Статья Николая Борисова "Зачем стрелку из лука баллистика?"

[Улисс]

Алекс, сходите по своей ссылке к оружейнику.
Все цифры взяты из поста, на который вы сослались.

Если взять усилие 130 кг (в 3 раза больше), то КПД системы получается 33,3%, что неплохо для рекурсивного арбалета - но с композитной дугой, рабочим ходом 18 см и сделанным где-нибудь в Швейцарии где-нибудь лет 600 назад...

[BigMichael]

Улисс, или что-то не то с расчётами, или я что-то не так понимаю. В расчёте КПД арбалета участвует не только кинетическая энергия болта. КПД - это отношение кинетической энергии метаемого снаряда - Ек к энергии, запасаемой дугой арбалета (Еп - энергия потенциальная). Т.е. мы фактически сравниваем энергию холостого выстрела с энергией болта. Чтобы посчитать энергию, запасаемую дугой арбалета, надо иметь график прироста усилия натяжения. А потом уже сравнивать.

[Улисс]

Вот тут и собака порылась...
График прироста усилия у средневекового арбалета с деревянной или композитной рекурсивной дугой такой же, как у прямого деревянного лука - прямая линия, Еп получится равна произведению пиковой силы на половину смещения.
У соратника - рекурсивная дуга того же типа, что и у современных классических луков, по сравнению с корейскими или турецкими луками - слаборекурсивная. Кривая набора энергии у неё с небольшим горбом (иначе не может быть, Ньютон не велит). Именно на этот горб я и даю +15% Еп, хотя при таких плечах - меньше, но, типа ноу-хау помохает...

У средневекового арбалета со стальной дугой кривая набора энергии, кстати, вогнутая...

[Алекс_2012]

Алекс, сходите по своей ссылке к оружейнику.
Все цифры взяты из поста, на который вы сослались.

Если взять усилие 130 кг (в 3 раза больше), то КПД системы получается 33,3%, что неплохо для рекурсивного арбалета - но с композитной дугой, рабочим ходом 18 см и сделанным где-нибудь в Швейцарии где-нибудь лет 600 назад...

ответ:

Я привел данные, который лет пять назад скопировал с сайта славора, по плечам на 130 кг, которые стреляют на 230 м.
На сайте оружейника (где сидят люди поопытнее нас вами и учат некоторые лучному спорту малолетних учеников) все в теме. А я не в теме, потому что я не стреляю из этого арбалета. У меня его просто нет.
Вы представьте свои расчеты и формулы,  а я проконсультируюсь с профи и вам отвечу.

Сам был на выставке в Крокусе-Экспо- видел эти арбалеты, и Беркут в том числе, но пострелять не удалось к сожалению там из него.

[BigMichael]

На сайте оружейника (где сидят люди поопытнее нас вами и учат некоторые лучному спорту малолетних учеников) все в теме.

Это очень спорное утверждение

[Улисс]

Я бы даже сказал, провокационное.
Думаю, фаллометрией заниматься не будем.

Алекс, пост про 43 кг и 37 см - Ваш?

[Алекс_2012]

Я бы даже сказал, провокационное.
Думаю, фаллометрией заниматься не будем.

Алекс, пост про 43 кг и 37 см - Ваш?

Отвечаю, хотя это уже напоминает пародию:
Этот пост разместил не я, а Аффтурр, который весьма и весьма искушен в арбалетных вопросах-он является владельцем арбалета Беркут и луков от фирмы Славор. Он стреляет сам и преподает стрельбу из луков.
Смотрел я этот арбалет на выставке года два назад. Но ничего сказать по поводу ТТХ не могу, так как там не было стенда для стрельбы.

[Алекс_2012]

Без точных параметров плеч, то есть толщины, длины, формы ( одни сильно рекурсивной формы, как у турецкого лука, у других-слаборекурсивная) невозможно сделать даже самый простой расчет.
Может быть и удасться как-то связаться с кем-то из юзеров и пригласить на полянку пострелять летом, очень было бы интересно.
Тем не менее, для 130 кг плеч 240 метров имелось в виду прицельная стрельба с прицелом, имеющим диапазон регулировок в пределах 8 градусов, а если стрелять из них под углом 20 градусов, то лететь они должны метров на 700-800.
Судя также по результатам стрельбы из Эквинокса, из которого я стрелял прошлым летом.
Но все это надо бы подкрепить реальными заснятыми видеосъемками.
Попрошу обязательно Аффтура продемонстрировать на поляне его Беркут или Соратник.


