Что такое катапульта. Как происходит катапультирование

Катапульта (лат. catapulta [1] от др. -греч. καταπέλτης) — греческий термин, которым обозначается любая метательная машина. Древнейшие катапульты использовались в Древней Греции [2] [3] и Древней Индии около начала-середины V века до нашей эры [4] .

Изобретение катапульты

древняя катапульта

Диодор приписывает изобретение катапульты в 399 до н. э. сиракузскому тирану Дионисию I, который собрал ремесленников в Сиракузах на Сицилии, чтобы те изготовили ему передовое оружие . Дионисий положил ремесленникам высокое жалованье, щедро одарял и приглашал к столу, а те в ответ создали катапульты разных видов, изготовили комплекты доспехов, построили новые мощные типы весельных судов. Уже в 397 до н. э. Дионисий применил стреломёты с берега против кораблей Карфагена. Новое оружие нанесло немалые потери и оказало большой психологический эффект на карфагенян. Плутарх в «Изречениях» приводит восклицание современника Александра Македонского, спартанского царя Архидама, при виде стрелы катапульты, недавно изобретённой на Сицилии: «Великий Геракл! Вот и конец воинской доблести! »

Изобретение мангонелы в древнем Китае датируются как минимум 4-м веком до нашей эры. О раннем использовании катапульт сообщается в источниках об Аджаташатры из Магадхи в его войне против Личави.

Иногда встречается утверждение, что первые катапульты изображены на ассирийских барельефах IX в. до н. э. из Нимруда, однако на барельефах из метательной техники показаны только пращи и луки. В энциклопедической книге об Ассирии автора George Rawlinson «The Seven Great Monarchies Of The Ancient Eastern World» приводится изображение сооружения с барельефа, которое по словам автора напоминает прообраз катапульты, но с такой трактовкой изображения трудно согласиться.

Библия приписывает изобретение катапульт древнееврейскому царю Озии в VIII в. до н. э.: «В Иерусалиме Озия сделал машины, которые были изобретены умными людьми. Эти машины стояли на башнях и на углах стен. Машины метали стрелы и большие камни.» Немецкий историк Дильс предположил, что автор жил приблизительно около 300 г. до н. э. и добавил в предшествующий период современную ему технику эллинистической эпохи. Подтверждений о существовании катапульт до IV в. до н. э. со стороны письменных источников или археологических свидетельств не имеется.

Александр Македонский в походах широко использовал дальнобойные катапульты. Вероятно, его отец, македонский царь Филипп II, впервые применил катапульты в Греции для осады городов Византия и Перинфа, однако и сами эти города оборонялись с помощью катапульт. Уже около 350 до н. э. в афинском арсенале согласно античному списку предметов в хранилище хранился боезапас для катапульт.

Баллисты для метания камней появились несколько позднее катапульт, впервые упоминаются в походе Александра Македонского.

Общие сведения

римская катапульта

В узком смысле, возникшем у римлян, катапульта обозначает двухплечевой торсионный стреломёт, где в отличие от баллисты, стреляющей камнями навесом, стреловидные снаряды запускались по настильной траектории. Буквально слово катапульта, или на древнегреческом катапелтес, переводится как «против [κατα (ката)] щита [πέλτη (пелте)]» . То есть катапульта является оружием, способным пробивать защиту воина на расстоянии.

Плутарх сообщал как о некой диковине о специальном доспехе из железа, способным выдержать выстрел катапульты. Александр Македонский при осаде Газы был тяжело ранен в плечо стрелой из катапульты, пробившей насквозь щит и панцирь. Сам Александр применял катапульты в полевом бою. Хотя количество катапульт не было большим, они оказывали сильное психологическое воздействие на противника:

«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.»

