¿Es realista o posible implementar el mecanismo de carga de una escopeta en una ballesta?

Ingeniería mecánica moderna + youtube = ganar.

¿Te gustaría montar un cargador de flechas en un arco para tiro rápido? Seguro _

¿Una ballesta con cargador de flechas? No hay problema

Los carpinteros medievales podrían replicar esto. Por supuesto, el arco no sería compuesto y la ballesta no sería recurva, pero el mecanismo del cargador es simple. Simplemente necesitaba ser inventado. Si estás interesado en armas locas, te recomiendo encarecidamente que navegues por el canal de este tipo. La cantidad de agujeros en la puerta del automóvil que usa como objetivo debería ser una pista.

¿Será posible que con este movimiento también se cargue la siguiente flecha para disparar en posición?

Sí, como se muestra en los videos, también la ballesta de repetición china.

Una vez terminados los cerrojos, ¿podría descartar el cargador, colocar otro en posición y continuar disparando rápidamente? ¿Cómo se vería?

Lo más probable es que no, las revistas desechables no funcionarían en un entorno medieval, porque fabricar cosas es costoso y lleva mucho tiempo cuando no tienes fábricas robotizadas, moldeo por inyección y prensas hidráulicas de estampado de metales. En una escopeta, puede insertar cartuchos nuevos en la ranura para recargar el cargador. Esta es una solución mucho mejor. Recargarías tu cargador sobre la marcha insertando flechas en un agujero o una ranura.

¿Sería posible usar un mecanismo similar para una ballesta con ese movimiento para enganchar la cuerda floja y volver a armarla?

No.

Desea aplicar tanta fuerza como pueda a la cuerda. Si la amartillas con un brazo, solo tendrás la mitad del peso de tracción que tendrías si usaras dos brazos para amartillarla, por lo que será una ballesta debilucha. Pero si miras el video de la ballesta de arriba, no te tomará mucho tiempo presionar la culata contra tu pecho y usar ambas manos para tirar de la cuerda.

Ahora, si quieres penetrar la armadura, entonces todo se trata de energía cinética. Una bala de 7,62 × 39 mm tiene una energía cinética de 2 kJ, que es ENORME. Es equivalente a la energía potencial (mgh) de un ladrillo de 2 kg que cae 100 metros sobre tu cara. Esto hace algo de daño.

Me preguntaba acerca de la potencia de salida de los brazos en una manivela, lo que lleva a esto . Este estudio tiene cifras asombrosamente altas, porque incluye a jugadores de baloncesto en silla de ruedas, que tienen brazos serios . Estos muchachos necesitarían arrancar 400W durante 5-6 segundos a plena potencia para generar 2kJ. Las personas con la parte superior del cuerpo menos atlética necesitarían entre 10 y 20, y sería extenuante. Sin embargo, esto es un poco discutible, ya que dudo que un resorte que pueda contener 1-2kJ de energía y transferirlo a una flecha pueda fabricarse con tecnología medieval.

Además, la ballesta necesita acelerar la cuerda y los resortes además de la flecha, por lo que una parte significativa de la energía no se transfiere a la flecha.

TL / DR: buscar en Google la energía cinética de la ballesta da cifras en el rango de 200 julios, como una bala de .22. Esto dolerá, pero no atravesará la armadura de placas...

Pero, por supuesto, alguien tenía que hacer un video de YouTube de una armadura medieval contra una ballesta medieval, luego contra un rifle de aire comprimido de 1kJ...

Para desglosar la parte más importante de la pregunta, un mecanismo para sacar una ballesta con suficiente poder para penetrar una armadura de placas implicaría una enorme cantidad de energía (las ballestas típicas podrían entregar @ 200 julios de energía, incluso las armas de fuego de los 1400 eran capaces de entregando 1000 julios de energía). Esto era, de hecho, perfectamente posible. Se desarrollaron ballestas de potencia y tamaño cada vez mayores, y algunas requerían un mecanismo de trinquete y manivela para dibujar el arco. Mientras que el caballero que recibe tal rayo sería bastante infeliz (por decir lo menos), el arquero necesitaría muchos amigos, una escuadra de picas o la protección de un muro almenado del castillo para usar efectivamente tal arco sin preocuparse de ser empalado por los amigos del caballero mientras tensa el arco para el próximo disparo.

Ballesta con mecanismo de manivela adjunto

Lo que está buscando es una ventaja mecánica , donde usted mismo no está aplicando mucha fuerza o energía, pero algún mecanismo está haciendo el trabajo por usted.