 

 

[VicM]

Тем не менее, для 130 кг плеч 240 метров имелось в виду прицельная стрельба с прицелом, имеющим диапазон регулировок в пределах 8 градусов,

Прицельная почти прямолинейная стрельба на 240-250м - это параметры ППШ, но никак не арбалета.. Если честно, склонен согласиться с Улиссом и пока не вижу, за счет каких решений обсуждаемые арбалеты могли бы так стрелять.

[Улисс]

Алекс, покопайтесь по Лукомании - у нас считается хорошим тоном выкладывани матерами кривых набора усилия их луками, да и по фирменным лукам такое есть.
Рекурсивная дуга - штука совершенно одинаковая с точки зрения механики что у арбалета, что у лука, и тиллер - есть тиллер, вне зависимости от жёсткости дуги.
Соратник имеет дугу длиной 82 см (30 дюймов в привычных нам величинах) и рабочий ход 37 см (15 дюймов).
База у такой дуги (оптимальная) находится в пределах 7 - 10 см (2-3/4...4 дюйма).
Соответственно, растяжка у этого арбалета чуть больше половины длины дуги.
Посмотрите кривые набора усилия для луков разной степени рекурсивности при этих условиях - у арбалета она будет такой же по форме, и, соответственно, запасаемая энергия будет пропорциональна усилию полной растяжки с тем же коэффициентом.

По поводу скоростей и полётных качеств уже написано выше: стрела с баллистическим коэффициетом меньшим, чем у стандартного болта, при том же весе, что заявлен Аффтаром и начальной скорости большей, чем у Соратника (88,5 м/с) при возвышении 43 градуса имеет максимальное расстояние излёта 372 метра.
При угле 10 градусов она улетит метров на 110-120, не больше.
Отнеситесь, наконец, критически к тому, что вам поют.
Упоминаемый мной раньше арбалет Мишн при меньшей силе дуги (72 кг против 130 у Соратника) на болте практически того же веса (26 грамм против 27) даёт начальную энергию снаряда 156 Дж против поминаемых 88,5 у Соратника.

[Asafan]

Аффтурр, который весьма и весьма искушен в арбалетных вопросах-он является владельцем арбалета Беркут и луков от фирмы Славор. Он стреляет сам и преподает стрельбу из луков.

Дайте ссылку на грамотное описание арбалетов и луков, или хотя бы на страницу пресловутого "Славор"-а . Он точно существует ?

[IgorS]

очень было бы интересно.

ничего интересного не случится

Попрошу обязательно Аффтура продемонстрировать на поляне его Беркут или Соратник.

думаю, что тоже не получится. Результаты измерению будут сильно отличаться от заявленных. А оно ему надо?

[Алекс_2012]

Извиняюсь за паузу-много работы, и нет времени даже прочитать внимательно все ссылки и зайти на сайты.
Но почитав ваши посты еще раз  сильно удивился: арбалет Мишн сравнивается с Соратником.
Зачем это вам?
Они ведь в разных весовых так сказать категориях.
Хорошим тоном в моем понимании является не давать неверную информацию. А у вас она неверная. Вы берете данные по Соратнику с 45 кг плечами и приписывает их Соратнику с плечами на 130 кг., а потом говорите, что арбалет Мишн мощнее, чем Соратник с плечами на 130 кг.
Я сам нахожусь пока в поиске арбалета, из которого я мог бы стрелять на длинные дистанции, и пока не проверил данные по Соратнику, но вы вносите лишнюю путаницу.
Вы еще раз почитайте внимательно ту информацию, которая указана в ссылках.
Да, кстати, -8 градусов - это для арбалета достаточно большой угол. Это не прямолинейная так сказать стрельба.

