Jak jsem stavěl trebuchet

Erlan Klimeš 2024-12-24

Trebuchet je obléhací zbraň, která se používá již od starověku. Vznikla na Blízkém východě jako větší verze vrhacího praku. Zatímco se ruční prak musel roztáčet, trebuchet dokázal vytvořit mnohonásobně větší sílu ve velmi krátkém čase, v jedné půlotočce. Fungoval na principu páky, což dokázalo dát projektilu potřebně velkou rychlost. Používal se až do vynálezu děl, ale i tak dokázali jeho konstruktéři najít jeho využití i při obléhání Konstantinopole roku 1453, kdy těžká děla cestou uvízla v bahně. Když porovnáme, jak daleko dostřelí prakovník kámen o velikosti golfového míčku (50 m), který zastřelí maximálně jednoho vojáka, a vedle něho obra, který střílí na vzdálenost 250 m kameny, které mají 30 cm v průměru, váží 40 kg a dokáží prostřelit kamennou zeď, tak pochopíme, proč se tyto stroje používaly.

Foto: Video:
Video trebuchetu, kterým jsme se inspirovali
Střelba z ručního praku (EK)

Rozpracovaná a finální verze našeho trebuchetu.

Když jsem asi před rokem psal práci o zbraních a zbrojích v průběhu středověku, narazil jsem na knihu Středověké obléhací zbraně. Rychle jsem ji pročetl a zalíbil se mi obrázek trebuchetu. Byl jsem jím natolik fascinován, až jsem si řekl, že si jeden postavím na zahradě. Původně jsem zamýšlel, že si postavím otočný katapult, na který se plnou vahou člověk pověsí, a tím vymrští projektil. Poté, co jsem tento nápad předložil otci, řekl, že stavět něco tak velkého by bylo moc složité, a že si to nejprve vyzkoušíme v menším měřítku.

Tak jsme projížděli internetem, abychom našli plánky od někoho podobného, jako jsme byli my. Nakonec jsme někoho našli, ale byl menší problém s tím, že dotyční neměli na webu rozměry. Jediné, co jsme na jejich stránkách našli, byl 3D objekt, který ale neměl popisky. To nás ale neodradilo a plánek jsme převzali i tak. Udělali jsme screenshot za všech stran. Následně jsme tyto obrázky převedli do programu LibreCAD, ve kterém jsme je nastavili jako jednu z vrstev, a tu následně v tomto programu obtáhli. Podle obrázku jsme si celý stroj rozkreslili na jednotlivé díly. U každého dílku jsme si nakreslili, jak bude vypadat jeho obrys včetně rozměrů. Poté táta nakoupil hranoly 4×4 cm, ze kterých jsme udělali celý stroj. Na půdě jsme si nařezali trámky na potřebnou délku a následně je zařezali do potřebných tvarů. Naskládali jsme je na sebe a pomocí vrutů a závitových tyčí jsme je pospojovali k sobě. Poté jsme do nejvyššího trámu vložili osu, na které se otáčí celé rameno stroje. Osa sama je vzata z laserové tiskárny.

Pro zájemce následují soubory potřebné k sestrojení trebuchetu.

Pohledy

Toto je model, kterým jsme se inspirovali.

LibreCAD a rozpis materiálu

Přikládám rozkreslené plánky a rozpis v pdf. Pro ty, co si chtějí náš plánek nějak upravit, jsou ke stažení dxf soubory zkomprimované do zipu. LibreCAD je program na přesné technické kreslení, který si můžete zadarmo stáhnout na tomto odkazu: https://librecad.org/. Je dostupný na Windows i Linux. Tento program otevírá dxf soubory.

Můj strejda je kovář a má zásadu, že si každou část pečlivě rozkreslí. To jsme udělali i my s tátou. Seděli jsme u něho v pracovně, každý na klíně svůj počítač a rozkreslovali jsme v LibreCADu jednotlivé díly. Zde je výsledný soubor:
trebuset_dily_40.pdf

trebuset_bokorys_40.pdf
trebuset_narys_40.pdf
trebuset_osa_40.pdf
prak_kapsa.pdf
rozpis_materialu.pdf
trebuchet_libercad_planky_dxf.zip

Otočný menchanismus

Osa či pant, okolo kterého se celé rameno otáčí, je nejnamáhanější částí trebuchetu. Trebuchet sám je postaven z měkkého dřeva, tedy není připraven na velké namáhání, proto centrální mechanismus bylo třeba vystužit, jak je patrné na obrázku trebuset_osa_40.pdf. Udělali jsme to tak, že jsme za osu vzali tyčku z laserové tiskárny, která je z kvalitní oceli (neohybá se). Ta se otáčí v tenkostěnné trubce, takže pohyblivé části nikdy nejsou v kontaktu přímo se dřevem. Vlastní tření ocel-ocel je malé, nemusí se mazat. Po stranách jsou dilatační podložky vhodných průměrů, které opět usnadňují otáčení a brání kontaktu pohyblivých částí se dřevem.

