Статья Николая Борисова "Зачем стрелку из лука баллистика?"

[Asafan]

 Приведенные Николаем Борисовым скорости и энергии можно считать предельными для носимого арбалета. И никаких 400Дж.

[Николай Борисов]

Извиняюсь за ошибку. Адрес ресурса неправильный. Найти можно по названию:
Современные арбалеты – основы, терминология, классификация

[Николай Борисов]

Кстати, можно прикинуть КПД современных арбалетов.
Возьмём за основу данные арбалета фирмы Horton, который находится у меня.
По уточненным данным, его КПД равен 73%. Измеренная работа по натяжению равна 118дж, пиковая нагрузка – 68,6кг.
Теперь, ориентируясь на данные арбалета TAC – 15, ориентировочно, подсчитаем работу по его натяжению. Она возрастёт по сравнению с арбалетом фирмы Horton, за счёт увеличения усилия натяжения и за счёт увеличения длины натяжения.
118 х 77,2/68,6 х 45/26,5 = 225,5дж
энергия болта – 210дж
КПД =210/225,5 = 93%
Для сравнения КПД моего лука Sentinel, в сегодняшней настройке, составляет 86%.
Что же даёт такое преимущество арбалету? Я думаю, основное – это современная  блочная система.

[Zmeelink]

Извиняюсь за ошибку. Адрес ресурса неправильный. Найти можно по названию:
Современные арбалеты – основы, терминология, классификация

Далеко ходить вообще не надо http://www.bowmania.ru/forum/index.php?topic=5149.0

[Улисс]

Николай, КПД метательного оружия в отрыве от веса снаряда, для которого он рассчитан, не существует.
ПСЕ ТАК выдаёт энергию снаряда КАКОГО ВЕСА, при котором КПД системы 93%?

[Asafan]

79,9% к.п.д. PSE TAC-15i (http://arrowtrademagazine.com/articles/nov_10/Nov2010-PSETAC15iCrossbowReport.pdf). При 425 гран болте и пиковой силе 154 фунта. Кривая растяжения на врезке ниже:

(отредактировал ссылку)

[Николай Борисов]

Улисс, вес болта для TAC – 15 - 26,44грамма
Полная энергия согласно графику кривой натяжения составляет 259,63дж, а я подсчитал энергию натяжения 225дж на основе кривой арбалета фирмы Horton. Кривая ТАС – 15 сильно отличается от кривой арбалета фирмы Horton.
Во – первых, у ТАС – 15 практически нет сброса, что значительно увеличивает работу.
Во – вторых, практически полный набор натяжения происходит уже на расстоянии12,7см от начала координат. У Horton, натяжение близкое к максимальном, происходит на расстоянии 18см. То есть, у ТАС – 15 подъём  гораздо круче, что также увеличивает работу.
В данном случае, Horton плохо подходит в качестве аналога. Но всё же и КПД = 80% для арбалета - это впечатляет. У моего лука 86%. Asafan,спасибо за график.
Если бы не Алекс, мы бы не узнали КПД блочноно арбалета.

[Улисс]

80% - это нормально, тем более для плечей с рабочим ходом, как у лука:
17,5 дюймов - это аналог растяжки 26" по АМО.
Меня удивили 93% КПД на лёгком болте.

[Asafan]

 Бывают и 93%, и все 99% - но только на отечественных арбалетах .
В тему, и для сравнения - аналогичные данные по арбалету без блоков - Экскалибур Феникс (152Дж Еп):

[Николай Борисов]

Asafan, если есть адрес аналогичного графика потенциальной энергии по двухэксцентриковому луку, просьба опубликовать адрес или сам график. Хочу сопоставить с тем, что я намерил здесь у своего Sentinela. Желательно также, чтобы там была скорость  по стандарту IBO.

