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踏张弩的规格多样，但有一点比较稳定，就是开弩时的最终提拉高度，合理的范围大约80~85cm，这样的高度能够比较充分地发挥人的潜能。模拟一下开弩的动作就能发现这一点。
起始高度呢？脚蹬（踏环）大约20cm，弩弓的纵向尺寸也大致相当或略大一点，考虑两者的尺寸有重叠部分，因此，开弩时的起始高度可以降低到40cm甚至35cm。
这样，神臂弓的做功距离大约40~45cm，最多可以达到50cm，我相信克敌弓就接近50cm。根据《容斋三笔》，克敌弓是神臂弓的改进型，增加了尺寸，更加强劲。
我们可以大致估算，40~45cm左右的做功距离的构成。弦的张角变化大约提供一半多，弦长80cm，一半为40cm，开弩过程结束，假定两侧弦的张角为90度，则纵向移动距离28cm。其余的部分由弓的变形获得。
80~85的总距离，扣除脚蹬的大约20cm，望山到弩臂前端的距离大致为60~65cm。因此，最大初仰角大约为10度，对应10。6~11。5cm的望山高度，这正是典型的望山高度。
编辑本段神臂弓的拉力
这是争议比较大的地方。按宋史记载（政和）三年，诏：“马甲曩用黑髹漆，今易以朱。”是岁，姚古奏更定军器，曩时甲二副，今拆造三副；曩时手刀太重，今皆令轻便易用；曩时神臂弓硾二石三斗，今硾一石四斗。从之，悉下诸路改造。
二石三斗是拉力？我们看看宋代弩的考核标准。wdg2000汇总了宋史中的有关记录；
康定元年，帝御便殿阅诸军阵法。议者谓诸军止教坐作进退，虽整肃可观，然临敌难用，请自今遣官阅阵毕，令解镫以弓弩射。营置弓三等，自一石至八斗；弩四等，自二石八斗至二石五斗，以次阅习。诏行之陕西、河东、河北路。‘
（庆历）六年，诏诸军夏三月毋教弓弩，止习短兵。又诏：“以春秋大教弓射一石四斗、弩彍三石八斗、枪刀手胜三人者，立为武艺出众格。中者，本营阙阶级即以次补。”‘
至和元年，诏：“诸军选将校，武艺钧，以射亲为上。”韩琦又言：“奉诏，军士弩彍四石二斗并弓箭、枪手应旧规选中者，即给挺补守阙押官，然则排连旧制为虚文矣。请三路兵遇春秋大教，武技出众者优给赏物，免本营他役，候阶级阙，如旧制选补。”奏可。‘
乾道中，诏弓箭手元射一石四斗力升加三斗，元射一石力升加五斗，弩手元射四石力升加五斗，元射两石七斗力升加八斗，进秩推赏有差。‘
淳熙间，立枪手及射铁帘格。．．．诏中垛帘弓箭手一石二斗力十箭，弩手四石力八箭，依格进两秩，各赐钱百缗；弓箭手一石力十箭以上，弩手三石力八箭，各进两秩。‘
（绍熙）二年，枢密院言：“殿、步司诸军弓箭手，带甲六十步射，一石二斗力，箭十二，六箭中垛为本等。弩手，带甲百步射，四石力，箭十二，五箭中垛为本等。
再看《梦溪笔谈》中的记载
钧石之石，五权之名，石重百二十斤。后人以一斛为一石，自汉已如此，“饮酒一石不乱”是也。挽蹶弓弩，古人以钧石率之。今人乃以粳米一斛之重为一石。凡石者，以九十二斤半为法，乃汉秤三百四十一斤也。今之武卒蹶弩，有及九石者，计其力乃古之二十五石，比魏之武卒，人当二人有余；弓有挽三石者，乃古之三十四钧，比颜高之弓，人当五人有余。此皆近歳教养所成。以至击刺驰射，皆尽夷夏之术；器仗铠胄，极今古之工巧。武备之盛，前世未有其比。
可见宋代弩的拉力非常惊人，考核标准很高，多数在4石左右。1宋斤为633g，按《梦溪笔谈》中的记载，测试弓弩拉力，1石按92。5宋斤计。王增瑜先生在《宋朝兵制初探》中讨论过这个问题。韩琦曾说“今之试武艺，弓弩惟务斗力多，而不求所射疏密，…，乃军中之戏”，批评开弩只求力大，不求准确，训练不求实艺；《梦溪笔谈》中的记载也说明宋代弓弩的拉力惊人，蹶弩记录达到9石（沈括这里换算可能出了错误，‘乃汉称三百四十一斤也’，只能是120宋斤的‘石’，后面的几个‘石’，都应为120宋斤，这里不多讨论），沈括自己也很自豪。看来还真是如此，并非史料夸大。