Spouštěcí mechanismus

Jako spouštěcí mechanismus jsme použili vhodnou okenní zástrč. Tu jsme přemontovali a přidělali její část na rameno stroje, takže zatažením za provázek se celý mechanismus uvolní a rameno vypálí projektil. My máme něco, jako je zde na obrázku, pouze jsme posuvnou část otočili o 180°, aby držela druhou část přidělanou na rameni. (U okna jsou obě části pod západkou, ale u nás jsou nad sebou, takže potřebujeme bránit střižnému pohybu přesně opačnému než u okna.)

Okenní západka jako spouštěč

Odlévání závaží

Olovo pochází ze starých trubek na skládce. Tavba 15 kg nebyla zrovna nejjednodušší. Táta u tříděného opadu našel kuchyňskou indukci s prasklým sklem, která jinak byla funkční. Z té jsme vykuchali cívku, odstranili tepelnou pojistku a cívku dali pod starý hrnec s olovem. Problém byla právě teplota hrnce, která tavila onu cívku, která je zalisovaná do kostry z termoplastu. Uchladit cívku a neochladit hrnec, který je necelý centimetr nad ní a má 300 °C, bylo dost náročné. Hádali jsme se s tím před garáží jeden celý den, když nebyla máma doma. Žhavé olovo jsme lili do starých forem na bábovky. Ty jsme z vnitřku vylili řídkým tekutým jílovým roztokem a jíl nechali zaschnout. Díky tomu olovo nepřilnulo k formě a šlo bez problémů vyklepnout.

Bez problémů nešlo ale olovo připevnit k trebuchetu. Nyní je připevněno k ramenu otočnou ocelovou vidličkou pomocí ocelového pásku a závitové tyče. Nevěřili byste, jak je těžké provrtat 15 cm olova. Pod vrtákem olovo tlakem taje, ucpává vrták, který jsem musel neustále čistit.

Kalibrace trebuchetu

U trebuchetu se musí vyvážit délka dlouhé a krátké strany ramene, váha záváží, délka praku a váha projektilu. To vypadá jako neřešitelná rovnice, ale naštěstí jsme objevili postup, jak dosáhnout optimálního poměru. Poměr mezi dlouhou a krátkou stranou vrhacího ramene má být 4:1. To je napevno dané konstrukcí a nedá se to měnit. Závaží vznikne při tavbě. Mělo by být, co nejtěžší. My ho máme z 15 kg olova, což není málo.

Teď zbývá nastavit délku praku podle váhy projektilu. Když je projektil lehký a prak dlouhý, tak to střílí do země přímo před trebuchet, takže se musí délka praku zkracovat, až to střílí nahoru pod úhlem 45°. Ale optimální délka praku, kdy má trebuchet maximální výkon a dostřel, je stejné dlouhá, jako je délka hlavního ramene. Tedy takto nastavíme délku praku, a pak přidáváme na váze projektilu, až opět trebuchet vrhá pod úhlem 45°. Problém je, že při této váze je už kamenný projektil dost velký, a tedy i smrtelně nebezpečný. Jak vidíte na fotografii našeho finálního trebuchetu, je nastaven na krátký prak, protože s ním střílíme jen tenisáky. Vrhá je přes celou parcelu a můžeme je chytat do ruky. Nicméně dá se přepokládat, že kamnenný projektil o optimální velikosti by náš trebuchet vrhal přes 50 m. Ten už se do ruky chytat nedá.

Kontakt

Případné dotazy posílejte na adresu erlan.klimes@seznam.cz, popř. volejte na telefon: 608222479.

Upozorňuji, že plánky jsou v tom stavu, jak jsme je při práci používali, takže nemají ještě vychytané všechny chyby. Finální výrobek je mírně odlišný. Proto si ty plánky napřed důkladně projděte a promyslete. Neomylnost není vlastnost ani moje, ani mého otce. Předkládaný model trebušetu funguje uspokojivě, nevykazuje žádné zásadní konstrukční vady, před kterými bych vás měl varovat. Přesto další model by se měl v řadě detailů vylepšit.

Licence a nabádání k bezpečnosti

Všechny plánky a podklady, které jsme vytvořili, šíříme pod GNU-GPL licencí.

Trebuchet podobně jako nůž či puška jsou zbraně potenciálně určené k vraždění lidí a boření staveb. Buďte si proto vědomi nebezpečí, které jejich stavbou na sebe berete. Trebušet podobně jako sex není hračka pro děti, i když jím střílíte jen tenisáky po zahradě. Až rameno vašeho trebuchetu vyrazí vašim dětem zuby, pošlete mi jejich foto (dětí, zubů i zkravaveného trebuchetu). Rád je zde vystavím pro výstrahu dalším neopatrným, kteří nechávají malé děti hrát si s trebuchetem bez dozoru.