Мы любим мечи. Любим смотреть на них, любим держать в руках, любим ими фехтовать, любим рубить ими. Однако, даже опытные фехтовальщики редко понимают, как именно «работает» меч, потому что перед ними не стоит задача нанести противнику реальный ущерб.
Цель всегда определяет средства. И когда целью становится первым щёлкнуть оппонента по маске вместо того, чтобы снести ему голову, это оказывает влияние и на само оружие, и на специфику его использования: на то, какой его частью и как именно мы наносим удары.
Поэтому сейчас мы вернёмся к истокам и разберёмся в том, как меч выполнял свою первоначальную задачу – рубил и крушил врагов, что позволяло ему так эффективно справляться с этой задачей, и как ему помочь делать это наилучшим образом.
А так как у нас нет возможности порубить в капусту человек сто, чтобы обобщить этот интересный опыт и сделать из него практические выводы, нам придётся обратиться к физике. Ведь, с научной точки зрения, меч – это устройство, которое эффективно преобразовывает, накапливает, концентрирует и передает механическую энергию.
Так как характеристики мечей и фехтовальщиков в реальной жизни могут быть очень разными, мы рассмотрим в качестве примера пожалуй самое популярное в HEMA оружие – длинный меч, и, по возможности, будем избегать сложных формул и точных расчётов, ограничившись основанными на них общими выводами.
Концентрация
Способность меча рубить связана с тем, что он собирает кинетическую энергию с относительно большой площади ладоней фехтовальщика (примерно 400 см2), и отдаёт её на кромку лезвия толщиной около 2 микрон. При длине линии контакта клинка с целью около 20 см соотношение площади ладоней и кромки меча составляет 1:100000 (для незаточенных федершвертов с толщиной кромки 2 мм – около 1:100).
При уколе это соотношение становится ещё на несколько порядков больше, что позволяет создавать на острие клинка давление в 200—350 миллионов паскалей, достаточное для разрушения углеродистых сталей, поэтому меч может пробивать кольчугу уколом, а вот прорубать её – не способен.
Кстати, рассказы про «мечевую заточку» (более тупую по сравнению с так называемой «ножевой») это, скорее всего, миф: прорубить тупым мечом даже сравнительно тонкую одежду настолько трудно, что это не имеет практического смысла – проще шарахнуть человека дубиной.
Преобразование
Теперь о том, как и зачем меч преобразует кинетическую энергию. Чтобы что-то разрушить ударом, нужно создать в этом объекте механическое напряжение, превосходящее его динамический предел прочности, и вот тут есть один важный нюанс: кинетическая энергия при ударе меча по объекту частично передаётся этому объекту (толкает и разгоняет его), и частично – разрушает его.
А как именно будет преобразована энергия, зависит от коэффициента восстановления материала цели (с ним мы ничего поделать не можем) и от разницы скоростей меча и объекта. Проще говоря: если клинок будет двигаться медленно, то он просто толкнёт объект.
Чем быстрее будет двигаться клинок, тем больше энергии (Т) пойдёт на разрушение объекта (его разрыв или деформацию), а не его разгон, причём разница согласно теореме Карно пропорциональна квадрату разности скоростей: если клинок двигается в 2 раза быстрее, то доля энергии, потраченной на разрушение, растет в 4 раза.
Поэтому меч – это рычаг с плечами разной длины: от точки удержания (там, где находится правая рука) до точки компенсации (левая рука) около 20 см, от точки удержания до острия – 100 см, то есть 1:5. Это значит, что меч умеет повышать линейную скорость острия примерно в 5 раз по сравнению с линейной скоростью навершия, увеличивая эффективность превращения кинетической энергии в энергию разрушения цели примерно в 25 раз.
Накопление
Эффективность – это замечательно, но нам важно и общее количество энергии, которую мы сможем накопить в мече и донести до цели. Накапливается энергия в мече просто: всё время от начала удара до соприкосновения с целью фехтовальщик прикладывает к мечу силу. Чем больше сила и чем дольше она действует на меч, тем больше её удастся накопить.
В общем случае кинетическая энергия считается по формуле Е = (m * v^2) / 2. Из неё следует, что скорость – это и здесь прекрасно: увеличиваешь скорость клинка в 2 раза, и его энергия растёт в 4 раза.
Очевидно, что мулинеты и удары «от жопы» (из цорнхут) дольше разгоняют меч и придают ему больше кинетической энергии. Проблема только в том, что в реальном мире скорость сокращения мышечных волокон человека конечна, и после какого-то предела добиться увеличения энергии клинка можно только увеличением его массы.
К сожалению, массу тоже нельзя наращивать до бесконечности, потому что сила мышц ограничена. Зато можно сконцентрировать эту массу в наиболее выгодной точке – поближе к острию, так как именно там линейная скорость клинка максимальна.
