箭速计算器

箭速计算器根据弓的 IBO 速度额定值，以及射手实际的拉距、拉力和箭的配置，估算箭离弓时的速度，单位为英尺每秒（fps）。它还会给出箭在该速度下的动能和动量。

什么是 IBO 速度？

IBO 速度是弓制造商公布的一项额定值，得名于国际猎弓组织（International Bowhunting Organization）。它描述弓在一组固定测试条件下的射速。本计算器将这些条件设定为 70磅 拉力、30英寸 拉距，以及重 350 格令的箭（即拉力每磅对应 5 格令），这是计算器各项调整所依据的基准配置。

几乎没有射手会在完全相同的设置下射箭。较短的拉距、较轻的拉力或较重的箭都会改变实际速度。计算器以 IBO 数值为基础，再根据射手自己的配置进行调整。

如何根据 IBO 额定值计算箭速

该估算使用计算器自身的经验调整规则，把弓的 IBO 额定值换算为实际速度。这些并非 IBO 公布的数据。凡与基准条件不同的每个因素，都会使速度增加或减少一个固定的英尺每秒数值。

• 开弓长度：以30英寸 (76 cm)为基准，每超过一英寸，就增加10英尺/秒；每低于一英寸，则减少10英尺/秒。
• 拉力：拉力每高出70磅 (32 kg)一磅，就增加2英尺/秒；每低于该值一磅，则减少2英尺/秒。
• 箭重：基准箭的重量为拉力每磅 5 格令。实际箭重每比基准多 3 格令，就减去 1 fps；每比基准少 3 格令，就加上 1 fps。
• 弓弦附加重量：加在弓弦上的配件，例如窥孔、D 形扣环或弓弦消音器，每重 3 格令就减去 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

速度不会低于零；箭极重时，估算值只会被限定在 0 fps。

动能和动量

知道速度后，即可根据箭的总重量（格令，gr）和速度（英尺每秒，fps）计算动能和动量：

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

常数 225,218 是一斯勒格（slug）所含的格令数；斯勒格是与英尺和磅力配套的质量单位。它由美国国家标准与技术研究院（NIST）给出的格令和斯勒格换算系数得出：14.59390 kg ÷ 0.00006479891 kg ≈ 225,218。能量常数 450,240 是射手传统上使用的数值。它比 225,218 的两倍小约 0.04%，因此这一差异在实际中无关紧要。

动能表示箭在撞击时传递的能量。动量表示箭在穿过阻力（例如动物的皮和骨）时继续向前推进的能力。猎人在选择宽刃箭头和箭的组合之前，通常会对照猎物所需的最低推荐动能或动量来检查这两个数值。

示例

一名射手使用 IBO 速度额定值为 320 fps 的弓，拉力设为 60磅，拉距设为 29英寸。箭的总重为 400 格令，弓弦上的配件重 15 格令。

1. 开弓长度调整：（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. 弦重调整：−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 格令的箭约有 56.3 ft-lb (76.3 N·m) 的动能和约 0.447 slug·ft/s 的动量。

作为对比，在计算器的基准条件下射箭，即 70 磅 (32 kg) 拉力、30英寸 拉距和 350 格令的箭，得到的正是 IBO 数值本身：320 fps，动能为 79.6 ft-lb (108 N·m)，动量为 0.497 slug·ft/s。

这个估算有多准确？

该公式给出的是可用的估算值，而不是实测速度。它忽略了同样影响实际箭速的因素，例如弓的效率、偏心轮同步、温度、弓弦材料和箭台摩擦。弹道测速仪是一种在箭穿过两个传感器时测量其实际速度的设备，可以给出特定弓和箭的真实数值。射手通常先用 IBO 估算值比较不同配置或选择箭重，再用弹道测速仪确认最终数值。

常见问题

IBO 速度是什么意思？ IBO 速度是弓在固定测试配置下的额定速度，本计算器将其设定为 70磅 拉力、30英寸 拉距和 350 格令的箭。制造商列出这一数值，是为了便于比较不同的弓。

为什么我的实际箭速低于 IBO 额定值？ 多数射手的拉力小于 70 磅 (32 kg)，或者所用的箭每磅拉力的重量超过 5 格令，这两种情况都会使箭速低于 IBO 数值。较短的拉距也会降低速度。

箭越重，动能一定越小吗？ 不是。较重的箭飞得较慢，但动能同时取决于重量和速度。按照本计算器的规则，稍重一些的箭往往带有略多的动能，因为增加的重量超过了速度的小幅损失。动量也会随之增加。

动能和动量有什么区别？ 动能衡量撞击时释放的能量。动量衡量箭在遇到阻力时继续向前运动的能力。猎弓手用动能判断整体威力，用动量判断穿透力。

这个计算器能代替弹道测速仪吗？ 不能。它依据上述固定调整规则给出估算值。弹道测速仪测量特定弓、箭和放箭方式下箭的真实速度，并且考虑了公式没有涉及的因素，例如弓的效率和放箭技术。

如果输入很重的箭会怎样？ 估算速度不会低于零。如果箭重调整会使结果低于 0 fps，计算器会报告 0 fps，而不是负数。

参考文献

1. 美国国家标准与技术研究院。NIST Guide to the SI, Appendix B.8: Factors for Units Listed Alphabetically。NIST SP 811 附录 B.8 — 1 格令 = 6.479891 × 10⁻⁵ kg，1 斯勒格 = 14.59390 kg，因此一斯勒格约为 225,218 格令。