Выбор стрел для деревянного лука (английский лонгбоу)

[Asafan]

Помещу сюда писанную для других стрелков (другого поля) около 3-х лет назад краткую методичку.
Длина лука. Измеряется по зарубкам по спинке лука. Минимальная длина составляет 60" для стрел длиной менее 27" (длина стрелы - расстояние от ямки пропила до начала втулки наконечника), и 66" для стрел длиной 27" и более.
Оптимальная длина лонгбоу зависит от величины растяжения лука (R), для упрощения будем считать её равной расстоянию от ямки стрелы до спинки лука у рукояти при растянутом луке. Величина растяжения, в свою очередь, зависит от роста и пола стрелка, длины рук и способа прикладки. Длина лука для целевой стрельбы равна 2R+12...14". При увеличении силы лука более 60-70# для того же растяжения из условия сохранения запаса прочности необходим лук несколько бОльшей длины.
Длина лука меньше указанных пределов приводит к излишнему перенапряжению лука, росту набора (усталостного прогиба), и его разрушению.
Большая длина заметно снижает начальную скорость стрелы. В среднем, каждые лишние два дюйма длины лука при том же растяжении уменьшают скорость стрелы на 7-8fps. Хотя лук проживет дольше.
Ширина лука в рукояти увеличивается при использовании мягкой древесины, при большей силе лука, толстой обмотке рукояти. Чем больше ширина в месте прикладывания стрелы, тем менее центральным становится выстрел, и тем мягче потребуются стрелы. Реальное значение ширины рукояти находится в пределах 22-32мм, доходя до 38-40мм в боевых лонгбоу.

Сила лука. Поскольку раунды, проводимые лонгбоуменами, продолжительны, большая сила целевого лука приведет к быстрому утомлению и снижению эффективности стрельбы. Разумными значениями для леди будет от 30 до 40#, для джентльменов от 40 до 50#, бОльшие значения - для стрелков с хорошей физической подготовкой. Хотя отдельные стрелки могут выдержать и лук на 55-60#, такие значения лучше применять на соревнованиях с небольшим количеством выстрелов.
Еще одним фактором, вынуждающим использовать луки большей силы, может стать недоступность стрел/наконечников малого веса и необходимой жесткости. Этот момент несложно обсудить в группе и приобрести необходимые материалы.
При разной силе, луки имеют конечные участки плеча практически одного размера и массы. Для лука большей силы относительный вес этого участка будет меньше, а общий к.п.д. - больше. Так что при равных соотношениях вес стрелы/сила лука преимущество в скорости у мощного лука.
При равной силе большую скорость стреле придаст лук с большим растяжением, но увеличится длина стрелы, потребная жесткость и пр..
Время удержания деревянного лонга в растянутом состоянии заметно влияет на силу, она сначала быстро уменьшается, а потом, через 5-7 секунд выравнивается на отметке в минус 3-5 фунтов от пиковой.

Начальная скорость стрелы. Для лонгбоу при целевой стрельбе может иметь обычное значение от 135 до 175 fps в зависимости от к.п.д. лука, соотношения масса стрелы/сила лука, материала и веса тетивы, чистоты выпуска и пр.. Чем выше начальная скорость, тем комфортнее прицеливание на дальних дистанциях. Хотя если лонгбоу выполнен с массивными концами плеча, стрельба легкими стрелами становится очень некомфортной из-за рывка лука, отдающегося в предплечье.
Материал тетивы и её вес очень важны для скорости. Замена дакроновой тетивы (12 нитей достаточны в большинстве случаев) на "быструю" из DF-97 или 8125 даст прибавку в скорости от 6 до 8fps. При использовании тетив быстрых необходимо увеличивать сечение тетивы в петлях, добавляя в пряди по нескольку нитей дакрона. Излишне тяжелая тетива (например, 16 или 18 нитей дакрона вместо достаточных 10-12) также снижает скорость ( в среднем, каждые лишние 20 гран веса тетивы уменьшат скорость на 1fps).
Минимально приемлемая скорость обеспечит видение цели при нижней прикладке на 60 ярдах. Оптимально для прицеливания - видеть выше лучной руки мишень/щит на дистанции порядка 80 ярдов. Возможно ли это с лонгбоу и как этого достичь?

