Как сделать средневековую катапульту
Осадные машины Средневековья
Осадные орудия при осаде крепости
Трудно поверить, что несколько веков назад уже существовали метательные орудия. Говорят, что их вообще нельзя было построить в те времена — не было необходимых материалов. Другие возражают, что есть рабочие реконструкции. Ни одно из этих мнений не вызывает желания безоговорочно согласиться — каждую машину нужно рассматривать отдельно. В этой статье приведена систематизация осадных машин.
Особенно известен такими преувеличениями Полибий. Он и иллюстрации рисовал такие, что ни один инженер не мог понять, как работают эти механизмы. Однако Полибий оставил очень ценные сведения о Пунических войнах и римской военной науке.
В качестве примера хорошего инженера-иллюстратора можно привести Леонардо да Винчи. Вот уж чьи чертежи до сих пор имеют огромную ценность! Но и он порой изображает машины которые потом никогда никто не строил. Другое дело, что ценность чертежей от этого не уменьшается.
Принципы действия метательных машин
Осадные орудия делятся на три категории по силе, которая запускает снаряды:
Тенсионная
Тенсионное осадное орудие
Торсионная
Торсионное осадное орудие
Гравитационная
Гравитационное осадное орудие
Виды метательных машин
История осадных машин началась ещё с Карфагена, ближневосточного потомка Финикии. Финикийцы строили осадные башни — это помогло им в осадах сицилийских греков, и тараны. Поняв, что орудия обеспечивают превосходство врагу, Дионисий I, сиракузский правитель, сам обзавёлся таранами и даже катапультами, которые помогли ему в осадной войне. Для этого ему потребовалось собрать мастеров со всего Средиземноморья.
Для обычных войн осадные орудия были невыгодны, потому что строить такие машинки стоило недёшево, да и обращаться с ними было сложно. Машины строили для осадных войн. Потому, когда на полвека осады прекратились, о машинах тоже ничего не было слышно. Вновь появились они уже в Македонии при Филиппе II. При нём путешествовал Полиид Фессалийский и другие мастера, как их называли, осадной войны. Он, по преданиям, разработал несколько модификаций таранов и огромную осадную башню, Элеполис, под Византией.
Александр Македонский унаследовал опыт отца. Некоторые из его мастеров тоже известны историкам: Диад, ученик Полиида, например. Он известен как человек, взявший с Македонским Тир.
Мы знаем о машинах древности благодаря авторам-летописцам. Например, Битон описал осадную башню, созданную для Александра Македонского Посидонием. Притом описал он её очень кратко, включив в рассказ рекомендации по древесине, которую лучше использовать для строительства. Историки долго спорили, вымысел ли рассказ Битона. В нём было слишком много деталей, и описанные им конструкции реально использовались позднее, что позволяет предположить, что Битон ничего не выдумал.
Баллисты
Одновременно достоинство и недостаток баллисты по сравнению с катапультой — лёгкие снаряды. Сильных повреждений ими не нанесёшь, зато летели они обычно почти по прямой, а пушечные ядра катапульт — по высокой дуге.
В отличие от катапульт, которые нужно было передвигать при помощи волов, баллисты легко перевозить, весят они немного — и потому часто встречались на кораблях и даже на лошадях и имели название карробаллисты. Римляне вскоре стали держать баллисты в армиях — по одной на каждую сотню солдат по версии Вегеция. Из ста одиннадцать приводили карробаллисту в действие. В легионе было по шестьдесят центурий, следовательно, шестьдесят карробаллист.
Римляне знали, что осадные орудия хороши не только против стен. Против толпы они тоже замечательно действуют. Потому утверждать, что баллисты и прочие осадные машины использовались только для осад, было бы ошибкой.
Существует несколько видов баллист
Гастрафет
Аркбаллиста
В некоторых трудах авторов средневековья рассказано об очень большой аркбаллисте, тетиву у которой двигало больше пяти луков. Сомнительно, что такая машина существовала на самом деле, а авторы ещё и рассказывали о ней, как о древнем механизме.
Палинтон
Палинтон — машина уже торсионная. Она мечет камни. Слово и означает «метатель камней», потому так порой называют все камнеметы. Механизм палинтона — прямоугольная рама, на которой закреплены воловьи жилы. Рама эта была закреплена на штативе, позволяющем менять угол наклона и, что важно, закреплять его. Таким образом, палинтон был уже мощнее и функциональнее аркбаллисты.
