Енергія відновлюється при стрільбі - Супутники Срібного Єдинорога
Сила, яку стрілець приносить по всій зброї, "зберігається" в луці і частково повертається до стріли при пострілі. Однак певна частина буде «втрачена» зміщенням гілок дуги (переміщенням речовини).
Само собою зрозуміло, що високоефективний лук втратить якомога менше енергії при стрільбі, щоб відновити якомога більше енергії стрілі. Лук, який накопичив багато енергії, буде погано працювати, якщо він мало повертає стрілу !
ПРИНЦИП 1 - Чим важчий лук, тим більше енергії він втрачає при стрільбі
Необхідно обмежити енергію, "втрачену" під час стрільби, обмеживши масу дуги.
Лук 50 # @ 28 "становить близько 23 унцій (650 г), хоча це сильно варіюється між довгими і плоскими луками (більш об'ємне зчеплення, але ніякого впливу на продуктивність лука).
Кожна унція (28 г), додана до гілок, зменшує вашу швидкість приблизно на 1 кадр/с (фути в секунду). Втрата в 1 кадр./С приблизно дорівнює втраті в 1 фунт потужності.
Отже, хороша дуга 40 # може бути такою ж швидкою, як дуга 60 #.
Якщо виготовити два банти однакової форми та однакової сили, один з дерева, а інший - з композиту, дерев’яний бант завжди буде швидшим! Тому що деревина приблизно вдвічі легша за сухожилля або ріг. Аналогічним чином, додавання сухожилля до арки, яка йому не потрібна, зробить її важчою і, отже, менш ефективною. Тому важлива щільність використовуваного матеріалу.
У той же час сталеві арки дуже неефективні. Якщо їх можна було використовувати на арбалетах, це було лише тому, що вони мали надзвичайні сили (іноді 1000 #), і що системи глушників або кранекінів дозволяли їм зводити в повітря. Сталеві арбалети працюють погано пропорційно своїй потужності. Дерев’яний лук такої сили був би набагато ефективнішим (за винятком того, що деревина не витримує таких напружень).
ПРИНЦИП 2 - Порода деревини має мало значення для швидкості стрілки !
Загалом, щільні породи дерева більш стійкі та еластичні, тому при заданій потужності та довжині дуги будуть тоншими (менше матеріалу), тоді як “легкі” породи дерева (не дуже щільні) менш стійкі та потребують більше матеріалу для досягнення задана потужність (більша дуга).
Отже, маса дуги буде мало змінюватися залежно від породи деревини для даної потужності.
З іншого боку, щільне дерево буде кращим для потужних луків, щоб зменшити розмір гілок та рукоятки (більш зручний, більш обмежений парадокс стрільця).
Однак деякі породи деревини мають відношення опору/щільності важливіше і, отже, буде кращим. Це випадок зтис який має досить середню щільність, але який є дуже еластичним і стійким абоосаж апельсин яка щільна, але дуже стійка до стиску. Навіть незважаючи на це, ці роги набирають лише кілька кадрів в секунду (фути в секунду) швидкості стріли, що може бути незначним у випадку рекреаційної зйомки.
ПРИНЦИП 3 - Найвужчі можливі гілки (без відстеження мотузки).
Балка згинається більше, якщо її розмістити рівно, ніж на полі. Дійсно, висота балки надає більший опір вигину, ніж її ширина. Принцип однаковий для лука: для однакової маси товстий лук буде потужнішим, ніж плоский лук.
Тому для обмеження ваги лука корисно обробляти його з максимально вузьким відділенням гілки. Таким чином, дуга квадратного або D-перерізу буде легшою, ніж плоска стрілка тієї ж потужності.
З іншого боку, ми побачимо, що сплощений переріз дозволяє зменшити напруження в деревині, що зменшує хорду і дозволяє зменшити довжину дуги. Отже, ці дві характеристики скасовують перевагу секції довгого лука.
Підводячи підсумок, залежно від використовуваного виду, корисно буде знайти мінімальну ширину гілки, АЛЕ, що дозволяє уникнути відстеження рядків.
ПРИНЦИП 4 - Чим ближче маса до кінців, тим більше втрата швидкості.
Якщо коваль візьме масу в один кілограм на кінці 25-сантиметрової рукоятки, він вдарить швидше, ніж якщо ту саму масу покласти на 50-сантиметрову ручку. Принцип буде однаковим для дуги, якщо додати, наприклад, свинцеву вагу:
> 1 унція, поміщена на ляльок> втрата 7 кадрів в секунду (фути в секунду)
> 1 унція, розміщена посередині гілки> втрата 1 кадр/с
> 1 унція, розміщена близько до ручки> Без втрат.
Отже, втрата швидкості стрілки експоненціальна до відстані між цією вагою та центром дуги. Як результат, втрата швидкості буде менш важливою для коротких дуг, ніж для довгих дуг.
