесибия", но чаще западные исследователи переводят достаточно вольно и компактно – "Об артиллерии", а иногда оставляют без перевода. В русской традиции принято "Об изготовлении метательных орудий" или короче – "О метательных машинах". Этому трактату и следуют современные технические описания и реконструкции гастрафета.

Двумя основными частями гастрафета являются деревянный ствол и тугой композитный лук. Ствол, в свою очередь, состоит из двух частей. К нижней, неподвижной части, ложу (греч. συριγξ), крепится лук. Верхняя, подвижная часть – затвор (греч. διωστρα) имеет примерно ту же длину, что и ложе, и свободно скользит вдоль него. Затвор крепится к ложу при помощи рейки, имеющей профиль "ласточкин хвост" (трапеция), которая входит в паз соответствующего профиля (охватывающий ласточкин хвост, профили см. рис. 3 справа вверху), собранный из двух реек на ложе. На ложе прикреплены два прямых храповика, а на затворе – собачки, входящие в зацепление с зубьями храповиков и удерживающие затвор во взведенном положении. Также на затворе установлен спусковой механизм, состоящий из качающейся клешни, зацепляющей тетиву, и расположенного перпендикулярно продольной оси затвора спускового рычага. Отведя этот рычаг назад и тем самым убрав его из-под тыльной стороны клешни, стрелок освобождал тетиву и производил выстрел. И храповики, и собачки, и спусковой механизм изготовлялись из металла, скорее всего из бронзы (рис. 2 и 3).

 

Рис. 2. Гастрафет (чертеж Э. У. Марсдена)

 

Рис. 3. Гастрафет (по Шрамму)

 

В казенной части ложе гастрафета имело горизонтально прикрепленный дуговой сегмент (греч. καταγωγις) с ручками. Этот сегмент служил для того, чтобы заряжать гастрафет. Дело в том, что лук у гастрафета для повышения мощности был специально сделан очень тугим и натянуть его руками не представлялось возможным. Поэтому заряжали гастрафет, навалившись животом на казенную часть с дуговым сегментом, а противоположный конец с выступающим вперед затвором уперев в землю (рис. 4). При этом затвор начинал скользить назад до тех пор, пока собачки не входили в зацепление с какой-либо парой зубьев на прямых храповиках, прикрепленных к ложу. Стрелок помещал стрелу в продольный пропил на верхней поверхности затвора перед тетивой, целился и, отведя спусковой рычаг назад, производил выстрел.

 

Рис. 4. Заряжание гастрафета (по Шрамму)

 

Поскольку главным "энергоносителем" гастрафета является лук, его характеристики представляют основной интерес для оценки эффективности данного оружия. По мнению немецкого исследователя начала XX в. Э. Шрамма, луки всех античных тенсионных машин были изготовлены из упругой стали и имели палинтонную форму, то есть в свободном состоянии их плечи прогибались вперед, выступая за касательную, проведенную к центральной точке лука (см. рис. 5). Исходя именно из этого предположения, Шрамм изготавливал свои модели гастрафетов в первой четверти XX в.

 

Рис. 5. Лук палинтонной формы (по Марсдену)

 

По мнению современного исследователя Э. У. Марсдена, предположение о материале лука является ошибочным. Опровергая Шрамма, Марсден рассуждает следующим образом. Если бы еще на рубеже V и IV вв., во время изобретения гастрафета, в нем был применен металлический лук, едва ли несколькими веками позже механик Филон, описывая в своей "Belopoeica" чудо-машину Ктесибия, стал бы дивиться бронзовым пружинам вместо традиционных органиковолоконных торсионов. Экспериментальная машина Ктесибия с бронзовыми пружинами, по мнению Марсдена, была единственным в своем роде орудием, удивлявшим именно смелостью инженерного замысла: попыткой использовать для метания снарядов упругость металла, а не торсионов из жил животных или человеческих волос. А если бы в гастрафетах и других тенсионных приспособлениях издревле использовался металл, да не просто металл, а упругая (т. е. низкоуглеродистая) сталь, то более поздняя машина Ктесибия на бронзовых упругих элементах смотрелась бы скорее архаизмом, неуклюжим паллиативом, нежели технической новацией.

