Nieco o sztywności strzał

Polskie Łucznictwo 3D
Nieco o sztywności strzał
27.03.2007.
"Sztywność" (Spine) to pojęcie często używane w łucznictwie. To, co sprawia nieco zamieszania w użyciu
tego terminu to fakt, że używany jest w wielu różnych znaczeniach. Postaram się poniżej wyjaśnić to
pojęcie.
Spróbuj zgiąć kartkę papieru – to łatwe! Zwiń teraz tą kartkę w rulon I spróbuj wygiąć ją
ponownie. To już nieco trudniejsze. To jak łatwo jest wygiąć kartkę papieru lub strzałę zależy od ich
sztywności. Powszechnie akceptowany standard mierzenia sztywności strzał (stworzony przez firmę
Easton) określamy jako sztywność statyczną (static spine). Strzałę opieramy w dwuch punktach na jej
końcach na oznaczonej odległości a w jej środku zawiesza się określonej wagi ciężarek. Odległość o jaką
obciążony środek strzały odchyli się od poziomu nazywamy sztywnością strzały. Mierzy się tą wartość dla
promienia o długości 29" i stosując obciążenie równe 1,94 funta. Im wyższa jest ta wartość tym większe
jest ugięcie i większe odchylenie od poziomu. Czyli strzała o parametrze "spine" = 500 jest bardziej
miękka niż np 340. Przy założonych parametrach punktów podparcia i ciężarka, statyczna sztywność
zależy od elastyczności materiału, z jakiego wykonana jest strzała oraz właściwości geometrycznych i
fizycznych samego materiału. W przypadku strzał kompozytowych (carbon/aluminium) sztywność zależy
także od spoiwa pomiędzy poszczególnymi warstwami. Geometryczne właściwości w tym przypadku to
wewnętrzna średnica strzały i grubość ścianek. W zasadzie współczesna literatura techniczna pozwala na
wyliczenie tego parametru dla dowolnego materiału. W przypadku strzał nie będących walcami, a o
„beczkowatym kształcie”, także można dokonać pomiaru sztywności, chociaż będzie to
nieco bardziej skomplikowane.Sztywność strzał w zasadzie jest wielkością stałą (pomijając czynniki
zewnętrzne, np. temperatura) i o ile nie zmienia się struktura materiału, z którego wykonana jest strzała
(np. aluminium utwardza się z biegiem czasu z powodu zmian w strukturze krystalicznej) oraz strzała nie
uległa np. odkształceniom mechanicznym.
Od momentu wystrzelenia strzały mówimy o "sztywności dynamicznej" (dynamic spine).Sztywność w tym
kontekście nie ma nic wspólnego s pojęciem omawianym wcześniej. To co omówię teraz, to wyginanie się
strzały w czasie jej lotu. To, jak bardzo się ona wygina zależy od kilku czynników (np. sztywność
statyczna, długość strzały, masa grotu lotek i końcówki, siły napięcia łuku, wysokości cięciwy itp.).
Ilekroć zatem spotkamy się ze stwierdzeniem: "cięższy grot zwiększa wyginanie się strzały" (increasing
pile weight reduces spine) znaczy to, że cięższy grot będzie miał wpływ na ugięcie strzały w momencie jej
zwolnienia z cięciwy, bo oczywiście jej sztywność statyczna pozostaje niezmieniona. Określenia: strzała
"miękka" (bardziej się wygina) i strzała "twarda" (wygina się mniej) używane są właśnie w kontekście
sztywności dynamicznej.
I drugie stwierdzenie: "większe lotki zwiększają sztywność", oznacza, że "zwiększone upierzenie", czyli
wyższe lub/i dłuższe lotki mają wpływ na zmniejszanie wyginania się strzały w momencie jej
wypuszczenia i lotu. Prawda, że użycie prostego słowa "sztywność" może być nieco mylące!
Czyli, w przeciwieństwie do sztywności statycznej, nie ma prostego równoważnika by opisać mechanikę
strzały w jej locie.
w momencie strzału mamy do czynienia z siłą wydzielaną przez cięciwę skierowaną na strzałę. Obliczenie
jej wartości na poczczególne fragmenty strzały wykracza poza możliwości prostego opisu. Niemniej
jednak stworzono modele matematyczne opisujące tą sytuację. Ich założeniem było podzielenie strzały
na kilka części (np grot, środek ciężkości, środek zmierzony, końcówka itp) i obliczenie sił działających na
nie w danym momencie. Jednak rezultaty takiego modelowania więcej mają wspólnego ze sztuką
obliczeniową, niż faktyczną nauką.Trzecie użycie terminu "sztywność" może się pojawić w znaczeniu
"kierunek lotu strzały". Załóżmy, że strzelamy jednym kompletem identycznych strzał celując w środek
tarczy. Zauważymy, że strzały te powinny zgrupować się wokół konkretnego punktu (byłoby miło, gdyby
była to "dziesiątka"). Weżmy teraz inny komplet identycznych strzał, jednak bardziej "miękkich" od
poprzednich. Strzelając z tego samego łuku do tej samej tarczy okaże się, że strzały zgrupowały się na
prawo od naszego celu (mówimy o łuczniku praworęcznym). Można zatem dojść do następującej
konkluzji: "Miękka strzała zmniejsza sztywność lotu". Czyli użycie miękkich strzał powodować będzie ich
zbaczanie na prawo. Co się stanie gdy użyjemy strzał "twardszych", pozostawiam do obliczenia
największym fanatykom całego zagadnienia ;)
http://www.cypher.home.pl/sekcjalucznicza
Kreator PDF
Utworzono 7 March, 2017, 22:48