第50章 制弓(第5页)
“回禀郎君,我等这些天试制了七八种,大伙儿正争执不休呢!”
“无妨!”
魏聪笑道:“你们把每种都标好所用的材料,工艺,所耗费的材料,人工,然后一一呈送上来,我会将其交给兵士们试用,然后按照他们的意见,结合别的,最后选择两三种作为最后的定制!”
“遵令!”
原来魏聪手下这些工匠,原先最主要的产品是四轮马车,而要四轮马车的诸道工序之中,有大量需要弯曲木材,达到需要的型状,尤其是车轮,更是需要将坚硬的木材弯曲成一个圆形,然后在外面箍上一圈铁箍,如果车轮不够圆或者大小不对,就会影响马车的性能。
这在古代大部分时候是先用火烘烤木材,待其变软后弯曲成需要的型状,等到其冷却后,就会固定成所需要的型状,但这种办法往往会破坏木材的原有的轫性,使其变得容易折断。
而魏聪则提供了另外一种思路一一蒸汽加热弯曲法:即将需要弯曲的木材放入一个封闭的容器内,然后添加大量的热水蒸气,待木材被水蒸气加热之后,固定在相应的模具上使其变成需要的型状,待到木材冷却之后,就会保持需要的型状,相比起原有的烘烤法,水蒸汽加热法对木材原有的力学性能破坏要小得多。
除了水蒸气加热弯曲法之外,魏聪还向工匠们提供了层压法,即先将木材、
竹子、蚕丝、麻线、蛇皮、羊角、筋丝等天然材料切割成不同的薄片,以不同的比例,不同的结构,粘合起来,形成各种原始的复合材料。
这些各种各样的新式复合材料,在同样大小厚度的情况下,拥有远比原生材料更优异的力学性能。
这在制作弓弩上具有非常大的优势,传统的中国古代角弓通常使用了筋一一竹木一一角复合结构,即拥有优异抗拉性,弹性模量极大的动物筋腱在弓体的最外侧,拥有出色抗压性的动物角在最内侧,竹木制成的弓胎在最中间,将筋腱和角片粘合在一起。
而弓体两端弓稍,因为在开弓的过程中无需参与形变,所以用硬木制成,用结构和弓体连接在一起,而且还能提供更大的形变区间,通过杠杆原理替弓手省力,无疑是非常出色的传统弓。
从前文可以看出,中国式角弓(其实所有角弓都一样)在拉弓射箭时的主要储能位置在两边弓臂的内外两侧,即外侧的筋层和角层。
所以中国古代制弓术里面非常强调对筋和角的材料选择,比如筋最好选择牛的背筋(即西冷筋),角要选择上等的水牛角,每头水牛的牛角只能制作一把弓。
而每个人都知道牛对于古代农业社会的中国来说意味什么。
所以上等角弓的造价在古代中国一直居高不下,有些上等的水牛角,甚至可以价值一头牛,(《周礼·考工记·弓人》:“角长二尺有五寸,三色不失理,之牛戴牛。”
郑玄注:“三色,本白,中青,末丰。
郑司农云:‘牛戴牛,角直一牛。
’”
)
但采用了魏聪的层压法和水蒸气加热弯曲法之后,牛角的来源就不是什么太大的问题了。
没有牛角,可以用山羊角或者绵羊角,年头长一些的羊角长度也很客观,只不过通常羊角一长就会扭曲的很厉害,稍有平直的角片。
但只需要用水蒸气加热法,就能将其修整成需要的型状。
而比起传统弓匠们最为青睐的柘木,
魏聪其实更喜欢用竹材,尤其是茶杆竹,将其剖成相应大小的竹片,然后刨去内侧的竹肉,只留下薄薄的外层,就能得到性能非常优异的弓材,然后和筋丝,打磨好的羊角片一层层粘合好,用专门的模具固定成需要的型状,待黏胶干后,就能制成很不错的弓体。
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