Сомнения вызывает также и адекватность технологического уровня античной металлургии V-IV вв. поставленной задаче – изготовлению прочных и гибких стальных полос длиной до метра и более.

Наконец, если бы упругость металла удалось использовать еще в гастрафетах, не вполне убедительно смотрелся бы имевший в действительности место переход на торсионные машины. Одно дело перейти от композиционных луков к торсионам – здесь налицо очевидный выигрыш в мощности. Другое дело – изначально располагать стальными луками, имеющими значительный конструктивный резерв повышения мощности и ставящими под вопрос целесообразность использования торсионов вообще.

Таким образом, следует остановиться на вполне разумном и логичном предположении, что в гастрафете использовался именно мощный композиционный лук и ничто иное. Этот лук, согласно общераспространенному мнению, пришел в Грецию из Скифии и состоял из трех основных слоев.

Основанием и центральным слоем такого лука служила деревянная заготовка соответствующей формы. Изнутри заготовка обклеивалась роговыми пластинками, снаружи – сухожилиями крупных рогатых животных (см. рис. 6).

 

Рис. 6. Композиционный лук (по Э.Макьюэну, Р.Л.Миллеру, К.Бергману)

 

Такая конструкция гарантирует отличные динамические характеристики. "Сухожилия имеют высокий предел прочности на разрыв, составляющий около 20 кг/кв.мм, т.е. примерно в четыре раза больше, чем у древесины, из которой делается лук", – сообщают исследователи Э.Макьюэн, Р.Л.Миллер, К.Бергман (статья "Конструкция и изготовление древних луков").

И, далее: "В составном луке разумно используются свойства материалов, из которых он изготовлен. Сухожилия на спинке лука испытывают растягивающее напряжение. Роговые пластины, имеющие максимальный предел прочности около 13 кг/кв.мм (примерно вдвое больше, чем твердая древесина), предназначены для работы на сжатие. Роговые пластины также имеют высокий коэффициент упругого восстановления или способность приобретать первоначальную форму после снятия нагрузки. Благодаря гибкости этих материалов короткие, легкие, упругие плечи лука способны накапливать при натяжении большое количество энергии. Кроме того, гибкие плечи составного лука дают возможность значительно увеличить длину натяжения тетивы, не увеличивая общую длину оружия."

Шрамм, однако, совершенно прав в том, что в гастрафете использовался лук именно палинтонного типа (греч. παλιντονον), поскольку плечи практически любого лука описанной конструкции будут при снятой тетиве под воздействием упругости жил выгибаться в сторону, противоположную стрелку.

Интересно, что такие луки были столь туги, что натянуть на них тетиву становилось весьма небанальной задачей. Марсден, однако, подметил, что сама конструкция гастрафета предоставляет возможности ее относительно простого и технологичного решения.

 

Рис. 7. Схема установки тетивы на гастрафет (по Марсдену)

 

А именно, для натяжения боевой тетивы следует использовать тетиву вспомогательную (см. рис. 7), укрепленную на плечах лука при помощи специальных хомутов. При этом затвор вначале выдвигается в крайнее переднее положение, на плечи лука при помощи хомутов надевается вспомогательная тетива и зацепляется клешней спускового механизма. Затем стрелок в обычной манере наваливается животом на полукруглый сегмент в казенной части и взводит гастрафет. После чего на выгнувшиеся должным образом плечи лука можно натянуть боевую тетиву, а вспомогательную – удалить вместе с хомутами.

Максимальную эффективную дальность гастрафета Марсден оценивает в 200-250 ярдов (т.е. ~ 180-230 м). При этом подчеркнем, что речь идет именно об эффективной дальности, которая, конечно же, значительно меньше максимальной дальнобойности. Так, эффективную дальность стрельбы из обычного греческого композиционного лука Марсден пессимистично оценивает в 50 ярдов (~45 м).