И, в результате, мы получим.. алебарду, поллакс или нечто подобное. Очевидно, что меч выглядит несколько иначе, а это значит, что он создан чтобы наносить не «максимально возможный», а «достаточный» урон при соблюдении массы других требований.
Одно из них – возможность быстро изменить траекторию клинка, чтобы быстро взять защиту или сделать финт – требует как раз минимизировать массу клинка, а не увеличить. Поэтому боевой меч – это плод сложного компромисса между убойностью и управляемостью, а клинки спортфеха – это лёгкие прутики, которыми невозможно наносить эффективные рубящие удары.
Передача
Приняв распределение массы в клинке меча как данность, попробуем разобраться, как наносимый урон зависит от части меча, которой наносится удар.
Есть пять основных вариантов удара:
- самым острием меча,
- точкой перкуссии (где-то между первой и второй третью клинка),
- частью между точкой перкуссии и точкой баланса (примерно серединой клинка);
- сильной частью (максимально близко к точке баланса),
- навершием.
Разница между этими вариантами заключается, во-первых, в том, какую часть накопленной кинетической энергии меча в момент удара получит цель, а какая часть уйдёт в деформацию меча и отдачу в руки фехтовальщику (остальными потерями можно пренебречь), и во-вторых, какое дополнительное усилие сможет передать цели фехтовальщик через меч уже после соприкосновения с целью.
Отдача, которая «крадёт» часть импульса удара, возникает во всех случаях, кроме одного: когда меч попадает в цель ровно точкой перкуссии. Если опустить уравнение моментов вращения стержня вокруг точки баланса меча (Fx = (mεl^2)/3) и перейти сразу к выводам, то чем дальше удар приходится от точки перкуссии (причём как выше, так и ниже неё), тем больше энергии уходит в перчатки фехтовальщика, а не в цель.
В предельном случае, когда точка удара находится в сильной части меча, близко к точке баланса, в перчатки может уйти до половины накопленной мечом кинетической энергии.
Тем не менее, удары сильной частью меча обычно оказываются отнюдь не слабыми, и вот почему: после соприкосновения с целью фехтовальщик продолжает передавать импульс своего тела на меч, который в этом случае работает, как рычаг.
Одно плечо этого рычага – расстояние от точки компенсации до точки удержания, другое – от точки компенсации до точки удара.
Если точка удара находится близко к острию, то соотношение плеч получается большим – 20 см к 120 см, то есть 1:6. При таком соотношении кисти не могут обеспечить жёсткость удержания клинка, чтобы передать цели хоть сколько-нибудь существенный импульс.
Зато когда точка удара находится близко к гарде и соотношение плеч рычага приближается к 1:1, в меч получается вложить в разы больше энергии рук и корпуса.
В результате это с лихвой компенсирует потери на отдаче, и удар получается мощным, хоть и не быстрым. Рубить им не очень эффективно, а вот вбить шлем / маску в лицо оппонента или сбить его с ног – пожалуйста.
Что нанесёт больший урон – удар точкой перкуссии или сильной частью – зависит от фехтовальщика. Если у него большая масса и не очень быстрые руки – импульс удара сильной частью будет больше. Если фехтовальщик лёгкий и быстрый, то удар точкой перкуссии передаст цели больший импульс, чем толчок сильной частью.
Если фехтовальщик тяжёлый и быстрый, и это не вы – бегите!
Последний вариант – это удар навершием, когда меч превращается в большой кастет и вся его кинетическая энергия передаётся цели практически без потерь, но в значительной части расходуется на её разгон, а не на разрушение.
Максимальный урон таким ударом можно нанести лишь тогда, когда цель жёстко зафиксирована – например, прижата к стене или полу (по возможности не делайте так без веских причин).
Заключение
Ключевое для меня отличие HEMA от спортивного фехтования – тесная связь с историческими техниками владения оружия, подразумевавшими их использование в реальном бою.
Спарринги по турнирным правилам дают многое в плане тактики ведения поединка, но лёгкие шлепки самым кончиком безопасного клинка по пластику – это не совсем то, для чего создавался меч.
На турнире мощные, амплитудные удары, от которых звенит в ушах и трещат кости, это, скорее, эксцессы, вызванные высокими скоростями, избытком адреналина или сложившейся ситуацией, а не норма, и это хорошо: чтобы наращивать мастерство, фехтовальщик должен проводить время в зале, а не в кабинете травматолога.
Поэтому я считаю занятия рубкой по глине, лозе или татами абсолютно необходимой частью HEMA, которая позволяет прочувствовать суть и истинное предназначение меча, а заодно и лучше понять исторические источники, ориентированные не на выигрыш по очкам в тренировочном поединке, а на победу в бою за свою жизнь.
Фехтуйте аккуратно, рубите мощно и с удовольствием. Всем меч!
P.S. Друзья, не забудьте, пожалуйста, подписаться на мой YouTube-канал, если вы разделяете мои мысли и идеи. Ну и про Телеграм не забывайте! Поддержать блог можно здесь.
Комментариев: 0