167章 弩（二）（1 / 2）

现代的弓弩

现代的弓弩由于制作的工艺和材料的不同，比古代的弓弩要强很多，关键就在于弓弩的弩体和弩片，都比古代的先进，在设计上，吸收了现代武器枪的优点，改进了弹道，所以比古代的弓弩更强。

与狙击步枪相比，弩具有无声无光的隐蔽优势；与弓箭相比，弩的穿透力强，射程远，精确度高。由于反恐和执行特殊任务的需要，从23年起成为中国j反恐队员的“神秘武器”。

史料记载：

熙宁元年，始命入内副都知张若水、西上阁门使李评料简弓弩而增修之。若水进所造神臂弓，实李宏所献，盖弩类也。以檿为身，檀为弰，铁为登子枪头，铜为马面牙发，麻绳扎丝为弦。弓之身三尺有二寸，弦长二尺有五寸，箭木羽长数寸，射三百四十余步，入榆木半笴。

熙宁中，李定献偏架弩，似弓而施榦镫。以镫距地而张之，射三百步，能洞重扎，谓之“神臂弓”，最为利器。李定本党项羌酋，自投归朝廷，官至防团而死，诸子皆以骁勇雄于西边。

其余如《宋会要辑稿》《文献通考》《曲洧旧闻》《容斋三笔》等史料中，神臂弓的射程作“二百四十步”，如《容斋三笔》卷十六《神臂弓》

神臂弓出于弩遗法，古未有也。熙宁元年，民李宏始献之入内，副都知张若水方受旨料简弓弩，取以进。其法以桑木为身，檀为秢，铁为蹬子枪头，铜为马面牙发，麻绳扎丝为弦。弓之身三尺有二寸，弦长二尺有五寸，箭木羽长数寸，射二百四十余步，入榆木半秥。

由于宋史是元人根据宋代的文献、档案编纂的，因此，现在人多数认为宋史中的“三百四十步”是“二百四十步”之讹。问题在于，沈括曾亲自参与武器制作的管理，他的记载，分量非同一般。我们后面还会见到，后期的神臂弓，拉力大大缩小，而沈括接触的是早期的神臂弓，洪迈却是南宋人士，对神臂弓的变化并未提及，因此，对早期的神臂弓，他未必明了。那么，神臂弓的射程到底是三百四十步还是二百四十步呢？

根据这些史料，毫无疑问，神臂弓的尺寸非常紧凑，同时性能极为强悍。按宋制，二百四十步合三百七十米，三百四十步合五百二十米。人们经常拿它和西方五百年后出现的长弓相比，长弓什么性能？拉力范围大约35~8kgf，7kgf拉力，58米的做功距离，已经接近长弓的极限了，大仰角射击，使用6g的箭，最大射程不过24米，在西方，长弓的威名经久不衰，但和神臂弓相比，就差距太大。神臂弓的制作工艺早已失传，难免让人们着迷、疑惑、怀疑，很多人根本不相信它有如此强劲，又如此小巧，认为这些记载“看上去象神话”，因为弩的射击仰角很小，所以24步的射程也根本不信。那么，按当时的技术水平，神臂弓能够达到这样的性能水平吗？它大概是个什么样子的。

射击方式

任何一种弓、弩，当然都能45度左右的初仰角射击，以获得最大射程，但弓弩的实际使用方式并非如此。因此，要讨论射程，必须在限定初仰角的前提下进行。

从前面的史料中我们可以看到，“二百四十步”，“三百四十步”，“三百步”这些测试的记录，都有相同点：结果不同，但都很远；但最关键的是，目标尺寸都不大。二百四十步合三百七十米，已经非常遥远了，要命中“榆木”、“重札”，非瞄准不可，不可能大仰角射击，除非这些目标有十米以上的高度，以及相近级别的宽度。

神臂弓的瞄准方式和前代的弩有所不同。更早的弩，箭比较长，就位后箭头伸出弩臂，弩手根据目标的距离，以及自身的经验，在望山上选择适当高度的位置，和簇尖、目标成三点一线。神臂弓的弩箭很短，仅数寸长，按6~8寸计算，就是19~25cm，不可能伸出弩臂，因此必然用箭槽前端口代替簇尖瞄准。这肯定是一个进步，因为同一种箭的长度也会有微小的差别。这样，最大仰角就由望山高度和望山到弩臂前端的距离确定。

