弓から矢が飛ぶ距離。矢の重さ、速度、飛行エネルギー

弓は、人類に知られている最も古いタイプの武器/狩猟道具の 1 つです。弓矢の歴史は少なくとも1万年前に遡ります。
まず、玉ねぎとは何かを定義してみましょう。マナー違反ですが「うちのfse - Wikipedia」と使います。それで：
弓は、矢を放つように設計された投擲武器の一種です。射撃は射手の筋力によって起こり、その筋力は弓が曲がった弧の弾性エネルギーに蓄積され、その後まっすぐになるとすぐに矢の運動エネルギーに変換されます。

現代の弓
現代の弓は古代の弓ほど効果的ではありません。標的が鎧で保護されていないため、引く力ははるかに小さくなり、矢は軽くなります。これが彼らの主な違いとなりました。昔の職人にはアクセスできなかった特性を持つアルミニウム合金やその他の構造材料が広く使用されたことで、より信頼性が高く、正確で便利な弓を作ることが可能になりました。スポーツ射撃やレクリエーション狩猟に適応した現代の弓は、身体的な訓練を受けていない射手向けに設計されています。多くのスポーツクラブのページでは、子供でも一緒に練習したり、現代の複合弓で射撃できることが特に強調されています（これはスポーツ用の弓を含む「古典的な」弓には当てはまりません）。現代の弓は、弓矢自体の戦闘特性を失うという犠牲を払って、射撃時の精度と快適さを向上させています。一般に、それらは古代の対応物よりも矢に与える運動エネルギーが少なくなります。しかし、多くの異なる装置と、最も重要なことに、はるかに優れた素材が使用されているため、現代の弓は同じ張力でもより多くのエネルギーを矢に与えます。最新の弓の素材と設計の主な利点は次のとおりです。
※古い無垢材の弓は冬の寒さで折れたり、雨に弦が濡れたりするなど、気象条件の影響を受けにくいです。合成弦を備えたアルミニウム合金で作られた現代の弓は、実質的に全天候型です。
*非常に軽い矢を使用し、比較的高い矢速度を実現するように設計されています。スポーツボウでも張力は18～25キログラムです。身体が十分に発達していれば、古代の弓はこの点ではるかに強力でした。
※照準器、レール（弦を保持したり放したりするための特殊な器具）、振動ダンパーなど。等々。練習を重ねることでより高い精度を達成できるようになります。同時に、これらの装置は発砲速度を大幅に遅くします。
※耐久性が高く、面倒なメンテナンスが不要です。

上の写真は現代の複合弓です。弓の端にある回転要素のおかげで、弓の弦を引くことが容易になり、弓の弦用の特別な振動ダンパーにより、可能な限り正確なショットが可能になります。左利き用の改造も可能です。そのような弓からの矢の速度は300 m / sに達することがあります!!! 重さは1.2kgから2kg。価格は最大2000「グリーン」です。
このような弓の矢の重さは、素材にもよりますが、わずか16〜35グラムであることに注意してください。スポーツアローは、さまざまな種類のターゲットを攻撃するために、鋭い円錐形 (60 度) または丸い先端を備えた中空の薄肉アルミニウム管の形で作られています。このような軽量でありながら耐久性のある矢の作成を可能にしたのは、現代の素材の品質です。

現代の弓から射撃する

最新の高速矢には、空気抵抗の少ない小さなプラスチック製のフィンが使用されています。また、矢の空気抵抗は弾丸の抵抗よりもかなり高いものの、中世の矢の空気抵抗よりはかなり小さいため、高い射撃速度を実現できます。弓から飛んでいるときの軽い矢のエネルギーは、常に重い矢のエネルギーよりも小さくなります。この発言には証拠が必要です。実際に、非常に重い矢の限定的なケースを考えてみましょう。そのエネルギーは弓の弦の総仕事量に等しく、弓アームの動作ストローク全体にわたる張力の積分に等しくなります。弓が曲がった肩によって引っ張られたときにこのエネルギーのみが蓄積されるため、矢はこの値を超えるエネルギーを取得することはできません。他にそれを取り出す場所はありません。つまり、弓は重すぎる矢を射ることができません。現代のスポーツ用の軽い矢で射撃する場合、エネルギーの一部は弓の腕の加速に費やされ、矢が軽いほど、弓はより速くまっすぐになります。エネルギーのほとんどは非生産的に浪費されます。さらに悪いことに、ほとんどの単純な木製の弓は、空射すると壊れる可能性があります。負荷をかけずにまっすぐになった腕がすべての衝撃エネルギーを吸収して簡単に破裂してしまうためです。この影響は、自家製の「再構築された」弓を製造する現代のメーカーによってよく発生します。したがって、「ドライ」ショット中の矢の速度は弓弦の最大速度を超えることはできず、この速度は有限です。弓ごとに、発射時に最大のエネルギーを受け取る最適な重さの矢を選択できます。軽い矢はより大きな初速度を獲得しますが、弓はアイドリング時に多少「ポップ」します。