Если эти оценки верны, то легко себе представить, какие выгоды сулили гастрафеты той стороне, которая располагала ими в первые годы после изобретения этого оружия! Особенно при осаде и обороне укрепленных пунктов. Гастрафет позволял поражать воинов противника, оставаясь вне пределов действия их луков и пращей, и тем самым произвел психологическую революцию в военном деле Античности. По сообщению Плутарха ("Изречения царей и полководцев"), сын Агесилая Архидам (361-338 гг. до н.э.), "увидев стрелу катапульты, только что изобретенной в Сицилии", сказал: "Великий Геракл! Вот и конец воинским доблестям". Учитывая, что Плутарх жил несколькими веками после Архидама, в эпоху очень широкого использования именно катапульт, и, не будучи человеком военным, мог не различать их с гастрафетами, а также принимая во внимание годы жизни Архидама, можно предположить, что в действительности страхи сына Агесилая были вызваны стрелой именно тенсионной, а не торсионной машины.

Однако, как и у средневековых арбалетов, традиционным недостатком гастрафета была низкая скорострельность.

В заключение отметим, что спусковой механизм, изобретенный для гастрафета, просуществовал на протяжении всей Античности и использовался на всех типах двухплечевых машин – баллист, катапульт и т.д. Но после изобретения торсионных орудий (350-300 гг. до н.э.) сила натяжения стала такой значительной, что без воротов нечего было и делать. С этого времени гастрафеты и станковые луки, похоже, постепенно уступают место торсионным орудиям. Хотя в арсенале Пергама, уже во времена римлян, по-прежнему находились большие станковые луки – как стрелометы, так и камнеметы.

Кстати, косвенное доказательство того, что при употреблении слова "гастрафет" античными историками речь шла именно о ручных арбалетах, дает нам рукопись, отстоящая от описываемого времени более чем на тысячу лет. В сочинении Теобальдса, графа Шампанского, относящемся к 1222 г., арбалет назван греческим термином "гастрафет".

 

2. Манубаллиста и аркубаллиста

 

В позднеримский период происходит новый расцвет ручных метательных машин. Основным источником, подтверждающим существование арбалетов в позднеримское время, является трактат Вегеция "Краткое изложение военного дела" (конец IV в.). В нем он неоднократно упоминает arcuballistae (луки-баллисты) и manuballistae (ручные баллисты).

Вегеций считал, что основной боевой порядок легиона формируется из шести параллельных линий (acies). Позади первой линии стояли tragularii, действовавшие при помощи manuballistae и arcuballistae. На пятой линии находилось немного carroballistae и значительное количество manuballistae, в то время, как крупные carroballistae с самой большой дальностью выстрела располагались прямо за боевым порядком. Также по Вегецию manuballistae и arcuballistae должны были использоваться в осадных башнях для уничтожения защитников стен осажденного города. Их применение в полевом бою и при штурме крепостных стен говорит о том, что эти орудия были небольшими.

В настоящее время существуют разногласия в интерпретации этих машин. Марсден (E.W.Marsden) считает, что arcuballistae (из этого слова произошел французский термин arbalest) была предком средневекового арбалета. Холл (Hall) же утверждает, что arcuballistae была двухплечевой торсионной катапультой. Он аргументирует это тем, что слово "дуга" перекликается с "малой аркой" (kamarion), т.е. центральным дуговым сегментом распорки, удерживающей натяжные рамы.

 

Рис. 8. Позднеримские арбалеты: археологические данные

Слева: Изображение арбалета на барельефе из раскопок римской виллы близ г. Пуйи (Франция, IV в. н.э.; новая датировка: кон. II – нач. III вв. н.э.)

Справа: Изображение арбалета и колчана на барельефе надгробной колонны из раскопок в г. Полиньяк на Луаре (Франция, IV в. н.э.; новая датировка: кон. II – нач. III вв. н.э.)

 

Рис. 9. Позднеримский арбалет (реконструкция Баатца)

Реконструкция выполнена по барельефам рис. 8 (Франция, IV в. н.э.; новая датировка: кон. II – нач. III вв. н.э.)

