西方板甲、中國札甲誰防禦更高?
戰場上大殺八方固然威風,只是三國無雙遊戲里耍耍可以,現實中,不管多高的武藝,身上中一箭也得趴,所以比起高攻擊力,防禦才是想活下去的人們更偏好的選擇,所以,一套高防禦力的盔甲是重中之重。從材質來說,盔甲有皮、銅、鐵三大主流,還有些布、藤竹木、紙等旁門。皮甲受限於材料,難憑防禦力著稱,銅甲材質偏軟也被鐵甲取代,自不必多說。
但鐵甲中,依照樣式而言也有許多種類,比如以小鐵片編成方式的不同,就可以分為lamellar armour(甲片之間互相串聯可以不依賴內襯而構成整體)和scale armour(甲片固定在內襯上)兩種。當然,中國對於所有使用小甲片構成的甲都統一用「札」來稱呼,也就是無論何種連接方式、甲片大小,都是札甲。
(左上館藏板甲,右上復原漢代札甲,左下今人所制明光札甲,右下蒙古式札甲)
鎖子甲在西方被板甲所取代,本就是防禦性能有差所制。但是中國一直沒能產生板甲,而是從秦漢起一直把鐵札甲用到了清朝,於是不少人就相信——不是我們造不了板甲,是我們的札甲防禦比板甲高還更靈活云云……
事情真是如此么?
抗穿刺——厚度與材質決定
穿刺是戰場上主要傷害類型之一,箭矢、彈丸、甚至刀劍、槍矛的刺擊都是這一類型。當然,所有現實中的攻擊都不會僅僅是某一種類型,往往都是多種傷害類型的複合形式。以子彈和箭矢、劍槍戳刺而言,在擊中甲片時,甲片先開始變形,如果子彈或箭頭沒能成功打穿甲片,那麼僅僅是甲片變形,形成的傷害也只是鈍擊效果罷了,只有在成功把甲片打破後,對人體的傷害才能稱之為穿刺。
(騎士與風爐中測試甲片抗穿刺的設備,以及模擬各種樣式的箭頭、彈丸、刀鋒用的各種衝擊頭)
穿刺傷害是把力量盡量集中在小面積上,希望以此讓甲片破損,進而傷害到盔甲下的人體。相比刀劈之類,穿刺能夠把能量集中在小地方,因而能夠產生更大的傷害。事實上,幾乎任何一種差不多的甲胄,哪怕是皮甲都能有效的防禦刀割之類,反而穿刺傷害要防禦起來有較大難度。
某種意義上,你可以把板甲也視為一種甲片極端大的盔甲,對於穿刺,因為作用面積小,任何一種甲片都比其攻擊所在點的面積大許多,所以不管甲片多大對此都沒什麼區別。核心問題在於甲片的材質和厚度,《騎士與風爐》一書作者為了解甲胄的這些因素對防禦力的影響,做了許多測試。
在厚度的影響上,自然是甲片越厚,抗穿刺的能力也就越強,這一點毋庸多言。材質方面,鐵好於銅,而鋼又好於鐵,一般情況下,鋼鐵隨著含碳量增加而硬度增加,防禦力也隨之提高,但這並不是無極限的,因為隨著含碳量的提高,鋼鐵的脆性也會增加,正如普通玻璃雖然很硬卻擋不住什麼攻擊。
(厚度和鋼的含碳量與防禦力關係)
不過無論影響如何大,材質和厚度並不是板甲和札甲的區別所在,許多板甲厚度在1mm到2mm範圍,重型札甲的甲片厚常在1mm,經過疊加後厚度就能和板甲相當。材質上,無論中西方,都一直使用鍛鐵製造甲胄,板甲方面後來普及了冷鍛技術,札甲中被宋人視為頂尖的瘊子甲也是冷鍛製成,而且大都會選擇中碳鋼或高碳鋼。既然在厚度和材質上中西方、板甲札甲間並不會有決定性差異,因此我們也不對此多做說明。
