Arco y flecha

En términos simples, un arco es un pentagrama largo y flexible; una cuerda más corta está unida a los dos extremos del pentagrama, lo que hace que el pentagrama se doble. Una flecha es un eje con paletas tipo pluma cerca de un extremo, con muescas, y una cabeza puntiaguda en el otro extremo. El extremo con muescas de la flecha está montado contra la cuerda del arco, con la cabeza puntiaguda que se extiende justo más allá del arco. Con una mano apoyada contra el arco y la otra agarrando la cuerda, un arquero tira hacia atrás de la cuerda, almacenando energía potencial en el arco. Cuando el arquero libera la cuerda, esa energía potencial se convierte en energía cinética, que se imparte a la flecha, impulsándola hacia adelante de repente y rápidamente. Los arcos se utilizan principalmente para la caza y el tiro al blanco.

Antecedentes

Los arqueólogos creen que los cazadores usaban arcos y flechas hace 50.000 años. Los pueblos indígenas utilizan este tipo de armas en todas partes del mundo, excepto en Australia. Además de la caza y la guerra, los arcos y flechas se usaban para el deporte en las culturas antiguas de Egipto, China e India.

Originalmente, los arcos estaban hechos de cualquier material elástico, incluido el bambú, así como varios tipos de madera, y las cuerdas de los arcos estaban hechas de tripa de animal. Los fabricantes de arcos nativos americanos y asiáticos hicieron una innovación importante de forma independiente cuando reforzaron el arma pegando tendones (tendones) de animales a la parte posterior del arco (el lado que mira hacia el objetivo). El arco compuesto (uno hecho de tres o más capas de sustancias diferentes) fue inventado por varias culturas en Asia Central, Septentrional y sudoccidental hace 4.500 años. La técnica incluía reforzar la espalda del arco con hasta tres capas de tendones triturados mezclados con pegamento, y fortalecer la cara del arco (el lado que mira hacia el arquero) con una capa pegada de cuerno de animal. Los europeos del Norte usaron un método diferente para fortalecer los arcos; a principios del siglo IV d. C. , estaban uniendo una parte posterior de albura a una cara de duramen (madera densa tomada del núcleo no vivo de un árbol).

Las flechas, que normalmente estaban hechas de ejes de madera, tenían puntas de flecha con forma de madera dura, hueso, cuerno, pedernal, bronce o (eventualmente) acero. En la India, los fabricantes de armas experimentaron ampliamente con hierro y acero, y produjeron una flecha completamente metálica durante el siglo III a.C. Aunque es probable que también fabricaran arcos de metal en ese momento, no fue hasta el siglo XVII que los arcos de acero realmente se hicieron populares en la India.

El tiro con arco (usando un arco para disparar flechas) fue un medio de guerra dominante (con arcos estándar que demostraron ser generalmente superiores a las ballestas asistidas mecánicamente) hasta finales del siglo XVI, cuando las armas de fuego se hicieron prácticas. Desde entonces, la caza y el tiro al blanco se han desarrollado como las principales actividades en tiro con arco.

De 1929 a 1946, siete arqueros que también eran científicos o ingenieros estudiaron el rendimiento de los diseños de equipos y materiales utilizando técnicas como la fotografía de alta velocidad. Publicaron sus hallazgos en varias revistas, y en 1947, tres de ellos editaron una colección de estos artículos, llamando al libro Tiro con arco: El lado técnico. Estos análisis experimentales y matemáticos de la dinámica del arco sentaron las bases para las primeras mejoras significativas en el diseño de equipos de tiro con arco desde la Edad Media. Entre las innovaciones que aparecieron después de la Segunda Guerra Mundial se encontraban el uso de nuevos materiales como plásticos y fibra de vidrio, y la modificación de la sección de empuñadura del arco para parecerse al mango de una pistola.

Diseño

El tipo más básico de arco, llamado arco largo, está formado por un eje esencialmente recto. Potencia y estabilidad adicionales se logran mediante arcos recurvados, que tienen curvas permanentes que hacen que la espalda del arco sea cóncava en cada extremo. Se puede lograr aún más potencia con un arco compuesto, un dispositivo asistido mecánicamente que conecta la cuerda del arco a un sistema de poleas en lugar de a las puntas del arco.

Un arco recurvado consta de tres partes: dos extremidades flexibles que se extienden desde los extremos opuestos de un elevador rígido. La longitud total del arco puede ser de 50-70 pulgadas (125-175 cm). El elevador, que mide unos 50 cm (20 pulgadas) de largo, proporciona una cómoda empuñadura y una cornisa en la que descansa la flecha antes de soltarla. Las extremidades pueden estar permanentemente unidas al elevador, o pueden ser extraíbles, lo que permite al arquero desmontar el arco para facilitar el transporte y el almacenamiento o intercambiar extremidades con diferentes características operativas.