Скорпион
Скорпион по-другому называется эвтитон — стреломёт. Впрочем, отличается он от палинтона только этим — в остальном устройство то же самое. Его пытался усовершенствовать Герон, сделал хейробаллисту, но та широкого распространения так и не получила. Но зато на её основе построили множество баллист. Тем не менее, именно палинтон и эвтитон были основными схемами баллист, и прослужили целое тысячелетие.
Полибол
Полибол — воплощение мечты об оружии, которое стреляло бы быстро. Пока на Востоке изобретали скорострельный арбалет, в Александрии совершенствовали баллисту. Так родился полибол. Из того, что претерпело сильные изменения, были механизм для стрел и зубчатое колесо. Колесо служило для возведения тетивы, и иногда говорят, что изобрёл его Леонардо да Винчи, но это не так: автором полибола был Дионисий.
Полибол так и не стал мощным орудием, и потому не получил распространения.
Катапульта
Катапульта — машина тенсионная. С одной стороны у неё ложка или «праща» (корзинка на верёвках) для снарядов, а другой конец закреплён на оси. Эта ось тянется вниз при помощи верёвок или жил. Они натягиваются до предела с помощью ворота. Потом ворот отпускают и ложка или корзинка летят по дуге, придавая скорость снаряду.
Как ни странно, катапульта — изначально однокоренное баллисте слово. «Ката» значит «против», а «пульт», как ни странно — донельзя искажённое «баллейн».
У катапульты меньше разновидностей, чем у баллисты, а популярна была и вовсе одна, но всё же все они заслуживают внимания.
Онагр
Онагр среди всех катапульт Древнего Рима был распространён более всего. На конец рычага у него была корзинка, тогда как Греция предпочитала ложку. Онагр был популярен довольно долго, до средневековья, и сменил имя на «мангонель». Снаряды, отправляемые им, измельчали, и стали чем-то вроде картечи. Мелкие снаряды с успехом применялись против пешей и конной армии.
По самой правдоподобной версии, онагр скрипел так, что напоминал крик дикого осла. Наверняка это прозвище дали солдаты, которым этот скрип приходилось слушать.
По самой сказочной версии дикий осёл отгоняет врагов, выбивая из почвы камни, и это похоже на принцип работы онагра. По данным зоологии, ослы вовсе такого не делают, но в стране, где на улицах проще встретить бога, чем человека, такое объяснение, конечно, могло прижиться.
И последняя версия гласит, что онагр летит вверх, как нога лягающегося осла. Она чем-то схожа с первой.
Эспрингаль
В отличие от остальных катапульт, использующих торсионный принцип, эспрингаль, или спрингальд — тенсионная машина. У неё гибкий рычаг, и его изгибает ворот. Когда ворот отпускают, спрингальд стреляет. Недостатков у эспрингали несколько: её сложно делать по силе она уступает онагру. Зато дальнобойность выше и пристрелки практически не нужно. Но несмотря на это, эспрингаль так и не стала популярной. Эта машина была известна ещё при Флафии Вегеции, а руке Леонардо да Винчи скорее всего принадлежит самая удачная её модель.
Бриколь
Бриколь метал стрелы. Говорили, что он достаточно силён, чтоб пробить на расстоянии трёхсот шагов пятнадцатисантиметровой толщины дерево. А стреляет и вовсе на тысяча триста шагов. Верно это или нет, мы вряд ли когда-либо узнаем.
Требюше
Противовес должен быть большим, чтоб полёт снаряда стал эффективным. С помощью требюше отправляли навстречу врагу по 100-150 килограммов веса, и постепенно вес снарядов рос. Противовесы, обеспечивавшие полёт, разумеется, должны были быть в два-три раза больше.
Снаряды достигали полутонны веса. И метали не только камни и ядра. Порой за стену отправляли дохлых лошадей. Летели они хорошо — триста пятьдесят-четыреста метров. Историки предполагают, что лошадьми осаждаемых пытались деморализовать, но вряд ли в средние века можно было кого-то испугать трупом лошади. Подкрепляется эта версия тем, что люди думали, что лошади перенесут заразу и потому пугались. Иногда кидали послов или заложников — для устрашения. А Аллаудин Кильджи, штурмуя Дели, метал и вовсе мешки с золотом.
Помимо прочего требюше — огромная, долго перезаряжающаяся конструкция. Один только рычаг занимал двадцать метров. Что касается перезарядки, не так уж просто было таскать и поднимать наверх тяжеленные противовесы. Впрочем, французы нашли решение этой досадной проблемы — построили какое-то подобие колёс для белок, только вместо белок там бежали сотни человек, поднимая противовес.