从战国到秦代的弩，望山高度较小，但一直在逐步增加，从最低的35cm到兵马俑出土弩机的6cm。进入汉代以后，望山高度大幅度增加，根据这一时期的出土文物，达到9~13cm。三国、两晋时代也保持着这样的尺寸。这样，我们可以推测，神臂弓的望山高度大约1cm多一点。

神臂弓的做功距离

踏张弩的规格多样，但有一点比较稳定，就是开弩时的最终提拉高度，合理的范围大约8~85cm，这样的高度能够比较充分地发挥人的潜能。模拟一下开弩的动作就能发现这一点。

起始高度呢？脚蹬（踏环大约2cm，弩弓的纵向尺寸也大致相当或略大一点，考虑两者的尺寸有重叠部分，因此，开弩时的起始高度可以降低到4cm甚至35cm。

这样，神臂弓的做功距离大约4~45cm，最多可以达到5cm，我相信克敌弓就接近5cm。根据《容斋三笔》，克敌弓是神臂弓的改进型，增加了尺寸，更加强劲。

我们可以大致估算，4~45cm左右的做功距离的构成。弦的张角变化大约提供一半多，弦长8cm，一半为4cm，开弩过程结束，假定两侧弦的张角为9度，则纵向移动距离28cm。其余的部分由弓的变形获得。

8~85的总距离，扣除脚蹬的大约2cm，望山到弩臂前端的距离大致为6~65cm。因此，最大初仰角大约为1度，对应16~115cm的望山高度，这正是典型的望山高度。

神臂弓的拉力

这是争议比较大的地方。按宋史记载（政和三年，诏：“马甲曩用黑髹漆，今易以朱。”是岁，姚古奏更定军器，曩时甲二副，今拆造三副；曩时手刀太重，今皆令轻便易用；曩时神臂弓硾二石三斗，今硾一石四斗。从之，悉下诸路改造。

二石三斗是拉力？我们看看宋代弩的考核标准。dg2汇总了宋史中的有关记录；

康定元年，帝御便殿阅诸军阵法。议者谓诸军止教坐作进退，虽整肃可观，然临敌难用，请自今遣官阅阵毕，令解镫以弓弩射。营置弓三等，自一石至八斗；弩四等，自二石八斗至二石五斗，以次阅习。诏行之陕西、河东、河北路。“

（庆历六年，诏诸军夏三月毋教弓弩，止习短兵。又诏：“以春秋大教弓射一石四斗、弩彍三石八斗、枪刀手胜三人者，立为武艺出众格。中者，本营阙阶级即以次补。”“

至和元年，诏：“诸军选将校，武艺钧，以射亲为上。”韩琦又言：“奉诏，军士弩彍四石二斗并弓箭、枪手应旧规选中者，即给挺补守阙押官，然则排连旧制为虚文矣。请三路兵遇春秋大教，武技出众者优给赏物，免本营他役，候阶级阙，如旧制选补。”奏可。“

乾道中，诏弓箭手元射一石四斗力升加三斗，元射一石力升加五斗，弩手元射四石力升加五斗，元射两石七斗力升加八斗，进秩推赏有差。“

淳熙间，立枪手及射铁帘格。．．．诏中垛帘弓箭手一石二斗力十箭，弩手四石力八箭，依格进两秩，各赐钱百缗；弓箭手一石力十箭以上，弩手三石力八箭，各进两秩。“

（绍熙二年，枢密院言：“殿、步司诸军弓箭手，带甲六十步射，一石二斗力，箭十二，六箭中垛为本等。弩手，带甲百步射，四石力，箭十二，五箭中垛为本等。

再看《梦溪笔谈》中的记载

钧石之石，五权之名，石重百二十斤。后人以一斛为一石，自汉已如此，“饮酒一石不乱”是也。挽蹶弓弩，古人以钧石率之。今人乃以粳米一斛之重为一石。凡石者，以九十二斤半为法，乃汉秤三百四十一斤也。今之武卒蹶弩，有及九石者，计其力乃古之二十五石，比魏之武卒，人当二人有余；弓有挽三石者，乃古之三十四钧，比颜高之弓，人当五人有余。此皆近歳教养所成。以至击刺驰射，皆尽夷夏之术；器仗铠胄，极今古之工巧。武备之盛，前世未有其比。

