Стрельба из лука, дистанция и "кайтинг"
На этой неделе мы рассмотрим, как меняется эффективность стрельбы из лука - особенно по бронированным целям - в зависимости от расстояния. В некотором смысле это продолжение моего предыдущего поста о пробитии доспехов “Развенчание некоторых мифов о доспехах”, поэтому вы можете иногда обращаться к нему.
Это будет более длинный пост, с кучей математических выкладок. Я думаю, что математика очень интересна, но понимаю, что некоторым людям она не нравится - с другой стороны, я знаю, что если я ее опущу, некоторые люди будут очень озадачены тем, как я пришел к тому, к чему шел. Если вы просто хотите сравнить то, как все показано, с тем, как это, вероятно, было, прочитайте первые две части, затем перейдите к “Быстрому подведению итогов” и продолжите с этого места.
Моя сегодняшняя “мишень” (простите за каламбур) - это не столько изображение допороховой войны в кино или на телевидении, сколько то, как она представлена в интерактивных медиа, таких как настольные варгеймы и видеоигры. Таким образом, это имеет меньше отношения к тому, как все выглядит, и больше к игровой механике, так что давайте начнем с этого.
Механика и проблема
Игры, которые пытаются симулировать сложные эффекты ранений (Дварф Фортресс, RimWorld), очень редки. В большинстве игр эффект от оружия сводится к математической абстракции: “урон”. Это оружие наносит 5 единиц урона, то - 10; у этого врага 25 хитов, поэтому нужно нанести ему столько-то ударов - и все в таком духе. Я в целом понимаю необходимость этой абстракции и не собираюсь жаловаться на нее. Мы можем достаточно хорошо понять статистику урона как упрощенную меру смертоносности.
Некоторые лучники, а также Чжэн Цзян, которая была сама себе на голову круче.
Вместо этого я хочу сосредоточиться на том, как оружие дальнего боя - особенно стрелы - обрабатывается в подобных системах. Возьмем пример игр серии Total War - в данном случае Total War: Three Kingdoms (потому что я в нее много играл).
Базовые лучники имеют радиус действия 200 и урон от стрел 53 (31 обычный и 22 колющих урона). В игре это означает, что эти парни могут стрелять только по врагам, находящимся на расстоянии 200 единиц (я думаю, это в метрах, но сказать сложно). Когда каждая модель (каждый парень) стреляет, игра рассчитывает траекторию для его стрелы - если она перехватывает другую модель (друга или врага), она наносит указанные 53 единицы урона. Неважно, находится ли цель на расстоянии 199 метров или 2 метров - она наносит 53 урона.
Против бронированных целей, способных противостоять части урона, стрела наносит 22 гарантированных урона (значение колющего урона), а 31 обычный урон уменьшается за счет доспехов по сложной формуле. Вместо того чтобы отслеживать вероятность внезапного смертельного попадания, цель погибает, когда суммарный урон от попаданий стрел превышает ее “хиты”. Дистанция по-прежнему не влияет на урон.
Но это не значит, что большая дистанция ничего не дает в игре. Стрелы имеют свойство “рассеиваться” - каждый выстрел немного не долетает до цели. Чем больше дистанция, тем больше времени у стрел, чтобы разойтись по своим индивидуальным траекториям, и тем больше шанс промахнуться. Забавно, что случайный дальний выстрел все равно наносит полный урон (это хорошо видно на примере артиллерии), но выстрелить так далеко можно только по ошибке, никогда специально.
В итоге получается, что дальность стрельбы - это жесткий предел. Внутри? Полный урон. Снаружи? Никакого урона. Подобный эффект можно наблюдать в ролевых играх (например, в Divinity: Original Sin или Pillars of Eternity), где оружие дальнего боя либо наносит полный урон, либо не наносит никакого. Это совсем не необычная система (но мы не будем обсуждать, насколько ужасны системы, в которых стат урона принадлежит стреле, а не луку). Но я хочу на секунду остановиться на Total War из-за того, как она влияет на тактику в игре - а значит, и на обычное восприятие исторической тактики.
Как же влияет эта упрощенная модель дальнего боя на тактику стрельбы из лука?
Первое: небольшие различия в дистанции становятся очень важными. Разница между дальностью, скажем, 180 и 160 (например, разница между лучниками Высших эльфов и арбалетчиками Империи в Total War: Боевой молот II) кажется мелочью, но на самом деле очень существенна, потому что при дальности 180 или 170 единиц первая группа наносит полный урон, а вторая - нет.
Второе: тактика, предполагающая стычки с быстрыми и дальнобойными юнитами - например, конными лучниками, - происходит на самом пределе их эффективной дальности боя. То есть конные лучники с дистанцией 200 будут сидеть на 200 и стрелять, удаляясь, чтобы сохранить эту огромную дистанцию. Это делает разницу в скорости тоже важной - если бы конные лучники были близко, более медленный отряд (например, другой вид кавалерии) мог бы удивить их внезапным рывком, но на максимальной дистанции вероятность этого практически равна нулю. Единственный способ вовлечь в бой конных лучников - использовать более быстрый отряд. А в играх, где зачастую нет более быстрых юнитов, единственным ответом на конных лучников являются либо пешие лучники с равной дальностью, либо просто терпеть дальний огонь. Конечно, это еще больше усиливает превосходство максимальной дистанции: если взять с собой 150 пеших лучников с меньшей дистанцией, это буквально ничего не даст для защиты армии от 200 конных лучников, так как последние никогда не подпустят первых даже на расстояние выстрела (несмотря на то, что именно это исторически было эффективным способом хотя бы смягчить влияние превосходящих вражеских лучников-кавалеристов).
