A történelem ízei: Dionysios ‘ Polybolos

az Alexandriai Dionysios “Polybolos” tervezése kissé egyedi az ókori tüzérség évkönyveiben. A “Polybolos” vagy a “multi-shooter” név azt jelenti, hogy ez a fegyver, valószínűleg torziós csavar-shooter, valamilyen ismétlődő akcióval rendelkezik. Amint azt a Bizánci Philon “Belopoietica” című munkájában leírta, ez egy automatikus ismétlődő egyenes rugós katapult volt, amely egymás után nyilakat indíthatott. Alkalmazott ” egy kettős lánchajtást, egy bütykös mechanizmust, amely lineárisan forgómozgássá alakul, és automatikus rendszereket a csavarok táplálására, valamint a ravaszt bekapcsolására és elengedésére.”

Philon leírásával felfegyverkezve egy működő Polybolost rekonstruált Alan Wilkins, FSA. Van egy forgó henger két nyílással (egy hosszirányban és egy spirális) és egy fadobozban, amely a rakétákat tartotta. A ház mindkét oldalán két pár ötszögletű lánckerék (fogaskerék) volt, amelyeket egy fa lánc kötött össze. Mindegyik láncon egy csapot csatlakoztattak ugyanazon a ponton a katapult csúszkájával.
a hátsó lánckerékkel összekötött csörlőn lévő kézicsúszdák előre forgatásával a csúszka automatikusan előre mozog, majd a csúszkához rögzített csap bekapcsol, és követi a fenti görgő spirális bütyökhornyát. A görgő az óramutató járásával megegyező irányban forog, amíg a hosszanti rés egy vonalba nem kerül a csavarház vagy tárház megfelelő nyílásával, ahol a gravitáció egy csavart táplál a hosszanti horonyba. Amint a csúszka eléri az előre irányuló mozgás mértékét, az íjhúrt a ravaszt karomszerű ujjai alá táplálják. Egy másik csap bekapcsolja a kioldó kart, amely rögzíti a karomot az íjhúr felett.
a csörlő ellentétes irányú elforgatása megfordítja a lánchajtás irányát, hogy a csúszkát hátrafelé húzza, és ennek során a görgőt az óramutató járásával ellentétes irányba forgatja. Amikor a hosszanti rés egy vonalban van a horony a csúszka egy nyíl gravitációs tápláljuk rá az utóbbi. A csúszka hátrafelé folytatódik, amíg egy rögzített csap be nem kapcsolódik a kioldó mechanizmus kiálló karjához, felszabadítva a karomot, hogy felfelé forduljon, és elengedje az íjhúrt. Ezen a ponton az orrkötél csavart gombolyagai előre hajtják a két íjkarot, az íjhúrt a csúszka mentén húzva a csavar kiürítéséhez. A csörlő ilyen módon történő folyamatos előre-hátra forgatása lehetővé teszi a kezelő számára, hogy viszonylag gyorsan elindítsa a csavarok sorozatát.
a lánchajtás mechanizmusa lenyűgöző tűzsebességet produkál, összehasonlítva a standard Háromfesztávolságú Vitruvian katapulta reprodukciójával. A római katonai Kutató Társaság (Rmrs) tagjai által végzett tesztek azt mutatták, hogy Wilkins Polybolos hat csavart tudott lőni a Vitruvian gép és egy kétfős személyzet segítségével. Ezzel a lenyűgöző tűzsebességgel nagyon megalapozott oka lehetett annak, hogy a Polybolos nem folytatta a szolgálatot KR.e. harmadik század után.

