Военные машины Архимеда

Материал из Циклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Архимед. Повелитель чисел
«Архимед», картина Доменико Фетти.

Военные машины Архимеда — боевые машины, применяемые Архимедом во время обороны Сиракуз от римлян в ходе Второй Пунической войны.

Содержание

[править] Архимед

Архимед (287−212 гг. до н. э.) - древнегреческий математик, астроном, инженер, физик и механик[1][2]. Однако, он не был лишь учёным-теоретиком, Архимед был известен и как практик, применявший свои изобретения и открытия для непосредственных нужд экономики и хозяйства (например, он изобрёл архимедов винт)[3].

[править] Вторая Пуническая война

Во время Второй Пунической войны, римляне во главе с Марцеллом начали осаду Сиракуз (212 г. до н. э.), в ходе которой Архимед и применил свои гениальные изобретения для обороны родного города от врага. Во многом благодаря Архимеду, осада Сиракуз затянулась на 8 месяцев, город пал только благодаря предательству (и пассивности карфагенян). Из описания Полибия осады видно, что Архимед руководил обороной города, хотя власть в Сиракузах в то время принадлежала Гиппократу и Эпикиду.

[править] Метательные орудия

Архимед создал метательные машины, способные бросать с большой скоростью камни массой около 250 кг и механизмы, бросающие с берега на суда тяжёлые брёвна[4].

Полибий так описывает применение Архимедом метательных машин:

Аппий сделал попытку приблизиться к той части стены, которая с востока упирается в Гексапилы, а Марцелл с шестьюдесятью пятипалубными судами направился против Ахрадины. Находившиеся на каждом судне люди были вооружены луками, пращами и легкими дротиками, чтобы прогонять врага с зубцов стен. Вместе с тем римляне сняли у восьми пятипалубных судов весла — у одних с правой стороны, у других с левой, — связали суда попарно бортами, лишенными весел, и, действуя веслами только с наружных сторон, стали подводить к городской стене так называемые самбуки (штурмовые трапы, укрепленные на кораблях)[5]
Однако Архимед соорудил машины, которые могли выбрасывать снаряды на любое желаемое расстояние, Враги были еще далеко от города, когда Архимед из своих больших дальнобойных метательных машин стал поражать их корабли таким множеством тяжёлых снарядов и стрел, что они никак не могли уберечься от них и оказались беспомощными и бездеятельными. Когда Архимед замечал, что снаряды попадают слишком далеко… он пускал в ход меньшие машины, соответственно нужному ему расстоянию[6]
Осада Сиракуз: машины Архимеда в действии.

Тит Ливий:

Чтобы бороться с такими кораблями, Архимед разместил по стенам машины, которые метали в суда, стоящие поодаль, камни огромной тяжести; стоявшие поближе (корабли римлян) он осыпал дождём более мелких (камней)[7]

Архимед приказал сделать бойницы в станах, что было новым словом в фортификации:

Архимед употребил другое средство против воинов, сражавшихся с судов. Он велел сделать в стене приблизительно на высоте человеческого роста отверстия, с наружной стороны имевшие ширину пальца в четыре; у отверстий изнутри стены он поставил стрелков с легкими скорпионами (самострелами), через отверстия обстреливал корабельных воинов и тем отнимал у них возможность что-нибудь сделать[8]

Полибий добавляет:

Аппий с войском очутился в столь же трудном положении и потому совсем отказался от приступа. И действительно, находясь ещё далеко от города, римляне сильно терпели от метательных машин Архимеда, ибо сиракузяне имели наготове множество превосходных и метких метательных орудий. Оно и понятно, так как Гиерон дал на них деньги, а Архимед изобрел и мастерски исполнил. Итак, когда римляне приближались к городу, одни из них были, как я говорил уже выше, непрерывно обстреливаемы через отверстия в стене, терпели урон и не могли продолжать наступление, другие, надеявшиеся пробиться вперед под защитой плетенок, гибли под ударами камней и брёвен, падавших сверху[9]

Афиней сообщал про баллисту Архимеда, которая могла метать камни в 3 таланта (78 кг) на один стадий, то есть примерно на 170 м.[10]

Римляне, разочарованные постоянными неудачами и потерявшие веру в собственную силу, решились, по приказанию Марка Клавдия, на ночной штурм. Но кинжальный огонь с близкой дистанции из бойниц Архимеда оказался чрезвычайно губительным, в результате ночная атака провалилась.