На фото: Ассирийские конные лучники. Обратите внимание, что они не стреляют в упор, а атакуют цели, в которые стреляют.
Почему меня это волнует? Потому что эти игры - единственный опыт знакомства с тактикой - не говоря уже о досовременной тактике - который когда-либо будет у большинства людей, и я вижу, как эти последствия просачиваются в то, как мои студенты думают об этих системах оружия. Студенты также - сами того не осознавая - закладывают эти предположения в свои работы, зацикливаясь на максимальной дальности и скорости передвижения, зачастую превосходя другие, более важные соображения (например, мораль и психологию поля боя).
Так что давайте отбросим игровую механику и начнем думать о механике реального мира.
Дистанция и сила: мыслим вероятностями
Первое, что нам нужно отметить, - это то, что, по крайней мере, в Европе, на Ближнем Востоке и в Средиземноморье к поздней античности (а я бы сказал, и раньше) большинство солдат на поле боя носили хотя бы доспехи. Это может означать только текстильную или более серьезную металлическую защиту, но, как правило, стрела (или арбалетный болт) должна была что-то преодолеть, чтобы нанести смертельное попадание.
В прошлый раз, когда мы обсуждали пробитие доспехов, мы делали это в основном в двоичной системе. Может ли оружие X - в идеальных условиях - пробить доспех Y. И именно так обычно и проводятся испытания на пробиваемость: в идеальных условиях. Тестируемый доспех неподвижен и закреплен так, что принимает на себя всю силу удара (единственным заметным исключением был набор тестов Марка Стреттона, где доспех двигался к нему со скоростью заряжающего, облегчая пробитие, чтобы имитировать стрельбу в кавалерийском строю). Удар наносит тот, кто может полностью сконцентрироваться на нанесении максимально тяжелого удара; если используется оружие дальнего боя, то огонь ведется в упор. Удары, которые “засчитываются”, - это сильные удары, нанесенные в упор.
Но в бою мы имеем дело не с одной стрелой, а с сотнями, и, следовательно, не с двоичной системой (пробить или не пробить), а с целым рядом вероятностей (невозможно, маловероятно, возможно, вероятно и т. д.), на которые влияет множество факторов. Наиболее очевидным из них является точность - некоторый процент выстрелов будет промахиваться, а значит, не наносить потерь, независимо от энергии удара. В то же время некоторый процент выстрелов может попасть в небронированные или уязвимые места (лицо, шея, прорези для глаз в козырьках и т. д.) и убить даже при очень низкой энергии. Таким образом, практически на любой дистанции (в пределах выстрела из лука) есть хоть какой-то шанс, что любой выстрел окажется смертельным, выведет из строя или вовсе промажет. Чем ближе противник, тем точнее становится залп и, соответственно, выше летальность.
Точно так же мы должны понимать поражение доспехов как “облако вероятности” - и помните, что почти все носят хотя бы базовые текстильные доспехи, а большинство и того больше. Главным фактором здесь (на стороне атакующего) является энергия удара и форма наконечника стрелы. Высокая энергия удара и правильная форма стрелы (читай: наконечника) увеличивают шанс пробить броню. На дистанции выстрела в упор энергия удара зависит от веса стрелы и расстояния до нее (ведь чем длиннее “силовой ход” стрелы, тем больше времени ей нужно для ускорения под действием тетивы).
Но луки группы лучников не могут быть совершенно одинаковыми. Военные луки, найденные на затонувшем корабле “Мэри Роуз”, после реконструкции имели вес от 100 до 170 фунтов, и, возможно, были натянуты с разной силой (Strickland and Hardy, The Great Warbow (2005)). Это, в свою очередь, означает, что даже в пределах одного залпа стрелы будут лететь с довольно широким диапазоном скоростей и энергии удара (что еще больше усугубляется тем, что стрелы ручной работы имеют разный вес и размеры; разные типы стрел будут иметь еще больший разброс).
Как Дистанция влияет на эти вероятности?
Мощность на Дистанции
Для начала вспомним некоторые пороговые значения энергии для пробивания доспехов в идеальных состояниях. 50 Дж энергии удара острием копья было достаточно, чтобы пробить 16-слойный (довольно толстый) гамбезон из плотного льна, стреле могло понадобиться несколько меньше. Доспех Уильямса разрушилась примерно при 100 Дж, но здесь мы должны построить широкую дистанцию: доспех, которую он использовал, была довольно высокого качества, и он использовал много подкладок под него - мы можем предположить, что доспех разрушится при энергии от 60 до 100 Дж (что, похоже, соответствует другим тестам, которые я видел). Пластинчатые доспехи (которые мы можем экстраполировать также на ламеллярные и бригандины) имеют диапазон энергий провала в зависимости от качества и толщины металла: от 1-мм пластин из мягкого железа, разрушающихся при 30 Дж, до 2-мм стальных пластин, выдерживающих 180 Дж.
Мы можем представить это в виде диаграммы энергий, необходимых для того, чтобы иметь шанс разрушить доспех. Обратите внимание, что для того, чтобы действительно убить человека, удар должен значительно превысить эти энергии, возможно, на 10-30 Дж.
Сине-красные полосы представляют собой энергетические зоны, где пробитие возможно, но не гарантировано (в зависимости от качества доспехов и т. д.). Оговорки: Это следует из Williams (2003). Здесь “железо” соответствует *-доспехам Уильямса (2003) (0% углерода, 3-4% шлака); “сталь” - его ***-доспехам (0,6% углерода,меньше 1% шлака). Помните, что доспех состоит из слоев - кольчуга надевается поверх гамбезона, а не сама по себе (обычно)!