 

Но мнение Холла не получило широкой поддержки. Традиционную точку зрения поддерживают два галло-римских рельефа из Полиньяка и Сен-Марселя (рис. 8 и 9) с охотничьими сценами, датируемые в настоящее время концом второго – началом третьего века (ранее их датировали серединой IV века). На них ясно изображены арбалеты. Толщина и устройство плечей лука предполагают, что он имел композитную конструкцию. Отсутствие механического натяжного механизма и упора для живота, как у гастрафетов, говорит нам о том, что он натягивался либо руками (рис. 10a), как ранние средневековые арбалеты, либо при помощи поясного крюка. Механизм, удерживающий оттянутую тетиву и показанный на одном из этих рельефов (Полиньяк), был, несомненно, "орехом", вращающимся в стволе (рис. 10b).

 

Рис. 10a. Заряжание гастрафета и римского арбалета (по Баатцу)

 

Рис. 10b. "Орех" (реконструкция Баатца)

 

Так как наверху ствола нет ничего похожего на "клешню" гастрафета, спусковое устройство, должно быть, было вставлено внутрь ствола и находилось ниже. Использование такого спускового механизма является лучшим доказательством, что римский арбалет был предком средневекового арбалета. Эти рельефы также однозначно свидетельствуют об использовании арбалета римлянами для охотничьих целей. Но вполне естественно предположить, что римляне использовали это оружие в военных целях, пусть даже в ограниченном объеме.

Manuballista также вызывает не менее сильные споры. Но уже в другой плоскости. Никто из исследователей не подвергает сомнению точку зрения, которую впервые высказал Марсден, что речь здесь идет о ручном торсионном орудии. Вызывает споры только – насколько оно было ручным. Марсден впервые правильно идентифицировал машину, описанную в трактате "Устройство и размеры хиробаллистры" псевдо-Герона (см.) как небольшой римский стреломет с металлическими натяжными рамами (они-то и изображены на колонне Траяна, правда, в стационарном варианте). И так как греческое слово "cheiro-ballistra" является калькой латинского слова "manu-ballista" мы вправе считать их одной и той же машиной. Марсден решил, что натяжные рамы, описанные в трактате, слишком малы и, скорее всего, переписчик ошибся и искусственно увеличил их высоту, чтобы сделать эту машину мощнее. Он также посчитал, что дуговой деревянный сегмент, прикрепляемый к тыльной стороне ствола, не может быть упором гастрафетного типа, а является ручкой для облегчения наводки.

 

Рис. 11. Хиробаллистра, она же, по мнению Марсдена, manuballista (реконструкция Марсдена)

 

 

Рис. 12. Хиробаллистра (реконструкция А. Уилкинса и Л. Моргана)

На самой крупной фотографии (внизу слева) хиробаллистра – на переднем плане. На заднем плане – скорпион.

 

На основании этого он сделал вывод, что машина эта была стационарной и ставилась на лафет. Вот эти-то два допущения и вызвали ожесточенную критику со стороны Баатца (D. Baatz), Драхманна (A. Drachmann) и Чеведдена (P.E. Chevedden). Тем более, что когда Марсден работал над этим трактатом, еще не было археологических находок деталей этих машин.

Баатц считает, что машина, описанная в трактате, является полностью ручной с очень маленькими натяжными рамами высотой 20 см и диаметром 10 см каждая (почти такие же были найдены в Горне, Румыния). А дуга в тыльной части ствола является упором для заряжания (рис. 13). Но Баатц, в отличие от Марсдена, не делал натурной реконструкции "хиробаллистры" (рис. 11). Поэтому его мнение снова было оспорено Уилкинсом (A. Wilkins) и Стивенсоном (D. Stevenson) после их реконструкций этой машины (рис. 12). Оказалось, что натянуть эту машину, налегая на казенную часть животом, просто невозможно. Ее торсионы, сделанные из конского волоса (а тем более из сухожилий, канаты из которых впервые смог сделать Стивенсон), оказались настолько мощными, что взвести оружие представилось возможным только при помощи ворота. К тому же, оказалось, что хиробаллистра Стивенсона в ручном варианте весила 13 кг. Пользоваться такой машиной как арбалетом при таком большом весе было невозможно. Поэтому ими был сделан вывод, что хиробаллистра, все же, заряжалась воротом и должна была стоять на лафете. И что оперировал ею один человек, а переносили двое. А дуговой сегмент – это плечевой упор, т.е. некое подобие приклада.

