作者Nomic ((Nomis))
看板Warfare
標題Re: [討論] 熱兵器在中國無法發揚光大的原因?
時間Sat May 26 10:56:12 2012
介紹一位專門家Bob Kooi同大家認識。他試著科學性的解讀射藝的運作原理，開
發了幾個數學模型做了許多的量化研究，都公開在網路上：
http://www.bio.vu.nl/thb/users/kooi/
不怕英文和數學符號的可以參考一下，應該能有許多收穫。下面我大略討論一下
與本篇相關的部分，其中的論據有一大部分引用Kooi的研究成果。
Kooi的研究裡頭包括了單體弓(self bow)與複合弓(composite bow)的比較。單體
弓的代表當然是英國的長弓了，而關於複合弓Kooi主要考察了土耳其弓和韃靼弓－－
這裡Tartar實際上是滿州弓，不過複合弓的基本構造大同小異，性能不像地理名詞分
得那樣遠。先說結論：當材料和製作方面都達到一定水準的情況下，長弓與複合弓之
間的破壞力其實差異不大；或者換一個說法，影響一把弓的性能的最主要因素不是它
的種類，而是它製作精粗的程度。
因此複合弓和長弓的性能差異主要不在破壞力上，而在於其他方面。這裡得先說
明一下弓運作的原理。正如之前的CJWUKNIGHT板友所說，張弦所蓄積的能量釋放後，
只有一部分作用在箭上，其它的能量則被弓身與弦吸收；弦與(尤其是)弓身如何吸收
多餘的能量對於一把弓的性能表現來說非常重要，因為在釋放弦的瞬間能量同時傳遞
到箭身、弦與弓身上，但距離箭離開弦還有一段距離，這時候弓身吸收能量而造成的
多餘震動會抵銷原本傳遞到箭上的能量或者使箭身偏移而失去準頭。南宋的華岳在《
翠微先生北征錄》當中把這種表現不良的弓稱作「泥鰍面弓」，形容它「受力不匀，
易爵易走，易閃易肭」，形象如泥鰍一般。
這也就是說將能量吸收後以震動的方式釋放的弓材或弦其實是性能表現最差的材
料；好的材料可以將吸收到的能量轉化成熱能或聲能來釋放，後者是弦的主要釋放方
式，所以沈括說好的弓有六善，其中之一是「弦聲清實」(《夢溪筆談》卷十八)。至
於弓身，Kooi的研究提供了不同的材料每單位質量受力多少的數據：
材料 每單位質量受力(Nm/kg)
鋼(steel) 130
動物筋(sinew) 2500
動物角(horn) 1500
紫杉(yew) 1100
楓(maple) 700
玻璃纖維(glassfibre) 4300
(上表見
http://tinyurl.com/7jumej7表二)
這個數據意味著要使同質量的不同材料變形需要施加多少力，而所需力道越大意
味著越不容易變形，因此震動也更少。現代射箭運動所用的玻璃纖維弓身無疑是最好
的。而以古人能取得材料來說，張弦時主要以筋、角蓄積能量的複合弓相對於木材或
鋼材有明顯的優勢。以鋼材來說，只有19世紀的印度曾經用鋼製作弓身，而親自試射
過的現代射手對這種鋼身製作的弓確實評價很差。
另外我們也可以看出不同的木材對性能差異的影響不小；這解釋了為何長弓非以
紫杉來製作不可，而其它的楓木、榆木、橡木只能製作性能較差的短弓(flatbow)。
沈括說弓有六善之一，第二是「和而有力」，指的就是弓身蓄積的能量大而震動
緩和，「妙在制筋」。華岳則相對於泥鰍面弓把這種較好的弓稱作「馬蝗面弓」，製
作優劣的關鍵則在於動物角。
上述數據的另一個重要意義在於，在承載同樣張力的情況下，筋角製成的複合弓
在重量上要比鋼材或木材的弓要輕便，弓身的長度更短、體制更袖珍。這也意味著西
方在使用長弓的情況下不可能出現騎射手，雖然我們知道大陸另一端的日本用不對稱
的弓臂解決這個問題。沈括把「性體少而勁」當作弓的六善之首，意思就是好弓不僅
要有力，能輕靈更好。
複合弓較短弓臂的另一個優勢在於同樣的張力下，箭從引滿到弛射所經過的那一
瞬間更短，也就是說箭離開弓身的那一瞬間初速更大；但這種更快速的效果只有在輕
箭上比較明顯，若使用重箭的話，長弓和複合弓的初速其實都很低，沒有很大差別。
不過這就解釋了為何蒙古人要攜帶輕重兩種箭，以及為何土耳其弓使用輕箭時的射程
那麼變態的緣故。
以上所言複合弓的特性主要集中在材料的性質上。複合弓的另一個特性則是它比
較特別的機械構造：在弓臂主要部分的筋角之外，弓臂的兩端還加上了弓弭。與弓臂
的彈性材料不同，弭的主要功能是在開弓時起槓桿作用，弓拉得越開作用就越明顯，
因此相對於拉開弓身時不斷蓄積的張力，射手引弓時反而是張得越開越省力。這與單