Оценки энергии выстрела самых мощных луков значительно отличаются. Большинство известных мне исследований было проведено на примере английских длинных луков, но я хочу отметить, что вес и длина тяги степных композитных луков (т.е. луков гуннов, тюрков, монголов) довольно схожи, что дает им схожие (как я понимаю) характеристики дальности и мощности. Многие луки не были настолько мощными - это одни из самых мощных луков. Некоторые оценки я приведу здесь в кавычках, чтобы те, кто не хочет останавливаться на них, могли их пропустить.
Стреттон в книге H. Soar et. al., Secrets of the English War Bow (2006) провел испытания итальянских тисовых луков с дистанцией энергий от 90 до 114 Дж с луком весом 140 фунтов и тягой 32″ (энергия зависела от типа и веса стрелы).
Компания Tod’s Workshop провела испытания своего арбалета с тягой 1000 фунтов, выстрелив 90-граммовым болтом со скоростью 47,9 м/с (110 Дж).
Магье, Новак, Томаш и Зоховски в работе “Численный анализ английских луков” (2017), доступной онлайн здесь, попытались провести имитационное испытание с максимальной энергией стрелы (на расстоянии 25 м) в 130 Дж для лука весом 150 фунтов. Они использовали очень тяжелую (96 г) стрелу, которая летела со скоростью 53 м/с (энергия пуска 134 Дж). Учитывая расхождение между их результатами и практическими испытаниями, можно предположить, что что-то пошло не так - я подозреваю, что энергия запуска слишком высока (см. Стреттон выше).
Майк Лоадс в книге “Длинный лук” (2013 г.) отмечает испытательные стрельбы Марка Стреттона со скоростью запуска 170 футов/с (51,8 м/с), но не указывает вес стрелы.
Совсем недавно Джастин Ма и Блейк Коул сняли тест 113-фунтового рекурсивного лука с тягой 28 дюймов, который - в зависимости от веса стрелы - имел энергию выстрела около 110 Дж.
Этот список ни в коем случае не является исчерпывающим.
По сравнению с нашей таблицей, это действительно внушительные цифры! Энергия выстрела многих из этих луков значительно превосходит возможности латных доспехов и даже некоторых пластинчатых доспехов. Но как на них влияет дистанция? Оказывается, очень сильно.
Лоадс (указ. соч.) отмечает, что тестовый выстрел из 150-фунтового лука замедлился со 170 футов/с (51,8 м/с) до 137 футов/с (41,75 м/с) всего через 0,8 секунды полета - правда, это было на взлете. Модель Магье и др. предполагает, что с учетом скорости, набранной во время спуска, тяжелая стрела из литника может потерять около 6 % своей скорости, выпущенной на 100 м, и 10 % - на 200 м (хотя, как уже отмечалось, в моделировании Магье и др. что-то не так).
Лоадс совершенно верно отмечает, что замедление арбалета гораздо хуже. Арбалетные болты должны быть толще, чем стрелы, чтобы выдержать силу, которой они подвергаются. У арбалетов длина “тяги” гораздо короче, чем у традиционных луков, поэтому болт имеет меньше времени на разгон, а значит, вам нужно приложить гораздо больше силы (именно поэтому арбалеты с огромным весом часто выбрасывают болты не намного быстрее, чем длинные луки). Но это означает, что, вылетая из арбалета, болт становится толще, менее аэродинамичным и движется быстрее (а значит, сильнее сопротивляется ветру), а значит, его скорость падает еще быстрее. Если вам интересно, вот как арбалету удается быть одновременно более мощным и менее дальнобойным, чем традиционный лук.
Поскольку кинетическая энергия (измеряемая в джоулях) объекта равна (1/2)mv^2, падение скорости стрелы на самом деле оказывает большее влияние на кинетическую энергию. Если взять пример Лоадса и предположить, что боевая стрела весит 90 г, то энергия при запуске составит 120 Дж, но уже через 0,8 секунды полета она снизится до 78,5 Дж - на треть меньше кинетической энергии при снижении скорости всего на 19 %. Конечно, это без учета того, что стрела снова ускорится при спуске по обратной стороне параболической дуги - следуя эксперименту Магье и других, стрела может потерять около 10 % своей энергии при ударе на расстоянии 100 м, и около 20 % - на расстоянии 200 м. Конечно, это зависит от множества других переменных (ветер, форма стрелы, вес и т. д.), но это приличное эмпирическое правило, позволяющее понять суть вопроса.
Но подождите, дальше будет еще хуже:
Угол атаки
До сих пор мы предполагали, что стрела попадает точно в цель. Но такие попадания были бы фантастически редкими по целому ряду причин. Во-первых, жесткие доспехи (пластины, бригандина и т.д.) были сформированы таким образом, чтобы исключить плоскую поверхность для атаки, что делало попадание в цель маловероятным даже на очень близком расстоянии. Но Дистанция также играет роль в изменении угла удара даже по плоской поверхности.
С увеличением дальности полета стрелы увеличивается и угол попадания. Причина, конечно, в том, что стрела была выпущена в воздух и теперь падает под углом. В доспехах очень мало поверхностей, расположенных под таким углом, чтобы падающий объект зацепил их перпендикулярно - если не считать того, что большинство людей выше ростом, чем шириной, и поэтому большинство поверхностей доспехов расположены почти вертикально (исключения, например, короны шлемов, обычно имеют толстую броню). Угол падения в основном зависит от того, насколько близко выстрел находится к максимальной дальности (обычно она достигается при выстреле под углом 45 градусов). Устойчивость воздуха приводит к тому, что выстрел всегда происходит под несколько большим углом, чем при стрельбе.
