Pfeil und Bogen

Im einfachsten Sinne ist ein Bogen ein langer, flexibler Stab; Eine kürzere Schnur ist an den beiden Enden des Stabes befestigt, wodurch sich der Stab verbiegt. Ein Pfeil ist ein Schaft mit federartigen Flügeln an einem Ende, das eingekerbt ist, und einem spitzen Kopf am anderen Ende. Das gekerbte Ende des Pfeils ist gegen die Sehne montiert, wobei sich der spitze Kopf knapp über den Bogen hinaus erstreckt. Mit einer Hand gegen den Bogen und der anderen, die die Saite greift, zieht sich ein Bogenschütze an der Saite zurück und speichert potentielle Energie im Bogen. Wenn der Bogenschütze die Saite loslässt, wird diese potentielle Energie in kinetische Energie umgewandelt, die dem Pfeil verliehen wird und ihn plötzlich und schnell vorwärts treibt. Bögen werden hauptsächlich für die Jagd und für das Zielschießen verwendet.

Hintergrund

Archäologen glauben, dass Jäger bereits vor 50.000 Jahren Pfeil und Bogen benutzten. Indigene Völker verwendeten solche Waffen in allen Teilen der Welt außer Australien. Neben der Jagd und Kriegsführung wurden Pfeil und Bogen in alten Kulturen Ägyptens, Chinas und Indiens für den Sport eingesetzt.

Ursprünglich wurden Bögen aus jedem federnden Material hergestellt, einschließlich Bambus sowie verschiedenen Holzarten, und die Bogensehnen bestanden aus Tierdarm. Indianische und asiatische Bogenmacher machten unabhängig voneinander eine wichtige Neuerung, als sie die Waffe verstärkten, indem sie die Sehne (Sehne) auf die Rückseite des Bogens (die dem Ziel zugewandte Seite) klebten. Der zusammengesetzte Bogen (einer aus drei oder mehr Schichten unterschiedlicher Substanzen) wurde vor 4.500 Jahren von mehreren Kulturen in Zentral-, Nord- und Südwestasien erfunden. Die Technik beinhaltete die Verstärkung des Bogenrückens mit bis zu drei Schichten geschredderter Sehnen, die mit Klebstoff gemischt waren, und die Verstärkung des Bogens (die dem Bogenschützen zugewandte Seite) mit einer aufgeklebten Schicht Tierhorn. Nordeuropäer verwendeten eine andere Methode, um Bögen zu verstärken; zu Beginn des vierten Jahrhunderts n. Chr. , sie klebten einen Rücken des Splintholzes zu einem Gesicht des Kernholzes (dichtes Holz, das vom nicht lebenden Kern eines Baumes genommen ist).

Pfeile, die normalerweise aus Holzschäften bestanden, wurden mit Pfeilspitzen aus Hartholz, Knochen, Horn, Feuerstein, Bronze oder (schließlich) Stahl gekippt. In Indien experimentierten Waffenhersteller weitgehend mit Eisen und Stahl und produzierten im dritten Jahrhundert v. Chr. einen Ganzmetallpfeil. Obwohl es wahrscheinlich ist, dass sie zu dieser Zeit auch Metallbögen herstellten, wurden Stahlbögen erst im siebzehnten Jahrhundert in Indien wirklich populär.

Bogenschießen (mit einem Bogen, um Pfeile zu schießen) war ein dominierendes Mittel der Kriegsführung (mit Standardbögen, die mechanisch unterstützten Armbrüsten im Allgemeinen überlegen waren) bis zum späten sechzehnten Jahrhundert, als Schusswaffen praktisch wurden. Seitdem haben sich Jagd und Zielschießen als Hauptaktivitäten im Bogenschießen entwickelt.

Von 1929 bis 1946 untersuchten sieben Bogenschützen, die auch Wissenschaftler oder Ingenieure waren, die Leistung von Ausrüstungsdesigns und Materialien mit Techniken wie Hochgeschwindigkeitsfotografie. Sie veröffentlichten ihre Ergebnisse in verschiedenen Zeitschriften, und 1947 gaben drei von ihnen eine Sammlung dieser Artikel heraus und nannten das Buch Archery: The Technical Side. Diese experimentellen und mathematischen Analysen der Bogendynamik legten den Grundstein für die ersten signifikanten Verbesserungen im Bogenschießausrüstungsdesign seit dem Mittelalter. Zu den Innovationen, die nach dem Zweiten Weltkrieg auftauchten, gehörten die Verwendung neuer Materialien wie Kunststoffe und Glasfaser, und Modifikation des Griffabschnitts des Bogens, um einem Pistolengriff zu ähneln.

