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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

飞行中的箭箭速: 320.0 fps. 箭速(公制): 97.5 m/s.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 速度等级以及射手自身的拉距、拉重和箭矢配置,估算箭离弦的速度,单位为英尺每秒(fps)。它还会报告箭在该速度下的动能和动量。

什么是 IBO 速度?

IBO 速度是弓具制造商公布的一项评级,以国际弓猎组织命名。它测量弓在固定测试条件下的射速:拉重为70磅、拉距为30英寸,以及使用350格令的箭。该箭重为每磅拉重5格令。

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 等级计算箭速

该估算采用射箭技术人员数十年来一直使用的调整方法。每个不同于 IBO 测试条件的因素,都会增加或减少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:参考箭的重量为每磅拉力5格令。实际箭每超过该参考值3格令,就减少1 fps;每少3格令,则增加1 fps。
  • 额外弦重:装在弓弦上的配件,例如窥视器、D 环或弦消音器,每重3格令,箭速就会降低1 fps。

箭速公式

v=I+(l−30)×10+(w−70)×2−a−5×w3−s3v = I + (l - 30) \times 10 + (w - 70) \times 2 - \frac{a - 5 \times w}{3} - \frac{s}{3}

其中,v 是以英尺/秒表示的估算速度,I 是弓的 IBO 速度,l 是以英寸表示的拉距,w 是以磅表示的拉力,a 是以格令表示的箭重,s 是以格令表示的额外弦重。

随后使用精确定义1英尺 (0.3 m) = 0.3048米换算为公制单位。

速度不能低于零。箭矢过重时,估算值会限制为0 fps,而不会产生负数。

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:

E=a×v2450240E = \frac{a \times v²}{450240}

p=a×v225218p = \frac{a \times v}{225218}

其中,E 是以英尺·磅表示的动能,p 是以斯勒格·英尺/秒表示的动量,a 是以格令表示的箭重,v 是以英尺/秒表示的速度。

两个除数都是弓箭资料长期使用的常数。它们源于同一物理关系:一格令是1/7000磅,而将以磅表示的重量除以重力(ft/s²),即可将其换算成以斯勒格为单位的质量。动能表示箭在撞击时传递多少能量。动量表示箭在面对兽皮和骨骼等阻力时保持向前穿透的能力。猎人通常会将这两个数值都与所猎动物的最低推荐值进行比较。

算例

一名射手使用一把 IBO 额定速度为320 fps 的弓,拉力设为60磅,开弓长度为29英寸。箭的总重量为400格令,弓弦上的装备重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格令的箭携带约56.3英尺 (17.2 m)-磅的动能,以及约0.447 slug·ft/s 的动量。

在完全符合 IBO 参考条件下射击时,弓的射速就是 IBO 数值本身。拉力为70磅、开弓长度为30英寸、箭重为350格令时,结果为320 fps、97.5 m/s、79.6英尺-磅的动能,以及0.497 slug·ft/s 的动量。

计算器接受哪些输入

IBO 速度、拉力、开弓长度和箭重都必须大于零。额外弦重可以为零,但不能为负数。每个输入都必须是普通的有限数值;过大而无法表示的数值(例如从共享链接中粘贴的数值)会被拒绝,而不会作为结果显示。字段留空时,结果会隐藏,直到该字段填写完成。

这个估算有多准确?

该公式提供的是可用的估算值,而不是测量结果。它忽略了同样会改变实际箭速的因素,例如弓的效率、凸轮时序、温度、弓弦材料以及箭台处的摩擦力。测速仪通过记录箭经过两个传感器所用的时间,能够测出某一套特定弓箭的真实速度。射手通常使用 IBO 估算值来比较配置或选择箭重,然后再用测速仪确认最终数值。

常见问题

IBO 速度是什么意思? IBO 速度是弓在标准测试条件下的额定速度:拉力为70磅,拉距为30英寸,使用一支重量为350格令的箭。制造商公布这一数值,以便在相同条件下比较不同弓。

为什么我的实际箭速低于 IBO 额定值? 大多数弓箭手的拉力低于70磅 (32 kg),或者使用每磅拉力重于5格令的箭。这两种情况都会使箭速低于 IBO 数值。拉距短于30英寸 (76 cm)时,箭速还会进一步降低。

箭越重,动能就一定越小吗? 不一定。较重的箭飞行速度较慢,但动能同时取决于重量和速度。在一定范围内,增加箭重可能会提高动能,即使速度有所下降。

动能和动量有什么区别? 动能衡量箭命中时释放的能量。动量衡量箭在阻力作用下继续向前运动的能力。弓猎者将动能视为总体威力,将动量视为穿透力。

这个计算器能代替测速仪吗? 不能。它根据公布的额定值进行标准修正。测速仪测量某一把弓、某一支箭和某一次撒放产生的实际速度,其中包括公式未涵盖的影响。

如果我输入非常重的箭,会发生什么? 估算结果最低为零。如果箭重修正会使结果低于 0 英尺/秒,计算器会报告 0 英尺/秒,而不是负速度。