Необходимость в требюше возникла, когда стены стали слишком прочными для баллист и катапульт. Можно было их годами долбить и не добиться эффекта. Понадобилось кидать более тяжёлые заряды. И пусть с помощью требюше толком не прицелишься, против стен его применять было удобно.
По одной версии, требюше изобрёл неизвестный француз. Однако другие историки говорят, что авторство механизма принадлежит Востоку. В этой версии есть расхождения насчёт того, как попал требюше во Францию. Порой говорят, что через персов, арабов и византийцев. Но есть данные, указывающие, что Византия узнала о требюше куда позже. Так родилось второе предположение, по которому идею перенесли варяги и славяне… но варяги, например, пользовались совсем другими боевыми машинами.
У требюше есть всего одна разновидность под названием перрье. Перрье проще требюше, и запускается не противовесом, а просто человеческими силами.
Сифонофор
Использовался он на море и обеспечивал Византии преимущество над остальными странами. Сифонофор был ценен вовсе не силой или точностью удара. Средневековые галеры были шустрыми и маленькими, для прицеливания катапультами и прочими большими машинами — неподходящими. То же можно сказать и про славянские или варяжские ладьи. А вот сифонофор вместо одиночных выстрелов разбрызгивал огонь. Что не попадало на цель — тухло в воде, а попавшие капли поджигали корабли. Потому сифонофор подходил в основном для морских сражений.
Правдивы ли сведения о сифонофоре — неизвестно. Никто до сих пор точно не знает, что из себя представляет греческий огонь. Предполагают лишь, что это смесь на основе нефти, а нефть Византия закупала с территории современной Грузии и краснодарского края — тогда там располагалась страна Зихия. Сейчас там нефти не добыть, да и если она там была, сырая нефть горит плохо, а о византийских способах обработки нефти ничего не известно. Если Византия действительно пользовалась сифонофором, сражения на воде ей наверняка удавалось выиграть без труда.
Творческий проект учащегося по технологии «Катапульта»
МБОУ средняя общеобразовательная школа №2.
Выполнил: ученик 8 «А» класса
Актуальность и потребность
Требование к изделию:
2.Оно должно быть безопасно в использовании и быть экологически чистым.
Цель проекта: Изготовить из древесины модель катапульты.
1. Изучить разновидности катапульт
2. Изучить древесные породы, из которых можно изготовить модель катапульты
3. Изготовить катапульту из древесины.
4.Развить свои умения работы по обработке древесины.
5.Сделать экономическое и экологическое обоснование по изготовлению изделия.
1. Историческая справка
2.Выбор технологии изготовления.
3. Технологическая документация
Общие сведения
« Машины по данному знаку стали метать стрелы в скифов, скакавших на лошадях по берегу. Некоторые были ранены; одному стрела пробила насквозь щит и панцирь, и он упал с лошади. Скифы испугались стрел, летящих на такое большое расстояние, и того, что богатырь их убит, и отошли немного от берега. »
Римский стреломёт, именуемый во времена поздней империи карробаллистой, так как устанавливался на повозке.
« Обычно каждая центурия имеет свою „карробаллисту“, к которым приписываются мулы для перевозки и по одном человеку из каждой палатки, то есть 11 человек, для её обслуживания и наводки. Чем эти баллисты больше, тем дальше и сильнее они бросают стрелы. Они не только защищают лагерь, но и в поле они ставятся позади тяжеловооружённой пехоты. Силе их удара не может противостоять ни вражеский всадник, одетый в панцирь, ни пехотинец, защищённый щитом. Таким образом, в одном легионе обычно бывает 55 карробаллист. »
Изобретение катапульты [
Принцип действия
Средневековая катапульта для обороны крепости (фантастическая реконструкция, включающая многие черты, появившиеся не ранее XIX века, включая конструкцию станка).
В отличие от лука, где кинетическая энергия обеспечивается упругостью согнутых плеч лука, в катапультах и баллистах энергия запасается в скрученных пучках (жгутах) малоэластичных волокон. Рычаг, вставленный одним концом в закрученный жгут, стремится раскрутиться, разгоняя другой конец рычага до большой скорости. Таким образом каждое плечо катапульты состоит из горизонтального рычага, вставленного в закрученный с определённым усилием жгут, а также основания или рамы, куда вертикально крепится жгут. Оба плеча катапульты соединены тетивой, оттянуть которую возможно только с помощью лебедки. Между рычагами установлена направляющая балка для направленного полета метательного снаряда: камня в баллисте и стрелы в катапульте.