[править] Пушка

Паровая пушка Архимеда (эскиз Леонардо да Винчи).

Архимеду некоторые учёные даже приписывают изобретение пушки — устройства, в котором под воздействием взрывчатого вещества или иной высвобождающейся энергии образуется движущая сила, которую используют для бросания снаряда. Описание этой пушки Архимеда дал Леонардо да Винчи[11].

Эта пушка, как показано на рисунке Леонардо да Винчи, состоит из пушечного ствола, вставленного на треть его длины в жаровню, где он доводится до раскаленного состояния, как это показывает набросок Леонардо. Над правым концом ствола находится котёл с водой. При вывинчивании винта, обозначенного буквой d (зеркальная надпись на среднем наброске), вода течёт в раскаленную часть пушечного ствола и там мгновенно превращается в пар, который с силой выбрасывает лежащее впереди ядро. В заключение говорится, что пушка бросает на расстоянии 6 стадий (1 стадий равен от 178 до 192 м[12]), то есть 1154 м, ядро весом в 1 талант (1 талант примерно равен 26 кг[13] или 25,5 кг).

Механизм действия пушки Архимеда состоял в том, что ствол на треть вставлен в жаровню, над которой находится котел с водой. После того как ствол раскалится, в него подается вода, которая мгновенно испаряется и выталкивает ядро. Скорострельность составляла 1 выстрел в минуту[14].

Плутарх сообщает, что греки наводили ужас на римлян неким изобретением, напоминавшим своей формой «удлинённую трубу», стрелявшую в противника ядра. В один момент сражения все римляне собрались под стеной, где был установлен данный предмет, чтобы разрушить или захватить его[15].

[править] Подъёмные краны («Лапа Архимеда»)

«Лапа Архимеда» опрокидывает римский корабль.
Схема действия «Лап Архимеда».

Так называемая «Лапа Архимеда» представляла собой уникальную подъемную машину — прообраз современного крана. Это был огромный рычаг, выступающий за городскую стену и оснащённый противовесом. Полибий писал, что если римский корабль пытался пристать к берегу возле Сиракуз, эта машина, управляемая специально обученным человеком, захватывала нос корабля и переворачивала его[16].

Подобные машины сбивали со стен и осадные лестницы римлян.Полибий пишет:

Лишь только римляне начинали выставлять против города самбуки (высокие лестницы), осаждённые тотчас же пускали в ход свои машины, находившиеся внутри городских стен и остававшиеся до этих пор незаметными для врага. Когда надо было пустить их в дело, они поднимались над бастионами и высовывали свои клювы далеко вперед от укреплений города. Одни несли на себе камни, весившие не менее десяти талантов (четверти тонны), другие – груды свинца. Как только самбуки приближались к стенам, осажденные, ослабляя при помощи канатов блоки, к которым «клювы» этих машин были подвешены, поворачивали их вправо или влево — туда, где это было нужно; затем открывались задвижки и из клюва падал на самбуки камень, который разбивал не только машину, но и корабль, на котором она стояла, подвергая находившихся на ней воинов величайшей опасности[17].
В распоряжении сиракузян были и другие машины; когда приближались вражеские корабли, покрытые специальными плетенками для защиты от стрел, бросаемых через отверстия в стенах, эти машины бросали камни такой величины, что находившиеся на носах кораблей принуждены были спасаться бегством. Кроме того, по приказу Архимеда опускалась железная лапа, привязанная к цепи. Этой лапой машинист, управлявший клювом машины, точно рулем корабля, захватывал нос корабля и затем опускал вниз другой конец машины, находившейся внутри городских стен. Он поднимал таким образом в воздух нос корабля и ставил корабль отвесно на корму, а затем закреплял неподвижно основание, а лапа и цепь отделялись при помощи каната. Непосредственным результатом этого было то, что корабли либо падали на бок, либо совершенно опрокидывались; ещё чаще (так как носы падали с большой высоты в море) корабли совершенно наполнялись водой и погружались к ужасу тех, которые на них находились[18].

Тит Ливий:

На те же корабли, которые подходили ближе... Архимед при помощи выступающего за стену рычага набрасывал железную лапу; когда она захватывала нос корабля, то при помощи опускающегося до земли тяжелого противовеса нос корабля поднимался[19]

Плутарх:

Другие (машины) железными лапами или клювами наподобие журавлиных схватывали корабли за носы, поднимали их в воздух, ставили корабль на корму и затем топили. Часто корабль поднимало высоко над поверхностью моря, и, вися в воздухе, он, к ужасу окружающих, качался в разные стороны[20]

Полибий говорит, что «Лапы эти поднимали воинов в полном вооружении и кидали их вниз».

