Кто про что, а я про луки

Когда заходит речь об эффективности лука, нельзя не задаться вопросом - какого именно лука? Услышав в ответ "40 фунтового, 80 или 200 фунтового" вы можете сразу же фейспалмить и заканчивать дискуссию, поскольку ответ не полный и "разлет" эффективности того же 80 фунтового лука в зависимости от конструкции и материалов может быть неменьше, чем у одинаковых по конструкции 80 и 120 фунтовых луков из разных материалов, не говоря уже о том, что у разных стрелков один и тот же лук будет стрелять по-разному, если это не близнецы-братья. 

От чего ж это зависит? 

1. Конструкция лука

2. Материалы

3. Вытяг тетивы (функция стрелка и стрелы) и, соответственно, эффективное прохождение тетивы

4. Относительный вес стрелы. 

5. Погодные условия

Очень кратко пробежимся по всем этим моментам. 

1. Конструктивно имеет смысл выделить  простые (по форме) луки (пример - английский лук), 

рекурсивные луки (в не снаряженном состоянии имеющие изгиб вперед, что обеспечивает больший преднатяг тетивы), среди которых можно отметить "закрытые" рекурсивы 

Вы, наверное, уже возмутились - а как так-то, ведь они и по материалам различаются!

Да, разумеется. Но простой лук может быть сделан из нескольких слоев древесины (большинство модерн-лонгов так и делают, впрочем клеенные лонги были и у англичан)

На картинке тисовый лонгбоу по традиционной технологии "вытесали из тиса" и клееный. 

Так же мы знаем, любим и помним луки Рамзеса  - часть из них были лонгами с усилением из рога и сухожилий, то есть по форме были простыми, а вот по конструкции - уже не особо. И, что самое интересное, по эффективности они сильно различались. 

В качестве наглядного примера влияния материала на эффективность и стоимость лука приведу картинку

Понятно, что лук из тиса не будет в 6 раз эффективнее орехового, тут мастер Феликс больше ориентируется на закупочную цену материала и сложность обработки, но так же, как и цены будет меняться и эффективность луков из разных пород дерева (небольшой спойлер - вовсе не обязательно в том же порядке, что и цены, оссидж древесина красивая, но по рабочим качествам кизил поинтереснее). 

А дальше пошли сложносоставные луки - их могли клеить из ламелей разных пород дерева, менять дерево на животе (внутренней, ближней к стрелку стороне лука) на роговые пластины, отлично работающие на сжатие и менять дерево на спинке (внешняя сторона лука) на композит из сухожилий и клея, работающий на растяжение куда лучше дерева. Сейчас все это меняется на однонаправленный стеклоламинат на основе эпоксидных смол, шикарно работающий как на растяжение, так и на сжатие и изгиб, но это уже совсем другая история. Сделать это, повторюсь, можно и на простом и на рекурсивном луке. Можно, как индусы, поэкспериментировать с кованными стальными луками. 

Дальше мы погружаемся в бездны - длина, форма плечей, наличие на рогах лука "кобылок" и ты ды и ты пы. В целом можно сказать - при равном усилии натяжения эффективнее будет лук с максимально легкими плечами, обеспечивающий большой преднатяг тетивы. Поиск идеальной формы длится уже тысячи лет - от "треугольных" ассирийских луков и сигмаобразных скифских до османских, корейских и монгольских луков. Впрочем, луки кочевников могут отличаться в частностях, но конструктивно это рекурсивные луки м усилением живота лука роговыми пластинами, а спинки - сухожильным слоем на клею. От формы, конструкции и материалов лука зависит какая доля запасенной луком энергии израсходуется на разгон стрелы, а какая уйдет в паразитные потери - на разгон плечей и тетивы, на нагрев лука, на преодоление плечами сопротивления воздуха и так далее. От материала так же зависит, с какой скоростью плечи будут распрямляться - скорость, с которой разные материалы восстанавливают форму после упругой деформации разная. 

Вытяг тетивы зависит от стрелка и хвата тетивы - от длины рук и того, куда и как тетива тянется. В средиземноморском (как у робингудов) хвате тянуть тетиву как это делают японцы (далеко за ухо) не получится

Однако ж в таком хвате и при таком положении рук вытянуть лук Марка Стреттона сможет разве что терминатор. 

Бородач на фоточке тянет лук в 200 фунтов. Тянет он его тоже за ухо, но рука сильно ниже, целиться ему тяжелее, да и стреляют они "с рывка", натянул и выстрелил. Тут никакого долгого прицеливания быть не может. Няшная японочка стреляет из довольно вялого лука, что позволяет ей и руку повыше держать и целиться дольше.  Тут стоит понимать - если вы стреляете из лука на пределе своих физических возможностей, то о меткой стрельбе можете не особо мечтать - чем мощнее лук, тем сложнее целиться. 

Но вернемся к луку. 

Вот один из многих графиков усилия натяжения для традиционного лука. Видим, что он неравномерный. И при растяжении на 28 и 30 дюймов у нас изменится не только длина прохождения тетивы, но и усилие на ней. Большинство традиционных луков на больших растяжениях начинают тянуться туже, "дубить". 

При этом, если вспомним физику, увидим вот что

График усилия тут прямой, но для понимания физики процесса этого хватит. Изменение длины натяжения на сантиметр уже повлияет на начальную скорость стрелы. Именно поэтому если пойдете учиться стрелять из лука, тренер уделит огромное внимание тому, чтобы у вас была стабильная прикладка и вы натягивали лук на одну и ту же длину, иначе не видать вам стабильного результата. Это я к тому, что взяв мой лук условный Вася ростом в 190 см и Петя ростом в 160 см и я при правильном хвате и прикладке будем стрелять совершенно по-разному. Если Васе не хватит сил, чтоб тянуть лук дальше меня, ему будет непросто стрелять правильно и он вряд ли будет стрелять не особо метко. А Пете не хвати длины рук. Мир не справедлив. 

Вес стрелы. Слишком легкая стрела на конечном этапе выстрела будет двигаться быстрее тяжелой, а учитывая, что усилие на тетиве падает и тетива движется с конечной скоростью, на этом этапе она почти перестает разгоняться. Доля запасенной луком энергии, расходуемой на разгон стрелы катастрофически падает, при очень легких стрелах выстрел получается близким к холостому, что ведет к снижению ресурса а то и поломке лука. Соответственно, попытка выстрелить легкой тростниковой стрелой от какого-нибудь пигмейско-гоблинского лука из могутного лонгбоу может привести к поломке либо стрелы, либо лука с вероятностью несколько большей, чем рекордный выстрел. Даже если и то и другой выдержали первый выстрел, обязательно сломаются чуть позже. Слишком тяжелая стрела даст высокий КПД, но низкую скорость. Про то, что для меткой стрельбы надо б еще по жесткости древка стрелы подбирать мы пока тактично забудем и перейдем к погодным условиям.

Попробуем угадать, а какой лук будет больше уязвим к изменению температуры? Правильно, это будет усиленный рогом и сухожилиями композит. На морозе он ведет себя как капризная московская тусовщица, вплоть до того, что начинает ломаться. становится намного более тугим, при этом сухожильный слой работает плохо и может отслаиваться. Промасленная-провощеная деревяшка тоже будет на морозе вести себя хуже обычного, возрастает риск, что она сломается при выстреле (особенно если лук не успел равномерно остыть после выхода из помещения), но изменения будут не столь заметны. Именно поэтому у сибирских охотников зачастую было два лука - один для лета, один для зимы. 

А вообще мейк лов, нот вар.