У Соратника 235 джоулей на 130 плечах, и в общем сходите в Аркоклаб, там эти арбалеты продавали и спросите их.
Вы почему-то пишите что у Соратника с 130 кг плечами всего 85 джоулей. Вы что хотите меня или кого-то здесь ввести в заблуждение сознательно? Вы читать вообще можете текст напечатанный?

Уважаемый Аффтур верно указал параметры для своего арбалета с 43 кг плечами.
Она согласно таблице параметров, которую я скопировал с сайта Славора, составляет 86 джоулей, что для 43 кг плеч весьма
солидно, если вы имели возможность стрелять из других арбалетов.

Таблиц с сайта Славора:

Усилие натяжения, кг   Вес стрелы, гр.   Начальная скорость, м/сек   Энергия выстрела, Дж   Энергия выстрела, кг*м   Прицельная дальность стрельбы, м      
43   20   93   86   8,85   10-150      
60   30   87   114   11,6   10-170      
70   30   94   133   13,6   10-200      
80   35   94   157   16   10-200      
90   40   91   166   16,9   10-200      
100   40   96   184   18,8   10-220      
110   45   95   203   20,6   10-220      
120   50   93   217   22,2   10-210      
130   50   97   235   24   10-230      
                     

[Улисс]

Алекс, Вы уж определитесь сами, что Вы там прочитали.
Когда я пишу Вам, что цифры по арбалету с плечами 43 кг - бред, и обосновываю это, Вы пишете, что данные по скорости относятся к арбалету с плечами 130 кг.
Когда я соотношу эти же данные с арбалетом с плечами 72 кг, считая что в лоббируемом Вами арбалете плечи на 130 кг, Вы пишете обратное.

Таблица, которую Вы приводите, с очень высокой точностью подтверждает мои слова.
Можете посчитать сами, но все данные по энергии дают КПД системы практически 100%.
И очень близко соответствуют работе по взведению арбалета (потенциальной энергии дуги).
Из этого можно сделать вывод, что изготовитель ни разу не отстреливал свой арбалет ни на хронографе, ни на баллистическом маятнике.
Либо считает потребителя ( в данном случае - Вас) достаточно доверчивым, чтобы отдать ему деньги в прямом смысле "за красивые глаза".
Который из вариантов Вам ближе - выбирайте сами.

[Asafan]

Возьмем самый мощный арбалет 130кг (1275Н) . При рабочем ходе 0,37м Еп прямого лука составит 1275х0,37/2=236 Джоулей. Есть возражения, Алекс? При весе стрелы 50 граммов и скорости 97м/с Ек равно 0,05Х97х97/2=235 Джоулей. Верно, Алекс? Вы верите данным таблицы, приведенной вами? Верите этому разводу?

[Николай Борисов]

Алекс, Вы  привели данные Славора по арбалетам, а, теперь посмотрите, что в реалии.
Я снял дугу с блочного арбалета фирмы Хортон (который находится у меня) и грузами от 20 до 40кг измерил работу по приведению его тетивы в боевое положение.
Если помните, длина натяжения у него – 26,5см, усилие 150 фунтов (68кг, но я считаю, что осталось не более 61,2кг).
Болт весом 27,61гр. имеет начальную скорость - 78,91м/сек. Значит, расчётная энергия составляет 85,96 дж.

Длина натяж. в см   Усилия в кг   Среднее усилие,кг   Работа натяжения, кгм
4,5   0 – 21,2   10,6   10,6 х 4,5 = 0,477
1,8   21,2 – 31,2   26,2   26,2 х 1,8 = 0,472
1,4   31,2 – 41,2   36,2   36,2 х 1,4 = 0,507
18,8   41,2 – 61,2   51,2   51,2 х 18,8 = 9,62
Всего : 26,5см         Всего : 11,076

Как видно из таблицы, энергия натяжения (неполная) составляет 11,076кгм или 113дж.
Кроме того, у меня был здесь один товарищ с арбалетом Интерлопер мангуст. Дуга рекурсивная, 43кг.
Измерили начальную скорость стрелы весом 27гр. она составила - 60 м/сек. Соответственно, энергия равна 48,6дж.
Конечно, измерения начальной скорости зависят от применяемого хронографа, но, что – то мне подсказывает, что канадский  хронограф CHRONY меня не обманывает.
Алекс, где Вы купили Draw – Loc и сколько он стоит?