El problema es que no puedes conseguir algo a cambio de nada. Un ejemplo común de ventaja mecánica que demuestra el principio es pensar en un mecanismo de polea de bloque y aparejo. Tirar de una cuerda alrededor de un solo ángulo simplemente inclina la dirección de su tracción, pero agregar poleas en configuraciones fijas y móviles puede proporcionar una ventaja mecánica, lo que le permite tirar o levantar incluso cargas masivas. Sin embargo, para hacerlo, terminas tirando de mucha cuerda (las diversas ecuaciones están en el enlace de arriba)

varios ejemplos de block and tackle

Sin saber el tamaño y el dibujo de su arco, o la cantidad real de tiempo que desea que se lleve a cabo la acción de dibujar el arco, no es posible poner números (pero las ecuaciones en el enlace le permitirán hacer así, y se puede jugar con los distintos factores). Sin embargo, para un arco de acero pesado con un alto peso de tiro, una mirada superficial a las ecuaciones de las palancas y poleas sugiere que cualquier mecanismo capaz de dibujar rápidamente un arco potente será increíblemente grande y difícil de manipular. Se necesitaría una palanca con un brazo muy largo, una gran disposición de bloque y aparejo o incluso algún tipo de tren de engranajes extraño para generar suficiente ventaja mecánica para dibujar rápidamente el arco con una mano.

Una palanca con gran ventaja mecánica

La razón por la que un arma de fuego de acción de palanca o bomba se puede accionar tan rápido (e incluso los rifles de cerrojo como el de Lee-Enfield se pueden disparar a una velocidad alta con un usuario capacitado) es que la acción no es amartillar un brazo de tensión gigante como un arco, pero manipulando un pequeño bloque de acero y amartillando un resorte relativamente pequeño para el mecanismo de disparo. La energía está en los propulsores químicos del propio cartucho.

Lo que está buscando es una ballesta de repetición (o una ballesta Zhuge) que se inventó en la antigua China y se usó en la guerra.

https://en.wikipedia.org/wiki/Repeating_crossbow

Es acción de palanca. Básicamente, un soldado muy fuerte tiene que mover la palanca de un lado a otro, lo que mueve el siguiente perno del cargador a la posición de disparo y tira de la cuerda hacia atrás.

No lo sé a ciencia cierta, pero basándome en el hecho de que las ballestas europeas medievales tendrían un gancho montado en el cinturón que permitiría a un ballestero usar todos los músculos de sus piernas para tirar de la cuerda en una ballesta, supongo que la ballesta Zhuge tenía un tirón MUCHO más débil que el que habría tenido una ballesta militar europea. Por un lado, ganas la potencia de fuego de repetición rápida, por otro lado, pierdes mucha penetración ya que tiene una correlación directa con la fuerza del tirón. Si la ballesta fuera tan difícil de tirar como una ballesta europea, dudo que hubiera funcionado con una palanca simple.

Esto tiene sentido ya que los antiguos chinos no tenían muchos enemigos con armaduras significativas de alta tecnología. Se enfrentaron (por ejemplo) a hordas de jinetes con armadura ligera. Nadie en Asia había desarrollado el nivel de armadura que se usaba en Europa, por lo que la penetración no era tan importante.

En su caso, creo que se enfrentará a un compromiso entre fuego rápido y penetración. Cuanto más de uno, menos del otro.

No puedes tener un cargador de tubo de una ballesta. La longitud de los pernos es lo suficientemente larga como para que sobresalga mucho por delante de la proa para que tenga una capacidad real. Esto lo haría demasiado engorroso para ser práctico.

Los diseños del mundo real más cercanos a lo que está considerando fueron las ballestas de repetición de China y Corea. Tenían un cargador apilado en la parte superior de la proa que dejaba caer un perno en su lugar durante un proceso de amartillado accionado por palanca.

Quiere saber si es posible, no cómo hacerlo. Digamos que el misil debe tener una energía de 1000 julios (como una bala de rifle). La energía que se saca se tiene que poner en algún momento, y no tenemos pólvora negra que la produzca para nosotros. La energía es trabajo, en este caso, por lo que podemos ponerlo como Fuerza * Distancia. Fuerza es la fuerza que ejerces, y Distancia es la distancia por la que lo haces. Entonces, 1000 julios = 1000 N * 1 m = 100 N * 10 m ... etc. 10 N (Newton) es la fuerza que necesita para levantar una piedra de 1 kg en la gravedad terrestre. ¿Aplicar una fuerza como levantar una piedra de 10 kg durante diez metros? Vemos que nuestro objetivo era demasiado alto. Acerquémonos desde el otro lado: ¿Distancia de escopeta? Di 20 cm = 0,2 m. ¿Fuerza que puede aplicar en la posición de escopeta (desde el principio hasta el final)? Digamos 100N - Trabajo realizado: 0,2 m * 100N = 20 julios - eso lo convierte en una pistola de aire comprimido hardcore, pero no es un arma de guerra. Podríamos bombear más, tal vez incluso utilizar ambas direcciones, luego cada bomba nos daría 40 Joules - 25 bombas y estamos en 1000 Joules... pero esto llevará tiempo.

