Наука луковая: анатомия классического деревянного лука
- Наиболее значимый завершающий этап изготовления лука — это его настройка, цель которой — добиться равномерного сгибания плеч на всей протяженности
Анатомия дерева В различных видах деревьев соотношение луба и древесины отличается. Кое-какие деревья, к примеру вяз, ясень и гикори, имеют весьма узкую сердцевину либо по большому счету не образуют ее, но в оранжевой маклюре и тисе древесина занимает практически целый ствол, покинув лубу только узкую прослойку.
- В маклюре как раз древесина проявляет упругость и наилучшую гибкость, а луб через чур мягок для изготовления лука. В большинстве деревьев древесина через чур жёсткая и ломкая, и сокровище воображает как раз луб
Размер имеет значение На рисунке видно, как очень сильно приходится сгибаться плечам маленького лука и как возрастает угол между тетивой и плечом, делая энергопередачу менее действенной.
- Итог — не сильный упрочнение лука в середине динамической резкое нарастание и кривой сопротивления ближе к пределу натяжения.
Динамические кривые 1) современный блочный лук 2) прямой древесный лук 3) древесный лук рекурвед 4) композитный ретрофлексный лук
В расслабленном состоянии ретрофлексный композитный лук практически сгибается в кольцо, стягиваемый несколькими слоями сухожилий
- не сильный эластичные финиши плеч в начале динамической кривой фактически не сопротивляются сгибанию и не запасают энергию. К концу хода они скоро образуют тупой угол с тетивой, и лук быстро достигает пика натяжения
При малых углах между тетивой и плечом (соответственно, большой длине лука) твёрдые прямые финиши плеч трудятся достаточно хорошо. Они прекрасно сопротивляются сгибанию в начале хода, а упрочнение увеличивается равномерно без резкого пика
- Лук-рекурвед ведет себя практически так же, как прямой лук, но острый угол, образуемый тетивой и загнутыми от лучника «рожками», разрешает натягивать его посильнее, предотвращая резкое нарастание упрочнения у пика
В случае если в расслабленном состоянии тетива ложится на «рожки» рекурведа, в начале хода лук делается меньше и владеет бoльшим упрочнением. Медлено отгибающиеся «рожки» дают плавное изменение упрочнения, но угловатые несложнее в изготовлении
- От длины «рожков» зависит энергетический прирост, что они дают. Маленькие «рожки» образуют через чур мелкий рычаг для сгибания плеч лука, исходя из этого они фактически не оказывают помощь натягивать лук. Долгие «рожки» облегчают натяжение и оказывают помощь натягивать лук на большее расстояние.
- Но чем больше «рожки», тем меньше рабочая протяженность плеч лука, в изгибе которых запасается энергия
В базе хорошего лука постоянно лежат древесные плечи. Дерево — неповторимый материал, сочетающий в себе легкость, способность и упругость многократно выдерживать большие нагрузки. Для луков подходит различная древесина — ясень, вяз, дуб, клен, тополь, тутовое дерево, гикори (американский орешник), кедр, можжевельник, сосна, тис (из него делались британские долгие луки) и оранжевая маклюра, которую довольно часто именуют индийским либо китайским апельсином.
Сейчас возможно приобрести любое дерево — все эти сорта употребляются в производстве мебели. Но как правило стрелять «мебельная» древесина не сможет. Дерево, талантливое выполнять работу, требует особенного подхода к выбору, срезу, сушке, обработке и хранению.
Мастерам, изготавливающим луки, обычно приходится заготавливать древесину самостоятельно. Наряду с этим им требуются широкие знания о свойствах и внутреннем строении разных частей каждого вида дерева.
Разглядим поперечный срез ствола дерева. Фактически древесиной именуется его чёрная сердцевина, которая складывается из омертвевших и затвердевших клеток и является твёрдым скелетом растения. По порам древесины из почвы к кроне поднимаются вода и питательные минеральные вещества. Древесину опоясывает более яркий слой дерева — луб.
Луб складывается из живых клеток с узкой неодеревеневшей оболочкой, по нему вниз спускается сок, питающий живые структуры дерева. Между лубом и корой находится узкий слой камбия — образовательной ткани, которая снабжает рост луба.
Древесина возможно кольцесосудистой либо рассеяннососудистой. В первом случае в ходе роста дерева формируются годовые кольца. Весной образуется ранняя древесина, она ярче и содержит большое количество пор. Чёрная поздняя древесина намного плотнее, исходя из этого именно она воображает громаднейшую сокровище для лучника. Соотношение ранней и поздней древесины целиком и полностью зависит от условий роста.
