Заходил
Вот не факт, что улетит дальше. Сравнивать надо, в первую очередь, именно снаряды одинакового диаметра, но разной длины. Если использовать болт бОльшего, чем стрела, диаметра, то мы будем сравнивать снаряды с разной эффективной площадью сопротивления. Увеличение диаметра на 12% (с 8 до 9 мм) даёт увеличение площади сечения древка на 25%.
Насчёт померить скорость - дайте личные контакты, спишемся-встретимся...
Много разных не надо. В принципе, достаточно длиной в полстрелы, того же диаметра и с таким же оперением. У меня где-то лежит обломок Пауэрфлайта 400 подходящей длины, и неломаная такая же. Как по массе уровнять (да и по балансу - тоже), придумаю.
И - хрон у меня есть, так что начальные померить можно.
Насчёт испытаний - поближе к лету поговорим.
Сейчас подумал - в принципе, достаточно арбалета и короткой и длинной стрел равного веса с одинаковым оперением. Нас же интересует баллистика и аэродинамика именно снаряда, а не запускающей системы.
Для нас это незначащий параметр.
У Вас - это где?
И я по-прежнему не понимаю, на чём базируется утверждение, что "усилие натяжения в начальной точке составляет 15-20% от максимального". Для прямого лука.
Кстати - пока писАл, пришла мысль в голову: можно попробовать сравнить аэродинамику длинной и короткой стрел, использовав майру. Надо будет подумать над условиями эксперимента, это может оказаться проще, чем подбирать пару арбалет/лук.
Как я уже писАл выше - это самый простой способ проверить. Сложно найти место, особенно по нынешним временам, и надо подумать о приспособлении для задания одинакового угла возвышения.
Но попробовать стОит.
Втульчатые наконечники проигрывают черешковым по всем параметрам, кроме одного: их проще крепить на древке стрелы.
С точки зрения использования - стрелы с черешковыми наконечниками менее ломкие при попадании в жёсткую преграду, поэтому - глубже проникают внутрь мишени. Ну и развесовка у них получше, чем у втульчатых той же массы.
Вы неверно трактуете понятие "парадокс лучника".
Парадокс не в том, что для того, чтобы попасть в цель, нужно целиться мимо неё.
Парадокс лучника заключается в том, что при стрельбе из периферийного лука стрела летит в цель прямо, а не поворачивается в полёте вокруг поперечной оси.
Да, все стрелы изгибаются при выстреле, и если они не будут изгибаться, то далеко не улетят. стрелы должны по жёствн\кости соответствовать луку, и проверяется это общеизвестным способом: если после выстрела стрела летит туда, куда перед выстрелом указывал её наконечник, значит, стрела подходит к этому луку.
В указанном Вами случае (целиться не туда, куда хочешь попасть), описан выстрел неподходящей к луку стрелой.
Не улетит. Причина - длина древка. Эффективная площадь сопротивления, являющаяся основным параметром при определении силы аэродинамического сопротивления, зависит от соотношения диаметра снаряда и его длины. Древко стрелы длиннее болта вдвое, как минимум, что даже при равных диаметрах даёт существенное уменьшение сопротивления.
Собственно, это легко проверить. Подобрать пару болт/стрела одного веса, но разной длины, подобрать пару лук/арбалет так, чтобы начальная скорость болта и стрелы была одинаковая, и выстрелить с одинаковым углом возвышения. Ну и - посмотреть на результат.
Если брать средневековые образцы, то быстро выяснится, что максимальное поперечное сечение болта-виретона примерно вдвое больше поперечного сечения стрелы, что тоже дальности полёта не добавляет, хотя у виретона аэродинамические свойства лучше, чем у цилиндра.
№4. Швейцарский арбалет - очень знакомая вещь, как и ролик о нём.
В котором точно указана потенциальная сила, запасаемая дугой этого арбалета - 1277 Дж.
Соответственно, КПД лёгкого (260 грамм) болта - 0,34, КПД тяжёлого болта (348 грамм) - 0,38.
Если использовать болт массой 220 грамм, то его скорость при сохранении КПД, как у болта массой 260 грамм, составит 63 м/с. Но поскольку КПД будет ниже - то и скорость будет меньше, ни о каких 78 м/с говорить не приходится.
