Łuk i strzała

w najprostszych słowach łuk to długi, elastyczny kij; krótszy sznurek jest przymocowany do dwóch końców kija, powodując zginanie kija. Strzała to wał z łopatkami typu piórkowego w pobliżu jednego końca, który jest karbowany, a spiczasta głowa na drugim końcu. Karbowany koniec strzały jest zamontowany na cięciwie, ze spiczastą głową rozciągającą się tuż za dziobem. Z jedną ręką przymocowaną do łuku, a drugą trzymającą sznurek, łucznik odciąga sznurek, magazynując potencjalną energię w dziobie. Kiedy łucznik uwalnia strunę, ta energia potencjalna jest przekształcana w energię kinetyczną, która jest przekazywana strzałce, napędzając ją do przodu nagle i szybko. Łuki są używane głównie do polowań i strzelania do celu.

Tło

archeolodzy uważają, że myśliwi używali łuków i strzał już 50 000 lat temu. Rdzenni mieszkańcy używali takiej broni w każdej części świata z wyjątkiem Australii. Oprócz polowań i działań wojennych, łuki i strzały były używane do sportu w starożytnych kulturach Egiptu, Chin i Indii.

pierwotnie kokardki były wykonane z dowolnego sprężystego materiału, w tym z bambusa, a także z różnych rodzajów drewna, a cięciwy z jelit zwierzęcych. Rdzenni amerykańscy i Azjatyccy producenci łuków niezależnie dokonali ważnej innowacji, gdy wzmocnili Broń poprzez przyklejenie ścięgna zwierzęcego (ścięgna) do tylnej części łuku (strona skierowana do celu). Łuk kompozytowy (jeden złożony z trzech lub więcej warstw odmiennych substancji) został wynaleziony przez kilka kultur w Środkowej, Północnej i południowo-zachodniej Azji aż 4500 lat temu. Technika polegała na wzmocnieniu pleców dziobu do trzech warstw rozdrobnionych ścięgien zmieszanych z klejem, oraz wzmocnieniu lica dziobu (strona zwrócona ku łucznikowi) przyklejoną warstwą rogu zwierzęcego. Północni Europejczycy używali innej metody do wzmacniania łuków; na początku IV wieku n. e. , wiązali grzbiet bieli z licem twardzieli (gęste Drewno pobrane z nieżyjącego rdzenia drzewa).

strzały, które zwykle były wykonane z drewnianych wałów, były zakończone grotami strzał w kształcie twardego drewna, kości, rogu, krzemienia, brązu lub (ostatecznie) stali. W Indiach wytwórcy broni eksperymentowali szeroko z żelazem i stalą, i wyprodukowali całkowicie metalową strzałę w trzecim wieku pne chociaż jest prawdopodobne, że wykonali również metalowe łuki w tym czasie, dopiero w XVII wieku stalowe łuki naprawdę stały się popularne w Indiach.

Łucznictwo (przy użyciu łuku do strzelania z łuku) było dominującym środkiem walki (ze standardowymi łukami, które okazały się ogólnie lepsze od Kusz wspomaganych mechanicznie) aż do końca XVI wieku, kiedy broń palna stała się praktyczna. Od tego czasu polowanie i strzelanie do celu rozwinęły się jako główne działania w łucznictwie.

w latach 1929-1946 siedmiu łuczników, którzy byli również naukowcami lub inżynierami, badało wydajność projektów sprzętu i materiałów przy użyciu technik takich jak fotografia szybkobieżna. Swoje odkrycia publikowali w różnych czasopismach, a w 1947 r. trzej z nich redagowali zbiór tych artykułów, nazywając książkę Archery: the Technical Side. Te eksperymentalne i matematyczne analizy dynamiki łuku położyły podwaliny pod pierwsze znaczące ulepszenia w projektowaniu sprzętu łuczniczego od średniowiecza. Wśród innowacji, które pojawiły się po ii wojnie światowej, było zastosowanie nowych materiałów, takich jak Tworzywa sztuczne i włókno szklane, oraz modyfikacja sekcji chwytu dziobu, aby przypominał uchwyt pistoletowy.