神臂弓素以强劲著称，不可能只有2石3斗拉力，尤其是后期降到1石4斗，更不可能。1石4斗才82公斤，以踏张弩的标准衡量，实在太弱，按临敌不过三发考虑，我们这些泡网的人当中，年龄小一点的，相当一部分都拉得动。
那么，结论只有一个，测试拉力时，用2个硾。如果按常规，重物挂在弦上，则2硾并列或硾上下设钩，上钩挂弦，下钩挂另一硾，这样，拉力为4石6斗，约合269公斤。这确实太强，后期降低到二石八斗（g）就是很自然的事情了，直到由于抗金作战的需要，出现更加强劲的神劲弓和克敌弓，但拉力恐怕也就是大致恢复到早期神臂弓的水平。
为什么要两个硾？强壮的弩兵可以开4石6斗的强弩，但两个测试者未必能挑得动270公斤的重硾，分成两个，就比较容易操作，这是我的看法。
两个硾还可以有另外的作用。箭上有木羽，所以弩臂上的箭槽是很浅的，深度必定小于箭杆半径，箭槽有一点导向作用，但不强。神臂弓很精确，为此，弩弓两端的平衡非常重要，在弓的双耳上挂硾，可以确定弩弓两侧是否平衡。
神臂弓的箭
神臂弓的箭很短，数寸而已，1宋寸为3。12cm，按6~8寸计算，就是19~25cm。
根据这样的长度，截面积也必定相应减小，箭的长
截面直径比和普通的箭相当或略粗壮一点是合理的，如果和普通的箭一样粗，则空气阻力太大，速度衰减很快，射程也会大大缩短。因此，神臂弓的箭一定比较轻。
4石6斗拉力，40cm的做功距离，这样的复合弓，大约可以使20g
22g
24g的箭分别获得140~150m
s的初速度。我计算过16~26g的箭的各种情况，不考虑更轻的箭是因为弩的能量转换效率太低，不考虑更重的箭是因为初速度低，又要减少迎风面积以减少阻力，要达到预定的重量，箭需要几乎全部由金属组成，再增加重量就达不到了，因为箭的长度应在6~8寸，不应超过9寸。后面我们会看到计算的例子。
神臂弓的弓弦
4石6斗，这么大的拉力，麻绳制作的弦直径应达到1cm左右。那么，箭这么细，怎么配合呢？可以增加木制尾部的直径，但这样会大大增加飞行阻力，不行。个人认为，垂直尾羽是关键，弦是推动尾羽而推动箭的。从弩臂上端面计，垂直尾羽的高度只要达到8、9mm，弦释放后，就可以顺利推动箭飞出。
回头看来，“箭木羽长数寸”，简短的几个字，内涵却实在太丰富了。
箭的飞行过程分析这是一个不可缺少的过程。根据箭的质量、初速度、仰角，和假定的空气阻力系数，可以得到箭的速度和行程与时间的关系，就可以判断能否达到预定的射程。我们来看一下，神臂弓是否能达到520米的射程，需要什么条件。
空气阻力依据通常的模型计算，和速度的平方成正比。
由于初仰角只有10度，因此可以对问题进行简化。在飞行的前半段重力有微小的减速作用，而在后半段有微小的加速作用，从分析射程的角度，两者作用都很小，大小相近，方向相反，相互抵消，因此可以忽略。这样，问题就大大简化了。
总行程呢？初仰角10度，射程520米，那么，总行程必定略小于520
cos（10°）=528米。我们就保守一点，让箭飞行528米。
箭的飞行可以理解成有空气阻力的仰角为10度的直线运动和自由落体运动的组合。自由落体的行程为520*tan（10°）=91。4米。保守地考虑，则飞行过程需要在4。32秒内完成，否则没达到520米的射程箭就掉到地上了（实际时间可以稍微长一点，因为这里箭的落体过程中没有考虑空气阻力，也没有考虑水平尾羽的滑翔作用，虽然这些作用都很微弱）。
剩下的计算就很容易了，通过一个最简单的微分方程，就可以得到需要的结果，下表是一个例子。
箭重20g，初速度150m
s，阻力系数1。50e－5，则速度和时间的关系为
时间
速度150135122112103101
4。32秒后的行程528。1米。阻力系数要通过二分法一类的方法，反复试算得到，几次就可以了。
假定弩箭头部冠的尺寸和箭杆直径的比例与普通箭相同，根据阻力系数，可以知道箭的直径大约4。9mm，木制的尾部至少应有5cm长，则箭长大约18cm或略多一点。