Так или иначе, спор между Баатцем с одной стороны и Уилкинсом с другой до сих пор продолжается и к окончательному выводу они прийти не могут.

 

Рис. 13. Манубаллиста (по Баатцу)

Как мы видим, Баатц интерпретирует манубаллисту как устройство, предельно близкое к гастрафету. Имеет место даже дугообразный сегмент в казенной части. Единственным отличием от гастрафета здесь является замена композиционного лука торсионами.

 

Имеется также некоторое количество письменных свидетельств о применении римлянами ручных метательных машин. Арриан описывает упражнения кавалеристов в своем трактате "Тактика" (около 137 г.). В нем всадники должны стрелять из неких стрелометов (машин – mechanea): "XLIII. Однако теперь, после этого, делаются многотипные метания либо легкими дротиками, либо еще и стрелами (ведь они не из лука запускаются, но из машины), либо камнями, бросаемыми из руки или из пращи в мишень, которая ставится в середине тех двух, о которых я уже сделал упоминание. И тут опять становится красиво, если б они сокрушили бы камнями мишень, которую случалось нелегко сокрушить."

Чеведден считает, что это было некое подобие арбалетов, возможно, таких же, какие изображены на галло-римских рельефах. Баатц же говорит, что "mechanea" Арриана могли представлять собой исключительно торсионные ручные стрелометы, считая, что во времена императора Адриана речь может идти только о них. Притом из контекста неясно, то ли всадники должны стрелять верхом, то ли перед стрельбой предварительно спешиваться. Еще одно свидетельство есть у Аммиана Марцеллина: "XVI.2.5. Чтобы не получилось какой-либо задержки, Юлиан взял только катафрактариев и баллистариев, мало подходящих для охраны особы командующего, и, пройдя по этому пути, прибыл в Аутосиодор."

Ballistarii, которые являлись частью мобильного отряда, организованного Юлианом для нанесения быстрого удара по алеманнам в 356 г., скорее всего, не были прислугой осадных машин (иначе теряется смысл такого мобильного отряда), а имели на вооружении ручные метательные машины. Но из этого фрагмента не ясно, были ли они пехотинцами или всадниками. Чеведден считает их пехотинцами на лошадях, потому что ballistarii не смогли бы перезаряжать свое оружие верхом, т.к. римляне не знали стремян. Наиболее вероятно, что у них на вооружении были arcuballistae, похожие на те, что изображены на галло-римских рельефах, а не более тяжелые manuballistae. Таким образом, термин ballistarii используется здесь для обозначения арбалетчиков, а не артиллерийского расчета большого орудия и смысл термина изменился по сравнению с его более ранним классическим значением. Новое значение термина, которое он принял тогда, распространилось в Средневековье и обозначало именно арбалетчиков на многих языках Европы.

Арбалет, по мнению Чеведдена, появился в Римской империи в первом столетии н.э. Археологическое находки компонентов арбалетов в Западной Европе и упоминания арбалетов, датируемые поздней Античностью и ранним Средневековьем, предполагают, что арбалет непрерывно использовался на Западе с римских времен.

 


 

Литература

 

Э. Макьюэн, Р. Л. Миллер, К. Бергман. Конструкция и изготовление древних луков. // Scientific American, 1991, No. 6. [есть на X Legio >]

Ю.Шокарев. Арбалет (на правах рукописи).

D. Baatz, Die romische Jagdarmbrust. Arch. Korrbl. 21, 1991, 283-290.

D. Baatz, Katapulte und mechanische Handwaffen des spätrömischen Heeres in Journal of Roman Military Equipment Studies, vol. 10, 1999, p. 5-19.

P.E. Chevedden, Artillery in Late Antiquity in "The medieval city under siege" by Corfis and Wolfe (ed.), Woodbridge, 1995, p. 131-173.

E.W. Marsden, Greek and Roman Artillery: Historical Development and Technical Treatises, Oxford University Press, 1969-71.

A. Wilkins, Reconstructing the cheiroballistra in Journal of Roman Military Equipment Studies, vol. 6, 1995, p. 5-59.

Публикация:
XLegio © 2002