konstrukcja

najbardziej podstawowy rodzaj łuku, zwany długim łukiem, powstaje z zasadniczo prostego wału. Dodatkową moc i stabilność uzyskują łuki rekurencyjne, które mają trwałe krzywe, które sprawiają, że grzbiet łuku jest wklęsły na każdym końcu. Jeszcze więcej mocy można uzyskać dzięki złożonemu dziobowi, mechanicznie wspomaganemu urządzeniu, które mocuje cięciwę do systemu kół pasowych, a nie do końcówek łuku.

łuk rekurencyjny składa się z trzech części—dwóch elastycznych kończyn rozciągających się od przeciwległych końców sztywnego pionu. Całkowita długość dzioba może wynosić 50-70 cali (125-175 cm). Dopalacz, który ma około 50 cm długości, zapewnia wygodny uchwyt i półkę, na której spoczywa strzała przed zwolnieniem. Kończyny mogą być trwale przymocowane do pionu lub mogą być zdejmowane, co pozwala łucznikowi na rozebranie łuku w celu ułatwienia transportu i przechowywania lub wymiany kończyn o różnych właściwościach operacyjnych.

surowce

gdy łuk jest wykonany z jednego kawałka drewna, łuk może się odkształcić przed wilgocią lub stać się kruchy w niskich temperaturach. Może również trwale odkształcić się w zakrzywiony kształt osiągnięty, gdy łuk jest nawleczony (cięciwa jest przymocowana do obu końców, zginając łuk). Kiedy tak się dzieje, sprężystość łuku zmniejsza się i traci moc. Wykonywanie łuków z włókna szklanego rozwiązuje niektóre z tych problemów, ale o obniżonej charakterystyce wydajności. Najlepsze wyniki uzyskuje się z materiałów kompozytowych, które są tworzone przez klejenie warstw różnych drewna, włókna szklanego lub włókna węglowego. Wśród lasów powszechnie używanych do łuków są Czerwony wiąz, klon, cedr, bambus i egzotyczne lasy, takie jak bubinga.

historycznie, cięciwa zostały wykonane ze ścięgna, skręcony rawhide, jelita, konopi, lnu lub jedwabiu. Obecnie struny do drewnianych długopisów są często wykonane z lnianej nici. Łuki złożone mogą być nawleczone drutem stalowym. Cięciwa do popularnych łuków rekurencyjnych jest zwykle wykonana z dakronu, który rozciąga się bardzo mało i dobrze się nosi. Nylonowa nić jest owinięta wokół cięciwy, aby wzmocnić ją na końcach i pośrodku, gdzie strzała i palce łucznika stykają się ze sznurkiem podczas strzelania.

strzały tradycyjnie wykonywano z litych trzonów drewna, takich jak jesion, wiąz, wierzba, Dąb, cedr lub świerk Sitka. Wydrążone wały strzałkowe mogą być wykonane z nowoczesnych materiałów, takich jak aluminium, włókno szklane, grafit lub włókno węglowe. Pióra (zwykle od skrzydeł indyka) zamontowane na wale w pobliżu jednego końca powodują, że strzałka wiruje podczas lotu, stabilizując swoją drogę. Ze względu na lepszą trwałość i odporność na wilgoć łopatki wykonane z tworzywa sztucznego lub formowanej gumy stały się bardziej popularne niż naturalne pióra do tego celu. Nock (plastikowy kawałek, który jest rowkowany, aby zmieścić się wokół cięciwy) jest przymocowany do tylnego końca strzałki. Groty strzał, które były historycznie wykonane z krzemienia, kości, rogu, brązu lub twardego drewna, są obecnie powszechnie wykonane ze stali. Mogą mieć od dwóch do sześciu wystających ostrzy lub mogą po prostu doprowadzić wał do zaokrąglonego lub spiczastego końca.

proces wytwarzania

łuk

poniższe akapity opisują budowę łuku rekurencyjnego z trwale przymocowanymi kończynami.