防鈍擊——結構決定差距
無論是箭矢還是彈丸刀劍,或者大鎚拳頭,在盔甲被擊破之前,無一例外都是鈍擊的過程。從能量的角度我們可以輕易的理解怎樣才能更好的對抗鈍擊,無非兩點:
1 讓能量更少傳遞到人體;
2 讓傳遞到人體的能量儘可能分散到更大的面積上。
想要人體承受的能量更少,就需要盔甲去分擔更多能量。分擔能量的方式並不特別,就是通過盔甲自身的形變來吸收,和現代汽車發生碰撞時,利用發動機艙變形來保護乘員和行人的原理完全一致。在這一情況下,大鐵板和小鐵片的區別就出來了。大鐵板可以容許更大程度的變形,也由此可以吸收更多能量。但現實中札甲並不僅僅是因為甲片小而導致吸收的能量低而防鈍擊能力差,真正的不足來自結構上的區別。
以身體正面的防護來比較,先看板甲,其胸甲為整塊的鐵板,同時做成凸起狀,以便在鐵板和胸腹之間留出一段空腔。當板甲的胸甲受到攻擊時,首先在外力下受攻擊位置鋼板開始發生形變,同時,一部分力通過胸甲在人體兩肩的受力點傳遞到了人體。之後形變擴大,因為是大片鋼板,所以有很大餘地來變形。同時因為和人體之間有空腔,所以不怕要害已經受到衝擊,更多能量被吸收,而隨著胸甲被壓到人身上,肩部、腰、腹等多個部位都開始受力。這樣一來大塊板甲變形會吸收極多能量,二來剩餘能量被人體多個部位共同分擔,因而鈍擊產生的傷害被降到了最低。
如果是札甲呢?從上圖這個現代人製作的札甲測試中可以看出,雖然札甲的甲片們雖然互相重疊在一起,但整體結構並不是硬質,從整體結構角度來說,強度最多也就和硬毛氈等類似。當彈丸正中胸甲時,這樣的強度很不幸的並不能把力分擔到其他地方。再則,同樣因為這樣軟質的整體結構,札甲不能像板甲那樣在鐵片和人體間留出空腔,甚至為了不妨礙活動,札甲必須盡量做到貼身,以免甩來甩去,於是從受到攻擊的一開始,被命中部位的人體就必須開始承受鈍擊傷害。
這還沒完,軟質的結構還意味著,甲片可以不用產生太多的形變就被擊穿。為什麼呢?因為小甲片被軟質連接,於是很容易出現偏轉。彈丸把變形不多的甲片擠歪,從之間的漏洞穿透,直接傷害人體。
可以看到,如上圖的札甲測試中,沒有甲片被撕裂、擊穿等等,但僅僅因為這樣少量的變形和被命中時甲片的偏轉,彈丸依然射了進去。若是板甲,不存在這樣的偏轉現象,打擊物就必須把板甲的金屬撕裂,才能直接接觸到人體。
像這件簡陋的板甲雖然中了一槍,但並沒有被穿透,顯然盔甲下面保護的人體也不會受到入射物傷害。說白了,札甲雖然也是鐵制,但結構決定了它整體的強度並不高,於是變形不能吸收多少能量,也無法讓能量分擔到人體各個部位,尤其是比較健壯的肩部來承受。更有甲片因為偏轉,即便沒有被撕開,防禦卻已經失效的問題。這就是為什麼在防禦鈍擊方面,札甲相比板甲會遠遠不如。
角度——造型也很重要
結構是軟質還是硬質的區別導致了札甲抗鈍擊能力先天不足,但這還沒完,這個結構問題帶來的影響遠比這大。弓弩的箭矢以及火器的彈丸是戰場上最主要威脅之一,我們可以把這類都歸為投射類威脅。對於這類威脅的防禦,除了材質和軟質硬質的影響之外,造型也是一大決定性因素。當然,普通的刀砍劍刺,造型因素也一樣有效,只是相比投射而言略低。