(Обратите внимание, что я измеряю углы от перпендикуляра. Так, при выстреле, направленном перпендикулярно, угол удара будет равен 0 градусов, тогда как при выстреле стрелой, летящей прямо вниз, - 90 градусов. Это не самая четкая система, но именно так Уильямс (2003) измеряет углы, поэтому мне проще всего использовать ее здесь).
Высокие углы удара очень плохо влияют на пробитие стрелы по двум причинам. Первая проблема заключается в том, что большая часть энергии движения направлена вдоль мишени, а не в нее, что означает, что стрела может проскочить, а не пробить ее. Даже если стрела “прокусит” доспех, часть энергии будет потеряна при давлении на доспех, а не при пробивании его. Вторая проблема заключается в том, что при попадании под углом стреле приходится преодолевать большее количество материала, чем при ударе в упор, что делает доспех более толстым (как наклонная броня на танке).
Эти факторы сильно влияют на пробиваемость. Здесь я привожу лишь довольно упрощенную версию влияния наклонной брони (этот вопрос был рассмотрен гораздо более подробно применительно к высокоскоростным снарядам, поражающим танки). Уильямс (2003) рассматривает проблему скользящего попадания. По его оценкам, энергия поражения стальной плиты под углом 30 градусов как минимум на 20 % выше, чем при точечном попадании; под углом 45 % - на 40 % выше, поскольку стрела не передает всю свою энергию плите. Удар под углом 60 градусов требует вдвое больше энергии для пробития. Это может быть менее справедливо для доспехов, изготовленных из материалов, которые стрела может “прокусить” (таких как кольчуга и текстиль), но часть энергии удара будет потеряна независимо от этого.
Но Уильямс, похоже, рассматривал только часть уравнения, связанную со стрелой - энергию, потерянную из-за того, что стрела движется не перпендикулярно доспеху. Стреле также приходится проходить через большее количество материала - металла или текстиля, - потому что доспех эффективно “наклонен” по отношению к снаряду. Это увеличивает эффективную толщину. При 30 градусах увеличение составляет 16%, при 45 градусах - 42%, при 50 градусах - 56%. Выгода от увеличения толщины не линейная, а экспоненциальная (примерно в степени 1,6), поэтому увеличение эффективной толщины может иметь огромное влияние. Разница между пластиной толщиной 1 мм и пластиной толщиной около 1,4 мм (эффективный угол удара 45 градусов) составляет не 40 %, а 75 %.
На диаграмме показаны оба угла, которые я описываю, и то, как угол удара влияет на количество материала, через который должна пройти стрела, чтобы пробить доспех.
Определение влияния этих факторов на кольчугу и текстиль - сложные материалы по сравнению со стальной пластиной - вероятно, потребует множества реальных испытаний. С одной стороны, стрела может пробить кольчугу или переплетение “ткани” этих доспехов. С другой стороны, эти материалы имеют вертикальную “податливость”, что может привести к поглощению энергии стрелы, так как стрела должна пробить доспех “вниз”, прежде чем она сможет приложить всю силу для раскалывания колец или разрыва волокон, чтобы пробить его. В случае с кольчугой наконечник стрелы должен попасть в центр кольца, чтобы расколоть его, что становится гораздо менее вероятным при углах удара, удаленных от перпендикуляра.
Быстрый итог: Проникновение на Дистанции
Имея на руках всю эту информацию, мы можем - очень приблизительно - подумать о пробитии доспехов на Дистанции. Хочу подчеркнуть, что все это лишь прикидки на глазок; точных исследований пока не существует, так как в них участвует множество переменных (энергия высвобождения, скорость высвобождения, вес стрелы, сопротивление стрелы и т. д.). Но мы все же можем получить представление об этом вопросе.
Возьмем три лука: самый сильный из протестированных длинных луков: тяга 140 фунтов, энергия выпуска 120 Дж (например, тесты Стреттона). Затем мы также можем рассмотреть более типичный длинный лук с энергией выпуска около 80 Дж, что соответствует “среднему” луку Mary Rose с тягой 120 фунтов. И наконец, эталон с энергией спуска 60 Дж, чтобы мы могли увидеть, что произойдет с луком, который в целом уступает английскому длинному луку (или, возможно, с необычайно слабым английским лучником с длинным луком). Во всех случаях мы предполагаем соответствующую точку крепления тетивы. Я буду использовать фразу “эффективная энергия удара” для обозначения моей приблизительной оценки энергии, полученной после учета потери скорости и угла удара - это не научный термин и не должен рассматриваться как таковой.
Когда вы читаете это, имейте в виду, что у определенной массы лучников, скорее всего, будут луки с мощностью, распределенной в этой Дистанции. И снова мы имеем дело с облаком вероятностей, а не со строгой бинарностью.
На короткой дистанции - 20 м или около того - все наши луки имеют почти полную энергию удара, а угол удара очень мал (около 2 градусов; пренебрежимо мал). На этой дистанции самый мощный длинный лук с большой вероятностью пробьет все, что угодно, кроме 1,5-миллиметровой стальной пластины с прокладками. Защита из более тонких пластин, скорее всего, будет повреждена ударом, даже если не будет пробита. Более типичный длинный лук имеет хорошие шансы поразить кольчугу с помощью хорошо нацеленного выстрела, который бьет точно в цель и может повредить защиту пластин. Самый слабый лук не сможет поразить (но может повредить) кольчугу на этой дистанции. Наш комбинированный залп с близкого расстояния очень опасен для тех, на ком нет хорошо сделанных и толстых пластинчатых доспехов.