[Николай Борисов]

В дополнению к предыдущему сообщению.
Удалось более точно протестировать арбалет. Максимальное натяжение составило 68,6кг.
Полностью, работа по натяжению равна 12,55кгм или 123,2 джоуля.

[Палыч]

Палыч ответ 151
Аэродинамика не совсем подходит для оценки баллистических свойств стрелы.
Действительно, чем больше поперечная нагрузка, тем больше должен быть баллистический коэффициент.

Я немного о другом. Баллистический расчёт сводит все аэродинамические воздействия к одной только осевой силе, что не соответствует действительности. Хотя бы потому, что стрела движется не с нулевым углом атаки- ЦТ находится на траектории, а угол между древком и горизонтом постоянно меняется, при этом стабилизирующий момент возникает вслед за отклонением а не одновременно(кстати, если ст.момент создаётся только осевой силой, то угол атаки должен быть больше, из-за разницы плеч осевой и продольной силы ). Само-собой разумеется- "сущностей" не плодим и "лишних" переменных не вводим, как то: чёртиков дёргающих за оперение, зелёных человечков заставляющих стрелу колебаться при вылете и прочую нечисть создающую непредсказуемые воздушные потоки на дистанции полёта- вся эта "дьявольщина" усложняет картину затрудняя понимание, но никак не меняя сути происходящего.
Поперечная сила влияет так же как колебания стрелы- тормозит. Кроме того, наличие этой силы должно увеличивать рассеивание.
Аэродинамическое качество(АК) не имеет никакого отношения к БК, АК- отношение C_y к C_x(или соответствующих сил- подъёмной и сопротивления). В том-то всё и дело, что баллистический рассчёт совершенно не учитывает аэродинамику, например- центровку и положение аэродинамического фокуса. В результате, "чистая" баллистика при полёте стрелы в атмосфере даёт либо занижение траектории, либо завышение скорости, по сравнению с реальными. Другое дело, что можно ввести поправочные коэффициенты или переменный БК(фактически- разбить баллистическую задачу на множество отдельных), но все поправки будут применимы только для одной стрелы или на ограниченной дистанции(скажем, "среднепотолочно"- до 20-30% от максимальной дальности полёта), любые изменения центровки, формы и пр. повлияют на АК и угол атаки и появится погрешность, которая будет возрастать с ростом дистанции.

Здесь есть один момент, который надо учитывать при стрельбе на дальние дистанции. Бывает выгоднее несколько снизить баллистический коэффициент, уменьшая поперечную нагрузку (вес) стрелы, но получить выигрыш в скорости. Дальность может, значительно возрасти.

Любопытно С "баллистической" точки зрения звучит почти как ересь А с "аэродинамической"- ничуть- просто конечная скорость стрелы сильно уменьшится. Дальность полёта отражает разницу энергий- энергия потраченная на преодоление расстояния=начальная энергия стрелы-конечная(остаточная)энергия, уменьшение последней позволяет увеличить дальность.
По поводу "элементов создающих подъёмную силу"- у спускаемых аппаратов к.к. "Союз" их тоже как будто нет А оперение, пускай даже установленное под углом и вращающееся, ни при чём?  И древко никакой площади тоже не имеет? АК может быть очень мало́- много-ли надо при величине снижения траектории в 5м, для отклонения в ±50см?

P.S. Щас сил больше нет, даже по клавиатуре стучать и тему дочитать- завтра добавлю, если что-то не понятно, или кажется спорным...

[Николай Борисов]

Ранее, я уже говорил, как надо изуродовать стрелу, чтобы получить хоть какое – то аэродинамическое качество. Это будет уже не стрела, а очень плохой планёр.
Для стрелы, таких понятий, как аэродинамический фокус, подъёмная сила и т.д. просто не существует.
Поэтому предлагаю не касаться аэродинамики.
В отношении баллистики. Почему для дальности полёта бывает выгоднее  пожертвовать высоким баллистическим коэффициентом. Простой пример :
Одна стрела имеет высокий БК и весит 300грамм
Другая стрела имеет невысокий БК и весит 30грамм
Какая стрела полетит дальше из лука силой 20 кг? Ответ очевиден.