Такой стреломёт назывался также эвтитон у греков (то есть стреляющий горизонтально, хотя иногда авторы трактуют значение греческого слова как элемент конструкции стреломёта) в противоположность палинтонону (стреляющему навесом камнемёту), также скорпион у римлян. В более широком смысле катапульта обозначала у греков и более поздних авторов все виды античных метательных машин. Диодор (17.26), рассказывая об осаде Галикарнаса в 334 до н. э., упоминает о катапультах, стреляющих дротиками. Однако в рассказе об осаде Тира Диодор более широко использует термин:

«Александр установил камнеметные катапульты в соответствующих местах и заставил стены содрогаться от валунов, которые они метали. При помощи стрелометов на деревянных башнях он поддерживал постоянный обстрел всеми видами снарядов и причинял тяжёлый урон защитникам стен.»

У греков слово катапульта обозначала просто метательное оружие, и к слову катапульта они добавляли другое слово, обозначающее вид снаряда (стрела или камень). У римлян значение слова катапульта приобрело вполне определённый смысл. Древнеримский автор I в. до н. э. Витрувий четко относит катапульты к стреломётным машинам, а баллисты к типу камнемётов.

кто изобрел катапульту

Древнеримский историк Полибий писал о 7 тоннах волос, посланных союзниками в осажденный Синоп для изготовления катапульт. Обычно применялся конский волос, но в случае крайней нужды торсионы плели из женских волос. В основном метательные машины применялись при осаде городов. Когда Сципион взял Новый Карфаген в Испании, то захватил там 75 баллист и 400 катапульт. Видимо из-за более широкого распространения стреломётов название катапульта перешло на все виды метательных машин.

Римский стреломёт, именуемый во времена поздней империи карробаллистой, так как устанавливался на повозке.

Однако во времена поздней Римской империи стреломёты стали называть баллистами, и с тех пор царит путаница — часто баллистами называют стреломёты (катапульты), и наоборот, катапультами называют камнемётные машины типа онагров. Согласно автору IV века Вегецию на штатном вооружении римского легиона состояло 55 карробаллист, которые представляли собой не что иное, как установленные на повозку стреломёты:

«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.»

Катапульта

кто изобрел катапульту

Древнегреческие мастера военного дела не полагались на сложные математические расчеты при сооружении первых катапульт. Как выяснили историки, первые катапульты появились ещё в V веке до н. э., когда математики и механики, позволявших объяснить действие механизма, еще не существовало. При постройке первых катапульт ремесленники доверяли в первую очередь своему чутью и опыту.

Военная метательная машина, которая использовалась при осаде городов и до изобретения пороха могла применяться для бросания стрел, брусьев, камней...

Как показал анализ письменных источников, оставшихся со времен Древней Греции, возникшая в III веке до н. э. математика Архимеда, в частности его закон рычага, сформулированный в трактате «О равновесии плоских фигур», лишь помогла усовершенствовать уже давно существовавшее орудие.

До сих пор считалось, что мастера, снабжавшие своей продукцией в том числе и армии, смогли создавать достаточно сложные устройства (например катапульту или весы-безмены) только после того, как им стало доступно теоретическое знание, сформированное греческими мыслителями.

Однако гарвардский профессор-античник Марк Шифский утверждает, что катапульты создавались задолго до появления работ Архимеда и других древних математиков. Шифский и его коллеги из отдела истории науки Института имени Макса Планка в Берлине провели исследование древнегреческих письменных источников, среди которых обнаружились своего рода инструкции по эксплуатации первых примитивных катапульт, датированные еще V веком до н. э. Широкое применение на территории Европы катапульты нашли примерно к IV веку до н. э.

Знаменитый мыслитель и математик Архимед жил в III веке до н. э. (287–212 года до н. э.), и его работы по доказательству теорем о площадях и объемах криволинейных фигур и тел, а также трактаты, посвященные геометрическому анализу статических и гидростатических задач, явно были созданы позднее, чем появилось первое штурмовое орудие.

«Мастера не посещали Платоновскую академию и не учились сложной геометрии, однако могли создать точно откалиброванные устройства», — отмечает профессор Шифский.