На средней дистанции - 100 м - все немного иначе. Наши стрелы потеряли немного энергии (скажем, около 10%, но поскольку устойчивость ветра тем выше, чем быстрее вы идете, потеря энергии будет наиболее значительной для самого тяжелого лука), а угол их падения менее благоприятен (около 10 градусов или около того, предполагая, что наши луки могут бросать стрелы на 250 м - так что считайте, что на 10% больше защитного материала будет пробито за счет эффективного наклона). Для нашего самого мощного лука (эффективная энергия удара на этой дистанции составляет около 100 Дж) пробитие кольчуги уже не гарантировано, но все еще вполне возможно. Для нашего типичного длинного лука (эффективная энергия удара теперь около 65 Дж) пробивание кольчуги потребует некоторой удачи, но простые гамбезоны все равно должны быть часто пробиваемы. Для нашего самого слабого лука (эффективная энергия удара сейчас ок. 50-55 Дж) поражение хорошего толстого гамбезона - это “возможно”, а все остальное - это уже точно недосягаемо. На этой дистанции хорошо бронированные пешие воины - например, в бригандине поверх кольчуги - могут продвигаться вперед с некоторой уверенностью. Однако более бедняцкие солдаты в доспехах все еще подвергаются большому риску.
На дальних дистанциях - 200 м - ситуация для наших лучников становится гораздо хуже. Наши стрелы потеряли еще больше энергии (общие потери составляют около 20%), а угол попадания стал гораздо менее благоприятным (почти 30 градусов). Естественный эффект наклона угла удара теперь означает, что нам приходится пробивать на 16% больше материала. Для нашего самого мощного лука (эффективная энергия удара теперь составляет всего 80 Дж), пробитый враг не свободен от страха, но многие наши стрелы попадают в него и не пробивают; даже тонкой 1-мм стальной пластины достаточно для полной безопасности (если вы задаетесь вопросом - подождите, почему он не так хорош, как обычный длинный лук на близком расстоянии? - Угол удара больше, необходимо пробить больший слой доспеха). Ибо наш более типичный длинный лук (эффективная энергия удара сейчас около 55 Дж или около того) действительно может пробить только текстильные доспехи, да и то лишь в некоторых случаях. Наш самый слабый лук (энергия удара сейчас около 40 Дж), скорее всего, не сможет пробить даже хороший гамбезон при сильном попадании - если лук вообще сможет выпустить стрелу на такое расстояние. На этой дистанции противники в кольчужных доспехах могут считать себя в полной безопасности. Противники в пластинчатых доспехах фактически неуязвимы для нашего огня.
Конечно, с увеличением дальности происходит и другое: точность тоже падает. На расстоянии 200 м стрелы нашего лучшего лука находятся в воздухе около 4,5 секунды (разумеется, на этой дистанции мы стреляем в массы людей, а не в отдельных людей). Следует также отметить, что на экстремальных дистанциях стрелы резко спускаются вниз, что повышает вероятность попадания в наплечники или короны шлемов - самые толстые и эффективно наклоненные части доспехов.
(Следует также отметить, что я частично преуменьшил проблему угла удара из-за формы доспехов. Мы предполагали, что существует только один угол - угол, отклоняющийся от вертикали, но на самом деле доспех имеет форму трехмерного пространства, а это значит, что в дополнение к наклону, создаваемому спуском стрелы и вертикальным наклоном доспеха, он может быть наклонен и горизонтально (подумайте о нанесении удара по шарообразному нагруднику в дюйме справа от центральной линии - стрела будет отклоняться вправо, а также вниз). Это означает, что наши углы удара в большинстве случаев фактически являются минимальными - реальный угол удара во многих случаях будет менее благоприятным для пробития).
Главный вывод: падение летальности лука против бронированных противников на Дистанции довольно серьезное. Следует добавить, что для арбалетов оно еще сильнее, поскольку, как уже отмечалось, после выстрела они замедляются гораздо быстрее - увы, чтобы выяснить, насколько быстро, требуются дополнительные испытания.
Размышляя о залпе из длинного лука, если мы представим себе колоколообразную кривую энергии выстрела, сосредоточенную около 80-90 Дж против наступающего доспеха, мы можем предположить, что на расстоянии 200 м только самые сильные луки будут иметь хорошую смертоносность против доспехов (даже если это просто кольчуга или гамбезон). Количество “угрозы”, которую луки могут отбросить на максимальную дистанцию, на самом деле почти ничтожно против даже умеренно бронированных людей. В то время как на расстоянии 100 м все наши луки потенциально смертоносны, а некоторые вполне способны пробить доспехи. Ниже этого расстояния летальность будет быстро расти, как по мере того, как стрелы будут прибывать с силой, способной поразить более грозную защиту, так и по мере того, как лучники будут достаточно близко к своим целям, чтобы начать целиться в слабые места.
Тактические последствия для пеших лучников
Ладно, с математикой покончено, обещаю. Можете выходить.
Ключевой вывод заключается в том, что даже против врагов с легким доспехом смертоносность стрел падает с увеличением дистанции. Это не линейно - падение гораздо более экстремально вблизи максимальной дальности лука или арбалета из-за все более экстремального увеличения угла удара. Но стрелы абсолютно точно не наносят свои 53 единицы урона (вспомните наш пример из Total War) на максимальной дистанции.
Это имеет серьезные тактические последствия. Давайте вспомним “идеальную” тактику, которую создает модель Total War: Дистанции сразу же начинают Огонь на своей абсолютной максимальной дистанции. Более того, они стараются держаться именно на этой дистанции (или в ее пределах). Отряды, которые могут вести огонь во время движения, должны двигаться назад, постоянно поддерживая абсолютный максимум дальности. Наконец, максимальная дальность - это самый важный фактор в бою на дистанции, так как возможность стрелять на полную мощность, не получая ответного огня, невероятно ценна.
