Od czasów starożytnych ludzie wykorzystywali przeróżne machiny oblężnicze, aby zdobywać grody i burzyć mury. W średniowieczu w Europie pojawił się nowy rodzaj takiej broni. Był to trebusz.
Wynalazek ten był wykorzystywany i rozwijany przez wiele cywilizacji w dobie średniowiecza. Praktyka działania trebusza znalazła również zastosowanie w teoriach fizycznych, jak zasada dźwigni. Przyczyniło się to do rozwoju fizyki i inżynierii.
Czym jest trebusz?
Trebuszami określamy takie machiny oblężnicze, które miotały pociski z końca belki, wprawianej w ruch na zasadzie dźwigni. Starsze katapulty działały na zasadzie zmechanizowanego łuku. Siła wystrzału pochodziła z wygięcia belki (łuku). Trebusze z kolei wykorzystywały bezpośrednio siłę ludzkich mięśni lub siłę grawitacji, co okazało się bardziej efektywnym rozwiązaniem.
Trebusz z przeciwwagą / ryc. Alba Bible, Wikimedia Commons, public domain
To, co dziś nazywamy umownie trebuszem posiadało w średniowieczu wiele nazw w zależności od regionu i języka:
- wózgrad,
- samostrzał,
- trabutium,
- frondibola,
- perier,
- manjaniq.
Trebusze wykorzystywano głównie do oblężeń, niszczenia murów i budynków. Wzbudzały oprócz tego strach u przeciwników. Od końca XIV w. stawały się już coraz mniej istotne ze względu na pojawienie się kolejnej nowej technologii, jaką była armata.
Jak działa trebusz?
Najczęściej uznaje się, że istniały dwa rodzaje trebuszy:
- trebusz ciągniony (trebusz trakcyjny),
- trebusz z przeciwwagą.
Najpierw pojawił się trebusz ciągniony w starożytnych Chinach. Od VII w. n.e. technologia ta wykorzystywana była przez Arabów i dotarła również do Europy. Trebusz ciągniony jest kojarzony głównie z podbojami arabskimi. Pojawia się w źródłach jako „manjaniq” i „arrada”.
Arabowie wykorzystywali siłę ludzi do wystrzelenia pocisku za pomocą dźwigni. Pocisk przyczepiony był do dłuższego ramienia, a załoga maszyny ciągnęła za krótszą część z użyciem lin. Zasięg przekraczał zazwyczaj ponad 100 m, ale mógł podobno sięgać nawet 300 m. Typowy pocisk ważył 60 kg, a do wystrzału potrzebowano przynajmniej 40 ludzi. Podczas oblężenia Dajbulu przez muzułmanów w 708 r. przy obsłudze największego trebusza pracowało ponoć 500 mężczyzn.
W Europie trebusz ciągniony nie przyjął się powszechnie z kilku powodów. Wiadomo, że wykorzystano tego typu machinę oblężniczą kilka razy. Głównie było to związane z walkami z muzułmanami w XII w. W tamtym czasie pojawił się też już bardziej rozwinięty trebusz z przeciwwagą.
Trebusz z przeciwwagą
Pod koniec XII w. w rejonie Morza Śródziemnego pojawił się nowy typ trebusza. Do dziś nie ustalono, gdzie i kto go po raz pierwszy skonstruował. Byli to albo Europejczycy związani z krucjatami, albo Arabowie z zachodniej części świata islamu.
Charakterystyka trebusza z przeciwwagą:
- Trebusz z przeciwwagą nie wykorzystywał już bezpośrednio siły mięśni ludzi, lecz odpowiednio ciężką skrzynię zamontowaną na krótszym końcu dźwigni.
- Spoczywający pocisk zawieszony był na dłuższym ramieniu i razem z cięższą skrzynią po drugiej stronie tworzył konstrukcję wahadła.
- Zwolnienie blokady powodowało wyrzut pocisku z dużą siłą wskutek różnicy ciężaru po bokach dźwigni.
Choć technologia ta w XIII w. obecna była na Bliskim Wschodzie i dotarła też do Chin, to od początku XIII w. stała się ona najpowszechniej stosowana w Europie. W Anglii znamy nawet konkretnych inżynierów specjalizujących się w tego typu konstrukcjach.
Zasięg wyrzutu był większy dzięki dodatkowo wykorzystywanej „procy”. Pocisk przymocowany był do lin, które po wyrzucie się zwalniały. Zazwyczaj dosięgano odległości ok. 160–300 m, tak by wyrządzić większe szkody. Pociski były znacznie cięższe, zazwyczaj miały one 40–90 kg.
Jak wielkie szkody mógł spowodować trebusz?
Choć zasięg ognia trebusza z przeciwwagą nie był jakoś rewolucyjnie większy od trebusza ciągnionego, to większa masa i szybkość pocisku przynosiły bardziej destrukcyjne efekty. Z początkowego okresu wiemy, że kula ważąca ok. 50 kg mogła zrobić wyłom w murze, niszcząc jeszcze dom za nim.
Wraz z upowszechnieniem się trebusza z przeciwwagą w Europie, umacniano też fortyfikacje. Wiek XIII i XIV są z pewnością czasem świetności trebuszy. Choć typowy trebusz miotał pociskami do 90 kg, to krzyżowcy podczas oblężenia Damietty w 1218 r. używali machin miotających kule o wadze 185 kg.
Trebusz podczas oblężenia La Rochelle / ryc. Artiste anonyme, Wikimedia Commons, public domain
Do końca XIII w. największe pociski mogły ważyć z 300 kg. W kolejnym stuleciu Arabowie wykorzystywali nawet marmur do produkcji pocisków. Europejczycy w tamtym czasie potrafili już zbudować trebusze mogące wystrzelić głazy nawet o masie 900–1200 kg.
Jeszcze w 1431 r. załoga w Łucku poddała się dopiero po zbudowaniu przez Polaków nowego trebusza, choć mieli dwie armaty. Prowizoryczny trebusz zbudował też Hernan Cortez do zdobycia Tenochtitlan, ale machina rozpadła się przy pierwszej próbie użycia.
Rozwój fizyki i inżynierii
Okazuje się, że mechanika działania trebusza wpłynęła nie tylko na sztukę wojenną, ale i na naukę. Trebusz z przeciwwagą był pierwszym powszechnie stosowanym wynalazkiem, gdzie wykorzystywano energię grawitacji. Trebusze przyczyniły się też do rozwoju zastosowania mechaniki zegarowej, a możliwe też, że do rozwoju fizyki.
Działanie mechaniki trebusza zastosowano w teorii fizycznej, w której opisano po raz pierwszy zachowanie nierównych ciężarów na płaszczyznach nachylonych pod różnymi kątami. Autorem tych rozważań był Jordan z Nemore. Później Galileusz wykorzystał teorię Jordana do opisu krzywej balistycznej.
Źródła:
- Donald R. Hill 1973, Trebuchets, Viator, nr 4, str. 99–114
- Paul E. Chevedden; Les Eigenbrod; Vernard Foley; Werner Soedel 1995, The Trebuchets, Scientific American, nr 273/1, str. 66–71
- Paul E. Chevedden 2000, The Invention of the Counterweight Trebuchet: A Study in Cultural Diffusion, Dumbarton Oaks Papers, nr 54, str. 71–116