就像坦克防彈外形設計一樣,襲來的彈丸接觸裝甲時角度越斜,則彈丸被彈開,裝甲不被穿透的可能性也就越大。盔甲在大多數戰場上,面對投射威脅的主要方向也和坦克一樣來自正前方。於是在面部和胸腹部這兩個關鍵區域,有沒有好的防彈造型也成為關鍵的區別。
札甲因為結構是軟質,甲直接貼著人體,自然談不上什麼造型,但板甲因為是硬質結構,設計就方便的多了。像上圖這樣,面甲和胸甲都被設計成大角度的傾斜凸起樣式,正面襲來的彈丸箭矢很難不被滑開,這樣一來,在還談不上靠變形吸能、靠厚度防穿的時候,板甲和札甲之間就已經有了決定性的防禦力差距。百年戰爭中的阿金庫爾戰役,法軍騎士像英國人發起衝擊,英國平均120磅的長弓的箭雨對身著板甲的法軍幾乎沒產生任何有效傷害,可見板甲防禦力之不虛。
板甲——古今中外的一致選擇
曾有人說札甲甲片互相重疊,被擊中的時候,隨著甲片互相摩擦就會吸收能量,於是防禦力能高於板甲,還舉出了美國龍鱗甲的例子。但只要稍有物理學中學基礎的就會知道,數片鐵片互相短暫摩擦,根本消耗不了多少能量,而且正如我們前面看到的,遠在甲片們互相充分摩擦之前,他們就會偏轉開放子彈進去了。至於龍鱗甲,早被戳破神話外衣,無需再提了。
現代軍警也有防禦傷害的需求,他們的選擇是什麼呢?是札甲類型,還是板甲類型?我們看一些東西就知道。
重型防護服,可以直接看出織物下一塊塊防彈板
警用防暴服,幾乎完全就是換為塑料材質的板甲
美國曾經的未來士兵計劃,身上同樣是一套高科技板甲式防彈衣。
當然,還有足球運動的護腿、摩托車頭盔、工地安全帽等等等等場合,都是需要防禦外來傷害的地方,卻沒一個選擇了札甲的,無一例外都是整體硬質的板甲類。
不過有些人除了中國人自己的說法外,不管是基本原理還是各國案例一概不認,那麼中國人老祖宗是怎麼說的呢?
明代兵書《武備要略》記錄有一種全鐵甲,從圖可知便是一種類似板甲的甲胄,大片的甲片之間用織物連接,《武備要略》的作者對這一式甲的評價是「利刃莫能傷,試之矢銃並無痕」,可見比之傳統札甲高到不知道哪裡去了。
更何況,就算不認可《武備要略》,就算中國古代沒板甲,古人也還是動輒在札甲的胸部位置設護心鏡以更好的保護要害,頭盔更是一定要硬,絕不會用軟趴趴的札甲帽子,甲片大比小好,結構硬比軟強,還有什麼可懷疑么?
那麼自然,板甲防禦力也比札甲好也同樣毋庸置疑。且正如一開始我們介紹的兩篇文章所述,板甲在重量、靈活性乃至價格上,都比札甲更強,可以說完全是新一代碾壓舊一代,而不是兩種僅僅不同風格。
別人某些東西比自家好,本是世間再正常不過的事情,卻有些人無法接受現實,為此不惜扭曲一切認知,將反對者一概扣上漢奸之類大帽子,可嘆幸好當年中國人並沒如此無知狂妄,看見別人好東西如鳥銃、佛朗機之類都不吝讚譽,拿來用的不亦樂乎,否則萬曆三大征怕是得輸個一乾二淨了。
畢竟,就在萬曆皇帝自己的盔甲上,可都是有兩個大大的護心鏡的。
(定陵博物館展出的萬曆甲胄現代紡織品,請注意要害部位的護心鏡)
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