№3: в 1191 никаких ручных носимых механических приспособлений, облегчающих натягивание тетивы арбалета, не было, максимум, что могло быть - это оспье, но данный дивайс применялся только для крепостных арбалетов типа того, в переноске которого задействованы три китайца на использованном Вами изо.
Трабл №2: баллистика арбалетных болтов ХУЖЕ, чем стрел из лука. Они значительно быстрее тормозят в полёте, и это - одна из причин того, что для боевой навесной стрельбы лук использовали, а арбалет - нет.
Добрый день. Статью ещё читаю, но вопросы уже есть.
"И его стоит рассматривать как простой лук, для которого усилие натяжения в начальной точке составляет 15-20% от максимального (в лучшем случае)." - можно прояснить физику, на которой базируется данное утверждение?
И - касательно КПД: у любого ручного метательного оружия при рабочем ходе 15-20 см КПД будет НЕ БОЛЕЕ 30%.
Не придирастии ради, а просто поделиться:
Я прекрасно знаю, что правильно "плеч", но когда пишу о луке, всегда пишу "плечей". Просто, чтобы отделить человека от вещи.
http://www.atarn.org/islamic/akarpowicz/turkish_bow_tests.htm
Обратите внимание на разницу между флайтовыми и боевыми/целевыми луками, и по длине, и по силе, а также - на расчётную растяжку, на которую эти луки ориентированы.
Думаю, Вы и так в курсе, но на всякий случай:
1 гран равен 0,0648 грамма;
1 фунт равен 0,4536 килограмма
Растяжка определяется по стандарту АМО: расстояние от точки упора в лук до тетивы плюс 1,75 дюйма, рабочий ход тетивы - растяжка минус (база лука плюс 1,75 дюйма). Для турков Карповича база примерно равна 6 дюймам - для боевых/целевых и 5 дюймам - для флайтовых.
Посчитал кое-чего, взяв данные Карповича.
1. Композитный боевой турецкий лук силой 65 фунтов на растяжке 30 дюймов (рабочий ход тетивы около 60 см) стрелу массой 46 грамм разгоняет до 185 фпс (56,5 м/с).
2. Композитный флайтовый турецкий лук силой 105 фунтов на растяжке 27 дюймов (рабочий ход тетивы чуть меньше 50 см) выдаёт начальную скорость 86 м/с со стрелой массой 23 грамма. Энергия стрелы - 91 Дж, накопленная луком энергия - 137 Дж.
Первое. Где я написал, что рог не используется, как упругий элемент??? Основа композитного лука - рог полорогих. Именно рог, а не кость, структура которой изгиба не терпит. У Вас в тексте - кость, а не рог.
Насчёт скорости: Вы пишете в тексте про 65 м/с для тяжёлой (11,6 гран на фунт) стрелы. Реально очень хороший лук может выдать при такой удельной массе снаряда скорость в районе 180...190 фпс (55...57,5 м/с), обычный рекурсив - 170 - 180 фпс., то есть 52...55 м/с. Лонг выдаст дай Бог, чтобы 150 фпс, то есть 45 м/с.
Оптимальный вес для лука в 60 фунтов - 39 грамм. 30 - это уже лёгкая стрела, близкая к нижнему пределу допустимости, обеспечивающему долголетие лука. Эти соотношения (удельные массы границы сохранения целостности лука и оптимального соотношения КПД/скорость), приложенные к сохранившимся стрелам, кстати, дают основания утверждать, что реальная сила боевых луков укладывалась в диапазон 65...110 фунтов со средним в районе 80...85 фунтов.
По энергетике у Вас тоже.... излишне оптимистично. Если хотите - пришлю ссылку на измерения Карповича, товарищ очень не ленив, и его таблицы позволяют определить и накопленную энергию, и кинетическую энергию стрелы в момент схода с тетивы. Если будет интересно - обратите внимание на рабочие растяжке и флайтовых, и боевых/охотничьих/целевых турецких луков. Никакого хода тетивы в 80...100 сантиметров, наиболее ходовой - 50...55 см. На Дальнем Востоке - то же самое:основная масса стрел вплоть до конца 18 века имеет длину 71...83 см, включая наконечник. Более длинные - до 105...110 см появляются только ближе ко второй половине 19 века.
