Histórico
Na Antiguidade, a artilharia era baseada na catapulta, uma arma capaz de arremessar grandes projéteis à longas distâncias. Apareceram sob diversas formas e modelos mas, no geral, contavam com a energia da deformação elástica de cordas torcidas para impelir as pedras e dardos. O onagro (burro) foi uma das maiores catapultas daquela época, e recebeu este nome por conta dos “coices” que dava toda vez que fazia um disparo. As cordas torcidas não tinham muita potência, e o
onagro era, por construção, uma máquina de baixa eficiência — grande parte da energia era desperdiçada nos coices — limitando em muito o seu poder de destruição: os grandes onagros lançavam em média pedras de 30kg e, de acordo com os relatos, uma arma dessas não infligia muito dano em muros à uma distância de 160m.
A Antiguidade acaba e deixa espaço para a Idade Média com suas máquinas devastadoras. De origem chinesa, a trebuchet é introduzida na Europa pelo leste do Mediterrâneno, entre os povos árabes, ao fim do séc. VI. Com as invasões muçulmanas, acaba sendo levada para o resto da Europa e em pouco tempo ela substitui as antigas catapultas devido ao seu incomparável poder de destruição. No início, a trebuchet era tracionada por força humana — chamada de pierrière — que já era capaz de lançar projéteis três a seis vezes mais pesados que os do onagro. Entretanto, durante a Idade Média, os engenheiros medievais fizeram grandes melhorias no sistema de tração e atingem o maior estágio evolutivo que estas armas já tiveram: as trebuchets tracionadas por um contrapeso pênsil.
Como Funciona
A
seguir tentaremos expor de forma simples o mecanismo por trás da
trebuchet, para tanto vamos seguir pela evolução do sistema de funda que, possivelmente, tomou o curso histórico no desenvolvimento deste tipo de artilharia.
Funda
A arma de Davi, a funda, desde a pré-história foi utilizada na caça e na guerra. Bem simples e de fácil construção, não é senão um pedado de couro em forma de concha com as extremidades alongadas, sendo uma delas presa no dedo médio e a outra segura entre o polegar e o indicador. Com uma pedra envolvida na concha, fazendo movimentos circulares de pulso, coloca-se a funda a girar e, no momento certo, libera-se uma das extremidades do couro propelindo a pedra. Embora simples, a funda requer muito treino para ser desvendada, pois o segredo está em saber soltar o couro no momento exato sem a ajuda de marcações de mira ou direção.
Cajado-funda
A idéia da funda era bem interessante - utilizar o momento angular do sistema girante para arremessar uma pedra com muito mais força do que seria possível com as mãos nuas. Entretanto, um nova descoberta traria ainda mais potência a esta arma: o princípio da alavanca.
Desde o antigo Egito o homem percebeu que poderia erguer certos objetos com muito menos esforço se o fizesse por meio de alavancas. Deve ter sido um passo pequeno tentar acoplá-las às já conhecidas fundas. Esta fusão se mostrou extremamente sinérgica, mas um problema persistia: como liberar a funda se o couro agora não estava mais preso aos dedos, e sim à haste de madeira? A resposta veio por um método criativo de terminar uma das extremidades do couro em uma argola que seria colocada sobre um espigão na ponta do cajado. Assim, movendo o mesmo em forma de arco para frente impulsionava-se a funda que também girava. Quando a bolsinha atingia um certo ângulo em relação ao cajado, a argola escapava sozinha do espigão liberando o projétil.
Essas duas invenções — a alavanca e o sistema de liberação automático — teriam um papel fundamental para o próximo passo do desenvolvimento da artilharia.
Onagro
Até então, todas estas armas retiravam energia da força humana, e como tal, estavam limitadas. Quando um romano em 50 a.C. viu um cajado-funda e seu potencial de arremesso deve ter imaginado o que daria para lançar caso o cajado e a funda fossem bem maiores. Mas para isso teriam que ter muitas pessoas para girar um único cajado, ou, por que não usar outro tipo de fonte de energia? Uma nova descoberta viria a ser novamente acoplada ao nosso sistema que começou com uma simples funda, as famosas cordas trançadas. A idéia, como toda boa idéia, é simples: enrola-se um feixe compacto de cordas, presas em alguma estrutura a fim de não afrouxarem e coloca-se uma vara dentro deste feixe, puxando-a para trás. Ao soltar, ela será impulsionada com grande força para frente. Em vez da vara, colocaram um cajado funda, e, para travar o movimento do cajado depois de ter liberado o projétil, levantaram uma armação, possivelmente forrada de feno. Ai estava o onagro, a arremessar projéteis de 30 kg a longas distâncias e a dar seus coices.
Trebuchet
Chegamos à Idade Média aguardando a invenção de mais uma tecnologia que não tardou a aparecer: o uso da gravidade. Qualquer um sabe do enorme estrago que uma pedra de 10 toneladas pode causar ao ser derrubada de uma altura de, digamos, 10 metros. Isto porque os objetos erguidos no ar adquirem energia potencial gravitacional que é liberada quando caem, e estamos falando de uma energia muito maior do que cordas trançadas. Usando um engenhoso sistema de pêndulo, os medievais substituiram, finalmente, o antigo sistema de cordas para o de pêndulo, capaz de converter esta imensa energia dos blocos em queda para atirar projéteis dezenas de vezes mais pesados que os do
onagro.