Теоретическое обоснование(выбор оптимальной идеи)
Характер интеграции с технологией
На каких этапах проектной деятельности реализуется
Давления и площадь
лучевой части прощи
При заточки инструментов
Применение законов физики при изготовлении изделия и в столярных инструментах
На всех этапах практической работ ы
Измерения и разметка
На всех этапах работ ы
При экономических расчетах
История военного оружия
Я выбрал последний вариант как внешне более эффектный
Обоснование предметной интеграции
Меж предметные связи
Выбор технологии изготовления изделия
Для изготовления изделий я выбрал древесину сосны, так как она хорошо обрабатывается, редко трескается и износостойкая Можно было выбрать также березу для изготовления всей катапульты или другую древесину, но все они или хуже обрабатываются или дают трещины.
Древесина средней плотности, достаточно высокой прочности, стойка против гниения, хорошо обрабатывается, не растрескивается при высыхании.
Береза легко поддается обработке резанием, точением, хорошо полируется, благодаря чему широко используется. Для изготовления лучной части катапульты необходима фанера я выбираю 4мм березовую фанеру.
Для покрытия изделия я использую бесцветный лак.
Выбор инструментов и приспособлений. Разметочный инструмент
Чтобы изготовить деталь по чертежу, необходимо на материале, из которого она будет изготовляться, произвести разметку. Разметке следует уделять большое внимание, так как от правильности и точности ее зависит качество изготовляемого изделия или детали.
Разметка производится специальным разметочным инструментом, характер которого зависит от рода материала.
При столярных работах для разметки я пользуюсь преимущественно следующими инструментами: линейкой, угольником, штангенциркулем и карандашом.
Для своей работы я использовал и другой ручной инструмент
-рубанок,ножовку,стамеску, дрель, молоток, резец, отвертку.
Технологическая карта изготовления модели катапульты
Последовательность выполнения работы
1.Выбрать 12 заготовок
размером 20х20х200 размечаем по толщине и острагиваем,затем отшлифовать на шлифовальном станке или вручную.см.чертеж.
2.Провести разметку заготовок по длине
Карандаш, угольник, линейка
3.Выбрать заготовку из толстостенной фанеры 8-10мм
размером100х100 и разметиь контуры зубчатого упора
Карандаш, угольник, линейка,циркуль
По контурам разметки зубчатое колесо упора.
4. Опилить напильником по дереву места углов и отшлифовать наждачной бумагой
Напильники, наждачная бумага, шлифмашинка.
5. начинаем сборку изделия Подгоняем готовые заготовки по размерам и положению в изделии
6.Замерить расстояние для натяжного вала и подобрать заготовку из древесины березы
7.Закрепляем заготовку на токарный станок
8. Из нужной заготовки размером 50х50х250 выточить на токарном станке натяжной вал размером
Резец, наждачная бумага. штангенциркуль.
10. сверлим по центру заготовки сквозное отверстие диаметром 15 мм и четыре отверстия по периметру вала
Для натяжки тросов.
11.крепим зубчатое колесо к валу
Клей «мастер» разметочный инструмент.
12. Сверлим в корпусе два отверстия 4 мм для крепежа колеса к валу шурупами. Закрепляем вал шурупами.
Сверлильный станок,шурупы отверка
13. Из нужной березовой заготовки размером 20х20х250 выточить на токарном станке внутренней вал размером 14х14х250
Резец, наждачная бумага. штангенциркуль.
14.Снять выточенный вал со станка обрезать концы.
Ножовка наждачная бумага. штангенциркуль.
15.вставляем внутренний вал в наружный и примеряем валы к изделию.
наждачная бумага. штангенциркуль.
16.сверлим в основных балках корпуса соединительные отверстия.
Сверлильный станок наждачная бумага. штангенциркуль.
17.В горизонтальных основных балках стамеской делаем углубления для вертикальных стоек.
Стамеска, киянка, наждачная бумага. штангенциркуль.
18.. Наносим на места соединения клей « Мастер» и соединяем основания катапульты деревянными шкантами
Клей «Мастер» кисть отвертка
Клей «Мастер» кисть отвертка
наждачная бумага. штангенциркуль.
21закрепляем с помощью клея и саморезов боковые распорки
Клей «Мастер» кисть отвертка
Ножовка. наждачная бумага. штангенциркуль.
23.Из березовой заготовки размером20х20х500 вытачиваем на токарном станке метательный рычаг
Резцы наждачная бумага. штангенциркуль.