Анализ сведений Полибия приводит к следующим выводам[21]:

  1. Машина Архимеда имела стрелу, поворачивавшуюся вокруг вертикальной оси: «Осаждённые поворачивали их вправо или влево. Машинист управлял машиной, словно рулём корабля».
  2. Стрела поворачивалась также вокруг горизонтальной оси: «Этой лапой машинист захватывал нос корабля и затем опускал вниз другой конец машины, находившейся внутри городских стен».
  3. Вероятно на конце главной стрелы помещалась вспомогательная, как у современных портовых кранов (на что указывает термин «клюв», применённый к описанию конца машины).
  4. Машины Архимеда были передвижными.

Римский полководец Марк Марцелл говорил, что Архимед угощает его корабли морской водой, а его самбуки (штурмовые лестницы) с позором изгнаны с попойки палочными ударами[22]. В результате, солдаты Марцелла в ужасе разбегались, когда над стеной Сиракуз показывалась какая-нибудь верёвка или бревно[23].

[править] «Зажигательные зеркала» Архимеда

Уничтожение римского корабля с помощью зеркала Архимеда.
Архимед применяет зеркала.

Наиболее спорным является вопрос о так называемых «зажигательных зеркалах», с помощью которых Архимеду удавалось в открытом море сжигать римские корабли, которые флотом в 60 квинкверемами встали на якорь неподалёку от города[24].

Известно, что Архимед много занимался оптикой (он написал трактат по оптике, до нас, правда, не дошедший[25]). Возможно, это помогло ему создать систему вогнутых зеркал, которые, фокусируя лучи солнечного света, могли аккумулировать достаточную энергию для создания температуры, необходимой для воспламенения корабля.

Византийский учёный Анфимий из Тралл (474 — не позднее 558 годы) в «О чудесных механизмах» сообщал, что Архимед пользовался не одним вогнутым зеркалом, а его установка могла состоять из множества плоских зеркал, которые устанавливались так, чтобы образовывалась одна огромная вогнутая отражающая поверхность. Солнечный свет в таком устройстве образовывал мощный луч, который можно было направить в одну точку. Для этого Архимед, возможно, сконструировал особую раму, на которой при помощи шарниров крепилось не менее 24 зеркал[26].

Анфимий стремился дать реконструкцию зеркал, исходя из радиуса действия, равного дальности полёта стрелы. Он пишет:

«Требуемое расстояние казалось большим и представлялось невозможным получить воспламенение, но поскольку никто не мог оспаривать славу Архимеда, который сжёг корабли римлян с помощью отражения солнечных лучей (в этом все сходились единодушно), то резонно было полагать, что задача могла быть решена с помощью принципов, изложенных ниже».

Решая задачу, Анфимий приходит к выводу, что Архимед применил систему плоских зеркал:

«При помощи многих плоских зеркал можно отразить в одну точку такое количество солнечного света, что его объединенное действие вызовет загорание. Этот опыт можно сделать с помощью большого числа людей, каждый из которых будет держать зеркало в нужном положении. Но чтобы избежать суматохи и путаницы, удобнее применить раму, в которой закрепить 24 отдельных зеркала с помощью пластин или, ещё лучше, на шарнирах. Подставляя этот механизм солнечным лучам, надо правильно установить центральное зеркало, а потом и остальные, быстро и ловко наклоняя их... так, чтобы солнечные лучи, отраженные этими различными зеркалами, направлялись в ту же точку»

Анфимий замечает:

«Следует заметить, что все прочие авторы, которые говорили о зеркалах божественного Архимеда, упоминали не об одном зеркале, но о многих».

Таким образом, согласно легендам, Архимед направил солнечный огонь на вражеский флот и обратил его в пепел.

Однако поздние учёные, как правило, скептически относятся к самому факту возможности такого оружия и применению его во время осады Сиракуз[27]. В описании штурма Сиракуз у Полибия, Тита Ливия и Плутарха нет упоминаний не только о сожжении кораблей зеркалами, но и вообще о применении огня.

Правда, сатирик Лукиан утверждал, что Архимед «при помощи своего искусства сжёг неприятельские корабли». Знаменитый врач Гален говорил, что «Архимед поджёг триремы врага зажигательными зеркалами».