• 1 Różne materiały są cięte w prostokąty dla warstw kończyn. Warstwy drewna barwione są na pożądany kolor. Nakładany jest klej, a warstwy układane są w odpowiedniej kolejności.
• 2 wielowarstwowa sekcja kończyny jest zamontowana na formie, która określi jej ostateczną krzywiznę. Przytwierdzona do formy kończyna jest utwardzana w piecu w temperaturze 80° C (180° F) przez sześć godzin.
• 3 dopalacz wykonany jest z litego bloku aluminium lub bloku utworzonego przez laminowanie różnych warstw drewna. Po przycięciu bloku do podstawowego zarysu jego ostatecznego kształtu, kołki są wkładane w pobliżu końców pionu, aby umożliwić mocowanie kończyn.
  

  typowy łuk. W celu utworzenia pętli cięciwy, ciąg może być splecione lub tkane.

• 4 otwory są wywiercone w kończynach, aby dopasować położenie szpilek w pionie, a kończyny są tymczasowo przymocowane do pionu. Po gładkim szlifowaniu stawów kończyny są usuwane z pionu.
• 5 używając szablonu, bowyer (bow maker) zaznacza kończyny do cięcia. Za pomocą piły mechanicznej i szlifierki rzemieślnik zwęża i kształtuje końce kończyn z ich pierwotnie prostokątnego kształtu. Końce kończyn są składane do rowków, w których można zamontować cięciwy.
• 6 bowyer zaczyna kształtować dopalacz, wycinając sekcje, tworząc półkę, na której może spoczywać strzała i zapewniając okno obserwacji. Za pomocą piły mechanicznej, szlifierki i ręcznego pilnika (pilnika do drewna) bowyer konturuje dopalacz w kształt, który będzie wygodny do chwytania.
• 7 kończyny są przymocowane do gotowego pionu i przyklejone na miejscu. Ostateczne kształtowanie odbywa się na kończynach. Cały łuk jest szlifowany ręcznie, a następnie wykończony ochronną powłoką z przezroczystego żywicy epoksydowej.
  

  podczas produkcji łuku kończyna jest montowana na formie, która określi jej ostateczną krzywiznę. Podczas przymocowania do formy kończyna jest utwardzana w wysokiej temperaturze, a dopalacz jest następnie mocowany do łuku za pomocą szpilek.

cięciwa

chociaż produkowane cięciwa są dostępne, niektórzy entuzjaści łucznictwa wolą zrobić własne.

• 8 określa się liczbę potrzebnych nici. Zależy to od wytrzymałości używanego gwintu i ciężaru (siły) łuku. Wiązka nici jest podzielona na trzy równe zestawy, a każdy zestaw jest pokryty woskiem pszczelym (być może z dodatkiem żywicy). Zestawy pasm są następnie formowane w sznurek, skręcając i tkając je razem.
• 9 gdy uformowana zostanie wystarczająca ilość Sznurka, powstaje pętla przez doprowadzenie końca sznurka i splatanie lub tkanie go w nowej sekcji, która jest sznurowana. Gdy żądana długość cięciwy jest prawie osiągnięty, ciąg jest wstępnie rozciągnięty przez powieszenie go z początkowej pętli podczas dołączania wagi do wolnego końca. Długość jest następnie ponownie oceniana, a kording trwa aż do osiągnięcia pożądanej długości. Formowanie kolejnej pętli kończy ciąg.
• 10″ serwowanie ” jest nakładane przez owinięcie nici nylonowej wokół sekcji 10-in (25-cm) w środku cięciwy i sekcji 5-in (13-cm) w pobliżu każdej pętli końcowej. Wzmocnienie zwane punktem nocking, który jest wykonany z gumy lub tworzywa sztucznego, jest przymocowany w miejscu, w którym strzały będą zamontowane na sznurku.

strzałka

poniższe kroki opisują sposób wykonywania drewnianych strzałek.