24.закрепляем лучную часть на станину катапульты
25.монтируем натяжную веревку на вал и лучную часть
26. проверяем работу катапульты устраняем неточности,покрываем бесцветным лаком
Описание технологии изготовление модели катапульты
1.Выбрать 12 заготовок размером 20х20х200 размечаем по толщине и острагиваем,затем
2.Провести разметку заготовок по длине
3.Выбрать заготовку из толстостенной фанеры 8-10мм
размером100х100 и разметиь контуры зубчатого упора
По контурам разметки зубчатое колесо упора.
4. Опилить напильником по дереву места углов и отшлифовать наждачной бумагой
5. Начинаем сборку изделия Подгоняем готовые заготовки по размерам и положению в изделии
6.Замерить расстояние для натяжного вала и подобрать заготовку из древесины березы
7.Закрепляем заготовку на токарный станок
8.Из нужной заготовки размером 50х50х250 выточить на токарном станке натяжной вал размером
9.Снять готовый вал со станка отпилить концы до нужных размеров.
10. сверлим по центру заготовки сквозное отверстие диаметром 15 мм и четыре отверстия по периметру вала
Для натяжки тросов.
11.Крепим зубчатое колесо к валу
12. Сверлим в корпусе два отверстия 4 мм для крепежа колеса к валу шурупами. Закрепляем колесо шурупами.
13.Из нужной березовой заготовки размером 20х20х250 выточить на токарном станке внутренней вал размером 14х14х250
14.Снять выточенный вал со станка обрезать концы.
15.Вставляем внутренний вал в наружный и примеряем валы к изделию.
16.Сверлим в основных балках корпуса соединительные отверстия.
17.В горизонтальных основных балках стамеской делаем углубления для вертикальных стоек.
18.. Наносим на места соединения клей « Мастер» и соединяем основания катапульты деревянными шкантами
20. Закрепляем на стойки вал натяжения и внутренний вал
21.Закрепляем с помощью клея и саморезов боковые распорки
22.И фанеры толщиной 4мм вырезаем ножовкой вдоль волокон заготовки размером-30х50х300 4 штуки по две на каждую сторону.
23.Из березовой заготовки размером20х20х500 вытачиваем на токарном станке метательный рычаг
24.Закрепляем лучную часть на станину катапульты
25.Монтируем натяжную веревку на вал и лучную часть
26. Проверяем работу катапульты устраняем неточности,покрываем бесцветным лаком
отшлифовать на шлифовальном станке или вручную.см.чертеж.
В ходе выполнения проекта я усвоил много теоретического материала по теме вооружение.
Типовая инструкция по технике безопасности
при обработке древесины.
Опасности в работе
1. Травмированные рук при работе неисправным инструментом.
2. Травмирование рук при запиливание без применения приспособлений.
1. Наденьте спецодежду (фартук с нарукавниками или халат) и головной убор (берет или косынку). Тщательно подберите волосы и заправьте концы косынки.
2. Проверьте наличие инвентаря
3. Разложите на верстаке инструменты индивидуального пользования в порядке, установленном учителем. Удалите с верстака все лишнее.
1. Надежно закрепите обрабатываемый материал (древесину) в зажимах верстака.
2. Пользуйтесь только исправным, хорошо налаженным и наточенным инструментом. Используйте инструмент только по назначению.
3. Работайте лучковой пилой только после того, как убедитесь, что полотно хорошо разведено и надежно закреплено в шаховках, шнур обеспечивает необходимое его натяжение.
4. Работайте строгальными инструментами, имеющими исправные рожок (Расщепленные части стругов немедленно заменяйте. Ручки инструментов должны быть удобными для работы.
5. Технологические операции (пиление, стесывание, долбление, сверление, соединение деталей). Выполняйте на верстаке в установленных местах, используя приспособления, упоры, подкладные доски.
6. Не допускайте захламленности верстака отходами, стружками. Своевременно возвращайте учителю инструмент общего пользования.
7. Не отвлекайтесь во время работы, следите за правильными приемами работы.
11. Очищайте струги (рубанок, шерхебель, фуганок) от стружек деревянными клиньями.
12. В случае порчи инструмента во время работы немедленно замените его.
Итоги проектной деятельности
В процессе выполнения проекта, я добился следующих результатов:
3.Закрепил навыки работы с ручными инструментами и электроинструментами.
4.Изготовил изделия, при этом получил моральное удовлетворение.
На изготовление изделия я затратил около 10 часов вместе с отделкой.
По катапульте вы должны, узнать историю войны.
Хворостов А. С., Новиков С.Н. Мастерим вместе с папой. – М.: Просвещение, 1991.
Савиных В.П. Поделочные материалы. Справочник мастера. – Минск: ООО «ХЭЛТОН», 1999.
Творческие проекты учащихся, «Школа и производство», №2, 1998.