Цей принцип є основою роботи будівельника дуги, оскільки він передбачає розподіл напружень в деревині по всій гілці, щоб максимально зменшити її вагу. Це називається «кущіння». Тому потрібно буде підійти до ідеального кущіння, щоб зменшити вагу лука та вдосконалити кінці. (див. наступну сторінку з цього приводу)
Цей принцип має ще 2 прямі наслідки:
> Вага ляльок повинна бути якомога меншою, уникаючи ризику поломки (уникайте занадто великих шишок, тим більше, що ріг важче деревини)
> Шукайте перетин та форму гілки, яка максимально обмежує “мертву вагу”. (див. наступні сторінки на цю тему)
ПРИНЦИП 5 - Дуга середньої довжини є найшвидшою
Коротка дуга зберігає менше енергії, але вивільняє її краще, тоді як довга дуга зберігає більше, але втрачає набагато більше при стрільбі (маса гілок). Тому найшвидша дуга знаходиться між ними.
Тім Бейкер зробив кілька дуг 50 # @ 28 ”з однаковим відстеженням акордів (і без особливої кривизни), щоб з’ясувати, яка довжина була б ідеальною для лука:
Ідеальний розмір для 28-дюймового прямого носа дишля - 66 ″ - 67 ″ (між ляльками)
Понад цю довжину (67 ″) дуга досить швидко і досить стабільно втрачає швидкість, залежно від її розміру. У той час як коротка стрілка навряд чи втрачає швидкість до 2-х розтяжки (56 "), а потім опускається для дуг менше 56".
Багато будівельників арок вважають мінімальний розмір арки вдвічі більшим за довжину витяжки, тому Тім Бейкер доводить протилежне, але це призводить до дуже тонких розгалужених арок, які неефективні в тесті. Для довгого лука вдвічі більша нічия - це вже великий ризик поломки.
Однак довгий лук приємніше стріляти, має набагато менший ризик слідування або поломки струни і є більш точним. Однак коротку дугу легше обробляти в свердлі. Ці випробування не беруть до уваги кривулину або конкретні кривизни, які дозволяють коротким дугам збільшити ефективність.
Вибір форми лука - це не все про швидкість стріли !
Ідеальний розмір також залежить від досяжності стрільця. Необхідно додати або відняти 2 дюйми довжини дуги для кожного дюйма різниці розширень:
24 "> 1м50
26 "> 1м60
28 "> 1м70
30 ''> 1м80
32 "> 1м90
Тести Тіма Бейкера показують, що використаний бензин не/мало змінює результати. Однак ми можемо звинуватити його в тому, що він міняв кілька даних під час випробування: використовувана порода деревини, але також, схоже, він використовував довгі луки для більших арок та плоскі луки для менших (це видно з ваги арки, яка зменшується до 66-68 ''). Це в будь-якому випадку виправдано, тому що, коли дуга коротка, внутрішні напруження більші, і лише сплощена ділянка відгалуження зможе протистояти, особливо без занадто великої кількості слідів.
Якби випробування проводились лише на плоских луках, то, швидше за все, ефективність знизиться ще швидше після 67 ''. Якби тест проводився лише з довгими луками, то відстеження акордів, безумовно, призвело б до перекосу результатів для коротших дуг (а дуги менше 1m60, безумовно, порушили б).
ПРИНЦИП 6 - Чим світліша стріла, тим більше енергії від лука повертається до неї
Вага стріли є першим фактором збільшення швидкості, але мало впливає на форму лука.
Однак для стрільби важкою стрілою більше підійде міцний лук, занадто легкий лук витратить багато енергії на його відправлення. Але це головним чином впливає на вибір потужності лука. Ось чому англійські довгі луки повинні були бути дуже потужними, щоб відправляти дуже важкі стріли (важкий сталевий наконечник був зроблений з попелу).
Ви не б'єте бейсбольний м'яч ключкою для гольфу ... або м'яч для гольфу битою! Ось чому стріла повинна бути пристосована до лука та до лучника (див. Статтю на цю тему).
ПРИНЦИП 7 - Маса та еластичність мотузки мають певний вплив
Стрілка втрачає приблизно 1 pfs (фути в секунду) за 20 зерен (1,3 г) додатково до струни.
Маса струни на цих кінцях незначна (ніби її додали до ляльок лука), тоді як маса в центрі струни має більше значення (ніби її додали до стрілки).
Підкріплення на петлях мотузки не зменшують швидкості стрілки, тоді як металеві кільця або великий наріз зменшують швидкість стрілки значно.
Еластичність струни також поглинає багато енергії (нейлонова струна втрачає 10 кадрів в секунду на стрілці). Також бажано затягнути мотузки до межі їх опору, щоб назавжди усунути будь-яку еластичність.
Отже, ідеальна мотузка буде не дуже еластичною і матиме цікаве співвідношення опору/щільності:
> Швидкий політ та інші сучасні струни (найкращі, але не дуже придатні для дерев’яних луків, ризик зламати лук через занадто сильний удар - відсутність еластичності взагалі),
> Dacron (ідеально підходить для традиційних луків, але менш "історичний")
> Білизна, коноплі та кропива (дуже добре)
> Шовк і сухожилля (добре) ... Але можна використовувати інші рослинні або тваринні волокна (кишки, шкіра ...)