arc și săgeată

în termeni simpli, un arc este un personal lung și flexibil; un șir mai scurt este atașat la cele două capete ale personalului, determinând îndoirea personalului. O săgeată este un arbore cu palete de tip pene lângă un capăt, care este crestat și un cap ascuțit la celălalt capăt. Capătul crestat al săgeții este montat pe coarda arcului, cu capul ascuțit extinzându-se chiar dincolo de arc. Cu o mână fixată pe arc și cealaltă apucând șirul, un arcaș trage înapoi pe șir, stocând energia potențială în arc. Când arcașul eliberează șirul, acea energie potențială este transformată în energie cinetică, care este împărtășită săgeții, propulsând-o înainte brusc și rapid. Arcurile sunt folosite în principal pentru vânătoare și pentru tir.

context

arheologii cred că vânătorii au folosit arcuri și săgeți încă de acum 50.000 de ani. Oamenii indigeni au folosit astfel de arme în fiecare parte a lumii, cu excepția Australiei. Pe lângă vânătoare și război, arcurile și săgețile au fost folosite pentru sport în culturile antice din Egipt, China și India.

inițial, arcurile erau făcute din orice material elastic, inclusiv bambus, precum și diferite tipuri de lemn, iar arcurile erau făcute din intestin animal. Producătorii de arcuri nativi americani și asiatici au făcut în mod independent o inovație importantă atunci când au întărit arma prin lipirea tendonului animal (tendon) în partea din spate a arcului (partea orientată spre țintă). Arcul compozit (unul format din trei sau mai multe straturi de substanțe diferite) a fost inventat de mai multe culturi din Asia Centrală, de Nord și de Sud-Vest, în urmă cu 4.500 de ani. Tehnica a inclus întărirea spatelui arcului cu până la trei straturi de tendon mărunțit amestecat cu lipici și întărirea feței arcului (partea orientată spre arcaș) cu un strat lipit de corn de animale. Nord-europenii au folosit o metodă diferită pentru a întări arcurile; până la începutul secolului al IV-lea d. HR. , legau un spate de alburn de o față de lemn de inimă (lemn dens luat din miezul ne-viu al unui copac).

săgețile, care erau în mod normal făcute din arbori de lemn, erau înclinate cu vârfuri de săgeată în formă de lemn de esență tare, OS, corn, silex, bronz sau (în cele din urmă) oțel. În India, producătorii de arme au experimentat pe scară largă fierul și oțelul și au produs o săgeată din metal în secolul al III-lea î.hr. deși este probabil că au făcut arcuri metalice și în acel moment, abia în secolul al XVII-lea arcurile de oțel au devenit cu adevărat populare în India.

tirul cu arcul (folosind un arc pentru a trage săgeți) a fost un mijloc dominant de război (cu arcuri standard dovedindu-se a fi în general superioare arbaletelor asistate mecanic) până la sfârșitul secolului al XVI-lea, când armele de foc au devenit practice. De atunci, vânătoarea și tirul țintă s-au dezvoltat ca activități principale în tir cu arcul.

din 1929-1946, șapte arcași care erau și oameni de știință sau ingineri au studiat performanța proiectelor de echipamente și a materialelor folosind tehnici precum fotografia de mare viteză. Ei și-au publicat descoperirile în diferite reviste, iar în 1947, trei dintre ei au editat o colecție a acestor articole, numind cartea tir cu arcul: partea tehnică. Aceste analize experimentale și matematice ale dinamicii arcului au pus bazele pentru primele îmbunătățiri semnificative în proiectarea echipamentelor de tir cu arcul de la Evul Mediu. Printre inovațiile apărute după cel de-al Doilea Război Mondial s-au numărat utilizarea de materiale noi, cum ar fi materialele plastice și fibra de sticlă, și modificarea secțiunii de prindere a arcului pentru a semăna cu un mâner al pistolului.

Design

cel mai de bază tip de arc, numit arc lung, este format dintr-un arbore esențial drept. Puterea și stabilitatea suplimentare sunt obținute prin arcuri încovoiate, care au curbe permanente care fac spatele arcului concav la fiecare capăt. Chiar mai multă putere poate fi obținută cu un arc compus, un dispozitiv asistat mecanic care atașează coarda de arc la un sistem de scripeți, mai degrabă decât la vârfurile arcului.

un arc încovoiat este format din trei părți—două membre flexibile care se extind de la capetele opuse ale unei coloane rigide. Lungimea totală a arcului poate fi de 50-70 in (125-175 cm). Riser, care este de aproximativ 20 in (50 cm) lungime, oferă un mâner confortabil și o margine pe care săgeata se sprijină înainte de eliberare. Membrele pot fi atașate permanent la coloană sau pot fi detașabile, permițând arcașului să îndepărteze arcul pentru a facilita transportul și depozitarea sau pentru a schimba membrele cu caracteristici de funcționare diferite.