катапульта

Разумеется, добавляет профессор, таких результатов древнегреческие мастера смогли достичь только после многолетних опытов и испытаний, которые не всегда завершались успешно, но шаг за шагом повышали эффективность орудий.

То же касается и безмена, который позволял с достаточной точностью взвешивать предметы: он был создан задолго до появления математических аксиом и теорем, объяснивших модель его действия. По словам профессора, это один из примеров того, как насущная необходимость (например для рыночной торговли) рождала изобретение.

Закон рычага, который объясняет работу катапульт, также был понятен грекам и использовался ими задолго до того, как греческие мыслители сформулировали сложные математические построения и модели. Теория, созданная Архимедом, как считает профессор Шифский, лишь помогла оптимизировать древние приборы и орудия. Это в конечном итоге привело к повышению эффективности осады и увеличению точности.

Кроме того, теоретическое обоснование работы штурмовых орудий, которое увеличило их эффективность, позволило наладить почти массовое производство машин.

Возможно, подобно современным техническим директорам, древние греки также требовали техническое обоснование проекта для выделения под его реализацию денег и рабов.

Исследователям удалось выделить в античных письменных источниках тот период времени, когда ремесленники стали использовать теоретические выкладки своих математиков на практике. «Примерно в III веке до н. э. александрийские правители, вооружившие своих мастеров теоретическими знаниями, начали серию экспериментов с устройством катапульт, а также проводили регулярные испытания орудий. В конечном итоге, ремесленникам удалось создать стандартный метод их постройки», — рассказывает исследователь.

Именно с момента создания метода строительства катапульт наличие этого штурмового орудия стало играть решающую роль в осадных работах военных кампаний античного мира. Более того, именно тогда катапульта вызвала должное внимание у глав городов-полисов, поскольку стала действительно эффективным орудием, позволявшем пробить достаточно толстые стены и взять города, до этого десятилетиями подвергавшиеся осаде.

«Эти машины изменили ход истории», — заключает Шифский.

Принцип действия
Чтобы метнуть камень или большую стрелу вдаль, необходимо вначале запасти, а потом резко высвободить энергию. Это можно сделать тремя способами: растягивая волокна, скручивая сухожилия и используя противовес.

Дальше до конструкции пойдет часть скучной теории которую вы можете пропустить:
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.


В  конструкцию входит: рычаг 2 со спусковым механизмом 6 и пращей 3.Сам рычаг крепится в пучке скрученных волокон 5 ,которые подтягиваются при помощи специального устроиства на платформе 1. Также на платформе установлена стопорная балка 4.
Эти метательные машины использовались в Древнем Риме и Греции при осаде и обороне крепостей. Из них метали камни, бочки с зажигательной смесью и т.д.

Принцип действия

Что такое катапульта
Средневековая катапульта для обороны крепости (фантастическая реконструкция, включающая многие черты, появившиеся не ранее XIX века, включая конструкцию станка).

Основные сведения об устройстве катапульт и других метательных машин оставили авторы I в. до н. э. римлянин Витрувий, греки Герон Александрийский («Belopoeica») и Филон из Византия.

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.

Древнеримский автор I в. до н. э. Витрувий в своем трактате «Десять книг об архитектуре» приводит данные о конструкции катапульт:

«Пропорции катапульты и скорпиона зависят от длины стрелы, для которой предназначено орудие. Размер квадратного отверстия, через которое проходят торсионные жгуты, должен составлять одну девятую от этой длины… Жгуты скрученны либо из женских волос или кишок…
Закрутка жгута осуществляется до такой степени, когда жгут после удара по нему рукой издает ровный мелодичный звук по всей длине, такой же звук должен быть в другом жгуте…» [14]

У греков Герона и Филона все размеры катапульты также привязаны к длине стрелы [15] :

Длина стрелы Поперечный размер жгута Вес стрелы Вес катапульты Расчёт

70 см 7.6 см 225 г 38 кг 2-3 чел.
90 см 10.1 см 450 г 75 кг
114 см 12.7 см 900 г 151 кг
137 см 15.2 см 1.8 кг 262 кг 5 чел.

