Як ріжучі властивості леза залежать від форми клинка?
Той, хто захоплюється холодною зброєю, знає, як багато форм у ножів, кинджалів, мечів. Але навіщо? Невже все пояснюється тільки національними особливостями місцевості, де був виготовлений клинок, так фантазією коваля? Зрозуміло, немає. Для початку короткий екскурс в фізику, а вірніше в механіку. Нижче наводжу схеми, на яких зображена дія ножа при розрізанні матеріалу.
Тут я зобразив дію клина леза при рубаючи розрізі. Особливість рубає розрізу полягає у відсутності поздовжнього переміщення леза. тут ми чисто тиснемо на клинок зверху, втискаючи його в матеріал. Так можна розрізати лише деякі м'які матеріали, та й то в більшості випадків - з чималим трудом. Життєвий досвід підказує, що клинок треба ще рухати вперед-назад, подібно пилі, щоб полегшити собі процес, і, в общем-то, правильно підказує. Однак для повного розуміння процесу нам доведеться піти іншим шляхом. Зобразимо наступну схему. Тепер ми будемо різати наш брусок під кутом тим же лезом.
Синьою лінією відзначимо площину, в якій ми зробили розтин про людське око в профіль. Для наочності з першої схеми я переніс перетин клинка і поставив його поруч з другим. Добре видно, що клин на другій схемі довшою і має більш гострий кут, хоча сам клинок залишився колишнім. Це відбувається завдяки тому, що при розрізанні під кутом ріже матеріал не фактичний клин леза, а той, що виявляється паралельний напрямку дії сили. І дійсно, синя лінія перетину паралельна червоним стрільцям сили. Клин, поміщений поруч, більш короткий і є фактичним перетином розташований під кутом до сили (виділено зеленим). Знаючи кут між синьою лінією (лінія на кресленні, звичайно ж, позначає площину, яка розсікає наш клинок і утворює потрібне перетин, але для наочності на вигляді збоку це - лінія) ріжучого клина і лінією фактичного клина леза і кут вістря фактичного клина, можна обчислити кут ріжучого клина і переконатися, що він завжди буде менше кута вістря фактичного клина леза. Це означає, що розрізати матеріал нам буде тим легше, чим більший кут буде між віссю леза або, його кромкою і поверхнею розрізається.
А тепер підійдемо до вищезазначеного житейському раді. Хтось ріже під кутом, і цієї дійсно працює. Але ж не обов'язково змінювати положення леза. можна змінити напрямок сили, тоді картинка буде практично точно така ж, тільки під кутом буде сила, а не клинок, а перетин, сонаправленнимі з силою - не зміниться.
До чого всі ці роздуми? Зараз ми розглядали пряме лезо. Якщо ж зобразити криве лезо, то отримаємо цікаву деталь. У прямого леза кут ріжучого клина безпосередньо залежить від напрямку сили, щодо клинка і може збігатися з кутом фактичного клина леза (а це як ми зрозуміли найгірший варіант, при якому вістря має найбільший кут). У вигнутого леза є тільки одна точка, в якій ріжучий клин збігається з фактичним - точка, де сила перпендикулярна кромці. Назвемо її точкою максимального опору. Чим далі від цієї точки - тим менше кут між силою і ріжучої крайкою і гостріше клин вістря. Не важливо - опукла або увігнута кривизна у леза. ефект однаковий. Змінюючи напрямки сили, ми легко можемо винести точку максимального опору за межі клинка взагалі (він же не безкінечна довгий). За цим принципом працюють шашки і шаблі, які розрубують противника набагато ефективніше прямих мечів. Шашка завжди крім рубки ще і розрізає противника, а ось прямий меч - не завжди, для цього потрібно робити спеціальні рухи. Те ж стосується ножа або сокири. Саме з цієї ж причини сокира робиться у формі півмісяця. На самій опуклій частині знаходиться точка максимального опору (її так само можна зміщувати, змінюючи характер удару, наприклад ближче до рукояті і руці при ударі з потягом на себе), Ця точка легко компенсується малою площею зіткнення з лезом і сокира набагато легше входить в матеріал, ніж прямий звичайний сокиру.
