見到大家對我有關高地大劍的介紹反應熱烈,
決定今個星期多發一篇文作為回饋。
而今次的主題一如以往,都是有關冷兵器的文章。
但本次介紹內容不是純粹冷兵器,而是介紹一個在冷兵器科技背後的科學原理。
雖然算是比較沉悶,但以下的內容可以說是對冷兵器的認知中不可以缺少的。
而且也能令大家日後對冷兵器的性能更加了解。
嗯,我也不說太多廢話了,現在就開始進入主題吧!!!(踢飛)
對於刀劍的切割能力,表面上來看、很像只要刃口越鋒利,切割能力就越大。
因為刃口越鈍,擊中目標後的能量傳遞速度就越快,於是砍出來的深度就越淺。
這也是世人所知道的表面事實 (迷:誰不知道?快給我拉出去!)
有人會問,這只是表面,不就是全部了嗎?
嗯,一點也沒錯,這只是流於表面,有關刀劍的切割背後還有一點科學原理。
可是我這兒只是想給大把一個如何推算刀劍切割性能的概念而已,
所以不會特別深入探討這一系列的物理問題。
包括鋒利度,影響著刀劍切割力的原素主要還有:
界面密度 (Sectional Density)、衝擊力、刃的形狀、橫截面 (Cross Section)四個。
第一、速度、質量與能量和切割力的關係
首先一定要提到的是能量/動能(Energy)對刀劍的切割能力有注定性的影響,因為刀劍的切割能力和力量(衝擊力)都來自能量,沒有能量的刀劍只是一件裝飾品都不如的廢鐵(物);而能量的強弱是由質量/重量(Mass)和速度(Velocity)來判定,當然速度還是比較重要的一環、沒有速度的話質量只是靜止能量。能量越大,代表刀劍可以用作切割的力量越大(越多能量能夠消耗)。那麼,是不是如果兩把劍的質量一樣,速度較快的切割力就比較強呢?不是,因為這只是代表它擁有較大的能量較大,而且還有界面密度的因素。
基本的動能公式
第二、界面密度
界面密度 (Sectional Density)也是影響刀劍切割力的重要因素之一,說白了、界面密度就是質量與刃口橫截面的比例,這個因素影響著刀劍切割時克服阻力的能力。界面密度的計算方法是界面密度(SD)=質量(M)/橫截面積(A),界面密度的數值越大,刀劍的切割能力也越大。
界面密度公式
雙面刃的橫截面
第三、衝擊力
當刀劍擊中目標時的力量是衝擊力。質量和速度越大,衝擊力越高;那是指一件兵器對目標的破壞力。
第四、刃的展開角度及形狀
刃的形狀指刃的展開角度,所指的跟刃的鋒利度差不多。如果刃的展開角度越深(大),能量消耗得越快,切割的能力越差。然而,盡管刃的展開角度越好(小)、刀劍的切割能力越好;但這樣的刃會相較之下會容易受到破壞。
刃的展開角度,一看就知道右面的刃的切割能力好一點了
然而,以上的只是概括了大致有關刀劍切割性能的概念。這兒有一個問題,那彎刃的刀類呢?為什麼彎刃刀類界面密度比平直刃低,但砍切性能卻差不多呢?其實彎刃的推算方法跟上面的差原多,只是在計算彎刃的橫截面積時要使用另一種角度來看。這跟切入國度有關。 (請先看下圖) 大家見不見到在彎的刃形在不同的角度上擁有不同的橫截面呢?這也解釋到為什麼武士刀和大馬士革彎刀之類的彎刀的橫截面積正常比雙刃直劍的來得小,但切割能力卻差不多(甚至更強)的原因。因為,直刃的最理想砍切角度是約90度、而彎刀則最理想45度。所以,彎刃刀一定要在合適角度上才能產生最大的殺傷力,對砍切的要求較高。雖然也有人可以說,那直刃也可以45度砍過去,橫截面積也不就大一點了。這時刃的形狀的分別就出來了;直刃是不可能用彎刃的角度去砍去斬的,因為直刃刀如果以45度砍向目標,平直的刃形會令動能急速散去,切割性能也會變得相對地較差了。
留意紅色箭嘴,彎刃在45度的切入角時,是不是比90度角時寬呢?
以上指出的就是用來推算刀劍切割性能的因素了,但上只是基本的表面概念,實際上還要比我這篇文章的內容還要更加複雜;我只是想說明要判斷刀劍的砍切能力是不可以只單單因為鋒利就認為它的砍切能力強,要注意的是要判定一把劍的切割性能還要考慮很多不同的因素。盡管,刀劍的切割能力是衡量這類冷兵器的重要條件;然而,還是以均衡為重才能做出一把好兵器,畢竟一件好的兵器的內容不可能只有砍切。
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