В отличие от этого, настоящие лучники, похоже, почти никогда не стреляют на максимальную дистанцию. Майк Лоадс (цитата выше) утверждает, что во всем средневековом искусстве нет сцен стрельбы из лука по высокой дуге вне контекста осады. Я, конечно, не видел ни одной. Конечно, в условиях осады лучники пускали стрелы вверх, но дуга с максимальным углом в 45 градусов не встречается в произведениях, изображающих состояние боя. Так, при Азенкуре (1415 г.) первые английские залпы, похоже, были сделаны с очень большого расстояния, но (следуя Кигану, The Face of Battle (1976), среди прочего) эти залпы были направлены не столько на нанесение урона, сколько на то, чтобы подтолкнуть французов к глупой атаке (психологическое воздействие!). На самом деле длинные луки убивали, как только французы начинали наступать.
Манускрипт начала XV века, на котором изображены лучники, очевидно, обменивающиеся огнем с близкого расстояния. Можно предположить, что художник позволил себе некоторые вольности, чтобы вписать всю сцену в композицию.
Более того, мы ясно видим, что существование длинного лука с его значительным радиусом действия не вытеснило с поля боя другие виды ракетного оружия. Конечно, длинный лук был социально обусловленным институтом - принцы Европы не могли просто заменить свои войска длинными луками, даже если бы захотели (Эдуард III, как говорят, сказал: “Если хочешь обучить длиннолука, начни с его деда” - но я не знаю первоисточника, из которого взята эта цитата). Но если бы длинный лук сделал арбалетчиков практически бесполезными, можно предположить, что французы перестали бы их использовать. Но они этого не сделали, несмотря на меньшую дальность, скорострельность и небольшое преимущество арбалета в пробивной способности (мы говорим именно о боевых арбалетах - существуют осадные арбалеты с гораздо более высокой энергией выстрела). Так что, очевидно, арбалет не стал совсем бесполезным из-за этих факторов.
Это упражнение дает нам ответ: максимальная дальность стрельбы была не только не важна, но и почти не важна. Важна была “эффективная дальность” - гораздо более расплывчатое понятие, включающее в себя не только то, как далеко лук может метнуть стрелу, но и баланс между средним доспехом противника и средней мощностью имеющихся луков. Хотя длинный лук мог превосходить по дальности арбалет, он делал это с относительно низкой летальностью, поэтому арбалетчики (при наличии защиты в виде доспехов или щита) могли с уверенностью рассчитывать на то, что смогут пройти дистанцию и начать обстрел. Это, конечно, и произошло при Креси - нанятые французами генуэзские арбалетчики смогли подойти на расстояние выстрела и начать (и проиграть) дуэль из лука с англичанами (хотя она, вероятно, была довольно короткой - на эту тему ведутся дебаты, которые я не буду здесь рассматривать), которую генуэзцы проиграли с учетом того, что у них не было времени поднять свои павезы (щиты для укрытия). В модели Total War арбалетчики вообще никогда бы не подошли на расстояние выстрела.
Проблему усугубляют боеприпасы. В системе Total War нет необходимости экономить боеприпасы для последнего, высоколетального подхода, поскольку выстрелы имеют одинаковую летальность на всех дистанциях. А вот выносливость при стрельбе - как самого лучника, так и его боеприпасов - была реальной проблемой. Дальнобойщик вполне мог израсходовать все свои боеприпасы - или силу своего оружия - всего за несколько минут. Тратить это время на очень неэффективную стрельбу на дальние дистанции было бы крайне глупо.
Напротив, факты убедительно свидетельствуют о том, что даже английские лучники не стреляли с гораздо более близких дистанций. Я не знаю, удалось ли кому-то точно определить эту зону (свидетельств недостаточно для того, чтобы говорить о большой точности), но, похоже, она находится где-то в районе 80-100 м (Лоадс предлагает до 50 м, но это кажется чрезмерно коротким, учитывая описания первоисточников и топографию поля боя). В свою очередь, это как раз соответствует расстоянию, на котором смертоносность стрел против доспехов начинает быстро расти, поскольку стрелы длинных луков начинают надежно пробивать кольчугу (помните, что даже у закованных в пластины рыцарей некоторые уязвимые места, такие как подмышки, шея или пах, все еще могут быть защищены только кольчугой).
Тактические последствия для конных лучников
Мобильность конных лучников (под которой я подразумеваю настоящих конных лучников в стиле степных кочевников, а не конных пеших лучников английского типа) создает еще более сложный набор тактических соображений. Перемещение пеших лучников по полю боя может быть довольно сложным; например, по общему мнению, английские лучники при Азенкуре были очень уязвимы, пока собирали свои колья и двигались. Последующий опыт английских лучников, оказавшихся не на своей позиции на поздних этапах Столетней войны, похоже, подтверждает это (например, Форминьи, 1450 г.). Такие перемещения также затруднены с точки зрения командования, если они не были запланированы.
Конные лучники обладают гораздо большей мобильностью и, следовательно, возможностью эффективно диктовать дистанцию. Но есть основания полагать, что и они не “лупили” с максимальной дистанции. Тимоти Мэй (“Обучение армии кочевников Внутренней Азии” JMH 70 (2006) и The Mongol Art of War (2007), 72-4) довольно убедительно доказывает, что монголы использовали “караколе” для атаки с луком. Караколь - это разворот лошади; в бою это обычно означает, что нужно подъехать к врагу на скорости и развернуться прямо перед ним, одновременно стреляя из какого-либо оружия с близкого расстояния, а затем ускакать галопом.
