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弓箭能飛到超音速嗎?
2022/04/07

一般來說,現代突擊步槍的有效射程就是400米左右,而有些精度比較高的突擊步槍,有效射程在600米,就已經可以作為精確射擊步槍存在。只有專業的重型槍管的狙擊步槍,才可以通過瞄準鏡狙殺800米之外的人體大小的目標。這是由于對大多數普通人的視力來說,500米之外的人體目標,其實已經比機械瞄準具的準星還小了。

如果此時還能精準命中,那麼大多數情況是純粹靠感覺。只有極少數具備遠視眼特質的狙擊手,才能憑借純粹的機械瞄準準確狙殺600米甚至800米之外的單人目標。這也是為何大多數步槍把有效射程設定到最大400米的一個主要因素。而在大部分實戰中,即使用機械瞄準具射擊300到400米之外單兵目標的情況也不多。大部分遭遇戰,其實已經發生在雙發距離100到200米之內。

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那麼這里就有一個問題。從出土的秦代的弩來分析,用腳蹬拉弓上弦的秦代青銅弩,被認為有效射程高達800米,而最大射程更高達1500米。那麼這個殺傷范圍,幾乎比現代大部分突擊步槍的有效射程還遠!而當今大部分突擊步槍子彈的最大殺傷距離也設定在1500米上下。如果距離再遠,那麼這類突擊步槍子彈的飛行速度將下降到每秒60米,甚至更低,基本和彈弓彈丸的速度差不多了。

如此低速的金屬子彈打在人身上,如果不是直接擊中無防護的頭部等關鍵部位,那麼速度低于60米每秒的子彈,即使打在厚衣服上,也不能再對人體產生嚴重的損害。所以把步槍子彈設定為到1500米時還有殺傷力,一般認為此時子彈的速度仍然保持在90米每秒以上,擊中人體后還有很大的傷害性,因此算是殺傷力的末端。

問題是說秦朝青銅箭頭的硬弩,有效射程高達800米,最大射程高達1500米,甚至比當代突擊步槍的個別殺傷性指標還強,是否有夸大的成分呢?通過一些當今的現實試驗和技術驗證,還真的沒有特別夸張。

首先秦弩在實戰中多是萬箭齊發,也就是像當今的火箭炮一樣大范圍的覆蓋目標,主要采用拋射的模式,大多數時候并非單獨使用。

因此秦弩正常射程800米并不奇怪。秦弩腳蹬上弦,其最大發射張力現在看來至少在75公斤以上,也就是160磅以上的、當今超級復合弩的同類標準。而秦弩的弩箭本身非常重,僅僅箭頭就有60克以上,如果再加上箭桿和尾羽,全重很可能在100克左右。這種超級硬弩,如果是無風狀態下,完全可以集中大規模拋射到1000米的距離之外,再集中下落后具備可怕的大范圍殺傷力。

一般的純木質盾牌根本就擋不住;如果是射中人體,可以直接當即貫穿!而如果是順風狀態,那麼齊射的秦弩箭則可以發射到1500米之外,其威力更加驚人!當今仍然被各國軍隊當做特戰武器的現代復合弩,最大拉力也是150磅左右,可以在400米之內精確無聲狙殺單兵目標,而且現代弩箭的重量和長度還不如秦弩,因此說秦弩有800米的有效射程并不夸張。

不論古今中外,硬弩的有效射程都不亞于突擊步槍,那麼硬弩射出的箭,速度是否比步槍子彈還快呢?事實上大部分箭的實際速度,完全無法和現代子彈對比。

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現代步槍的子彈出膛速度,幾乎沒有低于700米每秒的。大部分都在750米每秒到850米每秒之間,也就是2.5到3倍音速。即使普通的手槍子彈,出膛瞬間也在400米到450米每秒,也是超音速的。

而歷史上最強的秦弩發射的箭和當今有效射程400米的復合弩,其發射出的箭的最大初速度,一般都不超過120米每秒,研究認為,全球歷史上最高速度的箭,幾乎沒有超過150米每秒的 。而硬弓射出的箭,速度比硬弩還低,基本都在100米每秒以下。當今奧林匹克的射箭比賽中射出的箭,初速度幾乎都在70米每秒以下。

也就是全球歷史上射出的最快的箭,還不到音速的一半。不論弓箭還是弩箭,之所以速度不快,主要是純勢能轉換為動能的方式,可施加給箭桿加速的過程太短,不能像現代火藥一樣可以把彈丸輕易的加速到超音速狀態。而速度并不算高的弩箭的射程和殺傷力力都不小,主要在于所有箭桿都是長桿動能體,不但空氣阻力小,而且命中目標時有長桿類物體的動能加成。其實現代長桿穿甲彈也是直接學習了箭桿的超強穿透能力。

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