【Atlatl】歷久不衰的投擲兵器 舊石器時代的擲矛器

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古老並不等如落後,在遠古的兵器應用上,往往包含意想不到的力學原理。就如令人能夠把投槍擲得比標槍冠軍還要遠的——遠古擲矛輔助器Atlatl。(封面圖片來自:YouTube)

比標槍冠軍還要遠?

根據國際田徑總會(IAAF)官方顯示,在1986年改變標槍設計後,現時最遠的標槍紀錄是98.48米,由捷克選手Jan Zelezny於1996年5月25日所創下。

(圖片擷取自:YouTube

可是在2017年的日本綜藝節目《阿Q冒險中》中,主持人みやぞん卻在13日內成功利用發源自遠古的投槍器Atlatl,輕易超越Jan Zelezny所創的世界標槍紀錄。他成功徒手把投槍投擲至115米遠,並成功擊破位於100米外直徑80厘米的氣球。

到底みやぞん所使用的Atlatl是甚麼「神兵利器」,令他輕易打破世界紀錄呢?

 

Atlatl的設計:

Atlatl是一種利用槓桿原理來增加投槍(Dart)初速的工具。它基本上是一柄帶勾的棒狀物,其中一端有杓狀或鉤狀的支撐物來固定住投槍的尾端。

使用者通常一手抓住沒有抵住投槍的一端,揮動手臂及手腕將投槍投出,投槍器可以看作是手臂的延伸。這個延伸的長度可以使投擲者有更長的時間可以對投槍施力,讓投·槍獲得更多動能即增加投槍飛離投擲者時的速度,令投槍的初速能夠超過150km/h。Atlatl能夠投擲遠至超過100米,並在40米內準確擊中目標。

沒有槍架,設有負重的Atlatl。(圖片擷取自:http://bit.ly/2HZDNjQ)

設有槍托的Atlatl。(圖片擷取自:http://bit.ly/2JGOFQS)

Atlatl主要由四部分組成,包括:把手、勾扺、負重物及槍托架。一些Atlatl具有托槍架,投槍者可直接握住手把將槍甩出。另一種則沒有槍托,投槍者需要以手指扶住槍身,並在投擲中途放開手指,讓投槍甩出。

Atlatl的重心會影響投標的投擲角度。(圖片擷取自:http://bit.ly/2jl9Cpn)

至於負重物則會視乎投槍的重量及長度而配置,因為不同的重量平衡會影響展長槍投出的軌跡及著力方向。正如上圖顯示,假如投擲器重量過輕,會使投槍器無法著力,令投擲時槍頭過度上指,甚至有機會翻轉。同理,若投擲器重量過重,會使投槍器過分著力,令投擲時槍頭過度下指。

 

Atlatl的歷史:

Atlatl投槍器早在舊石器時代(大約3萬年前),已經被歐洲智人所使用,是人類最早應用的工具之一。現時最古老的Atlatl記載,來自於法國的古老洞穴壁畫,估計具有17000至21000年歷史。而最古老的Atlatl文物則有17500年歷史,是發現自法國多爾多涅省(CombeSaunière)馴鹿鹿茸製造的Solutrean atlatl。

在石器時代以後,Atlatl隨著大陸人口遷移及文明發展,漸漸被不同地域的古老民族應用,包括古老的美洲部落、新幾內亞人及澳大利亞土著等。

Atlatl相信是在跨越白令陸橋的移民過程中被引入到美洲大陸。即使在弓箭技術出現後,Atlatl仍然活躍於打獵、捕魚、體育競技及戰爭中,甚至直到歐洲發現新大陸時,Atlatl的應用還依然十分普遍。

據說在阿茲特克人反抗西班牙人時,由於普通的投石攻擊並不足以應付西班牙人的盔甲,所以他們大幅使用Atlatl投槍應對。縱使投槍不能穿透西班牙的鋼板盔甲,但它們足夠穿透西班牙士兵穿戴的鍊甲、皮革和棉質裝甲。於是,阿茲特克人先以Atlatl投槍作遠程攻擊,然後使用Macuahuitl(黑曜石鋸劍)進行的近戰戰鬥。

另一方面,在全新世中期(11700年前),澳大利亞人開發出了相似的長矛投擲器,稱為Woomeras。

時至今日,Atlatl被廣泛應用在打獵、求生、運動競技層面上。在1987年,更成立了世界性Atlatl組織(World Atlatl Association),致力於推廣Atlatl,及舉辦不同的Atlatl競技比賽。

 

Atlatl的投擲方式:

Atlatl的投擲動作。(圖片擷取自:http://bit.ly/2FtNTUy)

在使用Atlatl時,投擲動作跟一般投擲動作相似,視Atlatl為手臂的延伸。有一些教學指出,為了能更有效地把Atlatl的動能傳遞至投槍上,所以在中距離投擲時,Atlatl應盡量指向前方發力,而非向著斜上方發力。

 

Atlatl背後的物理現象:

(影片擷取自:YouTube

因為武備志編輯們並沒有專業物理認知,以下僅為網上資料說法。若有任何讀者能夠指正或進一步解釋當中物理現象,歡迎留言跟大家分享。

(圖片擷取自:http://bit.ly/2JE10oH)

一直有普遍說法指出,投槍在投擲時呈現出有規律的弧形動態是彈簧質量系統(Spring Mass System)的表現。即由於具有彈性的投槍在靜止狀態下遭到Atlatl加速,令投槍在加速過往中產生儲能令其彎曲,使其能夠維持德定的飛行軌跡,並充分利用儲能飛得更遠。

但另一方面,有意見認為在Atlatl中並沒有確實展示「彈簧質量系統」,因為在他的實驗當中投槍遭到屈曲後,並沒有產生出反向的彈力,而投槍的彎曲動作僅僅是投槍在加速下的修正動作。他認為Atlatl所展示的,主要是「槓桿原理」而非「彈簧質量系統」。

同類現象亦見於傳統弓箭及現代弓箭當中。(影片擷取自:YouTube

假如讀者能夠指正或進一步解釋當中物理現象,歡迎留言跟大家分享。



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