Как это выглядит: отдельный монгольский всадник на скорости налетает на врага из-за пределов эффективной дальности стрельбы из лука. Мы уже обсуждали, насколько страшной может быть мчащаяся лошадь, и такое продвижение (вместо того чтобы сидеть на месте на расстоянии) дает мчащемуся монголу полное преимущество в моральном духе, связанное с этим ужасом. Он может вести огонь, двигаясь вперед, на врага, пуская в воздух шквал стрел, которые, кажется, прилетят почти одновременно (из-за его скорости по отношению к ним). Но на расстоянии около 50 м вместо того, чтобы броситься домой, всадник разворачивается и начинает уезжать на скорости, стреляя назад (знаменитый “парфянский выстрел”). Во время самого хода всадник располагается так, чтобы произвести один, в упор, очень точный и смертоносный выстрел.
Схема маневра караколе, по материалам May (2007). Конные лучники стреляют на подходе, но их смертоносность резко возрастает, когда они сближаются с вершиной заряда, а затем разворачиваются. Техника “парфянского выстрела” позволяет им вести огонь и на второй половине караколы. Несколько шеренг выполняют атаку вместе, что позволяет продолжать шквал.
Мэй утверждает - на основании сохранившихся степных учений в мамлюкской войне - что монголы, вероятно, широко практиковали эту тактику. Хитрость - помимо огромного навыка, необходимого для того, чтобы быть эффективным индивидуальным конным лучником, - заключалась в том, чтобы заставить его работать с целой большой группой всадников. Для этого необходимо, чтобы все лошади двигались в такт друг другу и выполняли караколь на предсказуемом расстоянии, чтобы несколько шеренг (лошади, стоящие друг за другом) и файлов (лошади слева и справа, с большим интервалом для хода) могли атаковать одновременно, одна шеренга за другой.
Эффект для пехоты был бы ужасающим - вместо мгновенного шока при кавалерийской атаке ужас от наступающих лошадей можно было бы поддерживать в течение нескольких минут непрерывным шквалом стрел (стрелы также набирали бы скорость за счет движения лошади вперед). И при всем этом постоянно существовал соблазн либо выбежать вслед за “отступающим” всадником после его хода - с монгольскими всадниками за спиной, готовыми зарубить любого человека, достаточно глупого, чтобы попытаться это сделать, - либо убежать от опасности, чтобы быть сбитым и убитым.
Японская стрельба из конного лука (видео здесь). Обратите внимание, как близко он находится к мишени - здесь тренируется не стрельба из лука на дальние дистанции, а точность на высокой скорости на близком расстоянии. И еще - я бы тоже скрылся за защитой от стрел, как те люди справа. Лошади - это страшно!
Для нашего обсуждения действительно важно то, как эта тактика взаимодействует с дистанцией и пробивной способностью. Если степные композитные луки по мощности не уступают длинным лукам, то на пике своего приближения степной воин будет бить со всей мощью выстрела из длинного лука в упор, пробивая латный доспех и даже потенциально скромную защиту из пластин (например, ламеллярная броня была довольно распространена в Китае - мощное попадание с близкого расстояния может разорвать соединения между пластинами, например, здесь).
Выстрелы из лука также будут очень точными. Степные воины обучались стрельбе из лука, охотясь в степи даже на мелкую дичь, и лучник, способный метко попасть в бегущего кролика на открытой местности, может также с определенной частотой пускать стрелу в незащищенное лицо или шею легкобронированного пехотинца. Смертоносность такого вида стрельбы из лука была бы гораздо выше, чем “сиди и стреляй” в стиле тактики Total War.
Но он также представлял реальный риск: поворот караколы выполнялся в опасной близости от противника, так что вовремя подоспевший контрудар кавалерии мог “поймать” караколу в момент ее хода. Это может объяснить, как более тяжелой и менее маневренной коннице иногда удается настичь и разгромить силы конных лучников, которые - по крайней мере, в теории - должны быть более мобильными: им не нужно заряжать луки на всем расстоянии около 200 м, а достаточно успеть зарядить на последних 50 м, чтобы поразить степного кочевника, когда он достигнет вершины своей караколи.
Похоже, именно это и произошло в Никее (1097 г.). Две попытки турецких конных лучников под командованием Килиджа Арслана напасть на Первый крестовый поход, осаждавший Никею, были отбиты с большим трудом и со значительными потерями после того, как они оказались в ближнем бою с более тяжелыми силами крестоносцев. Аналогичным образом, при Айн-Джалуте (1260 г.) мамлюки смогли стянуть монгольскую армию на плохую землю и “поймать” ее с помощью более тяжелой мамлюкской кавалерии.
Конечно, такие попытки “поймать” конных лучников могли быть очень рискованными. Публий Лициний Красс был убит при Каррахе при попытке такого маневра (Plut. Crass. 25) - парфяне умело выманили его, а затем в ходе боя уничтожили его кавалерию и поддерживающую пехоту. Интересно, что описание Плутархом парфянской конницы, скачущей вокруг них, “разрывая землю и поднимая землю из глубины” так, что римляне не могли ни видеть, ни говорить, подразумевает вид конной стрельбы с предельно близкого расстояния, согласующийся с предположениями Мэя о монголах, изложенными выше. Парфяне делают это, осыпая римскую пехоту выстрелами, пока она не падает. Парфяне не осыпают римлян стрелами издалека, а скачут быстро и так близко, что римляне оказываются в облаке пыли даже в плотном пехотном строю.