Design

Der grundlegendste Bogentyp, der als Langbogen bezeichnet wird, besteht aus einem im Wesentlichen geraden Schaft. Zusätzliche Kraft und Stabilität werden durch gebogene Bögen erreicht, die permanente Kurven haben, die den Bogenrücken an jedem Ende konkav machen. Noch mehr Leistung kann mit einem Compoundbogen erreicht werden, einem mechanisch unterstützten Gerät, das die Sehne an einem Riemenscheibensystem anstatt an den Bogenspitzen befestigt.

Ein gebogener Bogen besteht aus drei Teilen — zwei flexiblen Gliedmaßen, die sich von gegenüberliegenden Enden eines starren Risers erstrecken. Die bogen der gesamtlänge kann 50-70 in (125-175 cm). Die riser, die ist über 20 in (50 cm) lange, bietet eine komfortable handgriff und eine leiste, auf die die pfeil ruht vor release. Die Gliedmaßen können dauerhaft am Steigrohr befestigt sein, oder sie können abnehmbar sein, So dass der Bogenschütze den Bogen auseinander nehmen kann, um den Transport und die Lagerung zu erleichtern, oder Gliedmaßen mit unterschiedlichen Betriebseigenschaften austauschen kann.

Rohstoffe

Wenn ein Bogen aus einem einzigen Stück Holz besteht, kann er sich vor Feuchtigkeit verziehen oder bei kaltem Wetter brüchig werden. Es kann sich auch dauerhaft in die gebogene Form verformen, die beim Bespannen des Bogens erreicht wird (die Bogensehne ist an beiden Enden befestigt und biegt den Bogen). In diesem Fall nimmt die Federkraft des Bogens ab und er verliert an Kraft. Die Herstellung von Bögen aus Glasfaser löst einige dieser Probleme, jedoch mit reduzierten Leistungsmerkmalen. Die besten Ergebnisse werden mit Verbundwerkstoffen erzielt, die durch Zusammenkleben von Schichten aus verschiedenen Hölzern, Glasfaser oder Kohlefaser gebildet werden. Zu den Hölzern, die üblicherweise für Bögen verwendet werden, gehören rote Ulme, Ahorn, Zeder, Bambus und exotische Hölzer wie Bubinga.

Historisch gesehen wurden Bogensehnen aus Sehnen, gedrehtem Rohleder, Darm, Hanf, Flachs oder Seide hergestellt. Heute werden Saiten für hölzerne Langbögen oft aus Leinenfaden hergestellt. Compoundbögen können mit Stahldraht bespannt werden. Bogensehnen für beliebte recurved bögen sind in der regel aus Dacron, die erstreckt sich sehr wenig und trägt gut. Nylonfaden wird um die Bogensehne gewickelt, um sie an den Enden und in der Mitte zu verstärken, wo der Pfeil und die Finger des Bogenschützen die Schnur während des Schießens berühren.

Pfeile werden traditionell aus massiven Schäften aus Holz wie Esche, Ulme, Weide, Eiche, Zeder oder Sitka-Fichte hergestellt. Hohle Pfeilschäfte können aus modernen Materialien wie Aluminium, Glasfaser, Graphit oder Kohlefaser bestehen. Federn (üblicherweise aus Truthahnflügeln), die nahe einem Ende am Schaft montiert sind, bewirken, dass sich der Pfeil während des Fluges dreht und seinen Weg stabilisiert. Aufgrund der besseren Haltbarkeit und Feuchtigkeitsbeständigkeit sind Flügel aus Kunststoff oder geformtem Gummi für diesen Zweck beliebter geworden als Naturfedern. Eine Nocke (ein Kunststoffstück, das gerillt ist, um um die Bogensehne zu passen) ist am hinteren Ende des Pfeils befestigt. Pfeilspitzen, die historisch aus Feuerstein, Knochen, Horn, Bronze oder Hartholz hergestellt wurden, bestehen heute üblicherweise aus Stahl. Sie können zwei bis sechs hervorstehende Klingen haben, oder sie können einfach die Welle zu einem abgerundeten oder spitzen Ende bringen.

Der Herstellungsprozess

Der Bogen

Die folgenden Absätze beschreiben den Aufbau eines gebogenen Bogens mit fest angebrachten Gliedmaßen.