akkor miért volt sikertelen a Polybolos? Úgy tűnik, hogy a fő probléma az, hogy nem nyújtott hatalmas technológiai előrelépést a tűzerő terén. Míg egy ember egyedül tudja működtetni a Polybolos – t, a félig automatizált betöltési és tüzelési folyamat azt eredményezi, hogy a húr lényegében ugyanolyan sebességgel húzódik, mint más nem automatizált gépek. Ezért a gravitáció megengedése a csavarok táplálására nem sokkal gyorsabb, mint a rakodó számára, hogy a csúszkára helyezze őket az íjhúrral szemben. Sőt, a nem automatikus rendszer lehetővé teszi a ballistariae több időt célja a lövések között. Philon azt állítja, hogy a Polybolos túl pontos volt (“…a rakéták nem fognak terjedni…”), de vitatható, hogy Philon látta-e valaha a gépet működés közben, mert nincs mód arra, hogy az egymást követő csavarok szoros csoportban maradjanak, kivéve a közeli tartományokat. Valóban, jóval a Philon által idézett maximális tartomány előtt -“…alig több, mint egy stade”, körülbelül 200 méter – a csavarok szétterjedtek volna, amint azt a szokásos, nem automatizált, csavarlövők modern rekonstrukcióinak fényképezésekor láthatjuk. A Polybolos egyértelműen sokkal bonyolultabb gép, sokkal több alkatrésszel, mint a szokásos bolt-shooter. Költségesebb lett volna megépíteni és fenntartani. Például a Wilkins rekonstrukciója körülbelül 150 csapot használt a két láncmeghajtás összekapcsolására, és ez lehet az Achilles-sarok, amely oda vezetett, hogy a görög, sőt a római seregek nem “találtak figyelemre méltó felhasználást”. Minden csapnak ellen kell állnia a hátrány megterhelésének, és ha akár egy csap is elpattan – szó szerint “a leggyengébb láncszem” -, akkor a gép működésképtelenné válik.
mégis érdekes tudni, hogy a teljes teljesítményű Polybolos életképes fegyver lenne-e. Miután Alan Wilkins rekonstruált Polybolos-ját az évek során többször látta akcióban, és elég szerencsés volt ahhoz, hogy ténylegesen működtesse, ez egy összetett, mégis elegáns gép, amelynek működését egyszerű elsajátítani, de nem problémamentes.
először is, a legtöbb, ha nem az összes, a Polybolos rekonstrukciója súlyosan alulteljesítettnek tűnik. Ez nem maguknak a rekonstrukcióknak vagy építőiknek a kritikája, mivel ezeknek a gépeknek a többsége egyszerűen a koncepció bizonyítéka, ha úgy tetszik, teljes méretű működő modellek, amelyek célja Dionysios találmányának “életre keltése”. Konstruktoraik nem feltétlenül tűzték ki a teljesen megfeszített katapult reprodukálását. Inkább úgy tűnik, hogy a legtöbbet érdekli a koncepció, és elhatározta, hogy megvizsgálja, hogy az összes összetett rész hogyan illeszkedhetett össze és hogyan működhetett együtt.

valójában ennek van némi értelme, mivel a mechanizmus ismeretlen mennyiség volt/van. Az építkezés során felhasznált pontos anyagok nem ismertek, bár sokat következtethetünk az ősi katapultok fennmaradt részeiből. Azt sem tudjuk, hogy ezek a különböző részek mennyire robusztusak voltak vagy szükségesek voltak. Fogalmunk sincs, hogy az egész mechanizmus képes lett volna-e megbirkózni az egyes alkatrészek feszültségeivel, vagy hatékonyan működhetett volna-e a teljesen megfeszített orrkötélrugókban tárolt potenciális energia mennyiségével. Fennáll annak a veszélye, hogy a gép szó szerint elpusztítja magát feszültség alatt. Amíg a bolondos egyén nem épít egy teljes teljesítményű katapultot, amely fel van szerelve az automatizált betöltő/kioldó rendszerrel, ez “ismert ismeretlen”marad.
a fentiek mindegyike azonban egy régóta futó gondolatkísérlet preambuluma volt. Figyelembe véve a Wilkins Polybolos mint referenciaérték, meglehetősen nyilvánvaló az adott példa felvételéből, hogy a csavarok nem repülnek túl messzire, körülbelül hat méter, nem pedig a hatékony háborús gép százai. Ez aligha meglepő, mivel a rugós keretet biztonsági okokból szándékosan alulteljesítik, amikor nyilvánosan bemutatják. A teljesítmény nem segített, mint a Wilkins például, és minden hasonló rekonstrukciók használ röpképtelen csavarokat. Ez ismét nem olyan meglepő. Az automatizált adagolórendszer tárral és barázdált hengerrel úgy tűnik, hogy kizárja a lapátok, uszonyok vagy lapátok használatát. A fletching hiánya azonban hátrányosan befolyásolja a csavarok vagy darts aerodinamikai stabilizálását. Így mi maradt o kérdés, mi történne, ha röpképtelen csavarokat használtak egy teljesen feszített Polybolos? Hogyan teljesítenének? Stabilak lesznek repülés közben? Vajon a csavarok repülni igaz? Mennyire lenne pontos a katapult, és milyen hatótávolságot lehetne elérni? Ezeknek a kérdéseknek a megválaszolása minden bizonnyal bizonyítja a teljesen feszített Polybolos Fegyver életképességét, vagy sem.
mint említettük, két vagy több, a csavar tengelyére büszkén rögzített lapát vagy lapát, hasonlóan a szokásos nyíl-vagy számszeríj-veszekedéshez, megsértené a tárral táplált rendszert. Tehát a fletcheket vagy lapátokat be lehet építeni egy csavarba, hogy létrehozzák a hiányzó repülés közbeni ballisztikus stabilizációt? A probléma lehetséges megoldásának inspirációja egy kissé valószínűtlen forrásból származott, nevezetesen a “Hale Rocket” – ből.