O mecanismo nada mais é do que um gigantesco cajado-funda capaz de girar em torno de um eixo e em cuja extremidade é colocado um enorme contra-peso. Ao se liberar a haste, o contra-peso em queda faz o cajado-funda girar tal como faria o braço de um Titan, e o sistema de liberação automático realiza seu trabalho para abrir a funda e lançar o projétil no momento certo.
O próximo passo para melhorar esta máquina viria na forma de um novo pêndulo. No lugar de fixar o contra-peso na haste, os engenheiros medievais perceberam que ganhavam mais eficiência ao colocar o contra-peso numa caixa suspensa por um eixo e capaz de girar livremente. Nesta nova configuração, o contra-peso se desloca menos no eixo horizontal, liberando mais energia para girar a haste. Assim temos a
trebuchet plenamente desenvolvida.
Além da explícita vantagem em potência, este novo sistema tem outras duas vantagens. Por ser uma máquina mais eficiente e não dar coices, a trebuchet se tornou uma arma muito mais precisa — uma vez que se acertava o alvo, bastava não tirar ela do lugar para acertar os tiros subsequentes, algo impossível com os onagros. A segunda vantagem está relacionada à trajetória do projétil. As pedras lançadas pelo onagro descreviam arcos pouco oblíquos, bastante horizontais, enquanto a trebuchet lança pedras em altas parábolas, permitindo atingir torres e o interior dos castelos quando desejado.
O projeto
Do surgimento da idéia até a construção desta fabulosa máquina de cerco passaram-se 4 anos. A
Guilda começou a se interessar por este tipo de catapulta por volta do ano 2000, depois de visitar alguns sítios na internet sobre o assunto e assistir às cenas de uma
trebuchet em funcionamento no filme
Joana D'Arc. Após 6 meses de pesquisa já tínhamos as informações mínimas para tentar construir alguma coisa.
O mecanismo da
trebuchet é tão engenhoso que é uma tarefa muito complicada fazer um projeto funcional. Basta dizer que se trata de 3 pêndulos acoplados e 8 parâmetros livres — massa do projétil, massa do contrapeso, massa da haste, comprimento da corda, tamanho da haste, posição do eixo principal, distância do contrapeso ao seu eixo e a altura do pilar central — sendo que a equação que rege um simples pêndulo não pode ser resolvida analiticamente, o que dirá 3 pêndulos (para maiores detalhes sobre a física por trás da
trebuchet, consulte
Trebuchet Mechanics escrito por Donald Siano).
Os medievais certamente não resolveram equações para fazer seus projetos, mas obtiveram seu conhecimento por gerações de tentativas e erros. Sem poder contar com este recurso, mas podendo contar com as habilidades de um de seus membros, Roberto Spinelli Filho, formado em física, a
Guilda preparou um projeto pequeno que foi construído em um dia, usando apenas bambu e um contrapeso de 5 kg, que se comportou muito bem, arremessando bolinhas de tênis a mais de 30 metros.(veja as
fotos na galeria)
De posse das informações obtidas com este primeiro projeto, Roberto pôde se dedicar nos 2 anos seguintes a pesquisar com mais profundidade e realizar toda a sorte de cálculos e simulações para projetar uma catapulta maior e com a estrutura adequada de uma réplica. Cada haste e tábua foram escolhidas e desenhadas de forma a deixarem o conjunto resistente o suficiente para suportar um contrapeso de 150 Kg e atirar projéteis de 2 kg, uma trebuchet com 4 metros de altura e aproximadamente ⅓ ou ¼ do tamanho de uma típica medieval.
Construção
Com o projeto pronto, tudo o que precisávamos era de um lugar grande para construir e alguém que bancasse o material. A solução de ambos veio por meio do Museu de Tecnologia de São Paulo.
Em março de 2004 o Museu realizou uma feira medieval em suas dependências e nos contatou para auxiliá-lo por conta de nossa pesquisa medieval (veja a página do
Museu sobre o evento). Apresentamos diversas sugestões e, dentre elas, o projeto da
trebuchet com o intuito de mostrar esta tecnologia medieval durante a feira em sessões periódicas de tiros. O Museu comprou a idéia e nos forneceu verba e o espaço para construirmos a máquina.
Concentrando toda a mão de obra disponível — o que incluiu diversos membros não só da
Guilda como de
Silvarium, além de familiares e amigos — partimos do zero e, em apenas dois meses, conseguimos terminar, com sucesso, toda a estrutura tal como por dois anos já se apresentava no papel, e isto tudo há apenas uma semana do evento (
fotos da construção). Todo o esforço foi recompensado logo no primeiro tiro, uma marca de 20 metros usando metade do contrapeso e alguns improvisos. Depois, com os ajustes e com um gatilho apropriado, obtivemos disparos na casa dos 70 metros atirando projéteis de 2 kg.
Além da catapulta, projetamos e construímos para o Museu as tendas medievais, incluindo um belo pavilhão onde a Guilda mostrava seu ofício de armoreiro e, durante o evento, foi ministrada uma palestra intitulada "A evolução das Armas e Armaduras na Idade Média" pelo mestre Roberto Spinelli Filho.