Два снаружи однообразных куска маклюры смогут вести себя полностью по-различному. Выбирая материал, мастер обязан пристально наблюдать на поперечный срез древесины. Совершенный вариант — это толстые чёрные кольца с тоненькими яркими прослойками.
В поздней древесине ветхих толстых деревьев время от времени возможно подметить тоненькие «месячные» кольца. Они существенно ослабляют дерево, и задача мастера — своевременно найти подвох.
Лук делается из продольного выреза дерева, в нем чередуются слои ранней и поздней древесины. Заготовку лучше делать из максимально толстого дерева — тогда узкие сектора годовых колец окажутся фактически прямыми и в луке поместится больше широких слоев драгоценной поздней древесины.
Мастера без обширного опыта за плечами стараются выбирать идеально ровный кусок дерева без сучков: нужно, дабы поперечная структура лука сохранялась по всей его длине и любой слой древесины тянулся от одного финиша до другого. Но умелые эксперты знают, что сучковатая маклюра содержит намного больший энергетический потенциал, чем идеально ровная. И они могут придать луку форму, сохраняющую сложную первозданную структуру дерева.
Размер имеет значение
Главная цель любого мастера, изготавливающего лук, — добиться максимальной скорости полета стрелы. От данной скорости зависят и пробивная свойство лука, и дальность стрельбы, и точность. Чем посильнее стрелок натягивает тетиву лука, чем дальше отводит ее от рукояти, тем стремительнее летит стрела.
Но два лука, тетива которых натянута с однообразным упрочнением на однообразное расстояние, смогут отправить стрелу в цель с совсем различной скоростью.
В физическом смысле лук является аккумулятором энергии. В ходе натяжения он медлительно накапливает энергию руки лучника, а после этого мгновенно выплескивает ее в разгон стрелы. Скорость полета стрелы определяется не столько силой натяжения в крайнем положении (в блочных луках она предельно мелка), какое количество напряжением руки лучника в течение всего процесса натяжения.
Хороший лук натягивается с громадным упрочнением сначала и заставляет лучника отдавать максимум энергии собственной руки в течение всего процесса натяжения. Разжимаясь, таковой лук до последнего момента не ослабляет давление на стрелу. Принято сказать о динамической кривой лука: это график зависимости силы натяжения от расстояния натяжения тетивы.
Площадь, расположенная под кривой, и имеется энергия лука.
Приведем несложной пример: предположим, что два лука длиной 120 и 180 см натянуты с однообразным упрочнением на однообразное расстояние — скажем, 70 см. Из громадного лука стрела полетит стремительнее. Натяжение на 70 см потребует от мелкого лука большей деформации, чем от громадного, исходя из этого мелкий лук будет мягче. Да, приблизившись к пределу натяжения, он даст то же упрочнение, что и большой, но в начале согнуть его узкие плечи будет заметно легче.
Динамическая кривая громадного лука будет близка к прямой линии, в то время как график мелкого лука «просядет». Неспециализированная энергия, накопленная громадным луком, будет больше. Как раз исходя из этого известные британские долгие луки в человеческий рост имели возможность поразить цель на расстоянии более 100 м.
Имеется и еще один аргумент в пользу долгого лука. Любому лучнику (речь заходит о хороших, а не блочных луках) знакомо чувство резкого нарастания упрочнения у пика натяжения, в то время, когда думается, что дерево достигло границы гибкости и вот-вот треснет. В таких случаях начинающие стрелки часто зажмуривают глаза от страха, что лук сломается прямо у них в руках.
В действительности дереву еще весьма на большом растоянии до предела. Обстоятельство пика — угол между концом плеча и тетивой лука. Легче всего лук сгибается, в то время, когда тетива тянет плечо под прямым углом. Чем тупее делается угол, тем меньше упрочнения передается от руки лучника плечу лука в верном направлении.
Натягивая долгий лук, стрелок может кроме того не приблизиться к прямому углу. Стреляя из маленького лука, он, вероятнее, упрется как раз в данный предел.
Примат формы над содержанием
Повышение длины лука — не единственный метод решения проблемы тупого угла. Финиши плеч лука смогут быть отогнуты в сторону от стрелка. На пике натяжения тетива все еще находится под острым углом к этим рожкам, тогда как главная часть плеча в далеком прошлом образовала с ней тупой угол.