可见宋代弩的拉力非常惊人，考核标准很高，多数在4石左右。1宋斤为633g，按《梦溪笔谈》中的记载，测试弓弩拉力，1石按925宋斤计。王增瑜先生在《宋朝兵制初探》中讨论过这个问题。韩琦曾说“今之试武艺，弓弩惟务斗力多，而不求所射疏密，…，乃军中之戏”，批评开弩只求力大，不求准确，训练不求实艺；《梦溪笔谈》中的记载也说明宋代弓弩的拉力惊人，蹶弩记录达到9石（沈括这里换算可能出了错误，‘乃汉称三百四十一斤也’，只能是12宋斤的‘石’，后面的几个‘石’，都应为12宋斤，这里不多讨论，沈括自己也很自豪。看来还真是如此，并非史料夸大。

神臂弓素以强劲著称，不可能只有2石3斗拉力，尤其是后期降到1石4斗，更不可能。1石4斗才82公斤，以踏张弩的标准衡量，实在太弱，按临敌不过三发考虑，我们这些泡网的人当中，年龄小一点的，相当一部分都拉得动。

那么，结论只有一个，测试拉力时，用2个硾。如果按常规，重物挂在弦上，则2硾并列或硾上下设钩，上钩挂弦，下钩挂另一硾，这样，拉力为4石6斗，约合269公斤。这确实太强，后期降低到二石八斗（164kg就是很自然的事情了，直到由于抗金作战的需要，出现更加强劲的神劲弓和克敌弓，但拉力恐怕也就是大致恢复到早期神臂弓的水平。

为什么要两个硾？强壮的弩兵可以开4石6斗的强弩，但两个测试者未必能挑得动27公斤的重硾，分成两个，就比较容易操作，这是我的看法。

两个硾还可以有另外的作用。箭上有木羽，所以弩臂上的箭槽是很浅的，深度必定小于箭杆半径，箭槽有一点导向作用，但不强。神臂弓很精确，为此，弩弓两端的平衡非常重要，在弓的双耳上挂硾，可以确定弩弓两侧是否平衡。

神臂弓的箭

神臂弓的箭很短，数寸而已，1宋寸为312cm，按6~8寸计算，就是19~25cm。

根据这样的长度，截面积也必定相应减小，箭的长/截面直径比和普通的箭相当或略粗壮一点是合理的，如果和普通的箭一样粗，则空气阻力太大，速度衰减很快，射程也会大大缩短。因此，神臂弓的箭一定比较轻。

4石6斗拉力，4cm的做功距离，这样的复合弓，大约可以使2g/22g/24g的箭分别获得14~15m/s的初速度。我计算过16~26g的箭的各种情况，不考虑更轻的箭是因为弩的能量转换效率太低，不考虑更重的箭是因为初速度低，又要减少迎风面积以减少阻力，要达到预定的重量，箭需要几乎全部由金属组成，再增加重量就达不到了，因为箭的长度应在6~8寸，不应超过9寸。后面我们会看到计算的例子。

神臂弓的弓弦

4石6斗，这么大的拉力，麻绳制作的弦直径应达到1cm左右。那么，箭这么细，怎么配合呢？可以增加木制尾部的直径，但这样会大大增加飞行阻力，不行。个人认为，垂直尾羽是关键，弦是推动尾羽而推动箭的。从弩臂上端面计，垂直尾羽的高度只要达到8、9mm，弦释放后，就可以顺利推动箭飞出。

回头看来，“箭木羽长数寸”，简短的几个字，内涵却实在太丰富了。

箭的飞行过程分析

这是一个不可缺少的过程。根据箭的质量、初速度、仰角，和假定的空气阻力系数，可以得到箭的速度和行程与时间的关系，就可以判断能否达到预定的射程。我们来看一下，神臂弓是否能达到52米的射程，需要什么条件。

空气阻力依据通常的模型计算，和速度的平方成正比。

由于初仰角只有1度，因此可以对问题进行简化。在飞行的前半段重力有微小的减速作用，而在后半段有微小的加速作用，从分析射程的角度，两者作用都很小，大小相近，方向相反，相互抵消，因此可以忽略。这样，问题就大大简化了。

总行程呢？初仰角1度，射程52米，那么，总行程必定略小于52/cos(1°)=528米。我们就保守一点，让箭飞行528米。