Калькулятор скорости стрелы

Калькулятор скорости стрелы оценивает, с какой скоростью стрела покидает лук, в футах в секунду (fps), на основе рейтинга скорости IBO лука и реальных значений длины натяжения, силы натяжения и параметров стрелы у лучника. Он также показывает кинетическую энергию и импульс стрелы при этой скорости.

Что такое скорость IBO?

Скорость IBO — это стандартный показатель, который публикуют производители луков, установленный организацией International Bowhunting Organization. Он показывает, с какой скоростью лук стреляет при фиксированных условиях испытания: сила натяжения 70 фунтов, длина натяжения 30 дюймов и стрела весом 350 гран (5 гран на каждый фунт силы натяжения).

Почти ни один лучник не стреляет именно в этих условиях. Более короткая длина натяжения, меньшая сила натяжения или более тяжёлая стрела меняют реальную скорость. Калькулятор берёт за основу число IBO и корректирует его с учётом параметров конкретного лучника.

Как рассчитать скорость стрелы по рейтингу IBO

Оценка использует поправки, которые техники по луку применяют уже несколько десятилетий для перевода рейтинга IBO лука в реальную скорость. Каждый фактор, отличающийся от условий теста IBO, прибавляет или вычитает определённое число футов в секунду.

• Длина натяжения: прибавляет 10 fps за каждый дюйм сверх 30 дюймов или вычитает 10 fps за каждый дюйм меньше этого значения.
• Сила натяжения: прибавляет 2 fps за каждый фунт сверх 70 фунтов или вычитает 2 fps за каждый фунт меньше этого значения.
• Вес стрелы: эталонная стрела весит 5 гран на фунт силы натяжения. За каждые 3 грана, на которые реальная стрела тяжелее этого эталона, вычитается 1 fps. За каждые 3 грана легче — прибавляется 1 fps.
• Дополнительный вес на тетиве: аксессуары, добавленные на тетиву, такие как пип-сайт, D-петля или демпферы тетивы, вычитают 1 fps за каждые 3 грана своего веса.

Формула скорости стрелы

1скорость (fps) = скорость IBO
2  + (длина натяжения − 30) × 10
3  + (сила натяжения − 70) × 2
4  − (вес стрелы − 5 × сила натяжения) / 3
5  − дополнительный вес на тетиве / 3
6

Скорость не может опускаться ниже нуля; при чрезмерно тяжёлой стреле оценка просто ограничивается значением 0 fps.

Кинетическая энергия и импульс

После определения скорости кинетическая энергия и импульс вычисляются из полного веса стрелы в гранах (gr) и её скорости в футах в секунду (fps):

1кинетическая энергия (ft-lb) = вес стрелы (gr) × скорость (fps)² / 450 240
2импульс (slug·ft/s)          = вес стрелы (gr) × скорость (fps) / 225 218
3

Кинетическая энергия показывает, сколько энергии стрела высвобождает при попадании. Импульс показывает, насколько хорошо стрела продолжает двигаться вперёд через сопротивление, например через шкуру и кости животного. Охотники часто сравнивают оба показателя с минимальными рекомендованными значениями энергии или импульса для конкретного животного, прежде чем выбрать сочетание наконечника и стрелы.

Пример

Лучник стреляет из лука с рейтингом скорости IBO 320 fps, настроенного на силу натяжения 60 фунтов и длину натяжения 29 дюймов. Стрела весит в общей сложности 400 гран, а на тетиве установлены аксессуары весом 15 гран.

1. Поправка на длину натяжения: (29 − 30) × 10 = −10 fps
2. Поправка на силу натяжения: (60 − 70) × 2 = −20 fps
3. Эталонный вес стрелы: 5 × 60 = 300 гран
4. Поправка на вес стрелы: −(400 − 300) / 3 = −33,3 fps
5. Поправка на вес тетивы: −15 / 3 = −5 fps
6. Расчётная скорость: 320 − 10 − 20 − 33,3 − 5 = 251,7 fps (76,7 м/с)

При скорости 251,7 fps стрела весом 400 гран несёт около 56,3 ft-lb кинетической энергии и около 0,447 slug·ft/s импульса.

Для сравнения, лук, выстреленный точно в эталонных условиях IBO — 70 фунтов, натяжение 30 дюймов и стрела весом 350 гран, — даёт само число IBO: 320 fps, 79,6 ft-lb кинетической энергии и 0,497 slug·ft/s импульса.

Насколько точна эта оценка?

Формула даёт рабочую оценку, а не измеренную скорость. Она не учитывает факторы, которые также влияют на реальную скорость стрелы, такие как эффективность лука, синхронизация эксцентриков, температура, материал тетивы и трение в полкодержателе. Хронограф — прибор, измеряющий реальную скорость стрелы при прохождении через два датчика, — даёт истинное значение для конкретного лука и стрелы. Лучники обычно используют оценку по IBO для сравнения настроек или выбора веса стрелы, прежде чем подтвердить итоговое число хронографом.

Часто задаваемые вопросы

Что означает скорость IBO? Скорость IBO — это заявленная скорость лука по стандартному тесту International Bowhunting Organization: сила натяжения 70 фунтов, длина натяжения 30 дюймов и стрела весом 350 гран. Производители указывают это число как способ сравнить луки.

Почему моя реальная скорость стрелы ниже рейтинга IBO? Большинство лучников натягивают лук с силой меньше 70 фунтов или используют стрелы тяжелее 5 гран на фунт, что снижает скорость ниже числа IBO. Более короткая длина натяжения также уменьшает скорость.

Означает ли более тяжёлая стрела всегда меньшую кинетическую энергию? Нет. Более тяжёлая стрела летит медленнее, но кинетическая энергия зависит и от веса, и от скорости. Во многих случаях умеренное увеличение веса стрелы повышает кинетическую энергию даже при снижении скорости, потому что импульс и проникающая способность тоже увеличиваются.

В чём разница между кинетической энергией и импульсом? Кинетическая энергия измеряет энергию, высвобождаемую при попадании. Импульс измеряет способность стрелы продолжать двигаться вперёд через сопротивление. Охотники с луком используют кинетическую энергию для оценки общей мощности, а импульс — для оценки проникающей способности.

Может ли этот калькулятор заменить хронограф? Нет. Он даёт оценку на основе стандартных поправок. Хронограф измеряет реальную скорость стрелы для конкретного лука, стрелы и выстрела и учитывает факторы, которые формула не включает, такие как эффективность лука и техника выстрела.

Что произойдёт, если ввести очень тяжёлую стрелу? Расчётная скорость не может опускаться ниже нуля. Если поправка на вес стрелы привела бы результат ниже 0 fps, калькулятор покажет 0 fps вместо отрицательного числа.