100 великих военных тайн

«Лазерный прицел» Архимеда

Архимед – греческий ученый, которому принадлежит знаменитое восклицание «Эврика!», открывший основополагающие законы физики, построивший небесный глобус для астрономических наблюдений, впервые измеривший диаметр Солнца и вычисливший окружность Земли, сформулировавший закон гидростатики, заложивший основы математики и алгебры, а также сделавший массу остроумных изобретений, известен каждому. Немалы и его заслуги в военном деле. Например, успешное использование сконструированных им военных машин против римского флота во время осады Сиракуз. Или то, как он с помощью системы зеркал поджег вражеские корабли римской эскадры.

В 213 году до н. э. во время второй Пунической войны, разразившейся между Римом и Карфагеном, римский сенат решил произвести немедленный и решительный штурм союзного карфагенянам города Сиракузы, расположенного на острове Сицилия. Командовать силами вторжения был назначен талантливый и жестокий полководец Марк Клавдий Марцелл, который принял невероятное на первый взгляд решение: напасть на город с моря, где защитные стены невысоки и выходят на самый край берега.

Однако обороняющимся удалось забросать приближавшиеся с высокими штурмовыми лестницами римские корабли тяжелыми камнями, свинцом и железом и настолько повредить их, что они вынуждены были отступить.

Плутарх утверждает, что Архимед при помощи своих машин с такой точностью метал громадные тяжелые камни, что они каждый раз попадали в намеченную цель; с таким же успехом действовали и построенные им метательные машины меньшего размера. Рассказывают, что осажденные метали против кораблей тяжелые снаряды, снабженные крюками и канатами, при помощи которых корабли притягивались к стенам, приподнимались кверху за нос или за корму, после чего резко опускались, что причиняло им серьезные повреждения.

Греческий писатель Лукиан во II веке н. э. приводит любопытные сведения, за которые впоследствии радостно ухватились ученые, философы и даже художники эпохи Возрождения. Согласно Лукиану, Архимед построил шестиугольное зеркало, собранное из небольших четырехугольных зеркал, каждое из которых было закреплено на шарнирах и приводилось в движение цепным приводом. Благодаря этому углы поворота зеркал можно было подобрать таким образом, чтобы отраженные солнечные лучи фокусировались в точке, находящейся от зеркала на расстоянии полета стрелы. При помощи такой системы зеркал Архимед и поджег корабли римлян.

Архимед

Вопрос о зеркалах Архимеда разбирал четыреста лет спустя византийский ученый Анфимий в сочинении «О чудесных механизмах». Анфимий попытался даже дать реконструкцию зеркал, исходя из радиуса действия, равного дальности полета стрелы. Вывод Анфимия таков: «При помощи многих плоских зеркал можно отразить в одну точку такое количество солнечного света, что его объединенное действие вызовет загорание… удобнее применить раму, в которой закрепить 24 отдельных зеркала с помощью пластин или, еще лучше, на шарнирах. Подставляя этот механизм солнечным лучам, надо правильно установить центральное зеркало, а потом и остальные, быстро и ловко наклоняя их… так, чтобы солнечные лучи, отраженные этими различными зеркалами, направлялись в ту же точку».

Что касается дальнейшей судьбы Сиракуз, то вспыхнувшие восстания других сицилийских городов отвлекли на какое-то время часть римских войск, и римляне ненадолго оставили город в покое. Но в 212 году до н. э., воспользовавшись проходившим в городе праздником, Марцелл снова начал штурм и сумел овладеть верхней частью города. К сожалению, во время осады погиб и великий ученый Архимед.

В источниках говорится о применении зеркал только против флота. Положение солнца по отношению к сражающимся исключало применение зеркал против пехоты. Пешее войско наступало со стороны Гексапил – ворот, расположенных в центре северной стены города, и солнце находилось за спиной их защитников.

Состоялось всего два штурма Сиракуз – дневной и после его неудачи – ночной. Не было ли такое решение римлян в какой-то мере вызвано желанием «обезвредить» зеркала?

В 70-е годы XX века греческий инженер-механик Иоанис Сакас поставил опыт и доказал, что подобное возможно. В порту Скараманга под Афинами построили несколько десятков солдат, каждый из которых держал прямоугольное зеркало размером 91 × 50 см. На расстоянии около 50 метров от берега поставили лодку, груженную смолой. По команде Сакаса солдаты несколько раз поднимали щитообразные зеркала – так ученый искал нужный угол, чтобы сфокусировать солнечные лучи на лодке. И вдруг лодка задымилась, а затем вспыхнула ярким пламенем.

В наше время группа итальянских ученых провела тщательные математические расчеты и исследование материалов, связанных с «лазером» Архимеда. Исследователи расположили перед холщовым парусом, установленным в пустыне, 450 зеркал общей площадью около 20 квадратных метров. Поскольку каждое из зеркал с помощью отраженного излучения поднимало температуру паруса на полтора градуса, он действительно загорелся. Но то, что римский флот был действительно подожжен с помощью зеркал, вызывало слишком большие сомнения.

Во-первых, массы холодного воздуха между зеркалами и кораблями над холодным морем существенно снижали бы нагревательную способность лучей.

Во-вторых, ученым пришлось ждать несколько минут, пока парус загорится. Однако все письменные свидетельства очевидцев однозначно утверждают: паруса и деревянные обшивки кораблей вспыхивали почти одновременно с потоками света, хлынувшими с берега.

Еще один факт: бронзовые зеркала были действительно обнаружены при раскопках в Сиракузах, однако их шлифовка оказалась весьма несовершенной. А ведь кораблей было не один десяток, и все они загорелись одновременно…

Однако, по мнению итальянских исследователей, система зеркал все-таки существовала. Но ее действие на самом деле оказалось не совсем таким, как это принято считать. Их свет ослепил надвигающегося противника, а потом корабли действительно вспыхивали, как свечи. Но не «лазер» был тому причиной, а все тот же «греческий огонь» – зажигательная смесь из смолы, серы и селитры, еще неизвестная тогда римлянам. «Зажигалки» метали из катапульт на городской стене поразительно точно и эффективно.

По версии итальянцев, гигантские бронзовые диски, ослеплявшие врагов отраженным солнечным светом, служили… оптическим прицелом. Точнее, его можно было бы назвать «лазерным прицелом».

Чтобы разработать такую систему в древности, Архимеду необходимо было знать две вещи: дальность полета стрелы из катапульты и оптимальное расстояние, при котором человеческий глаз способен различать световой диск, отбрасываемый зеркалом на парус. Первое было отлично известно любому воину, второе несложно было определить экспериментально прямо на улицах города. Далее Архимед сконструировал метательный аппарат, в котором стрелок спускал тетиву в тот момент, когда происходило совмещение оси стрелы с солнечным зайчиком. Все оружие было рассчитано с учетом кривизны полета стрелы на расстояние в 300 локтей. Когда флот Марцелла приблизился на эту дистанцию, с зеркал слетели чехлы, метатели навели орудия по «целеуказаниям», вспыхнули наконечники стрел и зазвенели натянутые тетивы…