Тепер перейдемо до ще одного способу підвищення ріжучих властивостей клинка - злам кромки. Досить часто його можна побачити на самурайських катанах, там він знаходиться на переході від основного клинка до скосу вістря. Такий вид леза називається танто, і сьогодні досить часто використовується для створення «японського» стилю ножа. Його іноді називають американським танто, тому що за іншими джерелами придумали його зовсім не японці, а американці. Походження зламу клинка нас зараз не цікавить, а цікавлять властивості, якими він володіє.
Точка зламу є концентратор удару, своєрідне вістря. Відмінність між вістрям обоюдогострого кинджала і зламом леза дуже розмите і полягає головним чином у вугіллі сходу крайок. Домовимося вважати, що все, що більше 90 градусів - злам леза, все що менше - вістря.
Саме вістрі зламу є практично точку, в якій концентрується все зусилля вплив клинка. Практично зі 100% ймовірністю матеріал піддасться і отримає пошкодження при зіткненні з вістрям (зрозуміло, не просто зіткнення, а ударну дію або додаток великої сили. Тут розглядається початковий момент впливу). Погодьтеся, надрізану річ розрубати легше, ніж цілу, особливо наочно це у пакувальних плівок і поліетиленових пакетів. Сходяться кромки ж практично завжди знаходяться під кутом до поверхні матеріалу, що розрізає, що значно полегшує подальше занурення клинка.
Таким чином, можна виявити, що шашки і шаблі є не випадковим, а закономірним етапом розвитку клинка. Сполучення угнутості і опуклості ріжучої кромки дозволяє отримувати хвилеподібний лезо, яке так само має підвищені ріжучими властивостями. Так ми можемо отримати фламберг або сучасний тактичний ніж для розвідки (назва забув). Збільшуючи кількість зламів леза, можна отримати серрейторную ріжучу кромку, яка з успіхом застосовується для розрізання строп і канатів. Все це, здається очевидні речі, до яких прийшли, як то кажуть, через Китай раком. Але ж можна піти і далі, покращувати наявні форми. Щось буде виглядати страшно і безглуздо, щось - як виходець з фентезійних фільмів, проте якщо правильно вибрати і розподілити кривизну клинка, в потрібне місце помістити злам і все це об'єднати в єдиний клинок. то може вийти грізне і страшне зброю. Наприклад, таке:
У цьому Тесак - два зламу, змінний кут загострення фактичного клина леза, увігнута кривизна на ближньому до рукояті ділянці, і опукла на далекому. Цей тесак реально пробиває автомобільну покришку, нехай і збоку. Звичайно, вигини можна було зробити виразнішими, а злами - більш гострими, але тут доводилося ще враховувати розміри заготовки.
Кількома способами можна поліпшити кукрі. додавши йому, злам в самій опуклою частини, або навіть два, і зробивши більш сильним вигин, а так само сильний перепад у вугіллі загострення ріжучої кромки.
Знаючи і враховуючи ці особливості можна непогано поліпшити багато інструментів - ніж, сокира, тесак, навіть сапи й мотики. Можна придумати і розробити клинок індивідуально під себе, а можна - під безліч різних завдань. Наприклад, вище згаданий тесак незвичайної форми непогано буде колоти поліна ділянкою біля рукояті через широкого кута загострення, а тим ділянкою, що у зламу - валити дерева. Сам злам служить і для расколки дров і для зручної і більш швидкої рубки. Якщо атакують мета - широка, то на допомогу приходить другий злам. Допрацювавши свою сокиру, можна заощадити на зусиллях, витрачених на повалку дерева.
Можна звичайно не відходити від звичних форм при виготовленні ножа. можна творити повну анархію, що на думку спаде. Але мені здається, вищевикладені закономірності дозволять триматися золотої середини - створювати щось нове і незвичайне, при цьому, не вигадуючи велосипед і не приробляючи до нього гребний гвинт, дозволить уникнути дурних помилок і загубленого матеріалу і часу.