• 11 dobiera się” dwa na cztery ” (2 grubości i 4 szerokości) odpowiedniego drewna, upewniając się, że ziarno drewna przebiega jak najbliżej długości deski. Wycinka jest o około 3 cale (7,5 cm) dłuższa niż planowana długość strzałki. Używając ciężkiego noża lub siekiery, deska jest dzielona z jednej strony, tworząc krawędź, która naprawdę biegnie wzdłuż ziarna drewna.
• 12 Po podzielonej krawędzi piłuje się kwadratowe półfabrykaty, które są nieco większe niż pożądana Średnica wału. W razie potrzeby półfabrykaty można wyprostować, ogrzewając je i zginając.
  

  strzałka jest zwykle wykonana z drewna i pokryta poliuretanem i farbą. Przycięte pióra lub plastikowe łopatki są przyklejone do wału między szczeliną a Nockiem w wzór równoległy do wału, spiralny (w prostej linii ukośnej do wału) lub spiralny (w krzywej, która zaczyna się i kończy równolegle do wału). Grot strzał jest zamontowany na wale. Kształt głowy zależy od celu, do którego zostanie użyta strzała—strzelanie do celu lub polowanie na określone typy zwierząt.

• 13 każda strona blanku jest strugana, aby zapewnić jego gładkość i prostoliniowość. Następnie cztery rogi są strugane, tworząc ośmiokątny pręt. Ponownie, narożniki są strugane. Na koniec wał jest szlifowany, tworząc okrągły kołek.
• 14 nock lub gniazdo jest cięte na jeden koniec wału strzałki. Alternatywnie koniec wału można włożyć do plastikowego nocka.
• 15 wał jest pokryty poliuretanem lub lakierem. Cresting (paski koloru, które identyfikują właściciela lub producenta strzałki) jest stosowany wokół wału.
• 16 strzałę opina się przez przyklejenie przyciętych piór lub plastikowych łopatek do trzonu między szczeliną a Nockiem. Te prawdziwe lub sztuczne pióra mogą być nakładane równolegle do wału, spiralnie (w linii prostej ukośnej do wału) lub spiralnie (w krzywej, która zaczyna się i kończy równolegle do wału). Zwykle stosuje się trzy pióra, z których jedno będzie skierowane bezpośrednio od łuku, gdy strzała zostanie zamontowana do strzelania. Nazywa się to piórem koguta, a pozostałe dwa nazywane są piórami wału.
• 17 na wale zamontowano grot strzałki. Kształt głowy zależy od celu, do którego zostanie użyta strzała—strzelanie do celu lub polowanie na określone typy zwierząt.

przyszłość

opierając się na podejściu analitycznym rozpoczętym w latach 30., współcześni badacze udoskonalają modele matematyczne opisujące wydajność łuków w celu oceny możliwych zmian projektowych. Oprócz zmiany rozmiaru i kształtu elementów łuku, bowyers eksperymentuje również z nowymi materiałami. Na przykład co najmniej jeden producent oferuje teraz kończyny wykonane z rdzeniowej warstwy pianki syntaktycznej(materiał o wysokiej wytrzymałości i niskiej gęstości, złożony z żywicy epoksydowej i mikroskopijnych szklanych koralików, które można odlewać i obrabiać).

niektórzy łucznicy używają załączników na swoich łukach, aby poprawić swoje osiągi, a producenci opracowują coraz bardziej wyrafinowane modele takich akcesoriów. Na przykład teraz dostępne jest elektroniczne urządzenie obserwacyjne, które nie tylko pomaga łucznikom ustawić cel na celu, ale działa również jako dalmierz z cyfrowym wyświetlaczem. Opracowywane są również nowe projekty stabilizatorów montowanych na prętach rozciągających się na zewnątrz z tyłu dziobu. Stabilizatory te składają się z ciężarów lub hydraulicznych urządzeń tłumiących (ruchome ciężary zamknięte w cylindrze wypełnionym płynem), które pomagają zapobiegać skręcaniu łuku podczas strzelania, pochłaniając część wstrząsu po zwolnieniu cięciwy.