[Asafan]

 По Сентинелю не нашел, но полные тесты большинства луков и арбалетов есть в журнале http://www.ezflipmags.com/Magazines/ArrowTrade_Magazine/ . Пример сборной таблицы для бюджетных моделей - http://www.ezflipmags.com/Magazines/View/ArrowTrade_Magazine/24/84/

[Алекс_2012]

Алекс, на сайте - http://www.jruzheynik,com/ahniles/49/ есть статья – «Современные арбалеты – основы терминологии, классификация». Я предлагаю обратить внимание на блочный арбалет фирмы PSE: TAC – 15:
Сила натяжения 77,2кг, скорость – 126м/сек, вес стрелы 26,44гр, длина натяжения – 45см, энергия больше 210дж.
Если принять БК болта 25, то дальность при 8º составит 289м, а при 43º - 540м;
Аналогичный арбалет Bowtech «Stryker» имеет похожие показатели
Блочные арбалеты с обратным расположением плеч имеют меньшие габариты и тоже хорошие показатели.
Так, блочный арбалет Scorpyd SLP даёт скорость аналогичной стреле – 129,5м/ сек. Ход тетивы 52см. У моего лука, при растяжке 29 дюймов, ход тетивы составляет 56см

То есть, миф о том, что на 240м арбалет прицельно не стреляет можно считать busted так сказать?
Теоретически, то есть?

Почитал посты на crossbownation.com   Есть жалобы на появление трещин на плечах у Скорпида. Несколько юзеров отметили этот факт, но замена была сделана оперативно фирмой. А как вы думаете, куда полетели бы куски плечиков? - мне кажется, в лицо точно бы попали в силу такого обратного расположения плечей.
Я стрелял и стальными, и титановыми плечиками - ничего слава богу не ломалось.
Но это до поры до времени. Но если бы сломалось, то были бы шансы, что улетело бы куда-нибудь еще.
Композитное плечо, сделанное в Киеве выдержало три или четыре холостых выстрела, но когда сломалось, то просто обмякло, повиснув- тряпка с кусочками стекловолокна. Никакой травмы я бы не смог получить серьезной.
А вот блочник, а тем более Страйкер....
При натяжении блочного лука, который я взял у своего товарища по работе, в тетиву затянуло край моего свитера- я был сам виноват конечно, но как я ни пытался достать- пришлось тянуть, порвалось одно волоконце на тетиве. Я его приклеил и замазал воском, но картина, когда папа дает блочник своей длинноволосой дочке- сам видел этот эпизод, стоит у меня перед глазами.
Почему-то именно этот эпизод, а не другие эпизоды со стрельбой из огнестрела из моей жизни, когда солдаты пытались поймать падающие пули на стрельбище, меня впечатляют больше всего.

[Улисс]

Теоретически - нельзя.
Толщина болта для ТАК - 11/32", перо 2,8", длина - 26"

Толщина стрелы из выложенного ранее ролика - меньше 1/4", перо - спинвин, длина стрелы не меньше 28".
При этих условиях стрелу чисто конкретно сносило в сторону примерно на полметра. Болт унесёт значительно дальше, и угол возвышения нужен будет значительно больше.
Всё осталось по-старому.

Плечи трескались скорее всего из-за слишком лёгких болтов.

[Николай Владимирович]

Я конечно не большой специалист в луках и арбалетах и более того самоучка, но кое какое представление о баллистике огнестрельного оружия имею.
И меняя очень удивляет то, что автор и почти все обсуждающие тему все сводят к внутренней баллистике оружия, точнее комплекса: "лук-стрела".А когда Палыч, обращает внимание на такой элемент науки "баллистика", как "внешняя баллистика", где основную роль играет аэродинамика тела, его игнорируют......
Автор статьи ошибается, когда говорит об отсутствии у лучной стрелы эффекта планирования - он есть и немаленький. А вот арбалетный болт в силу своих размеров и жесткости таковым не обладает.
И ещё одно отступление: На каком рубеже (отметке) автор будет замерять Vo (в нулевое), в просторечье начальную скорость стрелы?
В огнестреле, этой отметкой является конец явления последействия пороховых газов на снаряд (пулю). В метательном оружии - такой отметкой будет окончание воздействия тетивы на стрелу. А это для блочных луков и классики вещи прямопротивоположные, т.к. для блочного лука график разгона идет от нуля, а у классики от плюсовой величины энергии накопленной в сжатых плечах. Другими словами: блочник разгоняет стрелу, а классический лук нет.
Высказывание автора о том, что короткая стрела пролетит дальше при прочих равных - противоречит законам аэродинамики.
Баллистический коэффициент стрелы рассчитан в положение "притянутой за уши" формулы для расчета баллистического коэффициента пули. И если тупо взять и сравнить пулю "зенит" с любыми другими, то на удивление автору, мы увидим, что в огнестреле, для получения сверхдальности без потери энергии, применен принцип обычной стрелы.
А вот и пуля:

