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复合弓基础知识

        复合弓是拉美西斯二世(公元前1304——1237年)发明的,以混合的木材或骨头构成的细长片制造。这种层压物可以制造出极具威力的弓。比较短的复合弓最适合作为马骑弓兵的武器,尤其是蒙古人和其它来自亚洲的骑手。复合弓的变形是在制造的时候,让它的两端往前弯曲(以蒸气处理和用力挽拉此层压物),这种后弯的弓可产生更大的力量,并需要高度的体力和技术操作。 
 
传统的复合弓(传统弓) 
 事实上这一节所提到的复合弓是区别于“单弓”的一种弓,并不是现代意义上的复合弓,因为它是由多种材料共同制造而成的,因此也称为“复合弓”。 
 
材料 
  制弓以干、角、筋、胶、丝、漆,合称“六材”:“干也者,以为远也;角也者,以为疾也;筋也者,以为深也;胶也者,以为和也;丝也者,以为固也;漆也者,以为受霜露也。
        干:包括多种木材和竹材,用以制作弓臂的主体,多层叠合。干材的性能,对弓的性能起决定性的作用。干材以柘木为上,次有檍木、柞树等,竹为下。
        角:即动物角,制成薄片状,贴于弓臂的内侧(腹部)。制弓主用牛角,以本白、中青、未丰之角为佳;“角长二尺有五寸(近50厘米),三色不失理.谓之牛戴牛”,这是最佳的角材( 一只角的价格就相当于一头牛,故称之为牛戴牛)。
        筋:即动物的肌腱,贴博于弓臂的外侧(背部)。筋和角的作用.都是增强弓臂的弹力,使箭射出时更加劲疾,中物更加深入。选筋要小者成条而长,大者圆匀润泽。
        胶:即动物胶,用以粘合干材和角筋。《考工记》中推荐鹿胶、马胶、牛胶、鼠胶、鱼胶、犀胶等六种胶。胶的制备方法“一般是把兽皮和其他动物组织(特别是肌腔)放在水里滚煮,或加少量石灰碱,然后过滤、蒸浓而成。据后世制弓术的经验,以鱼组织、特别是腭内皮和鱼膘制得的鱼胶最为优良。晚近的中国弓匠用鱼胶制作弓的重要部位,即承力之处.而将兽皮胶用于不太重要的地方,如包覆表皮。
        丝:即丝线,将傅角被筋的弓管用丝线紧密缠绕,使之更为牢固。择丝须色泽光鲜,如在水中一样。
        漆:将制好的弓臂涂上漆,以防霜露湿气的侵蚀,而且要求择漆须色清。
 
工艺步骤 
  中国古代不仅对制弓在才料的要求十分严格要求,对具体的工艺步骤也有细致的规定。“取六材必以其时,六材既聚,巧者和之。”冬天剖析弓干,春天治角,夏天治筋,秋天合拢诸材,寒冬时把弓臂置与弓匣之内定型,严冬极寒时修治外表。冬天剖析弓干木理自然平滑细密;春天治角,自然润泽和柔;夏天治筋,自然不会纠结;秋天合拢诸材,白然紧密;寒冬定弓体,张弓就不会变形;严冬极寒时胶、漆完全干固,故可修治外表。春天装上弓弦,再藏置一年,方可使用。上述繁复的工艺程序,需跨越两至三年时间。在制弓作坊中,由于各项工作可交错进行,流水作业,故每年都会有成批的成品,但就一张弓而言,其工时是无法缩短的。复合弓的制造代表了古代制弓术的高峰,世界上对复合弓制造的详细记载首见于《考工记》。在此后的两千年内,中国,或者说亚洲的复合弓制造技术制弓术与考工记相比没有什么本质上的变化.由于这个时期世界各地使用弓的材质差异,以使用单体弓为主的地区和已广泛使用复合弓的地区在拉弓的方式上产生了极大地不同。即地中海式射法,和蒙古(中国)射法。由于欧洲单体弓弹性差,拉弓长度与弓体长度之比低,因此弓长较长,而中国的复合弓正好相反,拉弓长度与弓体长度比甚高,当拉满弓时手指拉弓处与弓弦形成锐角,用地中海式拉弓法将积压手指。所以中国拉弓法用一个拇指(带指环保护)拉弦,食指和中指压住拇指,而欧洲单体弓由于角度较大,则可以用多个手指拉弓。而且使用指环作为保护是使用复合弓的标志之一,中国也是世界最早的指环是在商朝的妇好墓遗迹中出土,诗经中也有大量记载 
 
现代复合弓 
现代复合弓最大的特点就是运用了滑轮来达到省力的效果。 
 
1. 复合弓能量的来源 
  首先我们应当明白,弓本身并不能创造能量。弓只是起到了一个转移能量的作用。当我们拉一个复合弓的时候,弓片会发向内弯曲,这就是你拉弓的力量传递到了弓片上,而弓片的变形是将你的拉弓的动能转变为了弓片形变的势能。当我们释放弓弦的时候,弓片所存储的势能又通过弓弦的位移传递给了箭,转换为箭飞行时的动能。能量的传递就是这样完成的。我们选择一个弓的一个重要的因素就是看这个弓有没有“劲”。其实就是弓存储和释放能量能力。主要有2个方面的意思,1个就是弓能够存储多少能量,另外一个就是有多少能量能够有效的传递给箭。这里面有3个具体的值最能影响弓的能量,拉力(draw weight)、拉长(draw length)和省力比(let-off) 
 
