古代利器的奥秘——复合弓的结构与原理

熟悉古代历史的人对于复合弓一定不陌生，不过对于不熟悉弓的人来说，它仅仅停留在听过的程度，那么今天就让我们好好梳理一下，来谈一谈复合弓的结构和工作原理，以便大家更好的理解复合弓。

【最早的复合弓是斯基泰弓】

材料与结构

复合的意思是合在一起，因此复合弓顾名思义是指用多种材料结合所制作的弓，与之相对的，仅用一种材料制作的弓就称之为单体弓，依照这样的定义，复合弓的范围非常广泛，不过在讨论古代军事时，复合弓一般是指由动物筋、动物角和木材所制作的弓，因为这种结构最常见、典型，也不受地域材料的限制。

【木材和黑色的动物角片】

复合弓除了两端的弓梢，其余部分由筋、角、木三层构成，位于中间的一层是木材制作的弓胎，在弓胎的背面，也就是面向射手的一侧，是牛羊角做成的角层，与之相对的，弓胎正面则是动物筋铺成的筋层。要做出这种结构，需要的工艺可不少，首先要把木材和动物角刮去表皮，切削成需要的形状，然后通过加热使其弯曲，再冷却定型，定型后将木料进行拼接形成弓的形状；接着，通过反复捶打动物筋去除水分，再用酸奶等酸性物质浸泡去除脂肪，完成后用梳子梳理直到筋变得像发丝一样细腻。当筋、角、木制作完毕，就只剩粘合了，用鱼或者兔子脂肪熬成的胶，在湿度较低的季节把角片粘在弓背上，捆上绳子加固，等到胶干后下掉绳子，最后把筋捋顺贴在弓的正面，胶干后便大功告成。由于潮湿会影响胶的粘性、腐蚀筋层，所以古人有时还会加一道工序，在弓的最外侧刷上漆或者制作碳化层来防潮。

【土耳其弓的铺筋工艺】

原理

在了解复合弓的结构后，可能会有人觉得奇怪，为什么要如此费事的加入筋、角层，它们如何能提高弓的性能？要解释这个问题就不得不谈谈弓的作用原理了。弓本身并不会产生能量将箭射出去，而是通过自身的变形储存射手施加的能量，再通过回弹释放能量到箭上完成射击。因此，如何更多的储能和更快速的回弹便成了增加弓箭性能的关键，筋和角的加入正是基于这个原理，筋、角的储能密度比木材大，它们可以能储存更多的能量，同时也具有较好的弹性，可以有效的形变释放能量。

【动物筋就像皮筋一样提供弹性】

当弓被拉开向后弯曲的时候，位于弓胎正面的筋就会被拉伸，背面的角则会被挤压，极好的利用两个物质完全不同的特性，来适应物体弯曲时“一侧拉伸、另一侧挤压”的力学特点，这样，当射手释放弓弦的时候，角会通过反弹、筋会通过收缩来释放储存的能量，然后传导到弦上将箭射击出去，以此增加箭的动能。

【弓的张开会使正反两侧产生不同的变形】

说到这，相信很多人都清楚复合弓的结构和原理了，虽然它的结构和原理在今人看来并不复杂，但是仅仅对于材料特性的了解就需要长期的摸索和总结，更别提其中的物理原理，前辈的尝试和成果是现今科技发展的基石，让我们以崇高的敬意来赞扬古人的智慧和探索精神吧！