Các máy bắn tên là những thiết bị quân sự vô cùng đáng sợ, có thể tiêu diệt đối phương trước khi họ tiếp cận được quân ta. Loài người đã chế tạo ra đủ loại máy bắn tên với các kiểu dáng khác nhau. Bài viết này sẽ điểm sơ qua cho quý độc giả thấy thế giới máy bắn tên muôn hình vạn trạng ra sao.
Máy bắn tên – người châu Âu gọi là Ballista hay đơn thuần là Nỗ qua ngôn ngữ Á Đông – là thứ khí cụ thời cổ sử dụng để công thành lẫn thủ thành và thậm chí dùng dã chiến cũng cực kỳ lợi hại. Bản chất máy bắn tên là cây nỏ nhưng được phóng đại lên nhiều lần để có thể tác xạ được mũi tên to, nặng đi rất xa, nhằm phá hủy công sự, xuyên giáp trụ và tiêu diệt người, ngựa, thuyền bè, phương tiện đối phương ở cự ly an toàn cho người vận hành.
Với mũi tên khủng hơn, lực phát xạ của máy cũng phải lớn hơn cây nỏ thường gấp nhiều lần. Thay vì kéo bằng tay, người xưa phát minh ra ròng rọc để gá vào dây nỏ. Nhờ đó ai cũng có thể vận hành máy bất chấp thể lực. Tuy nhiên, để kiếm được vật liệu đủ bền cũng như đàn hồi cho cánh cung là một vấn đề cực kỳ nan giải. Cánh nỏ vốn làm từ vật liệu hữu cơ như tre, gỗ… ghép lớp với sừng động vật (bò yak, trâu nước…). Tuy nhiên, để kiếm được cây gỗ hay cặp sừng có hình dạng phù hợp, lại đủ lớn làm cánh cung cho máy bắn tên là chuyện phụ thuộc quá nhiều vào may mắn.
Tới thế kỷ 13 – 14, công nghệ luyện kim đã đủ chín muồi để cho ra đời những cánh nỏ bằng thép. Những cánh nỏ này có thể được rèn với kích thước như mong muốn, đặng thay thế cánh nỏ bằng gỗ, sừng. Nhưng đó là thời hậu kỳ Trung cổ. Trước khi có công nghệ đó, những cỗ máy bắn tên được chế tạo ra sao?
Cách thức đơn giản nhất mà các dân tộc thiểu số ở biên giới Việt – Trung sáng tạo ra là buộc song song nhiều thanh tre lại với nhau như lò xo lá thép trong nhíp giảm chấn của ô tô. Tre là vật liệu luôn sẵn có và buộc chúng lại không đòi hỏi tay nghề cao hay thời gian dài. Bất kỳ hộ gia đình nào cũng có thể làm được. Nhược điểm của kỹ thuật này là các thanh tre mau chóng gãy hỏng, cần được thay thế thường xuyên. Lực bắn của cánh nỏ cũng bị hạn chế do vẫn phụ thuộc vào khả năng chịu lực của thanh tre dài nhất ở ngoài cùng.
Người Trung Quốc thời Đường nghĩ ra cách kết hợp nhiều cây cung cá nhân thành một hệ thống đơn nhất, nối với nhau bằng ròng rọc, gọi là Lưỡng Cung Nỗ, Tam Cung Nỗ… Như vậy, thay vì cần một cánh cung lớn, người ta có thể chế tạo những cây cung bình thường để lắp ráp vào. Tầm bắn của một Tam Cung Nỗ có thể đạt đến 300m – 400m. Nhược điểm của hệ thống này là việc lắp ráp khá phức tạp, mà mỗi cây cung phức hợp cần được bảo quản cẩn thận khỏi mưa, nắng để tránh tách lớp. Do vậy, chúng chỉ phù hợp đặt trên thành hoặc thuyền chiến, không thuận tiện trong dã chiến.
Người Hy Lạp cổ đại lại có một giải pháp hoàn toàn khác. Thay vì chế tạo cánh cung dùng lực căng (tension engine), họ sáng tạo ra những cỗ máy lực xoắn (torsion engine). Mỗi sợi dây đều có một giới hạn xoắn. Khi xoắn tới hạn, sợi dây không thể xoắn thêm được nữa. Và khi ngoại lực ngừng tác động, sợi dây xoắn sẽ bung ngược lại như một lò xo.
Lợi dụng tính chất đó, người Hy Lạp gài một thanh gỗ vào giữa hai sợi dây thừng song song, sau đó xoay thanh gỗ cho đến khi hai sợi thừng căng cực đại. Nối thanh gỗ bằng dây với một đơn nguyên tương tự, nhưng xoay theo chiều ngược lại, là ta có một cánh cung khổng lồ, sẵn sàng bật đi với lực vô cùng lớn. Ưu điểm lớn nhất của kỹ thuật này là không cần nhiều vật liệu quý hiếm, chỉ cần dây thừng, gỗ cứng và khung bằng gỗ hoặc thép.
Không chỉ sử dụng cho máy bắn tên, người Hy Lạp cổ còn chế tạo ra những cỗ máy với chỉ một đơn nguyên dây xoắn, kết hợp nguyên lý đòn bẩy để ném các tảng đá lớn. Người La Mã đã kế thừa thành tựu này và làm mưa làm gió khắp vùng ven Địa Trung Hải, phá tan các thành trì kiên cố, cũng như đánh chìm các hạm đội hùng mạnh.
Khi đế quốc La Mã sụp đổ, nhiều công nghệ tinh vi của họ cũng thất truyền, tuy nhiên các máy lực xoắn vẫn tiếp tục được xã hội Châu Âu trung cổ kế thừa, mặc dù các máy móc của họ đã kém tinh xảo hơn so với thời cổ đại. Máy bắn tên Springald thời trung cổ có nguyên lý giống hệt Ballista, nhưng thay vì đặt trên giá có khớp xoay để ngắm bắn linh hoạt, các cỗ máy này đặt trong khung gỗ thô sơ, chỉ có thể thay đổi hướng ngắm bằng cách xê dịch toàn bộ khung gỗ.
Các nền văn minh khác nhau đã phát minh ra những giải pháp riêng rẽ và cực kỳ thông minh để giải quyết vấn đề nan giải mà khoa học vật liệu thời cổ chưa đáp ứng được. Tuy nhiên, với sự ra đời của thuốc súng và đại pháo, các phát minh này đều trở nên lỗi thời. Bất chấp tinh vi đến đâu, máy móc cơ học cũng thua kém hỏa khí về hiệu suất, uy lực lẫn giá thành. Những cỗ máy bắn tên cổ xưa dần rơi vào quên lãng, và chỉ đến thế kỷ 20, người ta mới bắt đầu quan tâm và tìm cách phục dựng lại chúng.
Nhà nghiên cứu Nguyễn Ngọc Phương Đông là thành viên tích cực trong Vietnam Centre – một tổ chức quảng bá văn hóa Việt tại Úc; đồng thời anh còn là tác giả quyển Lôi Động, Tinh Phi và nhiều đầu sách nghiên cứu khác trong tương lai.