Esto no depende de la forma del misil (bolas (que serían geniales para un buen diseño de revista), flechas (gran rendimiento de larga distancia), disco (buena extensión)): un BB de aluminio de 1000 julios será muy rápido, un 1000 La punta de acero Joule será más lenta, pero eso es todo para que el diseñador de armas decida, la física da la posibilidad de que el arma exista.

Para sus propias reflexiones: en casos lineales sencillos (la Fuerza va linealmente de mínimo a máximo a lo largo de la distancia), podemos usar (mín+máx)/2 como Fuerza). Por lo tanto, se puede pensar que un arco que prácticamente no necesita fuerza al comienzo de la extracción, luego de una extracción de 1 m necesita constantemente más fuerza hasta un máximo de 400 N, tiene energía almacenada de Trabajo = (0N + 400N) / 2 * 1 m = 200J.

Lo que estamos calculando aquí es solo el máximo absoluto de energía que se podría producir. El valor real generalmente será más bajo debido a las pérdidas por fricción y otros. Incluso los buenos resortes tienen pérdidas del orden del 5%. Calcule cualquier mecanismo que introduzca como anulación de aproximadamente el 5% de su energía almacenada. Esto se acumula rápidamente para diseños complicados (trinquete, resorte, gatillo = 3 mecanismos...)

La única forma de evitar esto es utilizando energía almacenada de antemano: resortes pretensados, pólvora negra, gas prepresurizado, ruedas pregiradas, magia prefabricada, ...

Si nos adentramos profundamente en el reino de la ingeniería de fantasía, podríamos ver la potencia necesaria: Energía = Potencia * Tiempo, por ejemplo, 1000 J son 2000 vatios * 0,5 segundos; Las piernas de un ciclador humano pueden generar alrededor de 400 W , por lo que solo necesitamos 2,5 segundos para acumular 1000 J. Cómo se transfiere esa energía desde el artilugio en tus piernas a tu ballesta de repetición portátil es una pregunta para los enanos :-) - Pero qué tan fantástica sería una batalla línea formada por personas que giran en ergómetros. Posiblemente no.

El equivalente moderno más cercano que puedo encontrar es este ( https://www.arrowinapple.com/crossbow/swiss-crossbow-makers/twinbowii/ ) una ballesta compuesta de acción de palanca, aunque no podría comentar sobre su efectividad en la penetración de armaduras etc. Ciertamente encajaría en una estructura de tipo fantasía.

También está la ballesta de latchet ( https://youtu.be/M0m5udFoPnA ), aunque tenga en cuenta que este es un arco muy liviano, ya que cualquier mayor peso de tiro requeriría un mecanismo más grande para disparar.

Sugeriría algún tipo de mecanismo similar a este, pero tal vez con un movimiento de tracción, por lo que engancha las garras en la cuerda, luego empuja hacia abajo con el pie mientras tira hacia arriba con el mango para colocar la cuerda en posición (algo así como un expansor de pecho con una ballesta unida a un extremo ;) )

Espero que este sea todavía un proyecto en el que estés trabajando, de lo contrario, simplemente perdí el tiempo. :D

Ok, entonces estamos en un entorno de fantasía que es excelente ya que elimina una gran cantidad de la física difícil, ya que puede explicarse como magia.

En tal entorno, sus inteligentes enanos como artífices pueden crear buenos resortes y engranajes fuertes que permitirían alimentar una ballesta con manivela manual desde un cargador de perno alimentado por la parte inferior.

Tira de la palanca y gira un engranaje pequeño que, con destreza artesanal y un poco de polvo mágico, gira los engranajes más grandes para volver a girar la proa y cargar el siguiente perno. En el mundo real, esto tendría que esperar el desarrollo de algunos metales muy fuertes y probablemente mecanismos hidráulicos o de arranque motorizados.

Además, dependiendo del nivel de magia en tu mundo de fantasía, la producción de tal arma podría ser muy costosa, tal vez reservada para la guardia real o los sirvientes personales de los magos.

Personalmente, desde una perspectiva de mantenimiento del equilibrio, lo haría para que los cargadores solo puedan contener una pequeña cantidad de pernos y probablemente tomaría una cantidad significativa de tiempo para recargar o cambiar, digamos que el cargador tenía cuatro pernos que podría perder rápidamente, el tiempo de recarga tomaría la misma cantidad de tiempo requerida para ponerlo en línea con una ballesta normal disparada cuatro veces.

Además, no habrá muchos elementos desechables, costosos y astutos en esa pequeña caja, ya que hacer que sean fáciles de reemplazar nuevamente afectaría significativamente el equilibrio del juego.