2. 什么是IBO速度和AMO速度 
  大家在很多弓产品介绍上面第一看到的就是这个值,例如 IBO=305fps等等。IBO是一个衡量弓射出的箭的速度的行业标准。这个标准是由国际弓猎协会(International Bowhunting Organization)制订的所以就叫IBO速度。IBO的计算方法就是,一个70磅拉力的弓,在30英寸的拉长下,用350格令(重量单位,英文grains,1格令等于0.065克,350格令就是22.75克)的箭时的射速。这个计算方法的比例关系就是每磅的拉力推5格令的箭重(在不超过80磅的前提下)。其实拉长对速度的影响可以也有影响,一般每增加1英寸的拉长速度就会增加5fps。AMO速度也是计算弓射箭速度的行业标准,这个标准由弓箭生产商协会(Archery Manufacturers Organization)制订的所以叫AMO速度,这种计算方法在以前很流行,AMO速度的计算方法就是:一个60磅拉力的弓,在30英寸的拉长下,用540格令(等于35.1克)的箭时的射速。这个计算方法的比例关系就是每磅的拉力推9格令的箭重。这种方法计算方法在以前流行,但是现在的广告宣传中已经不怎么用了。 
 
3. 轴距(axle-to-axle) 
  复合弓的上下都由2个滑轮机构,测量这两个滑轮中心间的距离,就是这个弓的轴距,轴距反映了一个弓的大小。随着制弓技术的不断反正,弓的尺寸越来越紧凑。现在大多数的复合弓的尺寸基本上都在36英寸以下,携带方便,轻巧美观,现在的弓看起来就想买。不过过小的尺寸也会对弓的性能有一定的影响。   
        1. 轴距小过32”的弓,这种弓非常的紧凑,它是喜欢在树上蹲猎的人的最爱,非常好的机动性,携带也非常方便,不过这种弓也有些不足,特别是轴距过短,在长距离的准确性上不好掌握,需要多多练习,最好使用机械式撒放器。   
        2. 轴距在33”-38”的弓,这种弓既有准确性的保证也能够兼顾机动性,这种尺寸是最流行的,也是许多游猎猎人的最佳选择。   
        3. 超过38”的弓,这种弓能够带来最好的准确性,很适合在射箭比赛等场合使用,较长的拉距能够带来更多的稳定性和准确性。使用这种弓的人用撒放器和手指撒放箭都是不错的选择。 
 
4. 弦距(brace height) 
  弦距就是指主弦和手把支持部最低点之间的距离。这个指标对弓的速度和弓的操作性都有影响,目前复合弓的弦距平均值为7.5”。较短的弦距可以增加弓的速度,较长的弦距可以让弓更容易控制。 一个短弦距的弓(5”-6.5”)它的拉力作用范围会比较大,就是说你从开始拉弓到完全拉满弓的中间距离较长,这样弓存储的能量就会更多,而且箭受力的也就会更大。但是这样过大的能量输出会让你的弓更难于控制。 一个较长弦距的弓(7.5”-9”)更容易被控制,但是它射箭的力量会略小。为了在速度和操作性中间有个好的结合,大家选择弓的适合尽量选择弦距在6.5-8之间的,这样基本上能在速度和操作性中间有个比较好的中和。
 
5. 省力比(Let-off %) 
  在射传统弓的过程力,拉力始终是一样或者一直在增加的。但是现代复合弓由于采用了滑轮机构,拉力会出现一个波动的过程,开始加力到顶峰后开始减少力量的使用直到弓完全拉满。一般的现代复合弓都会有1高、1低的省力比选择,当你选择了高的比例,就意味着在拉满弓后可以用更少的力量来维持满弓的状态。一般情况下弓在出厂的时候都默认使用高比例状态的。比如一个70磅的弓在80%的省力比情况下,当你拉满弓的时候你只需要14磅的拉力就可以一直让弓保持在满弓的状态下(70×(1-80%)=14)。这两个状态都有自己的好处,高省力比的情况下,使用者可以把精力从拉弓这里转移开,让自己的注意力更多的用在瞄准和调整自己姿势上。低省力比的情况下,弓的储能会更多些,往往射出的箭的速度会更快些。 
 
6. 弓片投影距离(limb tiller) 
  这个参数很重要,是衡量弓片安装是否到位,弓的情况是否正常的一个指标,通过测量上下弓片的投影距离长度,我们就能明白上下弓片安装是否一致。
 
7. 箭的动能 
  我们学习过中学物理都知道运动物体的动能是由它的质量和速度决定的。标准的公式就是:E=1/2 mv2 其中E就是动能的意思,m是物体的质量,单位千克。V是物体的运动速度,单位是米/每秒。我们通过上述的公式也可以计算出某把弓射出的箭的动能,不过考虑到复合弓应用中都使用的是英制,所以需要把上述公式的单位重新转换下。我们计算箭的动能使用fps速度,箭的重量使用喱这个单位。经过一系列的转换(过程我就不描述了,大家有兴趣,耐心的话可以自己尝试着计算这个过程)计算箭动能的公式就是:E= mv2/450240 其中m就是箭的重量,单位是格令(grain),1格令等于0.065克。V就是箭的速度,单位是fps,每秒多少英尺。 

        通过一个例子我们能够计算出一把弓射出的箭的动能是多少。 我们以目前技术指标最高的bowtech的Tribute(礼物)为例来计算下,这个弓射出的箭有多少动能。 Tribute是目前拉力最大的弓,可以使用100#的弓片(大约45.4公斤,超人才能拉动),在这个拉力下射500喱的箭(32.5克的箭),IBO速度为328fps(100米/秒)。 Tribute到底能射出的箭能有多少动能呢? 计算结果如下:E=160.25J,这个基本上就是目前弓射箭所能达到的最高动能,非常的惊人呢(这里有个数据,射穿一位成年男性胸腔所需的能量在74J左右)。

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