Физика рыцарского таранного удара копьем и при чем здесь стремена⁠⁠

Среди любителей военной истории широко известна концепция стременной революции. Считается, что появление стремени позволило использовать принципиально новый прием - наносить удар копьем, зажатым под мышкой. Некоторые авторы связывают с этим революцию в военном деле и даже изменение социальной модели. Другие более осторожны в выводах. Однако заявления про прямую связь стремян и таранного удара я встречал очень много раз в самых разных источниках:

А потому я решил подробно разобрать физику процесса, чтобы понять, есть ли эта связь вообще.

Для начала хочу отметить простой, но важный факт. Стремена к лошади не привинчены. Они свободно висят на ремнях, называющихся путлищами. Соответственно, сопротивление они оказывают только при упоре вдоль этих путлищ, обычно сверху-вниз. Движению в горизонтальной плоскости стремена никак не препятствуют.

Это важно. Часто можно встретить тезис "используя стремена ты как будто стоишь на земле". Так вот, сами по себе стремена этого эффекта не дают. Максимум - как будто стоишь на льду. Или в гамаке. В общем, без дополнительного упора на движущейся лошади затруднительно даже просто стоять в стременах, не то какие-то удары наносить.

Теперь перейдем к физике.

Физическая модель

Рассмотрим вот такую систему:

Точка O - это наша пятая точка. Но в нашем случае она первая и основная. То, что выше - туловище, что ниже - ноги. Для простоты считаем что ноги прямые, обычно это не так, но сейчас это не особо важно.

Теперь нанесем этот самый таранный удар. Копье упирается в верхнюю часть туловища, там где обычно у людей плечи. На схеме это точка A.

Что происходит? Поскольку мы имеем упор в точке O, он станет осью, вокруг которой наша система начнет вращаться:

Внимание, вопрос - поможет ли нам упор в стремена? Разумеется, нет. Упор в стремена даст силу, направленную вверх, т.е. прямо перпендикулярно опрокидывающей силе. А помочь нам тут может только резкий взмах ногами вперед.

Теперь давайте усложним модель и сделаем ее более реалистичной. И тут у нас два новости - хорошая и плохая.

Хорошая - всадник плотно обхватывает круп лошади ногами. Поэтому при попытке опрокидывания возникает сила трения в ногах:

Плохая - то, что человек нихрена не жесткий стержень и может изгибаться в районе этой самой точки O. Этому препятствует усилие мышц, но вообще такие вот резкие нагрузки "на излом" - не очень полезная штука.

Чтобы избежать неприятного опрокидывания, при таранном ударе всадник может наклониться вперед. В идеале это позволит направить итоговый вектор силы (с учетом силы тяжести) вдоль туловища и уберет вращающий момент.

Мы регулярно используем этот принцип на практике, наклоняясь вперед при сильном ветре. Или когда толкаем машину.

Теперь система выглядит так:

Но нам все еще нужно что-то, что будет препятствовать движению назад.

Продолжая метафору с выталкиванием машины - получится ли это сделать стоя на льду? Понятно, что нет, нужно во что-то упереться.

Теоретически мы можем отвести ноги в стременах назад:

Однако в этом случае мы заваливаем центр тяжести вперед без какой-либо компенсации. Учитывая, что движение лошади нифига не прямолинейное равномерное, держать равновесие становится гораздо сложнее. Довольно легко "клюнуть" носом вперед, на радость вражине.

Впрочем, запомним этот вариант как гипотезу. Как еще можно выйти из положения?

Использовать еще один упор! Добавить "спинку", а точнее - заднюю лУку седла.

Забегая вперед, вот как выглядели седла периода высокого средневековья, когда активно практиковался таранный удар:

Сравните с современным седлом в начале статьи.

Теперь наша система выглядит вот так:

Как вы видите, без всяких стремян все силы компенсированы. Модель в принципе рабочая. Какие есть тут изъяны?

При мощном толчке спереди тебя изрядно приложит "точкой O" об эту самую "спинку". Что довольно неприятно само по себе. А если еще в этот момент и подбросит, есть шанс пролететь над ней. Чтобы этого избежать, лучше с самого начала к ней прижаться, чтобы помимо упора была еще и сила трения, препятствующая подбрасыванию.

И тут (включайте фанфары) на сцену и выходят стремена. Вытянув ноги вперед, можно надежно распереться в седле, снизив шанс вылететь до минимума.

Полная система:

А вот на ИЗО:

Итак, стремена все-таки играют некоторую роль, но далеко не принципиальную. Как было показано ранее, можно и без них.

Меня могут начать критиковать, что я рассматриваю расположение сил только в продольной плоскости. А между тем если удар наносится по цели сбоку, возникает также сила, направленная в бок от лошади. Всадник начинает заваливаться вбок и вот тут-то ему и помогают стремена!

Однако возникает резонный вопрос - насколько эта ситуация характерна для конной сшибки, особенно в ранний период, когда формировалась тактика таранного удара?

Так что пока закончим с физикой и перейдем к истории. И пойдем по-порядку.