То, что автор обратил внимание на закручивание пуль для придания им устойчивости, вообще-то является гироскопическим эффектом, но на остальные прецессионные вращения автор внимания не обратил. Так-же не обратил внимания на то, что в ствольной артиллерии уже давно отошли он нарезного ствола и вернулись к гладкому, повысив баллистический коэффициент снарядов, за счет предания им удлинённой стреловидной формы с оперением и ЭФФЕКТА ПЛАНИРОВАНИЯ, которым опять пренебрежено.
Было-бы неплохо, перед тем, как проводить эмпирические исследования, а потом подгонять их под теорию, пренебрегая самой теорией, автору хотя-бы поверхностно ознакомиться с такими трудами как:
- теория лафетов;
- основы баллистики (внутренней и внешней)
- аэродинамики
- школьной физики в разделе "ускорение свободного падения"
И вообще-то вспомнить, что в условиях планеты земля, с ее гравитацией и атмосферой, угол бросания максимальной дальности составляет 37 градусов, а заодно изучить элементы траектории полета тела, хотя-бы в части восходящих и нисходящих ветвей.

С моей, чисто дилетантской колокольни изучавшего как предмет науку "баллистика" (естественно в прикладном значении), раздел внутренней баллистики лука/арбалета, отдать на суд специалистам, понимающих всю кинематику и энергоемкость этих орудий, а внешнюю - на суд аэродинамиков. Совокупность этих знаний, куда в большей степени прояснит возможности дальней и точной стрельбы, нежели откровенно безграмотная эмпирика.

[VicM]

Высказывание автора о том, что короткая стрела пролетит дальше при прочих равных - противоречит законам аэродинамики.

Зато подтверждается практикой стрелков флайта, использующих именно легкие короткие стрелы. Возможно, ухудшение баллистики этих стрел с лихвой компенсируется сниженным весом?

[Николай Владимирович]

В полете стрелы Вас будет интересовать только одна формула - формула её энергии. Так она проста, как мир: E=mc2 (энергия равна массе тела умноженного на квадрат скорости света). В случае со стрелой скорость света заменяется на мгновенную скорость тела в пространстве - V и формула получает вид: E= mv2. Легкая стрела при прочих равных получает большее ускорение - большее значение Vo. При меньшей массе и равном по силе стартовом пинке (относительно более тяжелой стрелы) её мгновенная скорость на восходящей ветви будет больше. И только за счет увеличения восходящей ветви, создается впечатление о большей дальности полета. Но точно такая-же по весу и жесткости стрела большей длины, получит более пологую нисходящую ветвь. И общая длина всей траектории будет больше, исключительно за счет эффекта планирования.
В конце-концов, можно сравнить полет копья после его броска спортсменом с полет стрелы. Прецессии копья значительно меньшие, но они имеют место быть. По расчетам автора, дальше полетит более короткое копье (при прочих равных). Но этого не происходит. Почему?

[Asafan]

Другими словами: блочник разгоняет стрелу, а классический лук нет.

Что-же так сурово . Сила действует на стрелу на пути от выпуска до отрыва хвостовика в любом луке. А пока действует сила, скорость растет, и характер изменения величины силы не отменяет факта ускорения, или разгона.
 

[Николай Владимирович]

Скорость может возрастать только в одном случае - наличие ускорения.
Плечи классики разгибаются с ускорением или замедлением?

[Asafan]

Скорость может возрастать только в одном случае - наличие ускорения.

Очень, очень не хочется взывать к букварю, но придется . Напомнив кое-что из

школьной физики

 Цитирование А.Эйнштейна для описания второго закона Ньютона будет достаточно авторитетным?

Ньютон пришёл… к установлению знаменитого закона движения:
Вектор ускорения × Масса = Вектор силы.
Это — фундамент всей механики и, пожалуй, всей теоретической физики

[Николай Владимирович]

"В инерциальных системах отсчёта ускорение, приобретаемое материальной точкой, прямо пропорционально вызывающей его силе, совпадает с ней по направлению и обратно пропорционально массе материальной точки."
Это второй закон Ньютона.
В дополнение к этому закону, обратите внимание на то, что плечи лука - это пластинчатые пружины, которые подчиняются закону Гука:
"Сила упругости, возникающая в теле при его деформации, прямо пропорциональна величине этой деформации."
А теперь вспомните азы школьной физики......букваря так сказать.....