Важно также помнить, что при выполнении такого маневра даже степные всадники не являются безупречными автоматами из видеоигр. В видеоиграх игроки могут наблюдать за ходом сражения сверху и мгновенно отдавать приказы, которые их отряды вновь выполняют практически мгновенно. Степному всаднику, застигнутому врасплох встречным ударом или шквалом неожиданного огня пеших лучников, будет гораздо сложнее справиться с эффективной реакцией всего подразделения.
Выводы
Итак, подведем итог: смертоносность стрельбы из лука сильно зависела от расстояния до даже умеренно бронированного противника. В результате, чтобы быть достаточно эффективным, стрелы должны были быть выпущены в пределах максимальной дальности полета лука. В частности, для конных лучников это означало необходимость приближаться к противнику на значительное расстояние, чтобы нанести сокрушительный удар с близкого расстояния в маневре караколе, а затем отступить, часто неоднократно.
Конечно, это совсем другая тактическая обстановка, чем обмены лучниками на максимальных дистанциях, смоделированные в большинстве компьютерных военных игр. Я остановился на серии Total War, которая, честно говоря, мне очень нравится, но всевозможные игры (Mount & Blade, Chivalry, Age of Empires и т. д.) потворствуют этому. Почему это важно? Я думаю, есть три основных момента, когда ошибочная ментальная модель работы лучника может привести студентов, изучающих исторические сражения, к ошибке.
Первая ошибка - это “бессмертный” конный лучник. Во многих из этих игр действительно практически невозможно победить конных лучников ничем, кроме других конных лучников. Не хочу преувеличивать: конные лучники были, пожалуй, самыми умелыми и грозными воинами на древнем или средневековом поле боя. Но они не были бессмертными. Легкая и даже тяжелая кавалерия могла “догнать” этих всадников, хотя для этого требовался необычный навык командования или, по крайней мере, вынужденные ошибки конных лучников. Кроме того, степные всадники должны были находиться в пределах досягаемости других видов стрелкового оружия - арбалетов (широко использовавшихся в Китае для этих целей) и даже некоторых видов метательного оружия, - чтобы быть эффективными. Тактика ханьской пехоты, сочетающая оружие с шестами (цзи) и арбалеты, внезапно обретает смысл в этом контексте - пехотное формирование, способное вести смертоносный огонь из дальнобойного оружия, на самом деле является крепким орешком даже для степных кочевников (именно поэтому степные кочевники часто просто избегали больших аграрных армий, предоставляя логистическому кошмару степных операций делать свою работу за них).
Иногда я задаюсь вопросом, не влияет ли левитация воина, ставшего, казалось бы, неприкасаемым благодаря превосходящей системе оружия, на ход нашего восприятия эффективности - или ее отсутствия - наших собственных высокомобильных, кажущихся неприкасаемыми ракетных войск неба. Если мы считаем, что системы противостояния работали именно так в прошлом (но, как я надеюсь, я показал, это не так), мы можем ожидать, что они будут работать так и в настоящем. В реальности же большую часть работы степного конного лучника составлял моральный шок от стука копыт - инструмент, которого в большинстве случаев лишен современный боец-бомбардировщик (ср. сирены на немецких “Штуках”).
Второе - это неразумное предположение о превосходстве технологического над психологическим. Концепция стрельбы из лука на максимальную дистанцию побуждает студентов, изучающих сражения, сосредоточиться именно на этом: на максимальной дальности стрельбы из лука, что делает сражение полностью посвященным оружию и его технологическим характеристикам. Но чаще всего ход сражения зависит от того, что у лучника в голове, а не от того, что у него в руках. Чтобы быть эффективным, английский лонгбоумен должен сохранять самообладание и позицию и продолжать стрелять даже тогда, когда стук копыт французского рыцаря находится на расстоянии 100, затем 75, затем 50, затем всего 25 метров. Ударная сила длинного лука может быть необходима для того, чтобы эта тактика сработала, но не достаточна. Ключевым элементом является не лук, а сплоченность, которая держит людей вместе.
Точно так же и степной композитный лук - страшное оружие, но его эффективность заключается в психологическом напряжении, которое оказывает на врага (агрария) непрерывный, устрашающий штурм. Выстоять под огнем чрезвычайно сложно - выстоять перед лицом огня и непрерывной кавалерийской атаки требует чрезвычайной дисциплины и сплоченности, на которые способны лишь немногие войска. Важно помнить, что победа в битве заключается в том, чтобы заставить врага бежать - в слишком многих играх сила степного конного лучника заключается в его способности убивать врага, а не в его способности разгромить врага (а затем оседлать его).
Наконец, подобный анализ помогает объяснить, почему пороховое оружие считалось желательным, особенно против пехоты в доспехах - особенно в Европе, - несмотря на то, что оно было менее точным и медленнее стреляло, чем лук. Этот вопрос часто задают студенты, учитывая низкую скорострельность и бедняцкую точность ранних аркебуз. К XV веку огнестрельное оружие уже обеспечивало гораздо более высокую энергию удара (500-1000 Дж; к XVI веку - 1300-1700 Дж), чем любой лук, и хотя пуля требует (из-за своей формы) больше энергии для проникновения, даже тогда смертоносность огнестрельного оружия быстро затмила луки, особенно против бронированных целей. Если выбирать между пятью выстрелами, которые могут ранить цель, и одним, который точно выведет ее из строя, нетрудно понять, почему предпочтение было отдано последнему.
Если вам понравилась эта статья или у вас есть комментарии, присоединяйтесь к дискуссии в канале Telegram или сервере в Discord.