Примем как наш снаряд по-умолчанию стрелу 5/16" с пером 4". При вертикальном расстоянии хвостовик стрелы - зрачок 125мм и длине стрелы 29" (30" с наконечником) для попадания в точку прицеливания, совмещенную с наконечником на 80 ярдах потребуется начальная скорость 162fps. Угол к горизонту при выстеле составит около 9,5 градусов.
Такой же прицел на 60 ярдах соответствует начальной скорости 140fps. Здесь достаточно стрел весом 10+гран/фунт.
Скорость среднего лонгбоу с дакроновой тетивой составляет 145-150fps при использовании стрелы 10 гран/фунт силы лука. Замена тетивы на быструю даст 150-155fps. Дальнейшее увеличение скорости возможно лишь уменьшением веса стрелы.
Если требуется стрелять 100 ярдов с наконечником на мишени (очень непростое дело, скажу заранее), стреле 5/16" с 3" оперением и полным весом 360гран нужно придать скорость не менее 185fps.
Пусть лук будет 45#, и с дакроновой тетивой. Тогда для выстрела с прицеливанием без превышения на 60 ярдов стрела будет весить до 460-480 гран, на 80 ярдов до 340-360гран, на 100 ярдов до 250-270гран. Быстрая тетива позволит использовать с тем же визированием стрелы на 3-5% тяжелее.

Параметры стрел. Жесткость, диаметр, размер оперения, гладкость, баланс. При одном и том же диаметре древки имеют различные жесткость и вес, причем, как правило, чем жестче древко, тем оно тяжелее. Древки 5/16 жесткостью 25-30# при длине 32" могут иметь вес от 210 до 270 гран, при жесткости 40-45# вес находится в пределах 280-380 гран, так что для подбора комплекта близких по параметрам древков потребуется их отсортировать.
Отличие стрел по весу для точной стрельбы должно быть минимальным. Разница в 10 гран веса на даже на 60 ярдах при 150fps начальной скорости даст 20см разницы в высоте попадания. На 100 ярдах те же 10 гран дадут почти 70см разницы по вертикали! +_3гран дадут на 100 ярдах приемлемые +_20см.
Для лонгов с одинаковой силой натяжения могут понадобиться стрелы с заметно отличающейся жесткостью. Предварительный выбор жесткости можно сделать и по таблицам, но точную подгонку должен выполнить САМ стрелок, именно его техника стрельбы определит характер вылета стрелы.
После предварительного выбора древков, а делать это желательно с запасом длины и с древками чуть мягче, чем необходимо, необходимо произвести настройку лука и стрел. Цель настройки - получить вылет стрелы таким, чтобы её полет происходил в той же вертикальной плоскости, в которой производилось прицеливание. Это позволит гарантированно попадать в вертикаль прицеливания даже при ошибке в оценке расстояния (стрельба по пруту без этого невозможна).
Инструментами настройки будут длина древка и база лука. Вес наконечника не всегда возможно изменить, но из соображений максимальной прицельной дистанции его желательно выбрать минимальным. Оптимальный выбор 70-100 гран. Наконечники 125 гран стоит использовать в случае, если настройка с имеющимися жесткими древками невозможна даже при древке полной длины. Длину стрелы следует делать минимальной, от спины лука до начала втулки наконечника - не более 10см, лучше - 3...5см.
В первом приближении при длине стрелы (от ямки до втулки наконечника) 28" и наконечнике 125 гран стрела лонгбоу должна иметь жесткость на 10# меньшую, чем сила лука.