Materias primas

Cuando está hecho de una sola pieza de madera, un arco puede deformarse de la humedad o volverse frágil en clima frío. También puede deformarse permanentemente en la forma curva que se obtiene cuando se ensarta el arco (la cuerda del arco se une a ambos extremos, doblando el arco). Cuando esto sucede, la elasticidad del arco disminuye y pierde potencia. La fabricación de arcos de fibra de vidrio resuelve algunos de estos problemas, pero con características de rendimiento reducidas. Los mejores resultados se obtienen con materiales compuestos que se forman pegando capas de varias maderas, fibra de vidrio o fibra de carbono. Entre las maderas comúnmente utilizadas para arcos se encuentran el olmo rojo, el arce, el cedro, el bambú y maderas exóticas como la bubinga.

Históricamente, las cuerdas de arco se han hecho de tendones, cuero crudo retorcido, tripa, cáñamo, lino o seda. Hoy en día, las cuerdas para arcos largos de madera a menudo están hechas de hilo de lino. Los arcos compuestos se pueden ensartar con alambre de acero. Las cuerdas de arco para arcos recurvados populares generalmente están hechas de Dacron, que se estiran muy poco y se desgastan bien. El hilo de nylon se envuelve alrededor de la cuerda del arco para reforzarla en los extremos y en el centro, donde la flecha y los dedos del arquero entran en contacto con la cuerda durante el disparo.

Las flechas se han hecho tradicionalmente de vástagos sólidos de madera como fresno, olmo, sauce, roble, cedro o abeto Sitka. Los ejes de flecha huecos pueden estar formados por materiales modernos como aluminio, fibra de vidrio, grafito o fibra de carbono. Las plumas (comúnmente de alas de pavo) montadas en el eje cerca de un extremo hacen que la flecha gire durante el vuelo, estabilizando su trayectoria. Debido a una mejor durabilidad y resistencia a la humedad, las paletas hechas de plástico o caucho moldeado se han vuelto más populares que las plumas naturales para este propósito. Un nock (una pieza de plástico que está ranurada para caber alrededor de la cuerda del arco) está unido al extremo posterior de la flecha. Las puntas de flecha, que históricamente estaban hechas de pedernal, hueso, cuerno, bronce o madera dura, ahora están comúnmente hechas de acero. Pueden tener de dos a seis cuchillas sobresalientes, o simplemente pueden llevar el eje a un extremo redondeado o puntiagudo.

El proceso de fabricación

El arco

En los párrafos siguientes se describe la construcción de un arco recurvado con extremidades fijadas permanentemente.

• 1 Varios materiales se cortan en rectángulos para las capas de las extremidades. Las capas de madera se tiñen del color deseado. Se aplica pegamento y las capas se apilan en la secuencia adecuada.
• 2 La sección de extremidad de múltiples capas está montada en una forma que determinará su curvatura final. Mientras está unida a la forma, la extremidad se cura en un horno a 180° F (80° C) durante seis horas.
• 3 El elevador está hecho de un bloque sólido de aluminio o un bloque formado por laminación de varias capas de madera. Después de cortar el bloque hasta un contorno básico de su forma final, se insertan alfileres cerca de los extremos del elevador para permitir la fijación de las extremidades.
  

  Un arco típico. Para formar un lazo de cuerda, la cuerda puede empalmarse o tejerse.

• 4 Se perforan agujeros en las extremidades para que coincidan con la posición de los pasadores en el elevador, y las extremidades se unen temporalmente al elevador. Después de lijar las articulaciones, las extremidades se retiran del elevador.
• 5 Usando una plantilla, el bowyer (fabricante de arcos) marca las extremidades para cortar. Con una sierra eléctrica y una lijadora, el artesano afina y da forma a los extremos de las extremidades a partir de su forma rectangular original. Los extremos de las extremidades se liman para hacer surcos donde se puede montar la cuerda del arco.
• 6 El bowyer comienza a dar forma al elevador cortando secciones para formar un estante en el que pueda descansar la flecha y proporcionar una ventana de observación. Usando una sierra eléctrica, una lijadora y una escofina de mano (lima de madera), la bowyer contornea la canalización vertical en una forma que sea cómoda de agarrar.
• 7 Las extremidades se fijan al elevador terminado y se pegan en su lugar. La conformación final se realiza en las puntas de las extremidades. Todo el arco se lija a mano y luego se termina con una capa protectora de epoxi transparente.
  

  Durante la fabricación del arco, la extremidad se monta en una forma que determinará su curvatura final. Mientras está unido a la forma, la extremidad se cura a alta temperatura y el elevador se une al arco con alfileres.

La cuerda de arco

Aunque las cuerdas de arco fabricadas están disponibles, algunos entusiastas del tiro con arco prefieren hacer las suyas propias.