Катапульта стреляет по настильной траектории относительно лёгкими стрелами, обеспечивая высокую точность попадания; баллиста предназначена для поражения групповых целей методом навеса, то есть под высоким углом возвышения, чтобы послать тяжёлый снаряд как можно дальше. Из сообщений античных авторов можно сделать вывод, что из катапульты удавалось прицельно поражать одиночных людей на большой дальности.

Наконечники стрел для катапульт длиной от 4 до 7 см (III—I вв. до н. э.)

Некоторые подробности по устройству катапульт, называя их балистрами, приводит ранневизантийский (VI в.) автор Прокопий Кесарийский: направляющая сделана из железной штанги; стрела вкладывается в выдолбленную деревянную колодку, которая приводится в движение тетивой.

«Когда из этой машины хотят стрелять в неприятелей, то, натягивая при помощи короткого каната, заставляют сгибаться деревянные части, которые являются краями лука, а в ложбинку колодки кладут стрелу длиною в половину тех стрел, которые пускаются из обыкновенных луков, толщиною же больше в четыре раза. Перьями, как у обычных стрел, они не снабжены, но вместо перьев у них приделаны тонкие деревянные пластинки, и по внешнему виду они совершенно похожи на стрелу. К ней приделывают острый наконечник, очень большой и соответствующий её толщине; стоящие по обе стороны при помощи некоторых приспособлений с великим усилием натягивают тетиву, и тогда выдолбленная колодка, двигаясь вперед, выкидывается и с такой силой выбрасывает стрелу, что её полет равняется минимум двойному расстоянию полета стрелы из простого лука.» [16]

В работе Афинея Механика, автора I века, цитируются достижения древнегреческого инженера Агесистрата, который послал 70-см стрелу (наименьший калибр стреломёта) на 3 с половиной стадии, то есть за 600 м, а тяжелая катапульта послала стрелу в 177 см за 700 м.

Германский артиллерийский офицер Шрамм в начале XX века строил и испытывал античные метательные машины. Ему удалось метнуть 88-см стрелу катапульты, построенной в соответствии с описанием Витрувия, на 370 м. Эти стрелы пробивали деревянный щит толщиною в 3 см, обитый железом, и проникали на половину своей длины [13] . По опубликованной информации других энтузиастов для стрел длиной от 0.7 до 1.2 м удавалось достигнуть дальнобойности в 300 м.

Современные катапульты

Современные катапульты

В настоящее время катапульты применяются для запуска снарядов и самолётов с авианосцев. Ведутся разработки по созданию катапульт для запуска грузовых космических кораблей с поверхности планет. Запускать пилотируемые корабли не представляется возможным ввиду слишком большого ускорения для живого организма.

Французские войска используют катапульту для метания ручных гранат по противнику. Первая мировая война

Различают следующие виды современных катапульт:

  • Гидравлическая катапульта — применялась для запуска самолётов с авианосцев до 1950 года.
  • Паровая катапульта — применяется в настоящее время в артиллерии и ВВС. Снаряд или самолёт разгоняется под действием сжатой парогазовой смеси.
  • Электромагнитная катапульта — Проходит испытания в ВВС США. Также возможно в будущем будет применяться для запуска грузовых космических кораблей с поверхности планет. Объект разгоняется под воздействием электромагнитного поля.
  • Рельсотрон — Разновидность электромагнитной катапульты.
Источники
  • https://wiki2.org/ru/%D0%9A%D0%B0%D1%82%D0%B0%D0%BF%D1%83%D0%BB%D1%8C%D1%82%D0%B0
  • https://wikipedia.tel/%D0%9A%D0%B0%D1%82%D0%B0%D0%BF%D1%83%D0%BB%D1%8C%D1%82%D0%B0
  • https://www.gazeta.ru/science/2007/10/10_a_2230261.shtml
  • http://siegetample.blogspot.com/p/blog-page_03.html

[collapse]

Adblock
detector