• 1 Verschiedene Materialien werden für die Schichten der Gliedmaßen in Rechtecke geschnitten. Holzschichten werden in der gewünschten Farbe gefärbt. Kleber wird aufgetragen und die Schichten werden in der richtigen Reihenfolge gestapelt.
• 2 Der mehrschichtige Schenkelabschnitt wird auf einer Form montiert, die seine endgültige Krümmung bestimmt. Während an der Form befestigt, wird das Glied in einem Ofen bei 180 ° F (80 ° C) für sechs Stunden gehärtet.
• 3 Das Steigrohr besteht aus einem massiven Aluminiumblock oder einem Block, der durch Laminieren verschiedener Holzschichten gebildet wird. Nach dem Schneiden des Blocks auf einen Grundriss seiner endgültigen Form werden Stifte in der Nähe der Enden des Steigrohrs eingeführt, um die Befestigung der Gliedmaßen zu ermöglichen.
  

  Ein typischer Bogen. Um eine Bogensehnenschlaufe zu bilden, kann die Saite entweder gespleißt oder gewebt werden.

• 4 In die Gliedmaßen werden Löcher gebohrt, um der Position der Stifte im Steigrohr zu entsprechen, und die Gliedmaßen werden vorübergehend am Steigrohr befestigt. Nachdem die Gelenke glatt geschliffen sind, werden die Gliedmaßen vom Steigrohr entfernt.
• 5 Mit einer Schablone markiert der Bogenmacher die Gliedmaßen zum Schneiden. Mit einer Motorsäge und einem Schleifer verjüngt und formt der Handwerker die Enden der Gliedmaßen aus ihrer ursprünglich rechteckigen Form. Die Enden der Gliedmaßen werden abgelegt, um Rillen zu bilden, in denen die Bogensehne montiert werden kann.
• 6 Der Bogenschütze beginnt mit dem Formen des Steigrohrs, indem er Abschnitte ausschneidet, um ein Regal zu bilden, auf dem der Pfeil ruhen kann, und um ein Sichtfenster bereitzustellen. Mit einer Motorsäge, einem Schleifer und einer Handraspel (Holzfeile) konturiert der Bowyer den Riser in eine Form, die angenehm zu greifen ist.
• 7 Die Schenkel werden am fertigen Steigrohr befestigt und eingeklebt. Die endgültige Formgebung erfolgt an den Extremitätenspitzen. Der gesamte Bogen wird von Hand geschliffen und anschließend mit einer Schutzschicht aus klarem Epoxid versehen.
  

  Während der Bogenherstellung wird der Schenkel auf einer Form montiert, die seine endgültige Krümmung bestimmt. Während der Befestigung an der Form wird das Glied bei hoher Temperatur ausgehärtet und das Steigrohr wird dann mit Stiften am Bogen befestigt.

Die bowstring

Obwohl hergestellt bowstrings sind verfügbar, einige bogenschießen enthusiasten bevorzugen zu machen ihre eigenen.

• 8 Die Anzahl der benötigten Fadenstränge wird bestimmt. Dies hängt von der Stärke des verwendeten Fadens und dem Zuggewicht (Stärke) des Bogens ab. Das Bündel von Strängen ist in drei gleiche Sätze unterteilt, und jeder Satz ist mit Bienenwachs beschichtet (vielleicht mit zusätzlichem Harz). Die Litzensätze werden dann durch Verdrehen und Verweben zu einer Schnur geformt.
• 9 Wenn genügend Schnur gebildet wurde, wird eine Schlaufe gebildet, indem das Ende der Schnur herumgeführt und in den neuen Abschnitt, der geschnürt wird, gespleißt oder gewebt wird. Wenn die gewünschte Länge der Bogensehne fast erreicht ist, wird die Saite vorgestreckt, indem sie an der Anfangsschlaufe aufgehängt wird, während ein Gewicht am freien Ende befestigt wird. Die Länge wird dann neu bewertet, und die Aufzeichnung wird fortgesetzt, bis die gewünschte Länge erreicht ist. Das Bilden einer weiteren Schleife beendet die Saite.
• 10 „Servieren“ wird angewendet, indem Nylonfaden um einen 10-Zoll-Abschnitt (25 cm) in der Mitte der Bogensehne und einen 5-Zoll-Abschnitt (13 cm) in der Nähe jeder Endschlaufe gewickelt wird. Eine Verstärkung, die als Nockpunkt bezeichnet wird und aus Gummi oder Kunststoff besteht, wird an der Stelle angebracht, an der die Pfeile an der Schnur befestigt werden.

Der Pfeil

Die folgenden Schritte beschreiben, wie Holzpfeile hergestellt werden.