materii prime

când este făcut dintr-o singură bucată de lemn, un arc se poate deforma din umiditate sau poate deveni fragil pe vreme rece. De asemenea, se poate deforma permanent în forma curbată atinsă atunci când arcul este strâns (coarda de arc este atașată la ambele capete, îndoind arcul). Când se întâmplă acest lucru, primăvara arcului scade și pierde puterea. Realizarea arcurilor din fibră de sticlă rezolvă unele dintre aceste probleme, dar cu caracteristici de performanță reduse. Cele mai bune rezultate sunt obținute cu materiale compozite care sunt formate prin lipirea straturilor de diferite păduri, fibră de sticlă sau fibră de carbon. Printre pădurile utilizate în mod obișnuit pentru arcuri se numără Ulmul roșu, arțarul, cedrul, bambusul și pădurile exotice, cum ar fi bubinga.

din punct de vedere istoric, coardele de arc au fost făcute din tendon, piele brută răsucită, intestin, cânepă, in sau mătase. Astăzi, șiruri de caractere pentru lemn lungarcurile sunt adesea făcute din fir de in. Arcurile compuse pot fi strânse cu sârmă de oțel. Arcurile pentru arcurile populare recurbate sunt de obicei realizate din Dacron, care se întinde foarte puțin și se poartă bine. Firul de nailon este înfășurat în jurul coardei pentru a-l întări la capete și în mijloc, unde săgeata și degetele arcașului intră în contact cu șirul în timpul fotografierii.

săgețile au fost realizate în mod tradițional din arbori solizi din lemn, cum ar fi frasin, ulm, salcie, stejar, cedru sau molid Sitka. Arborii cu săgeți goale pot fi formați din materiale moderne precum aluminiu, fibră de sticlă, grafit sau fibră de carbon. Pene (de obicei din aripi de curcan) montate pe arbore lângă un capăt fac ca săgeata să se rotească în timpul zborului, stabilindu-și calea. Datorită durabilității mai bune și rezistenței la umiditate, paletele din plastic sau cauciuc turnat au devenit mai populare decât penele naturale în acest scop. Un nock (o bucată de plastic care este canelată pentru a se potrivi în jurul coardei) este atașată la capătul din spate al săgeții. Vârfurile săgeților, care au fost realizate istoric din silex, OS, corn, bronz sau lemn de esență tare, sunt acum fabricate în mod obișnuit din oțel. Acestea pot avea două până la șase lame proeminente sau pot aduce pur și simplu arborele la un capăt rotunjit sau ascuțit.

procesul de fabricație

arcul

următoarele paragrafe descriu construcția unui arc recurvat cu membre atașate permanent.

• 1 diverse materiale sunt tăiate în dreptunghiuri pentru straturile membrelor. Straturile de lemn sunt vopsite în culoarea dorită. Adezivul este aplicat, iar straturile sunt stivuite în ordinea corectă.
• 2 secțiunea membrului multistrat este montată pe o formă care va determina curbura sa finală. În timp ce este atașat la formular, membrul este vindecat într-un cuptor la 180 XT (80 XT) timp de șase ore.
• 3 coloana este realizată dintr-un bloc solid de aluminiu sau un bloc format prin laminarea diferitelor straturi de lemn. După tăierea blocului până la un contur de bază al formei sale finale, știfturile sunt introduse lângă capetele coloanei pentru a permite atașarea membrelor.
  

  un arc tipic. Pentru a forma o buclă de arc, șirul poate fi îmbinat sau țesut.

• 4 găurile sunt găurite în membre pentru a se potrivi cu poziția știfturilor din coloană, iar membrele sunt atașate temporar la coloană. După ce articulațiile sunt șlefuite netede, membrele sunt îndepărtate din coloană.
• 5 folosind un șablon, bowyer (arc maker) marchează membrele pentru tăiere. Folosind un ferăstrău electric și un șlefuitor, meșterul se îngustează și modelează capetele membrelor din forma lor inițială dreptunghiulară. Capetele membrelor sunt depuse pentru a face caneluri în care poate fi montat coarda de arc.
• 6 bowyer începe să modeleze coloana ascendentă prin tăierea secțiunilor pentru a forma un raft pe care săgeata se poate odihni și pentru a oferi o fereastră de observare. Folosind un ferăstrău electric, o mașină de șlefuit și o răzătoare de mână (pilă de lemn), bowyer conturează coloana într-o formă care va fi confortabilă pentru prindere.
• 7 membrele sunt atașate la coloana finisată și lipite în poziție. Modelarea finală se face pe vârfurile membrelor. Întregul arc este șlefuit manual și apoi finisat cu un strat protector de epoxid clar.
  

  în timpul fabricării arcului, membrul este montat pe o formă care va determina curbura sa finală. În timp ce este atașat la formă, membrul este vindecat la o temperatură ridicată, iar coloana este apoi atașată la arc cu știfturi.

coarda de arc

deși sunt disponibile coarde de arc fabricate, unii pasionați de tir cu arcul preferă să-și facă propriile.

