Лук – одно из первых изобретений человечества. Он основан на принципе запасания и последующего освобождения энергии. Простая ветка в согнутом состоянии стремится распрямиться. Внешняя кривизна испытывает деформацию на растяжение, внутренняя кривизна – деформацию на сжатие. Чтобы использовать энергию деформированного материала, следовало добавить к суку тетиву и наложить на тетиву стрелу. На протяжении тысячелетий совершенствовался лук. Однако долгое время технология изготовления лука оставалась в целом неизменной. Лишь с появлением составных луков в степях Средней Азии наступила революция в этой области.
Простой лук и раньше пытались усилить накладками из сухожилий или древесины. Знаменитый английский большой лук, достигавший в длину порядка 180 см, изготавливался из тиса. Тис оставался основным типом древесины для лука на протяжении тысячелетий. Лук, который сжимал в руках обнаруженный в 1991 году замерзший в ледниках Альп человек, живший 5000 лет тому назад, изготовлен из тиса и имеет в длину те самые 180 см. То же самое можно сказать про луки, обнаруженные в болотах Хольмегаард в Дании, датированные около 6000 до н.э., а также те, что обнаружены на борту поднятой в 1979 году «Мэри Роуз». Но в степях Средней Азии не было тиса, поэтому здесь шел более активный поиск. Местные мастера концентрировались на комбинации различных материалов. В результате появился лук, который дал степнякам огромное преимущество.
Сложный лук появился около 1500 г. до н.э. или даже раньше. Лук, обнаруженный в районе Ангары, датируется третьим тысячелетием до нашей эры. Этот лук имеет усиливающие накладки из кости и сухожилий. Первый сложный лук с усиленными костными накладками-плечами появился в районе озера Байкал около 500 года до н.э. Несмотря на заметные различия в конструкции луков, встречавшихся в тех или иных районах степи, общая конструкция сложного лука была единой.
Сложный лук, как это можно догадаться из его названия, состоит из нескольких частей. Обычно в качестве материала для лука используется дерево, рог, сухожилие, кожа, бамбук, олений рог. Древесина или бамбук образуют легкую основу лука, или сердцевину, к которой крепятся остальные детали. Сердцевина не обязательно должна быть особенно сильной, так как она испытывает минимальные нагрузки по сравнению с другими деталями. Однако к выбору материала для древесины следует подходит с особой тщательностью, чтобы сердцевина не покоробилась в процессе изготовления лука. Сердцевину размягчают на пару и придают ей желаемую форму. Сердцевина также может быть составной, для нее используется береза или тут. Далее, к внутренней стороне сердцевины приклеивается слой рога.
Рог – интересное вещество, свойства которого хорошо были знакомы степнякам. Во-первых, рог имеет большую сжимаемость, порядка 4 процентов, прежде чем начинается деформация. Грубо говоря, это равно усилию 13 кг/мм2. Для сравнения, сжимаемость древесины всего около 1 процента. Кроме того, рог быстро восстанавливает исходную форму после того, как усилие снято. Рог буйвола, длиннорогого быка или каменного козла – ибекса обрезается до нужной длины. Если рог изогнут, его также распаривают и выпрямляют. Рог буйвола более гибкий и эластичный, поэтому этот вид рога наиболее предпочтителен. Соприкасающиеся поверхности деревянной сердцевины и роговой накладки обрабатываются зазубренным скребком, что увеличивает поверхность склеивания и силу сцепления. После этого на поверхности наносится клей, и детали накрепко соединяют друг с другом. Получившуюся деталь выгибают в обратную сторону и в таком виде сушат два или более месяцев. Далее, к наружной стороне заготовки крепится сухожильная накладка.
Сухожилие (используется подколенное сухожилие коровы или оленя) высушивают и разминают. Затем наклеивают с помощью рыбьего или казеинового клея. Предпочтение отдается рыбьему клею, так как он более влагоустойчив и эластичен. Казеиновый клей, сваренный из шкур, отличается гигроскопичностью, что потенциально опасно для лука. Рыбу не сложно добыть и в степи, где имеются реки и озера.
Для полного высыхания рыбьего клея требуется год. По мере высыхания клея и сухожилия, они сжимаются, выгибая лук в противоположную сторону. В результате, ненатянутый лук оказывается выгнут в противоположную сторону с той же кривизной, с какой его позднее будут натягивать. Сухожилие отличается повышенной прочностью на растяжение – около 20 кг/мм2. В результате удается значительно уменьшить толщину и длину лука, не ухудшая его характеристик.
После высыхания клея следует защитить лук от влияния факторов внешней среды. Обычно для защиты лук покрывали кожей или корой. В современной Монголии для покрытия луков используется березовая береста. Весь процесс изготовления лука занимал от нескольких месяцев до нескольких лет. В результате объединения в одном изделии материалов с несравнимыми свойствами получался необычайно гибкий и мощный лук. При натяжении рог работал на сжатие, а сухожилие на растяжение. Сложный лук можно было растягивать очень сильно, без риска сломать его. Это увеличивало энергию лука и начальную скорость стрелы. Кроме повышенной мощности сложный лук мог долгое время находиться в натянутом состоянии, без риска потерять свои свойства.
Чтобы придать луку повышенную мощность, ему придавали обратную кривизну. Концы плеч лука дополнительно изгибались, что придавало стреле при выстреле дополнительную начальную скорость. Позднее сложный лук удалось еще больше улучшить, добавив деревянные или костяные «уши» (сиха) на угол, образуемый заломленными концами плеч. Эти «уши» действовали как рычаги. Доводя натяжение тетивы до максимума. Изобретение сиха возможно принадлежит гуннам. Со временем эта деталь стала неотъемлемой частью сложного лука.
Чтобы натянуть лук, его плечи должны соединяться тетивой. Тетива отличается достаточной жесткостью, но в то же время не должна быть слишком легкой или слишком тяжелой для лука. Поскольку тетива испытывает постоянные колоссальные нагрузки на разрыв, поэтому технология изготовления тетивы не мене важна, чем технология изготовления самого лука. Тетиву обычно делали из звериных жил, конского волоса или растительных волокон, иногда шелка. Шелковая тетива особенно популярна была у тюрок. Лучники всегда имели при себе одну или несколько штук в запасе, в том числе специальные виды тетивы, предназначенные для тех или иных погодных условий. Например, тетива из конского волоса хорошо подходит к морозной погоде, но в отличие от тетивы из кожи или сухожилия легко впитывает влагу и растягивается.