Поздний автор 12 в. Евстахию Солунскому в «Комментариях к Илиаде» писал:

«Архимед при помощи правил «катоптрики» сжёг римский флот на расстоянии полёта стрелы».

В «Истории», составленной Цеци, со ссылкой на Диодора Сицилийского, сказано:

«Когда римские корабли находились на расстоянии полёта стрелы, Архимед стал действовать шестиугольным зеркалом, составленным из небольших четырехугольных зеркал, которые можно было двигать при помощи шарниров и металлических планок. Он установил это зеркало так, чтобы оно пересекалось в середине зимней и летней солнечными линиями, и поэтому принятые этим зеркалом солнечные лучи, отражаясь, создавали жар, который обращал суда римлян в пепел, хотя они находились на расстоянии полёта стрелы».

Другой поздний автор, Зонара в «Анналах» пишет следующее:

«Этот геометр, собрав солнечные лучи на зеркале, с помощью этих лучей, собранных и отраженных затем толщиной и гладкостью зеркала, воспламенил воздух и разжёг большое пламя, которое он затем направил на корабли, входившие в сферу его действия. Корабли были все обращены в пепел».

Некоторые учёные даже считают, что римляне предприняли ночной штурм города именно из-за зеркал Архимеда[28].

Существует мнение, что зеркала Архимеда не сжигали римские корабли, а использовались либо для ослепления экипажа, либо в качестве прицелов для катапульт, — для наведения катапульты на цель использовался отбрасываемый прицельным зеркалом зайчик. Эти катапульты могли забрасывать римские корабли зажигательными снарядами, что для внешнего наблюдателя могло восприниматься как следствие действия зеркал[29]. По этой версии, Архимед, который упоминает гониометрическую шкалу, а значит, мог знать о траектории полёта стрел достаточно, чтобы сконструировать точный дальномер, — изобрёл первый баллистический вычислитель, для точного поражения кораблей метательными снарядами[30].

Гибель Архимеда.

Таким образом, существует мнение, что Архимед поджигал римские корабли не с помощью концентрации солнечного света, а с помощью зажигательных снарядов. Зеркала же использовались для прицеливания[31].

[править] Смерть Архимеда

Неизвестно, как бы продолжалась война, но в Сиракузах нашлись предатели, которые открыли ворота, - и римляне ворвались в город[32].

Иоанна Цеца, сообщает, что в разгар боя 75-летний Архимед сидел на пороге своего дома, углублённо размышляя над чертежами, сделанными им прямо на дорожном песке (возможно, он чертил схему нового оружия). В это время пробегавший мимо римский воин наступил на чертёж, и возмущённый учёный бросился на римлянина с классической фразой: «Не трогай моих чертежей!»[33] (Noli turbare circulos meos!), но солдат не пощадил старца и умертвил его на месте[34].

[править] Источники

  1. Архимед-физик
  2. Архимед-астроном
  3. Эврика. Открытия Архимеда
  4. Архимед
  5. Полибий. Всеобщая история. кн. VIII 6
  6. Полибий. Всеобщая история. кн. VIII 7
  7. Тит Ливий XXIV 34
  8. Полибий. Всеобщая история. кн. VIII 7
  9. Полибий. Всеобщая история. кн. VIII 9
  10. Афиней, «Пир ученых», 208 с.
  11. Древняя артиллерия
  12. The Length of Eratosthenes' Stade
  13. Талант, мера веса
  14. ГАЗОВАЯ АРТИЛЛЕРИЯ
  15. Паровая пушка Архимеда
  16. Архимед и его открытия
  17. Полибий. Всеобщая история. кн. VIII 7
  18. Полибий. Всеобщая история. кн. VIII 8
  19. Тит Ливий XXIV 34
  20. Плутарх СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ЖИЗНЕОПИСАНИЯ МАРЦЕЛЛ
  21. Архимед-инженер
  22. Римское морское могущество в ходе Второй Пунической войны: Часть вторая
  23. АРХИМЕД И КОНЕЦ СИРАКУЗ
  24. Тит Ливий XXIV 34
  25. Зеркало Архимеда
  26. Боевые зеркала Архимеда
  27. Греческий огонь и зеркала Архимеда
  28. Легенда о жгущих зеркалах
  29. История поджога
  30. Луч и стрела
  31. «ЛАЗЕРНЫЙ ПРИЦЕЛ» АРХИМЕДА
  32. Осада Сиракуз
  33. Иоанна Цеца книга II
  34. Статья Архимед Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона


Персональные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
Навигация
Инструменты