En cuanto a la penetración de armaduras pesadas, vas a necesitar magia de nuevo. Las ballestas no eran tan efectivas contra la armadura, normalmente serían utilizadas, como se mencionó en otra parte, por los defensores de un castillo que enviarían rayos a las grandes masas sucias y, lo que es más importante, con armadura ligera fuera de los muros del castillo.

(Tuve que dejar esto por una hora mientras acostaba a los niños, ¡espero no estar repitiendo algo ahora!)

La nueva serie Mythbusters tiene el corazón de lo que creo que quieres. Construyeron una ballesta de repetición con el cargador debajo en lugar de encima. Dado que todo se operaba de forma remota sin grandes motores, no debe haber sido demasiado difícil de amartillar.

Sin embargo, usaron la alimentación de pila de una pistola o rifle, no la alimentación de tubo de una escopeta. Como han dicho otros, la alimentación por tubo está fuera de discusión debido a la longitud de los pernos de ballesta.

En todos los diseños de ballestas, me sorprende que nadie haya ideado un mecanismo que use el peso del ballestero para amartillar la ballesta. La mayoría de los soldados pesan más de 130 libras del peso de tracción de un arco de guerra típico, especialmente si agrega el peso de la armadura. El más cercano era el Gastrophetes griego, pero eso era extremadamente complicado, no apto para la producción en masa. El bloqueo del gatillo de la ballesta de bronce de Qin parecía ser muy eficiente con su capacidad de amartillarse automáticamente cuando deslizas la cuerda del arco hacia atrás. Jugando con un sujetapapeles se me ocurrió un mecanismo simple para amartillar el arco. Tome una barra larga de hierro o bronce y envuélvala alrededor de la culata de madera que tiene el seguro del gatillo. Dobla los dos extremos sobre el arco y luego hacia abajo, hacia el otro extremo de la culata. Luego doble los dos extremos de la varilla uno hacia el otro para formar una U plana y suelde con martillo los dos extremos. En el extremo más alejado de la culata, corta una ranura en ángulo para que la U de metal encaje en la llave completa. El soldado desliza el arco hacia arriba para bloquear la cuerda en el seguro del gatillo y luego, poniendo la parte delantera de la culata firmemente en el suelo, presiona con el pie en el centro del arco presionándolo hacia abajo para deslizar la culata hacia abajo hasta que la U se deslice hacia el interior. ranura en la culata. Luego sube la ballesta, se coloca una flecha en el seguro del gatillo y en la parte superior del arco y se dispara. Estoy seguro de que se podrían hacer muchas mejoras de diseño, pero realmente no veo ninguna razón real para que esto no funcione. Simple, fácil de hacer para un herrero, recarga rápida, potente y precisa, y requiere un entrenamiento mínimo para que lo use un nuevo recluta. YO'

Ya que esto está en Google, tuve ganas de intervenir porque amo las ballestas la mitad de lo que Shadiversity ama los castillos. En primer lugar, la penetración de Arbalest no se ha probado durante mucho tiempo porque es un arco de asedio súper pesado más que una ballesta básica con una recarga de 2 pernos a los dos minutos. No está diseñado para usarse en el campo, que es donde se usan ballestas ligeras y pesadas. Debe preocuparse por fabricar metales mágicos o compuestos y madera que puedan alcanzar estas fuerzas sin dañar al operador. Los Zhuges chinos se abandonaron en favor de ballestas más grandes porque carecían de penetración, y cualquier cosa como los arcos sarracenos es una basura total para usar como fuente.

En segundo lugar, al hacer los cálculos para determinar la capacidad de penetración, todos olvidaron que en los últimos dos años se dispararon arcos largos y ballestas con fuerza de grado de guerra contra corazas de reproducción (buenas y mediocres). El primero es una referencia a Lindybeige en una convención donde un arco largo de 130 libras rebotó inofensivamente en una coraza, los videos de ballesta fueron probados por Skallagrim donde tanto lamellar mediocre (arms street iirc) como la placa coraza fueron disparados por una ballesta de 300 lb y 1000 lb. repetidamente, y no pudo penetrar completamente. No pueden penetrar individualmente la armadura de placas, especialmente después del siglo XV. Las armas de proyectiles nunca fueron el soporte principal de un ejército durante siglos porque carecían de la penetración necesaria para perforar capas básicas de tela y armaduras de cuero crudo hervido.

Hay algo flotando en Internet que incluso mencionó en Agencourt que los arqueros ingleses no matan a los caballeros franceses con penetración de armadura, sino derribándolos a ellos y a los hombres asfixiándose debajo de su armadura. También quiero recordarle a la gente que una placa portadora no está diseñada como lo estaba una armadura de placas, y que una ballesta moderna puede perforarla porque es mucho más poderosa que las medievales.