Максимальная дальность выстрела. Важна для клаутов и флайта. Кроме начальной скорости, зависящей от веса стрелы, определяется диаметром древка, размером и углом оперения, направлением и силой ветра. Естественно, что для стрельбы на клауте надо как минимум дострелить до цели...
Для удобства персонального выбора стрел для клаута можно ограничиться теми же соотношениями вес стрелы/сила лука, но пусть это опять будет реальный пример. При необходимости можно будет добавить и общую таблицу. Возьмем лук 40# при растяжении 28", стрелы 5/16" длиной 29" с 4" оперением. Начальная скорость лука с 400-грановой стрелой - 145fps. Какая масса стрелы будет максимальной для стрельбы клаута на 100, 120, 140, 160 и 180 ярдов?

Даже 520-540 гран стрела достигнет отметки 140 ярдов! Для 160 понадобится стрела полегче, 380-400 гран. Чтобы стрелять клаут 180 ярдов, такой стреле необходима начальная скорость от 170fps и вес 250-260 гран... И это - при отсутствии встречного ветра. Такой вес можно считать предельным для целевой деревянной стрелы.
Уменьшив длину оперения до 2" и высоту до 9мм на той же стреле 260 гран получим прирост дальности в ... 2-3 ярда. Что поделаешь - без увеличения к.п.д. лука и эквивалентной начальной скорости и/или увеличения силы лука/длины растяжения, или улучшения аэродинамики древка выстрелить дальше такой стрелой не получится.
Лонгбоу не завышенной длины, с тонкими легкими концами плеча, оснащенный дакроновой тетивой имеет скорость при 10 гран/фунт около 155fps. Т.е. такой 40# лонг будет эквивалентен 50# лонгу, изготовленному не так тщательно или большей, чем необходимо длины. 180 ярдов с ним будут достижимы со стрелой 330-340 гран, это уже вполне достижимая без особых уловок масса стрелы.
Флайт. Требует особых стрел, а по-возможности - и лука с максимальной скоростью холостого выстрела, облегченной тетивой.
Кроме того, стрела с теми же геометрическими параметрами, но большей массы пролетит дальше легкой. Пусть наша стрела будет цилиндром 5/16", с оперением 2" высотой 0,3", длиной 30" и полным весом 300 гран. Дальности в 200 ярдов она достигнет, имея скорость не менее 180fps. Придание древку веретенообразной формы при тех же массе и скорости увеличит дальность на 5-6 ярдов. Придать такую скорость нашему снаряду может лонгбоу 45-55# в зависимости от его выбора и настройки (везде принимается именно целевое растяжение лука, без стрессового перерастяжения, допустимого для флайтового лука!).
Как увеличить дальность до 235 ярдов? Веретенообразная стрела 6,5-7мм диаметра в середине 250 гран весом с 1,5" оперением должна иметь скорость 200fps, это вполне возможно с лонгом 45-50#. Увеличив массу стрелы до 300 гран, а силу лука (скорость - та же) до 60# получим 250+ ярдов.
О влиянии ветра на дальность выстрела. У нас - лук 45# и стрела 400 гран 5/16" с 4" пером. Начальная скорость - 155fps. Стрела летит на 177 ярдов.

Влияние ветра на поправки при прицеливании становится очень существенным при стрельбе на большие дистанции. Примем дистанцию равной 80 ярдам и стандартную стрелу 29" 5/16" 400 гран. Начальная скорость - порядка 150fps. При попутном ветре 5м/с стрела попадет на 20см выше цели, при встречном - ниже на 30см. При ветре 10м/с встречном - на 50 см ниже цели, попутном - на 40-45см выше. При боковом ветре 5м/с снос стрелы составит около 60см, 10 м/с - около 1,5 метра. Естественно, в реальных условиях все сноски суммируются, и для удержания стрел в габаритах мишени при боковом ветре требуется большое искусство. При порывистом ветре стоит выбирать для выстрела моменты затишья. Чем больше диаметр древка и размер оперения, тем более чувствительна стрела к ветру.