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箭速计算器 - 根据 IBO 等级估算 FPS

根据弓的 IBO 速度等级、拉力、拉距和箭重量,估算以 fps 和 m/s 表示的箭速,并给出该速度下的动能和动量。

箭速计算器

弓与箭设置

估算速度

箭速
320.0 fps
箭速(公制)
97.5 m/s
动能
79.6 ft-lb
动量
0.497 slug·ft/s

飞行中的箭

飞行中的箭An arrow leaving the bow at 320.0 feet per second, or 97.5 meters per second.320.0 fps97.5 m/s
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文档

箭速计算器

箭速计算器根据弓的 IBO 速度等级,以及射手实际的拉距、拉力和箭的配置,估算箭离弦时的速度,单位为英尺每秒(fps)。它还会给出该速度下箭的动能和动量。

什么是 IBO 速度?

IBO 速度是弓厂商公布的一项标准等级,由国际弓猎协会(International Bowhunting Organization)制定。它衡量弓在固定测试条件下的射速:拉力 70 磅、拉距 30 英寸、箭重 350 格令(每磅拉力对应 5 格令)。

几乎没有射手会按这些精确设置来射箭。较短的拉距、较轻的拉力或较重的箭都会改变实际速度。计算器从 IBO 数值出发,再根据射手自己的设置进行调整。

如何根据 IBO 等级计算箭速

这项估算使用了射箭技师数十年来用于将弓的 IBO 等级换算成实际速度的调整方法。每一个偏离 IBO 测试条件的因素都会增加或减少固定数值的英尺每秒速度。

  • 拉距:每超出 30 英寸 1 英寸,增加 10 fps;每不足 30 英寸 1 英寸,减少 10 fps。
  • 拉力:每超出 70 磅 1 磅,增加 2 fps;每不足 70 磅 1 磅,减少 2 fps。
  • 箭重:参考箭每磅拉力对应 5 格令重量。实际箭重每超出该参考值 3 格令,减少 1 fps;每低于该参考值 3 格令,增加 1 fps。
  • 弓弦附加重量:加装在弓弦上的配件,如瞄准孔(peep sight)、D形环(D-loop)或消音器(string silencer),其重量每 3 格令会减少 1 fps。

箭速公式

1speed (fps) = IBO speed
2  + (draw length − 30) × 10
3  + (draw weight − 70) × 2
4  − (arrow weight − 5 × draw weight) / 3
5  − extra string weight / 3
6

速度不能低于零;箭过重时,估算值只会被限制在 0 fps。

动能和动量

一旦知道速度,动能和动量就可以由箭的总重量(格令,gr)和速度(英尺每秒,fps)算出:

1kinetic energy (ft-lb) = arrow weight (gr) × speed (fps)² / 450,240
2momentum (slug·ft/s)   = arrow weight (gr) × speed (fps) / 225,218
3

动能描述箭在命中时释放的能量大小。动量描述箭在穿过动物皮毛和骨骼等阻力时,保持向前推进的能力。猎人在选择箭头和箭的组合之前,常常会将这两个数值与猎物所需的最低推荐能量或动量进行比较。

示例

一名射手使用一把 IBO 速度等级为 320 fps 的弓,设置拉力为 60 磅,拉距为 29 英寸。箭总重 400 格令,弓弦上装有 15 格令的配件。

  1. 拉距调整:(29 − 30) × 10 = −10 fps
  2. 拉力调整:(60 − 70) × 2 = −20 fps
  3. 参考箭重:5 × 60 = 300 格令
  4. 箭重调整:−(400 − 300) / 3 = −33.3 fps
  5. 弓弦重量调整:−15 / 3 = −5 fps
  6. 估算速度:320 − 10 − 20 − 33.3 − 5 = 251.7 fps(76.7 m/s)

在 251.7 fps 的速度下,这支 400 格令的箭携带约 56.3 ft-lb 的动能和约 0.447 slug·ft/s 的动量。

作为对比,一把在完全符合 IBO 参考条件——拉力 70 磅、拉距 30 英寸、箭重 350 格令——下射出的弓,得到的正是 IBO 数值本身:320 fps,79.6 ft-lb 动能,以及 0.497 slug·ft/s 动量。

这个估算有多准确?

这个公式给出的是一个可用的估算值,而不是实测速度。它忽略了同样会影响实际箭速的因素,例如弓的效率、凸轮时序、温度、弓弦材质和箭台摩擦。测速仪(chronograph)是一种在箭经过两个传感器时测量其实际速度的设备,能为特定的弓和箭给出真实数值。射手通常先用 IBO 估算值来比较不同设置或选择箭重,再用测速仪确认最终数值。

常见问题

IBO 速度是什么意思? IBO 速度是弓在国际弓猎协会标准测试下的额定速度:拉力 70 磅、拉距 30 英寸、箭重 350 格令。厂商列出这一数值,用于比较不同弓型。

为什么我的实际箭速低于 IBO 等级? 大多数射手的拉力低于 70 磅,或者所用箭重超过每磅拉力 5 格令,这两种情况都会使箭速低于 IBO 数值。较短的拉距同样会降低速度。

更重的箭是否总意味着更低的动能? 不一定。更重的箭飞行更慢,但动能同时取决于重量和速度。在许多情况下,适度增加箭重反而会提高动能,即使速度有所下降,因为动量和穿透力也随之提升。

动能和动量有什么区别? 动能衡量命中时释放的能量。动量衡量箭在穿过阻力时保持前进的能力。弓猎者用动能判断整体威力,用动量判断穿透力。

这个计算器能代替测速仪吗? 不能。它只是基于标准调整给出的估算值。测速仪测量特定弓、箭和放箭方式下箭的真实速度,并考虑了公式未涵盖的因素,例如弓的效率和放箭技巧。

如果我输入的箭非常重会怎样? 估算速度不能低于零。如果箭重调整会使结果低于 0 fps,计算器会显示 0 fps,而不是负数。