Относительно сечения древок. Да, первой базой для конических древок были прутья, однако за многие тысячи лет использования лука на охоте и на войне, люди очень быстро пришли к выводу, что прутья и побеги хороших стрел не дают, и стали делать древки из расколотого вдоль бревна. Далее - дело нескольких минут превратить колотую заготовку в цилиндр, веретено или конус, причём время обработки не зависит от того, какую форму хочет придать древку мастер. Английские ливрейные стрелы в бОльшей части были именно коническими - толстым концом вперёд, качественные восточные стрелы - веретенообразные.
По поводу пальцев - когда говорят и пишут про "толщиной с палец" имеют в виду указательный. Возьмите кусок стержня диаметром полдюйма, и сравните со своим указательным пальцем. Для контраста заодно возьмите стержни 8 и 10 мм диаметром. Ну и 20 мм - тоже. Зрительное восприятие очень специфично, и традиционно "толщиной в палец" - это полдюйма и есть, 15 мм - это я (как и Вы) брал с завышением. Вообще 20 мм - это диаметр втулки копья, и дрын такого диаметра, снабжённый наконечником, сподручнее уже метать.
В общем, как уже говорил: при правильном аналитическом подходе, который Вы использовали, "средне-потолочные" данные для расчётов сводят Ваш труд скорее к отрицательной величине, чем к нулю.
Дочитал часть, касающуюся дальности полёта и сопротивления воздуха полёту стрелы.
Ужас. Даже больше того: УЖАС!!!!
Тот редкий случай, когда правильный аналитический подход, оперируя неверными исходными данными, приводит к появлению творения, искажающего предмет сильнее самого сильного вымысла и откровенного мифотворчества.
Если интересно - могу показать некоторые базовые количественные ошибки:
1. Реальная скорость реальной стрелы много ниже, чем использована в тексте.
2. Кость в композитном луке в качестве упругого материала не используется, только - в качестве армирующего.
3. Веретенообразные стрелы были широко распространены всё то время, когда лук и стрелы были основой метательного оружия. Также активно использовались и стрелы с коническими древками. Они (веретенообразные и конические древки) не так сложны в изготовлении, а выигрыш в точности стрельбы приносят весьма ощутимый.
4. Отнесение стрел к категориям "тяжёлая-лёгкая" в явном виде указывает на слабое знакомство автора с предметом. Стрела массой 45 грамм для лука силой 60 фунтов - достаточно тяжёлая стрела. "Лёгкой" для такого лука будет стрела массой 35 грамм и менее. Точно так же - исторически стрела массой 50 грамм "по средневековым понятиям" в категорию "лёгких" не попадает - это средняя масса боевой стрелы.
5. "Толщиной в палец" - это не "диаметром 2 см", это диаметром в 12 - 15 мм. Таких стрел было достаточно много. При длине 80 см такое древко из сосны будет весить 70,5 грамм, из вяза - 92 грамма. Самые тяжёлые из зафиксированных исторически стрел имели массу 114 грамм - соответственно, на наконечник 20...40 грамм.
Написал комментарий к произведению Арбалет и все-все-все.
С сиперами стреляли, чтобы уменьшить длину, толщину и массу стрелы. Длину - чтобы жёсткость была достаточной при малом весе и мегапинке.
Насколько я понял объяснения спецов, разница в сопротивлении длинного стрежня и короткого того же сечения в миделе именно в длине боковой поверхности - чем больше боковая поверхность, тем меньше сопротивление До определённой степени, естественно.
Нам надо сравнить именно разницу между длинным и коротким снарядом одинакового сечения древка и одинакового оперения. Если разница в сечениях "стрелы" и "болта" будет такой, как у исходных прототипов (грубо - 11 и 16 мм), то только за счёт увеличения поперечного сечения вдвое сопротивление воздуха будет больше. А если вспомнить качество оперения аутентичных болтов, то и вовсе непонятно, зачем мерить.