體弓不同，單體弓是拉得越開射手負擔越大，拉滿要瞄準的時候也是最想趕快放箭的
時候，這對準頭當然有影響了。另一方面，複合弓可以持續比較久的引滿狀態意味著
射手比較能保持嚇阻的姿態，也比較有覷準了射的餘裕。
複合弓拉弓時的弭：
http://tinyurl.com/6raplaj
如果看上圖還不太能意會槓桿如何作用，可以參考
http://tinyurl.com/85u9dsp
這篇當中的圖一、圖三、圖五。至於拉弓的各階段當中具體的拉力以及釋放時各階段
所施加於箭身的推力，見圖二、圖四、圖六。
﹍﹍
下面談一下戰術面的問題，以中國的情況為主。
第一點是以前就說過的，其實開弓的磅數對於戰力比較或者弓的性能而言並不是
非常重要；現實的戰場不是舉重大賽，勉強拉開的硬弓緩急無所恃，等於是變相的妥
善率不佳。以續戰力為考量的話太硬的弓拉個幾次可能就拉不開了，一樣不合適。宋
明的兵書是一概的強調拉弓要有餘裕，所謂軟弓長箭是也。
以宋代為例，常例是「置弓三等，自一石至八斗」(《續資治通鑑長編》仁宗康定
元年七月庚午條)。超出這個範圍就是嚇人用的了。《西夏書事》卷五的記載很有意思
，太宗至道元年張浦代表西夏的前身李繼遷入貢，太宗特別命令衛士表演給張看。先
前給李繼遷的賞賜包括三把一石六斗的勁弓，李繼遷已經覺得這是誇大其制，不可能
有人拉得開。結果當天給張浦實際表演的那些衛士竟然「皆拓兩石弓有餘力」，張「
大駭」。
後面的對話對照後來宋夏戰爭的發展更有意思。「太宗笑曰：『羌人敢敵否？』
浦曰：『羌部弓弱矢短，但見此長大，人已遁矣，況敢敵乎？』」可是實際上較合理
的弓弱矢短卻令宋朝在戰爭中吃盡苦頭。正是這「弓弱矢短」的所謂「步跋子」被拿
來與重裝全鎧的「鐵鷂子」相提並論，被夏人當作是「步騎並利」的兩大支柱之一(《
西夏書事》卷三十一)。同樣的，宋金戰爭初期縱橫無敵的金人，「弓力不過七斗，箭
多者不滿百隻」，但「設而不發，非五十步不射」、「弓矢亦不妄發」(《三朝北盟會
編》卷三、卷九十九、卷一百四十四)，更注重戰場實際、節制體力而不是誇張弓的斗
力。
第二稍微談一下弓弩手的戰術位置在唐宋間的演變。誠如LUDWIN板友所言，唐代
的弓弩手在膂力方面比較過人，不讓他們上場短兵相接有點浪費。實際上我們看《通
典》卷一百五十七引用《李衞公兵法》的部分，就提到說「弩手去賊一百五十步即發
箭，弓手去賊六十步即發箭。若賊至二十步內，即射手、弩手俱捨弓弩，令駐隊人收
。其弓拏手先絡膊，將刀棒自隨，即與戰鋒隊齊入奮擊。」這裡的刀不是普通的刀而
是陌刀，「人持弩一具，箭五十隻，人各絡膊，將陌刀、棒一具」，而陌刀是唐代有
名的重兵器，《新唐書》中「膂力絕眾」的李嗣業就以善用陌刀聞名。
不過這是唐代的狀況。到了宋代中國弩的性能達到高峰，部隊中裝備遠射兵器的
比例大增，射手在分工上也與短兵手漸行漸遠。唐代的遠射兵力照杜祐的說法以十分
為率，「四分支戟，一分支弩，一分支棒，三分支弓箭，一分支槍，一分支排，八分
支佩刀」，弓弩占四成，而且很明顯他們也分配到刀槍棒戟等短兵。如果按照李靖的
分配法，全軍兩萬人裡頭只有四千二百人是弓弩手，在一萬四千名戰兵當中也只佔三
成多。
宋代的情形複雜些，不過大抵說來遠射不兼近戰，且弓弩手佔了總數的七八成。
以宋初一指揮(這是最常見的調遣單位)五百人來說，如太宗朝的宋琪就說「每指揮作
一隊」、「每隊用馬突或刃子槍一百餘並弓劍、骨朵」(《宋史》〈宋琪〉傳)，其他
近四百人都是射手了；指揮以下的單位是都，一都約百人，照尹洙的說法，「諸處馬
軍每一都槍手、旗頭共十三人，其八十餘人並系弓箭手；步軍每一都刀手八人、槍手
一十六人、其七十餘人並系弩手」(《河南先生文集》卷二十〈奏閱習短兵狀〉，轉引
自《宋朝軍制初探》二章一節)。這是北宋中期以前的狀況，還可以從《武經總要》講
陣圖的那幾卷得到映證。
這種更強調火力的傾向還可以從另外一些側面來看。其一是若說唐代的弓弩手在
距離敵人二十步以內就要準備近戰，宋代的規定竟然是「五尺之外，尚須發也」！(《
武經總要》卷二〈教弩法〉。一步為五或六尺。)其二是甲制。前代「短者持矛戟，長
者持弓弩」(《吳子》)(骨架長大者比較能多附著一些肌肉的緣故，所謂猿臂善射是也
)的原則到南宋完全顛倒了過來：「蓋馬軍、鎗牌等手例欲身材長大，獨弩手不嫌矮短
，故軍中類選不及等仗者為之」(《翠微先生北征錄》卷七〈弩手甲制〉)。
神宗以後兵制進行改革，情況就複雜多了，不過這種偏重射手的情況大概沒有變