Таковой лук имеет менее резкий предел натяжения, разрешает запасать больше энергии и облегчает прицеливание с натянутой тетивой. Он именуется обратновыгнутым, либо рекурведом (англ. recurved).
Финиши рекурведа смогут быть выгнуты так, дабы в расслабленном состоянии тетива полостью ложилась на них. Практически они превращают расслабленный лук в более маленький и твёрдый за счет более маленького плеча. Натягивая таковой рекурвед, лучник прикладывает громадное упрочнение в начале.
Это разрешает запасти больше энергии. После этого, в то время, когда тетива отделяется от «рожек» и начинает тащить плечи за самые финиши, упрочнение пара падает. Данный спад компенсируется ростом упругости уже напряженного дерева. Ближе к пределу «рожки» сглаживают пик, сохраняя острый угол с тетивой. В случае если финиши плеч рекурведа загибаются медлено, то и переход от упрочнения «маленького» лука к упрочнению «долгого» происходит неспешно. В случае если «рожки» отгибаются быстро, то и переход происходит скачкообразно.
Справедливости для необходимо подчеркнуть, что и у лука с мягкими прямыми финишами плеч имеется одно преимущество: в отличие от более энергичных собратьев, он меньше вибрирует.
Долгий лук имеет один значительный минус: накопленная энергия расходуется не только на разгон стрелы, но и на перемещение его плеч. В момент выстрела плечи развивают столь важные ускорения, что кроме того незначительное повышение их массы может значительно повлиять на эффективность лука. Мастера уделяют внимание распределению массы по длине плеча. К примеру, пирамидальные плечи широки у рукояти и равномерно сужаются к финишам.
Исходя из этого та часть, которая пролетает громаднейшее расстояние при выстреле, имеет мельчайшую массу.
Компактная мощь
При равном количестве запасаемой энергии древесный лук постоянно будет стрелять лучше композитного, по причине того, что он легче и его плечи разгоняются чуть стремительнее. Отчего же тогда известные турецкие луки слыли таким суровым оружием? Секрет в том, что турецкие стрелки передвигались на колесницах и лошадях и не могли позволить себе размахивать луками длиной более метра.
Дабы положить в руки наездника взрывную энергию громадного лука, мастерам было нужно прибегнуть к помощи хороших от дерева материалов.
В базе турецкого композитного лука, в большинстве случаев, лежит древесный сердечник из пяти частей: рукояти, двух плеч и «рожек». Части сердечника склеены при помощи глубоких V-образных соединений. Пузо лука (плоскость, обращенная к стрелку) обрабатывается инструментом, напоминающим пилу с небольшими зубцами. Мастер процарапывает им продольные канавки на всей протяженности лука, и на накладке, вырезанной из рога, которая приклеивается к дереву.
Канавки увеличивают площадь поверхности склеивания. Рог, приклеенный к животу лука, проявляет большую упругость на сжатие, недостижимую для древесного плеча для того чтобы же размера. Рога буйвола, антилопы орикс, каменного козла, а время от времени и домашних козлов и овец смогут выдерживать упрочнение до 1,5−2 т.
Самое занимательное начинается, в то время, когда мастер приступает к приклеиванию сухожилий на пояснице лука (плоскость, обращенную от стрелка). Лук легко сгибают в обратную сторону от лучника и стягивают веревкой. К пояснице приклеивают первый слой сухожилий. Мастер шепетильно покрывает сухожилиями всю пояснице, приклеивая любой следующий пучок волокон со большим перекрытием прошлого.
Наряду с этим употребляется клей, кроме этого сваренный из сухожилий. В то время, когда первый слой высохнет, мастер стягивает финиши лука чуть посильнее и приклеивает следующий слой — и без того, пока финиши плеч не соединятся. В итоге композитный лук в всецело расслабленном состоянии (без тетивы) выясняется очень сильно выгнутым в противоположную сторону.
Таковой лук именуется ретрофлексным.
Как мы знаем, сила упругости возрастает пропорционально растяжению волокон. Исходя из этого, кроме того в то время, когда тетива ретрофлексного лука не натянута, сухожилия сильно напряжены. Лук сопротивляется натяжению с первых же миллиметров, формируя высокую и относительно пологую (с ровным упрочнением) динамическую кривую.
Преднатяжение сухожилий и упругость рога — вот что придает компактным азиатским композитным лукам их дальность поражения и выдающуюся точность стрельбы.
Статья размещена в издании «Популярная механика» (№69, июль 2008).
<
h4>