• 11 Eine „zwei mal vier“ (2 in dick und 4 in breit) aus geeignetem Holz wird ausgewählt, um sicherzustellen, dass die Maserung des Holzes so nah wie möglich an der Länge des Brettes verläuft. Es wird ein Abschnitt geschnitten, der etwa 7,5 cm (3 Zoll) länger ist als die geplante Pfeillänge. Mit einem schweren Messer oder einer Axt wird das Brett einseitig gespalten, um eine Kante zu bilden, die wirklich entlang der Maserung des Holzes verläuft.
• 12 Nach der Spaltkante werden quadratische Rohlinge gesägt, die etwas größer als der gewünschte Wellendurchmesser sind. Bei Bedarf können die Rohlinge durch Erhitzen und Biegen begradigt werden.
  

  Der Pfeil besteht typischerweise aus Holz und ist mit Polyurethan und Farbe beschichtet. Getrimmte Federn oder Kunststoffschaufeln werden in einem Muster parallel zum Schaft, spiralförmig (in einer geraden Linie diagonal zum Schaft) oder spiralförmig (in einer Kurve, die parallel zum Schaft beginnt und endet) auf den Schaft zwischen der Haube und der Nocke geklebt. Auf dem Schaft ist eine Pfeilspitze montiert. Die Form des Kopfes wird durch den Zweck bestimmt, für den der Pfeil verwendet wird — Zielschießen oder Jagen bestimmter Tierarten.

• 13 Jede Seite des Rohlings ist gehobelt, um seine Glätte und Geradheit zu gewährleisten. Dann werden die vier Ecken zu einem achteckigen Stab gehobelt. Wieder sind die Ecken gehobelt. Abschließend wird der Schaft zu einem runden Dübel geschliffen.
• 14 In ein Ende des Pfeilschafts wird eine Nocke oder ein Schlitz geschnitten. Alternativ kann das Ende des Schafts in eine Kunststoffnocke eingesetzt werden.
• 15 Der Schaft ist mit Polyurethan oder Lack beschichtet. Cresting (Farbbänder, die den Besitzer oder Hersteller des Pfeils identifizieren) wird um den Schaft herum angebracht.
• 16 Der Pfeil wird befiedert, indem getrimmte Federn oder Kunststoffschaufeln auf den Schaft zwischen der Haube und der Nocke geklebt werden. Diese echten oder künstlichen Federn können parallel zum Schaft, spiralförmig (in einer geraden Linie diagonal zum Schaft) oder spiralförmig (in einer Kurve, die parallel zum Schaft beginnt und endet) aufgebracht werden. Normalerweise werden drei Federn angebracht, von denen eine direkt vom Bogen weg zeigt, wenn der Pfeil zum Schießen montiert wird. Dies wird die Hahnenfeder genannt, und die anderen beiden werden Schaftfedern genannt.
• 17 Auf dem Schaft ist eine Pfeilspitze montiert. Die Form des Kopfes wird durch den Zweck bestimmt, für den der Pfeil verwendet wird — Zielschießen oder Jagen bestimmter Tierarten.

Die Zukunft

Aufbauend auf dem in den 1930er Jahren begonnenen analytischen Ansatz verfeinern moderne Forscher mathematische Modelle, die die Leistung von Bögen beschreiben, um mögliche Designänderungen zu bewerten. Neben der Variation der Größe und Form von Bogenkomponenten experimentieren Bogenbauer auch mit neuen Materialien. Beispielsweise bietet mindestens ein Hersteller jetzt Gliedmaßen an, die mit einer Kernschicht aus syntaktischem Schaumstoff hergestellt sind (einem hochfesten Material mit geringer Dichte, das aus Epoxidharz und mikroskopisch kleinen Glasperlen besteht, die gegossen und bearbeitet werden können).

Einige Bogenschützen verwenden Aufsätze an ihren Bögen, um ihre Leistung zu verbessern, und die Hersteller entwickeln immer ausgefeiltere Modelle solcher Zubehörteile. Zum Beispiel ist jetzt ein elektronisches Visiergerät verfügbar, das Bogenschützen nicht nur dabei hilft, ihr Ziel auf ein Ziel zu richten, sondern auch als Entfernungsmesser mit digitaler Anzeige fungiert. Neue Designs werden auch für Stabilisatoren entwickelt, die an Stangen montiert sind, die sich von der Rückseite des Bogens nach außen erstrecken. Diese Stabilisatoren bestehen aus Gewichten oder hydraulischen Dämpfungsvorrichtungen (bewegliche Gewichte, die in einem flüssigkeitsgefüllten Zylinder eingeschlossen sind), die ein Verdrehen des Bogens während des Schießens verhindern, indem sie einen Teil des Stoßes absorbieren, wenn die Sehne gelöst wird.