Gostos da história: Polybolos de Dionysios

o design de Dionysios de “Polybolos” de Alexandria é um tanto único nos anais da artilharia antiga. O próprio nome “Polybolos” ou “multi-shooter” implica que esta arma, provavelmente um atirador de parafuso de torção, tinha alguma forma de repetir a ação. Conforme descrito por Philon de Bizâncio em sua obra “Belopoietica”, era uma catapulta de mola reta de repetição automática que poderia lançar flechas em sucessão. Empregou ” uma movimentação da dobro-corrente, um mecanismo da came que traduz linear no movimento giratório, e sistemas automáticos para alimentar os parafusos e acoplar-se e liberar o disparador.”

armado com a descrição de Philon, um Polybolos de trabalho foi reconstruído por Alan Wilkins, FSA. Tem um rolo rotativo com dois slots (um longitudinalmente e um helicoidal) e uma caixa de madeira que segurava os mísseis. Em ambos os lados do gabinete, havia dois pares de rodas dentadas pentagonais (engrenagens) conectadas por uma corrente de madeira. Um pino em cada corrente foi conectado no mesmo ponto com o controle deslizante da catapulta.
com a rotação para a frente de handspikes em um molinete, que é conectado às rodas dentadas traseiras, o controle deslizante se move automaticamente para a frente, após o que um pino preso ao controle deslizante engata e segue a ranhura helicoidal da came do rolo acima. O rolo gira no sentido horário até que a ranhura no sentido do comprimento esteja alinhada com a abertura correspondente da caixa do parafuso, ou carregador, ponto em que a gravidade alimenta um parafuso na ranhura longitudinal. À medida que o controle deslizante atinge a extensão de seu movimento para a frente, a corda do arco é alimentada sob os dedos em forma de garra do gatilho. Outro pino engata a alavanca de liberação do gatilho travando a garra sobre a corda do arco.
girar o molinete na direção oposta inverte a direção da unidade de corrente para puxar o controle deslizante para trás e, ao fazê-lo, gira o rolo no sentido anti-horário. Quando a ranhura longitudinal está alinhada com a ranhura no controle deslizante, uma seta é alimentada por gravidade sobre a última. O controle deslizante continua para trás até que um pino fixo engate a alavanca saliente do mecanismo de gatilho, liberando a garra para girar para cima e liberar a corda do arco. Neste ponto, as meadas torcidas da corda de tendão impulsionam os dois braços de arco para a frente, arrastando a corda de arco ao longo do controle deslizante para descarregar o parafuso. A rotação contínua para trás e para a frente do molinete dessa maneira permite que um operador lance uma sucessão de parafusos com relativa rapidez.

o mecanismo de acionamento por corrente produz uma taxa de tiro impressionante quando comparado com uma reprodução de uma catapulta Vitruviana padrão de três vãos. Testes realizados por membros da sociedade romana de pesquisa militar (RMRS) revelaram que os Polybolos de Wilkins poderiam disparar seis parafusos no tempo necessário para descarregar dois usando a máquina Vitruviana e uma tripulação de dois homens. Com esta impressionante taxa de fogo, deve ter havido uma razão muito sólida para os Polybolos não continuarem em serviço após o século III aC.
por que, então, os Polybolos não tiveram sucesso? O principal problema parece ser que não ofereceu um grande salto tecnológico em poder de fogo. Enquanto um homem pode operar sozinho os Polybolos, o processo de carregamento e disparo semi-automatizado resulta na extração da string essencialmente na mesma taxa que outras máquinas não automatizadas. Permitir que a gravidade alimente os parafusos não é, portanto, muito mais rápido do que permitir que um carregador os coloque no controle deslizante contra a corda do arco. Além disso, o sistema não automático permite que as ballistariae mais tempo para mirar entre tiros. Philon afirma que os Polybolos eram muito precisos (“…os mísseis não terão uma propagação…”), mas pode-se argumentar se Philon alguma vez viu a máquina em ação, porque não há como que Parafusos sucessivos ficassem em um grupo apertado, exceto a curta distância. De fato, bem antes da faixa máxima citada por Philon -“…pouco mais que um stade”, aproximadamente 200m – os parafusos teriam se espalhado, como podem ser vistos ao fotografar reconstruções modernas de atiradores de parafusos padrão, não automatizados. O Polybolos é claramente uma máquina muito mais complicada, com muito mais partes constituintes, do que o atirador de parafusos padrão. Teria sido mais caro construir e manter. Por exemplo, a reconstrução dos Wilkins usou cerca de 150 pinos para unir os elos das duas unidades de corrente, e isso pode ser o calcanhar de Aquiles que levou a não ter “encontrado um uso notável” pelos exércitos gregos, ou mesmo Romanos. Cada pino teria que suportar a tensão da desvantagem, e se até mesmo um pino estalasse – literalmente “o elo mais fraco” – então a máquina estaria fora de ação.No entanto, é intrigante saber se um Polybolos de potência total seria uma arma viável. Tendo visto os Polybolos reconstruídos de Alan Wilkins em ação várias vezes ao longo dos anos, e tendo tido a sorte de realmente operá-lo, é uma máquina complexa, mas elegante, cuja ação é simples de dominar, mas não sem seus problemas.Em Primeiro Lugar, a maioria, se não todas, as reconstruções dos Polybolos parecem severamente fracas. Esta não é uma crítica às reconstruções em si, ou de seus construtores, uma vez que a maioria dessas máquinas são simplesmente provas de conceito, modelos de trabalho em tamanho real, se preferir, com o objetivo de “dar vida” à invenção de Dionísios. Seus construtores não se propuseram necessariamente a reproduzir uma catapulta totalmente tensionada. Em vez disso, a maioria parece intrigada com o conceito e determinada a investigar como todas as partes complexas podem ter se encaixado e trabalhado juntas.