因为箭比较细，我个人倾向于簇尖没有这样的冠，而是类似于卷笔刀削过的铅笔。这样，箭杆比上面的结果还要粗一点。
末速度100。9m
s！，有这样的速度，末动能与前面提到的长弓相比，大了近一倍，‘入榆木半笴’当然没有问题，穿甲能力强多了！
再看一个例子
箭重22g，初速度145m
s，阻力系数1。39e－5，则速度和时间的关系为
时间
速度145133123114106104
4。32秒后的行程527。8米。箭的直径4。7mm，箭的总长约20mm。
例子3
箭重24g，初速度140m
s，阻力系数1。21e－5，则结果为
时间
速度140131123116109107
4。32秒后的行程527。9米。箭的直径4。4mm，箭的总长约24mm。
因此，箭轻一点，细一点，20~24g，直径4。4~4。7mm（头部无冠的话，还要粗一些，大约5mm吧），就可以达到520米的射程。这样的比例正常吗？我们把长度放大两倍，54~72cm，直径也相应放大，则为14。7~13。2mm，是很粗壮的。这么细的箭，有杀伤力吗？根据其动能，300步洞重札没有问题，而且，为了追求使用效率，神臂弓的实际使用距离不超过200米，末速度很快，命中目标就是洞穿，铠甲根本没用，杀伤力还是很大。由于计算有些保守，做功距离又考虑40cm，如果是45cm，则初速度更高一点，考虑这些因素，箭的直径还可以略微大一点。
如果射程是240步，那么，要达到300步，22g的箭，仰角要15度，根本没法瞄准，而且末速度不过66m
s，这样的动能，不能“洞重札”。即使考虑望山高度只支持9。5度的最大初仰角，射程240步，那么，达到300步，仰角也需要14。4度，末速度小于70m
s，动能仍然不够。前面提到，沈括管理过武器的生产，他亲眼见证过早期的神臂弓，他的描述当然分量极重。因此我相信，340步的射程是早期神臂弓的最大射程。
编辑本段240步的推测
（政和）三年，诏：“马甲曩用黑髹漆，今易以朱。”是岁，姚古奏更定军器，曩时甲二副，今拆造三副；曩时手刀太重，今皆令轻便易用；曩时神臂弓硾二石三斗，今硾一石四斗。从之，悉下诸路改造。
可见，神臂弓在后期经过改动，拉力大大减小。这和神臂弓拉力太大不无关系，作为军队中配备相当数量的武器，4石6斗拉力确实太强，不便使用。我们可以猜测，240步是拉力减少以后神臂弓的射程。那么，就验算一下。
2石8斗拉力，22g的箭，弩弓变轻，能量转换效率有所提高，初速度应在110~120m
s之间，取115m
s，10度仰角，阻力系数1。39e－5，则射程就在240步左右！反过来，射程240步，则可计算出初速度为116m
s。吻合得相当好。
编辑本段设计评价
这样轻的箭，悲观的看法是弩的能量转换效率太低，不可能获得假定的性能，但看看长弓和鞑靼弓，那么大尺寸，箭重不过60g左右，神臂弓要紧凑得多，不仅弓长较短，从弓
弦比看，弓的弯曲程度比较大，不可能是非常粗壮的，弓的断面尺寸较小，因此，完全可以使用较轻的箭而不至于效率下降过多。
从储能的角度看，4。6石
0。40米做功距离，和700n
0。58米做功距离相比，做功几乎大了2倍，但由于弓的储能密度差距很大，两者的质量应大体相当；弩弦更粗，但长弓的弦很长，拉满后张角较大，弦需要有所增强，因此，两者质量差别也不是特别大。综合评价，由于箭重得多，长弓的能量转换效率高一些，但神臂弓的设计，技术含量还是高得多。用轻而细的箭，弩的能量转换效率低一些，但箭的飞行效率高，动能损失慢，轨迹也更稳定，击中目标后虽然创口较小，但考虑洞穿目标，杀伤力还是很大。这是综合考虑了各种因素的杰出设计。
编辑本段最后的疑团
神臂弓的弩弓，到底是什么结构？现在人们依然能看到聚元号制作的复合弓，但尺寸较大，是竹片作胎，拉力一般不超过百磅。神臂弓的弓长才1米，实在太紧凑了。难道是多层桑木叠合，相邻的两层间都粘