Поперечная сила – это отношение веса стрелы к площади её поперечного сечения. Чем она больше, тем лучше стрела противодействует сопротивлению воздуха.
Простой пример из баллистики:
Две пули одного калибра – одна тяжёлая, другая – лёгкая. Начальные скорости из одной винтовки различаются на 65 м/сек( тяжёлая пуля имеет 825м/сек, лёгкая – 890м/сек).
Начиная с дальности 400м, когда их скорости выравниваются, тяжёлая пуля по баллистическим качествам превосходит лёгкую пулю.
Это положение, учитывают стрелки – спортсмены и снайперы: для стрельбы на дальности, превышающие 400 метров, они выбирают тяжёлую пулю.

Я предлагаю вернуться к обсуждению арбалетных дел, а заодно к показателям, которые дают хронографы.
Я измерил работу, которую надо совершить, чтобы натянуть тетиву блочного арбалета фирмы Хортон. Она составила – 123,2 джоуля. Это объективная величина, которая получена с помощью дробного ( по 10кг) увеличения нагрузки на тетиву арбалета и измерения расстояний, на которые она постепенно оттягивается.
Теперь, сравниваем выходную энергию арбалета 85,96джоулей с работой по натяжению – 123,2дж. Получается, что КПД блочного арбалета – около 70%.
Я, к чему это говорю. Я хочу проверить показания хронографа, но, поскольку, напрямую – это невозможно сделать, то, сделать это хотя – бы косвенно. Поэтому если есть какие – то данные по КПД арбалетов, близких по натяжению или вообще, при любом натяжении, то просьба их обнародовать.
Я – бы сам поискал в Интернете, но с телефонной  линией, которой я пользуюсь, вечные проблемы. Иногда, даже зайти на форум невозможно: происходит сбрасывание или попадание не туда. Воспользоваться комьютером, который находится на почте в 25 км отсюда тоже не всегда возможно.

[Палыч]

Ранее, я уже говорил, как надо изуродовать стрелу, чтобы получить хоть какое – то аэродинамическое качество. Это будет уже не стрела, а очень плохой планёр.

Даже хуже АК в 0.1 будет достаточно для существенного отклонения При угле вылета 45° АК=0.1 даст(грубо) лишних ≈10% по дальности и ещё увеличит рассеивание...

Поэтому предлагаю не касаться аэродинамики.

Я тоже самое предлагаю. Не являясь врагом ни Вашему и своему рассудку(связываться с аэродинамикой ), предлагаю определить "границы применимости"- либо дальность, либо угол вылета, либо характеристики стрелы, при которых погрешность даваемая баллистическим расчётом выходит за рамки допустимого. А заодно и эти самые "рамки" оговорить Ещё раз обращу Ваше внимание- угол атаки стрелы(при полёте в атмосфере) может быть равен 0° только в отдельные моменты, да и то при условии наличия колебаний стрелы в полёте, при отсутствии колебаний угол атаки будет 0° только в момент вылета, а максимален- в высшей точке траектории. При этом угол между стрелой и горизонтом меняется всё время полёта(угол вылета- угол падения). Даже если считать древко абсолютно "прозрачным" для воздуха(чтобы исключить влияние древка на обтекание оперения) на оперении всё равно должна возникать поперечная сила, которой противодействовать(или содействовать ) может только вес стрелы, а моменту создаваемому этой силой "мешает" момент инерции.
Между прочим, о баллистике:

Стрела №1, вес 26,58грамм, баллистич. коэффициент - 27,316  скорость 87,8м/сек, при 43º улетает на 372м.
Стрела №7, вес 22,6грамм,  баллистический коэффициент – 12,542 скорость 93,5 м/сек, при 43º улетает на 560м

при разных БК и дальности полёта угол падения стрел будет тоже разным(для первой стрелы- больше), при одинаковом угле вылета. А значит наивыгоднейший(для получения максимальной дальности) угол вылета для первой стрелы должен быть меньше. Если угол в 43° для обеих стрел получен баллистическим расчётом, а не "от балды" или "для примера", то в расчёте есть ошибка.