1844-ben William Hale (1797-1870) szabadalmaztatta a forgó rakéta új formáját, amely javult a korábbi Congreve rakéta kialakításán. Hale eltávolította a stabilizáló vezetőrudat a Congreve tervezéséből, és a rakéta tolóerejének vektoros részét ferde kipufogónyílásokon keresztül biztosította a rakéta forgását, ami javította a stabilitását repülés közben. A három ívelt uszony, amely a nyílpántokra emlékeztet, volt. leginkább a rakéta hengeres testével összhangban. Lehet-e hasonló konfigurációt használni a Polybolos csavar tengelyéhez? Lehet-e a fletching vagy a lapátok egy csökkentett átmérőjű tengelyre rögzítve, hogy ne rontsák el az adagolórendszert, és ez valóban működik-e?

az alábbi makett egy csavaron alapul, amelyet az 1922-1937-es ásatások során találtak a Római helyőrségben és a Szászánida ostromművekben a szíriai Dura-Europosban. Lehet, hogy a kúpos fa tengely nem a legmegfelelőbb az adagolórendszerhez, de a vastagabb hátsó résznek hasznos ellensúlyként kell működnie a vas bodkin kiegyensúlyozásához. A leghatékonyabb csavartervezés meghatározásához mind kúpos, mind párhuzamos tengelyekkel végzett kísérletekre lenne szükség. Négy fletches vagy lapátok (alább látható fekete) javasolt szimmetria. A tengelynek azon a ponton, ahol a fletches/lapátok tapadnak, elegendő átmérőjűnek kell lennie ahhoz, hogy az íjhúr a csavartengellyel kapcsolódjon, nem pedig a fletches/lapátok. Ez utóbbi körülmény kétségtelenül potenciálisan veszélyes gyújtáskimaradáshoz vezetne.

egy másik lehetőség lehet, hogy egy szabványos csavart egy untapered tengely, és bele a lapátok tengelye mentén. Az alábbi példa egy csavart használ 46 cm hosszú, általában egy könyökhöz társítva, vagy két fesztávolságú, katapult. Három eltolt lapátot faragtak a tengelybe úgy, hogy elegendő anyagtömeg maradjon meg ahhoz, hogy ellenálljon az íjhúr tengelyre ható hajtóerejének.

a következő lépés az lesz, hogy készítsen számos példa csavarok és lőni őket. A jövőbeli tesztek célja a koncepció bizonyítása és annak meghatározása, hogy a két csavarszerkezet közül melyik: (1) tisztán táplálkozik a Polybolos tárából, (2) kapcsolódik a mechanizmushoz, (3) biztonságosan lő, és (4) javítja a repülés közbeni stabilitást.

Megjegyzések:
Wilkins, A. (2003), Római tüzérség, Shire Archaeology, Risborough hercegek, p. 8.
Philon leírásán túl kevés vagy semmilyen bizonyíték nem bizonyítja, hogy a Polybolos nem volt más, mint egy ötlet. Valószínűleg nem realizált.
mint sok automata fegyverrendszer esetében, a Polybolos hajlamos arra, hogy több csavart indítson következetesen az űr ugyanazon pontján. Bár ez meglehetősen kívánatos “átlagos ütközési pontot” eredményez, kevésbé ideális, ha a szándék az, hogy gyors egymásutánban több célpontot vegyenek fel és érjenek el.
Winter, F. H. (1990), a rakétatechnika első aranykora: Congreve és Hale rakéták a tizenkilencedik században, Washington és London: Smithsonian Institution Press, p. 321.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.