• 8 Se determină numărul de fire de fir necesare. Acest lucru depinde de rezistența firului utilizat și de greutatea (rezistența) tragerii arcului. Pachetul de fire este împărțit în trei seturi egale și fiecare set este acoperit cu ceară de albine (poate cu rășină adăugată). Seturile de fire sunt apoi formate într-un cordon prin răsucirea și țeserea lor împreună.
• 9 Când s-a format suficient cordon, se formează o buclă prin aducerea capătului cordonului și prin împletirea sau țeserea acestuia în noua secțiune care este cablată. Când lungimea dorită a coardei este aproape atinsă, șirul este pre-întins agățându-l de bucla inițială în timp ce atașați o greutate la capătul liber. Lungimea este apoi reevaluată, iar legarea continuă până când se atinge lungimea dorită. Formarea unei alte bucle termină șirul.
• 10 „servirea” se aplică prin înfășurarea firului de nailon în jurul unei secțiuni de 10 in (25 cm) în centrul coardei de arc și a unei secțiuni de 5 in (13 cm) lângă fiecare buclă de capăt. O armătură numită punct de nocking, care este realizată din cauciuc sau plastic, este atașată în punctul în care săgețile vor fi montate pe șir.

săgeata

pașii următori descriu modul în care sunt făcute săgețile din lemn.

• 11 este selectat un” doi câte patru ” (2 în grosime și 4 în lățime) de lemn adecvat, asigurându-vă că bobul lemnului rulează cât mai aproape de lungimea plăcii. Se taie o secțiune care este cu aproximativ 3 in (7,5 cm) mai lungă decât lungimea planificată a săgeții. Folosind un cuțit greu sau un topor, placa este împărțită pe o parte pentru a forma o margine care se desfășoară cu adevărat de-a lungul bobului lemnului.
• 12 după marginea despicată, sunt tăiate semifabricate pătrate care sunt puțin mai mari decât diametrul dorit al arborelui. Dacă este necesar, semifabricatele pot fi îndreptate încălzindu-le și îndoindu-le.
  

  săgeata este de obicei din lemn și acoperită cu poliuretan și vopsea. Pene tăiate sau palete din plastic sunt lipite de arborele dintre crestare și nock într-un model care este paralel cu arborele, spirala (într-o diagonală dreaptă a arborelui) sau elicoidală (într-o curbă care începe și se termină paralel cu arborele). Un vârf de săgeată este montat pe arbore. Forma capului este determinată de scopul pentru care va fi utilizată săgeata—tragerea la țintă sau vânătoarea anumitor tipuri de animale.

• 13 fiecare parte a semifabricatului este planificată pentru a asigura netezirea și îndreptarea acestuia. Apoi, cele patru colțuri sunt planificate pentru a forma o tijă octogonală. Din nou, colțurile sunt planificate. În cele din urmă, arborele este șlefuit pentru a forma un diblu rotund.
• 14 un nod sau un slot este tăiat într-un capăt al arborelui săgeții. Alternativ, capătul arborelui poate fi introdus într-un nock din plastic.
• 15 arborele este acoperit cu poliuretan sau lac. Crestarea (benzi de culoare care identifică proprietarul sau producătorul săgeții) este aplicată în jurul arborelui.
• 16 săgeata este răsucită prin lipirea penelor tăiate sau a paletelor de plastic pe axul dintre crestătură și nock. Aceste pene reale sau artificiale pot fi aplicate paralel cu arborele, spiralat (într-o diagonală dreaptă a arborelui) sau elicoidal (într-o curbă care începe și se termină paralel cu arborele). De obicei, se aplică trei pene, dintre care una se va confrunta direct departe de arc atunci când săgeata este montată pentru fotografiere. Aceasta se numește pene de cocoș, iar celelalte două se numesc pene de arbore.
• 17 un vârf de săgeată este montat pe arbore. Forma capului este determinată de scopul pentru care va fi utilizată săgeata—tragerea la țintă sau vânătoarea anumitor tipuri de animale.

viitorul

bazându-se pe abordarea analitică începută în anii 1930, cercetătorii moderni rafinează modele matematice care descriu performanța arcurilor, pentru a evalua posibilele modificări de proiectare. Pe lângă variația dimensiunii și formei componentelor arcului, bowyers experimentează și materiale noi. De exemplu, cel puțin un producător oferă acum membre realizate cu un strat de bază de spumă sintactică (un material de înaltă rezistență, cu densitate scăzută, compus din rășină epoxidică și margele microscopice de sticlă care pot fi turnate și prelucrate).

unii arcași folosesc atașamente pe arcuri pentru a-și îmbunătăți performanța, iar producătorii dezvoltă modele din ce în ce mai sofisticate de astfel de accesorii. De exemplu, acum este disponibil un dispozitiv electronic de observare care nu numai că ajută arcașii să-și fixeze obiectivul pe o țintă, dar acționează și ca un telemetru cu afișaj digital. De asemenea, sunt dezvoltate noi modele pentru stabilizatori care sunt montați pe tije care se extind spre exterior din spatele arcului. Acești stabilizatori constau din greutăți sau dispozitive de amortizare hidraulică (greutăți mobile încastrate într-un cilindru umplut cu lichid) care ajută la prevenirea răsucirii arcului în timpul fotografierii prin absorbția unei părți din șoc atunci când coarda de arc este eliberată.