na verdade, isso faz algum sentido, pois o mecanismo era / é uma quantidade desconhecida. Os materiais precisos usados em sua construção não são conhecidos, embora possamos inferir muito das partes de catapultas antigas que sobrevivem. Nem sabemos o quão robustas essas diferentes partes eram ou precisavam ser. Não temos ideia se todo o mecanismo poderia ter lidado com as tensões nos componentes individuais ou se poderia ter operado de forma eficiente com a quantidade de energia potencial armazenada em molas de corda de tendão totalmente tensionadas. Existe o perigo inerente da máquina literalmente se destruindo sob tensão. Até que o indivíduo imprudente construa uma catapulta de potência total equipada com o sistema automatizado de carregamento/liberação, isso permanecerá um “desconhecido conhecido”.Todos os itens acima, no entanto, tem sido um preâmbulo para um experimento de pensamento de longa duração. Tomando os Wilkins Polybolos como referência, é bastante óbvio ao fotografar este exemplo em particular que os parafusos não voam muito longe, cerca de seis metros em vez das centenas para uma máquina de guerra eficaz. Isso não é surpreendente, pois a estrutura da mola é deliberadamente fraca por razões de segurança ao ser demonstrada em público. O desempenho não é ajudado como o exemplo de Wilkins, e todas as reconstruções semelhantes, usa parafusos sem vôo. Mais uma vez, isso não é tão surpreendente. O sistema de alimentação automatizado, com seu carregador e rolo ranhurado, parece descartar o uso de fletches, aletas ou palhetas. A ausência de fletching afetará negativamente a estabilização aerodinâmica de parafusos ou dardos, no entanto. Assim, ficamos questionados sobre o que aconteceria se parafusos sem vôo fossem usados em um Polybolos totalmente tensionados? Como eles se sairiam? Eles seriam estáveis em vôo? Os parafusos voariam de verdade? Quão precisa seria a catapulta e que alcance poderia ser alcançado? Responder a essas perguntas certamente demonstraria a viabilidade, ou não, de um Polybolos totalmente tensionado como arma.
como afirmado, dois ou mais fletches ou palhetas fixados orgulhosos do eixo do parafuso, assim como uma seta padrão ou briga de besta é configurada, sujaria o sistema alimentado por revista. Então, os fletches ou palhetas poderiam ser incorporados a um parafuso para gerar a estabilização balística em vôo ausente? A inspiração para uma possível solução para esse problema veio de uma fonte um tanto improvável, a saber, o “foguete Hale”.

em 1844, William Hale (1797-1870) patenteou uma nova forma de foguete rotativo que melhorou no projeto anterior do foguete Congreve. Hale removeu o guia estabilizador do projeto de Congreve e vetou parte do impulso do foguete através de orifícios de escape cantados para fornecer rotação do foguete, o que melhorou sua estabilidade em vôo. As três barbatanas curvas, que lembram fletches de flecha, eram. mais notavelmente, em linha com o corpo cilíndrico do foguete. Uma configuração semelhante poderia ser usada para o eixo de um parafuso Polybolos? Poderia o fletching ou palhetas ser fixado a um eixo de diâmetro reduzido para não sujar o sistema de alimentação, e isso realmente funcionaria?

a maquete mostrada abaixo é baseada em torno de um parafuso recuperado durante as escavações de 1922-1937 na cidade da guarnição romana e nas obras de cerco Sassânida em Dura-Europos na Síria. Um eixo de madeira cônico pode não ser o mais apropriado para o sistema de alimentação, mas a seção traseira mais espessa deve atuar como um contrapeso útil para equilibrar o bodkin de ferro. Experimentos com eixos cônicos e paralelos seriam necessários para determinar o projeto de parafuso mais eficiente. Quatro fletches ou palhetas (mostrados abaixo em preto) são propostos para simetria. O eixo no ponto onde os fletches/palhetas são aderidos precisaria ser de diâmetro suficiente para que o arco-corda se conecta com o eixo do parafuso e não os fletches/palhetas. A última circunstância, sem dúvida, levaria a uma falha de ignição potencialmente perigosa.

uma alternativa pode ser pegar um parafuso padrão com um eixo destapado e incorporar as palhetas ao longo de seu eixo. O exemplo mostrado abaixo usa um parafuso de 46 cm de comprimento tipicamente associado a uma catapulta de um côvado ou de dois tempos. Três palhetas deslocadas foram esculpidas no eixo de forma que uma massa suficiente de material seja retida para resistir à força propulsora da corda do arco que atua no eixo.

o próximo passo será produzir uma série de parafusos de exemplo e atirar neles. Testes futuros terão como objetivo provar o conceito e determinar qual dos dois projetos de parafusos: (1) alimentar-se de forma limpa a partir do compartimento dos Polybolos, (2) se envolver com o mecanismo, (3) atirar com segurança e (4) melhorar a estabilidade em vôo.

Notas:
Wilkins, R. (2003), Romano de Artilharia, a Shire Arqueologia, Princes Risborough, p. 8.Há pouca ou nenhuma evidência além da descrição de Philon para provar que os Polybolos eram nada mais do que uma ideia. Muito provavelmente foi um não realizado.Como acontece com muitos sistemas de armas automáticas, o Polybolos tende a lançar vários parafusos consistentemente no mesmo ponto no espaço. Embora isso produza um “ponto médio de impacto” bastante desejoso, é menos do que ideal se a intenção for engajar e atingir vários alvos em rápida sucessão.
Winter, F. H. (1990), The First Golden Age of Rocketry: Congreve and Hale Rockets of the Nineteenth Century, Washington and London: Smithsonian Institution Press, p. 321.

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