Историческое исследование

Стиль езды "ногами назад", похоже, существует только теоретически. Мне не удалось найти хоть где-то хоть что-то, похожее на него. На практике мне тоже не показалось, что это хоть сколько-то удобно. Помимо уже указанных недостатков, в таком положении ноги уходят с "талии" лошади и приходится их разводить сильнее.

Напротив, стиль езды с вытянутыми вперед ногами - крайне распространен. Судя по всему, это и был основной стиль езды в период высокого средневековья.

Вот что про него пишут в источниках:

Есть седла, которые требуют вытянутых ног, [выдвинутых] слегка вперед со стопами крепко упертыми в стремена; всё это делается таким образом, что отличное равновесие приобретается, не уделяя больше внимания устойчивости стоп в стременах, чем давлению ног на лошадь или манере в которой вы сидите в седле; равным образом внимание должно быть распределено на каждый аспект из трех названных, чтобы сделать вас способным получить все возможные преимущества от каждого из них. <...>
Во всех них [видах седел], способ, который обеспечивает вам прочную посадку в седле, следующий: удлинить путлища до такой степени, которая позволит вам опираться крепко на стремена с вашими ногами в вытянутом положении. Это означает, что необходимо ощущать устойчивость своих стоп в стременах без ослабления ваших ног. Но, как я написал перед этим, вы должны уделять равное внимание устойчивости ваших стоп в стременах, давлению ваших ног на коня и манере, в которой вы сидите в седле.

Тем не менее, не похоже чтобы так садились лишь для нанесения таранного удара. Вот более архаичное удержание копья верхним хватом:

Вот атака с мечом:

А вот вообще с пистолетом:

Короче, судя по всему, это просто удобная и прочная посадка, а не что-то специально придуманное для таранного удара.

Одновременно с этим в более позднее время вполне практиковали таранный удар без вынесения ног вперед:

И даже на высоких казачьих седлах:

Т.е. нет вообще нет никакой связи между посадкой и таранным ударом.

Теперь что касается направления удара. Судя по всему, удар справа-налево под большим углом - удел преимущественно поздних турнирных сшибок. Там, дабы не калечить себя и лошадей, скакали мимо, да еще и через барьер. В реальных сражениях и даже на ранних турнирах, мало от них отличавшихся, всадники скакали навстречу друг другу, целясь прямо вперед. Проигрывал тот, кто не выдержит и свернет.

Читали "Повесть о Настоящем Человеке"? Помните описание лобового боя? Если нет, процитирую в комментариях. Так вот, в кавалерии видимо было что-то подобное.

Вообще, такое ощущение что любителей истории возможность вылететь из седла, нанося таранный удар, волнует гораздо больше, чем современников. В наставлениях что по действию пикой, что по пассивному уколу мечом или палашом (что по сути очень похоже) этому не особо-то уделяется внимание. Вот возможность вылететь из седла от удара противника - другое дело.

Дело в том, что упор копья в специальный крюк, крепящийся на кирасу и превращающий систему конь-всадник-копье в единое целое, появился только в позднем средневековье. До этого как минимум 300 лет использовали таранный удар, просто сжимая копье под мышкой. Поэтому при через чур сильном ударе копье просто проскользнет назад и всадник его выпустит. Или сломается. Потерять копье - неприятно, но не критично.

Ну а теперь самое вкусное:

Экспериментальная проверка

К сожалению, у меня нет своей лошади, а в КСК вряд ли с пониманием отнесутся к идее носиться по плацу с копьем наперевес. Поэтому пришлось гуглить.

Например:

В данном видео вообще много интересного, конкретно таранный удар - на 6:55. Заметьте, выполняется без стремян и даже без седла (подстилка не в счет). Также примечательно, что во время "боя на подушках" из седла вылетела всадница со стременами. Потому что скилл важнее эквипа)

Более фундаментальное исследование можно найти в работе Алана Вильямса An experimental investigation of late medieval combat with the couched lance. В нем замеряли кинетическую энергию, переданную копьем мишени в ходе выполнения таранного удара. Были опробованы различные виды седел, но также наносили удар и без седла вовсе. Результаты оказались ожидаемо ниже, но все равно приличными.

Итоги

Подводя итоги. Безусловно, стремена сыграли важную роль в развитии кавалерии. Так же, как и уздечка, трензель, мундштук, седло, шпоры... Все это позволило кавалерии играть важнейшую роль на поле боя вплоть до недавнего времени, и уйти с него только с появлением альтернативы в виде автотранспорта, танков и самолетов.

То, что распространение стремян примерно совпадает с появлением таранного удара - еще не говорит об их прямой связи. Как бы заманчиво это не было. Связь надо доказывать, а пока что получается доказать только ее отсутствие.

P.S. Можно заметить, что физические выкладки носят несколько упрощенный характер. Моя цель - объяснить суть процессов, а не построить максимально корректную модель. Просьба особо не придираться =) Неидеальный пост все еще лучше, чем его отсутствие.