• 8 Se determina el número de hilos necesarios. Esto depende de la resistencia del hilo que se utiliza y del peso de tracción (fuerza) del arco. El paquete de hebras se divide en tres juegos iguales, y cada juego está recubierto con cera de abejas (tal vez con resina añadida). Los conjuntos de hilos se forman en un cordón retorciéndolos y tejiéndolos juntos.
• 9 Cuando se ha formado suficiente cable, se forma un bucle al llevar el extremo del cable alrededor y empalmar o tejerlo en la nueva sección que se está atando. Cuando la longitud deseada de la cuerda del arco está casi alcanzada, la cuerda se estira previamente colgándola del bucle inicial mientras sujeta un peso al extremo libre. La longitud es entonces reevaluada, y el cordón continúa hasta que se alcanza la longitud deseada. La formación de otro bucle remata la cuerda.
• 10″ Porciones » se aplican envolviendo hilo de nylon alrededor de una sección de 10 pulgadas (25 cm) en el centro de la cuerda del arco y una sección de 5 pulgadas (13 cm) cerca de cada bucle final. Un refuerzo llamado punto de enclavamiento, que está hecho de goma o plástico, se une en el punto donde se montarán las flechas contra la cuerda.

La flecha

Los siguientes pasos describen cómo se hacen las flechas de madera.

• 11 Se selecciona un» dos por cuatro » (2 de grosor y 4 de ancho) de madera apropiada, asegurándose de que la veta de la madera discurra lo más cerca posible de la longitud de la tabla. Se corta una sección que es de aproximadamente 7,5 cm (3 pulgadas) más larga que la longitud de la flecha planificada. Usando un cuchillo pesado o un hacha, la tabla se divide por un lado para formar un borde que verdaderamente recorre la veta de la madera.
• 12 Siguiendo el borde partido, se serran piezas en bruto cuadradas que son ligeramente más grandes que el diámetro del eje deseado. Si es necesario, los espacios en blanco se pueden enderezar calentándolos y doblándolos.
  

  La flecha generalmente está hecha de madera y recubierta de poliuretano y pintura. Plumas recortadas o paletas de plástico se pegan al eje entre la cresta y el nock en un patrón paralelo al eje, espiral (en una línea recta diagonal al eje) o helicoidal (en una curva que comienza y termina paralela al eje). Una punta de flecha está montada en el eje. La forma de la cabeza está determinada por el propósito para el que se utilizará la flecha: tiro al blanco o caza de tipos específicos de animales.

• 13 Cada lado del blank está cepillado para garantizar su suavidad y rectitud. Luego, las cuatro esquinas se planean para formar una varilla octogonal. Una vez más, las esquinas están planeadas. Finalmente, el eje se lija para formar un pasador redondo.
• 14 Un nock, o ranura, se corta en un extremo del eje de la flecha. Alternativamente, el extremo del eje se puede insertar en una clavija de plástico.
• 15 El eje está recubierto con poliuretano o barniz. Cresting (bandas de color que identifican al propietario o fabricante de la flecha) se aplica alrededor del eje.
• 16 La flecha se engancha pegando plumas recortadas o paletas de plástico al eje entre la cresta y el culatín. Estas plumas reales o artificiales se pueden aplicar paralelas al eje, en espiral (en una línea recta diagonal al eje) o helicoidales (en una curva que comienza y termina paralela al eje). Por lo general, se aplican tres plumas, una de las cuales se colocará directamente lejos del arco cuando se monte la flecha para disparar. Esto se llama pluma de gallo, y las otras dos se llaman plumas de eje.
• 17 Se monta una punta de flecha en el eje. La forma de la cabeza está determinada por el propósito para el que se utilizará la flecha: tiro al blanco o caza de tipos específicos de animales.

El futuro

Basándose en el enfoque analítico iniciado en la década de 1930, los investigadores modernos están refinando modelos matemáticos que describen el rendimiento de los arcos, con el fin de evaluar posibles cambios de diseño. Además de variar el tamaño y la forma de los componentes del arco, los bowyers también experimentan con nuevos materiales. Por ejemplo, al menos un fabricante ofrece ahora extremidades hechas con una capa central de espuma sintáctica (un material de alta resistencia y baja densidad, compuesto de resina epoxi y perlas de vidrio microscópicas que se pueden moldear y mecanizar).

Algunos arqueros utilizan accesorios en sus arcos para mejorar su rendimiento, y los fabricantes están desarrollando modelos cada vez más sofisticados de tales accesorios. Por ejemplo, ahora está disponible un dispositivo de observación electrónico que no solo ayuda a los arqueros a fijar su puntería en un objetivo, sino que también actúa como telémetro de pantalla digital. También se están desarrollando nuevos diseños para estabilizadores que se montan en varillas que se extienden hacia afuera desde la parte posterior del arco. Estos estabilizadores consisten en pesas o dispositivos de amortiguación hidráulica (pesas móviles encerradas en un cilindro lleno de líquido) que ayudan a evitar que el arco se tuerza durante el disparo al absorber parte del choque cuando se suelta la cuerda del arco.