。吳玠的留下來的資料比較詳細些，我們看他抗金時是怎麼部屬的(《建炎以來繫年要
錄》卷一百九十六，括弧內為原文夾註)：
「陣兵三(應為二之誤，不然與下文兜不起來)千二百六十有三，步軍居陣之內者
一千二百有七，為陣心者一千有六(甲軍槍手五百有二，神臂弓二百有二，平射弓二百
有二)，輿拒馬者二百。居陣外分兩翅副翼者五百六十有六，左翼二百八十有三(主陣
將官二，平射弓二百一十有七，神臂弓六十四)，右翼亦如之。馬軍居陣外為左肋者二
百六十有一(將官二，訓練一，管隊十，隊兵乘騎二百四十有八)，右肋亦如之。」
1668名步兵當中有弓弩手966人，占了近六成。馬軍的情形上文不詳，不過照《翠
微先生北征錄》(卷八)的記載，南宋的馬軍仍然是「正帶甲馬軍一百人」、「准備帶
甲二十人」、「小鎗一十八條」而且「近代善馬射者不善馬鎗，所以海隊只選馬鎗一
十八條、正副旗頭六名，其餘皆繫弓箭」，射手的比例依然咋人。
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◆ From: 1.162.73.169
→ ThomasJP:也就是說歐式的鋼臂十字弓,確實不如中式複合弓臂弩? 05/26 11:26
→ ThomasJP:不過十字弓強調的本來就是上手容易性,所以或許不算缺點? 05/26 11:27
推 Hartmann:大推 05/26 12:15
推 aaa8841: 大推 05/26 12:52
推 dennis99:推"，但張浦那段解釋上有點小偏誤，等等回文補充一下 05/26 12:56
推 syucha:推！ 05/26 13:08
推 easycompany:推! 05/26 13:12
推 darkdog0430:大推~ 05/26 13:15
推 deludedfool:勁好文 推 05/26 14:35
推 hgt:宋軍配置太誇張 刀槍手一戰敗 弓手就完了 還配這麼多 05/26 14:53
推 schinshikss:宋軍跟美帝一樣是靠彈幕取勝的(？) 05/26 16:06
推 Whelsper:所以archer都拿刀(喂 05/26 16:07
推 gfdsa:看成Koei x_x 05/26 16:15
推 allergy:看成Koei+1 XDDD 05/26 16:17
推 mackulkov:好誇張的火力海... 到抗蒙時期也是如此嗎? 05/26 17:20
→ mackulkov:不過唐代的弓手也太猛 弓手兼重步兵 IMBA的遊戲角色 05/26 17:22
推 Bastain:推 05/26 17:30
推 ding2599:神~ 真神也 請受小妹一拜 05/26 18:31
推 ding2599:宋的火力如此強大,怎麼會敗給火力較弱的金?? 05/26 18:33
推 gfdsa:近戰防衛力太弱 05/26 19:43
→ gfdsa:金是騎馬民族 05/26 19:43
推 dennis99:主因是決策者的腦袋無法透過火力來彌補 05/26 19:46
推 LUDWIN:火力太強大很容易變成依賴火力而不自知 05/26 20:32
→ LUDWIN:張靈甫的悲劇也有可能產生（箭是要花錢的） 05/26 20:32
→ digpig:會使用鋼弩單純是他的最大儲能上限比其他材料高上一截 05/26 23:18
→ digpig:就算能量轉換特別差, 最後乘出來的數據還是高 05/26 23:18
推 bobju:看到[馬蝗]笑了一下. XD 05/27 01:35
推 RollingWave:++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 05/27 03:32
推 JustinTW:敢情北宋把弩和火槍對調一下一樣可以上演歐洲的列兵對射? 05/28 01:41
→ JustinTW:雖然說那時代沒有火槍，不過重視火力這種戰術思維感覺好 05/28 01:42
→ JustinTW:相似啊! 05/28 01:42
推 RollingWave:光是靠火槍其實要打贏重騎兵也是有問題..主要還是靠砲 05/28 03:55
→ digpig:重視火力也要看年代背景阿的侷限啊, 大膽查理還玩步炮協同 05/28 14:24
→ digpig:直接就被瑞士暴民單一軍種淹過去了 05/28 14:25
※ 編輯: Nomic 來自: 1.162.80.34 (05/31 01:19)