【Atlatl】历久不衰的投掷兵器 旧石器时代的掷矛器

撰文: 卫尔良
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古老并不等如落后,在远古的兵器应用上,往往包含意想不到的力学原理。就如令人能够把投枪掷得比标枪冠军还要远的——远古掷矛辅助器Atlatl。(封面图片来自:YouTube)

比标枪冠军还要远?

根据国际田径总会(IAAF)官方显示,在1986年改变标枪设计后,现时最远的标枪纪录是98.48米,由捷克选手Jan Zelezny于1996年5月25日所创下。

(图片撷取自:YouTube

可是在2017年的日本综艺节目《阿Q冒险中》中,主持人みやぞん却在13日内成功利用发源自远古的投枪器Atlatl,轻易超越Jan Zelezny所创的世界标枪纪录。他成功徒手把投枪投掷至115米远,并成功击破位于100米外直径80厘米的气球。

到底みやぞん所使用的Atlatl是甚么“神兵利器”,令他轻易打破世界纪录呢?

 

Atlatl的设计:

Atlatl是一种利用杠杆原理来增加投枪(Dart)初速的工具。它基本上是一柄带勾的棒状物,其中一端有杓状或钩状的支撑物来固定住投枪的尾端。

使用者通常一手抓住没有抵住投枪的一端,挥动手臂及手腕将投枪投出,投枪器可以看作是手臂的延伸。这个延伸的长度可以使投掷者有更长的时间可以对投枪施力,让投枪获得更多动能以增加投枪飞离投掷者时的速度,令投枪的初速能够超过150km/h。Atlatl能够投掷远至超过100米,并在40米内准确击中目标。

没有枪架,设有负重的Atlatl。(图片撷取自:http://bit.ly/2HZDNjQ)
设有枪托的Atlatl。(图片撷取自:http://bit.ly/2JGOFQS)

Atlatl主要由四部分组成,包括:把手、勾扺、负重物及枪托架。一些Atlatl具有托枪架,投枪者可直接握住手把将枪甩出。另一种则没有枪托,投枪者需要以手指扶住枪身,并在投掷中途放开手指,让投枪甩出。

Atlatl的重心会影响投标的投掷角度。(图片撷取自:http://bit.ly/2jl9Cpn)

至于负重物则会视乎投枪的重量及长度而配置,因为不同的重量平衡会影响到长枪投出的轨迹及著力方向。正如上图显示,假如投掷器重量过轻,会使投枪器无法著力,令投掷时枪头过度上指,甚至有机会翻转。同理,若投掷器重量过重,会使投枪器过分著力,令投掷时枪头过度下指。

 

Atlatl的历史:

Atlatl投枪器早在旧石器时代(大约3万年前),已经被欧洲智人所使用,是人类最早应用的工具之一。现时最古老的Atlatl记载,来自于法国的古老洞穴壁画,估计具有17000至21000年历史。而最古老的Atlatl文物则有17500年历史,是发现自法国多尔多涅省(CombeSaunière)驯鹿鹿茸制造的Solutrean atlatl。

在石器时代以后,Atlatl随著大陆人口迁移及文明发展,渐渐被不同地域的古老民族应用,包括古老的美洲部落、新几内亚人及澳大利亚土著等。

Atlatl相信是在跨越白令陆桥的移民过程中被引入到美洲大陆。即使在弓箭技术出现后,Atlatl仍然活跃于打猎、捕鱼、体育竞技及战争中,甚至直到欧洲发现新大陆时,Atlatl的应用还依然十分普遍。

据说在阿兹特克人反抗西班牙人时,由于普通的投石攻击并不足以应付西班牙人的盔甲,所以他们大幅使用Atlatl投枪应对。纵使投枪不能穿透西班牙的钢板盔甲,但它们足够穿透西班牙士兵穿戴的炼甲、皮革和棉质装甲。于是,阿兹特克人先以Atlatl投枪作远程攻击,然后使用Macuahuitl(黑曜石锯剑)进行的近战战斗。

另一方面,在全新世中期(11700年前),澳大利亚人开发出了相似的长矛投掷器,称为Woomeras。

时至今日,Atlatl被广泛应用在打猎、求生、运动竞技层面上。在1987年,更成立了世界性Atlatl组织(World Atlatl Association),致力于推广Atlatl,及举办不同的Atlatl竞技比赛。

 

Atlatl的投掷方式:

Atlatl的投掷动作。(图片撷取自:http://bit.ly/2FtNTUy)

在使用Atlatl时,投掷动作跟一般投掷动作相似,视Atlatl为手臂的延伸。有一些教学指出,为了能更有效地把Atlatl的动能传递至投枪上,所以在中距离投掷时,Atlatl应尽量指向前方发力,而非向著斜上方发力。

 

Atlatl背后的物理现象:

(影片撷取自:YouTube

因为武备志编辑们并没有专业物理认知,以下仅为网上资料说法。若有任何读者能够指正或进一步解释当中物理现象,欢迎留言跟大家分享。

(图片撷取自:http://bit.ly/2JE10oH)

一直有普遍说法指出,投枪在投掷时呈现出有规律的弧形动态是弹簧质量系统(Spring Mass System)的表现。即由于具有弹性的投枪在静止状态下遭到Atlatl加速,令投枪在加速过程中产生储能令其弯曲,使其能够维持稳定的飞行轨迹,并充分利用储能飞得更远。

但另一方面,有意见认为在Atlatl中并没有确实展示“弹簧质量系统”,因为在他的实验当中投枪遭到屈曲后,并没有产生出反向的弹力,而投枪的弯曲动作仅仅是投枪在加速下的修正动作。他认为Atlatl所展示的,主要是“杠杆原理”而非“弹簧质量系统”。

同类现象亦见于传统弓箭及现代弓箭当中。(影片撷取自:YouTube

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