矢が軽いほど、受け取るエネルギーは少なくなります。現代スポーツの矢のエネルギーは何ですか? Josser の公式によれば、弾丸の停止効果は、弾丸の設計を考慮せずに、障害物にぶつかった瞬間の運動エネルギーと断面積の積に等しい。弾丸の貫通効果は上記の値の比率に等しくなります。弾丸の運動エネルギー (ジュール (J)) は、速度 (m/s) の 2 乗の半分に質量 (キログラム) を掛けたものに等しくなります。一般に、矢印についても同じことが当てはまります。上に描かれた壮大な狩猟弓の弦を秒速 300 メートルの速度で引き抜くと、20 グラムの矢は (m*v2/2) に等しいエネルギーを受けます: 0.02 * 90000 /2 = 900 ジュール、または (g で割った値) = 9.8): 90 キログラムが得られます。これは戦士にとって銃口のエネルギーを測定するのによく知られています。同じ重さの弾丸を発射すると、まるで狩猟用ライフルのようです。実際の射撃距離が 100 メートルになると、速度は 1 秒あたり 100 メートル程度に低下します (理由は後で説明します)。衝撃エネルギーは約10kgとなります。これは、羽の生えた鳥の飛行に対する空気抵抗が大きいため、同じ距離での12ゲージの狩猟用ライフルの弾丸の弾丸よりもかなり小さいです（100メートルで発砲した場合、12ゲージの丸弾のエネルギーは80kgです）。矢印。これが、なぜアメリカ・インディアンが素晴らしい長弓を捨てて、青ざめた顔の銃を手に入れようとしたのかという疑問に対する答えかもしれません。

10キロという数字は何を意味するのでしょうか？エネルギーを断面積 (たとえば、0.1 cm2) で割ると、矢の貫通効果が得られ、それに停止効果が掛けられます。これは、矢印の先端の断面である 0.01 平方センチメートルあたりの重量が 10 キログラムであると理解する必要があります。分割することで、着弾の瞬間に矢の圧力、つまり貫通力が鎧に加わります。これは、矢が何気なく当たった場合、鍛造された鎧を貫通できない可能性があることを意味します。しかし、胸に当てた千枚通しの先端に落ちる10キログラムの一撃は弱いとは思えません。

私たちの時代のスポーツ選手権では、アーチェリーの照準距離の最長距離は 90 メートルです。スポーツクラブは最大60メートルの距離を好みます。現代の弓はより長い距離を射ることができますが、100 メートル以上の距離を速いペースで少なくとも 12 発射ることができる選手はほとんどいません。長距離での射撃には、優れた弓照準器でも考慮できない大きな偏差が伴います。現代の複合弓の優れた安定性と矢の特性がほとんど変わっていないにもかかわらず、150 メートルの標的に正確に射撃することは問題外です。このような距離で正確な射撃を達成するために必要なすべての要素を考慮できるスコープはありません。そして、宇宙技術を利用して今日製造されている最先端の弓は、最大500メートルの距離に矢を飛ばすことができますが、そのような距離で狙いを定めて射撃することは不可能です。

中世の弓。
さまざまな種類の軍弓がありましたが、ヨーロッパではおそらくイチイの長弓が最もよく知られています。それはイチイの木全体から作られており、そのデザインは他の多くの古代の弓と基本的に変わりません。いわゆる簡易弓です。

イチイの弓の長い手足は、イギリスの長弓 (有名な長弓) の最も特徴的なデザイン上の特徴であり、これにより引き抜く長さを長くすることができ、武器の戦闘能力を向上させることができます。イギリスの長弓は 13 世紀末に登場しました。イチイの弓は、異なる特性を持つ 2 層の木材で構成されるように彫刻されました。イチイは密度と弾性の比の点で最高の木材であり、より小さなサイズでより効果的な弓を作ることが可能になりました。ここでの効率とは、弓の引き重さというよりは、弓を真っ直ぐにして矢を飛ばす速度を指します（射撃の射程と精度に直接関係します）。ちなみに、イギリスのイチイは良い木材とは考えられておらず、イチイの主な供給源はスペインで、その後イタリアでした。政府の特別職員が供給された木材の品質を厳しく評価した。 15～16世紀の現存する数少ないサンプルの研究。使用されている材料の非常に高い水準を示しています。したがって、イギリスの弓からの射程は他の木製の弓よりも3分の1長く、最大200メートルでした。イチイの弓は長くは続かず、数か月で弾力性が失われ、弓が壊れました。弦を外した木の弓が運ばれてきました。

封建制の射手の徴集兵のほとんどは自前の弓を持っていたが、軍の費用を負担して新しい弓を装備し直さなければならなかった。「無駄」の割合は非常に大きい可能性があります。州発行の弓は、明確に定義された州の要件に従って作られました。純粋に技術的な利点は別として、それは短期間に大量生産できる非常に安価で高品質の兵器でした。時々、さまざまな情報源で、1 つの弓の製作に数年かかったという記述があります。これは、伐採された木から戦闘機の手に渡る完成した武器に至るまで、生産サイクル全体に当てはまります。イギリス弓の主原料であるイチイは非常に緻密な木材であるため、使用する前に長い熟成期間が必要でした。実際に素材から弓を製作するのに 1 時間半から 2 時間以上かかることはほとんどありませんでしたが、当時の職人の膨大な練習を考慮すると、おそらくそれよりも短いでしょう。かなりの数の弓がブランクの形で軍とともに輸送され、軍事作戦の現場で直接特定の戦闘機のために完成されました。

英国軍における長弓の大量使用は、おそらく社会政治的理由によって説明されるべきである。ヨーロッパ大陸のどこでも、封建領主が農民の間でそのような恐るべき武器の出現を歓迎したところはありませんでした。イギリスでは、これらの武器が広く普及していました。長年の訓練なしに優れた射手を獲得することは不可能であるため、射手の軍隊全体を編成する余裕があったのはイギリスだけでした。

当時のイギリス軍の戦闘弓の張力は 35 ～ 70 kg の範囲でした。ほとんどの格闘家にとって、それはおそらく 35 kg に近いでしょう。このような弓からの射撃範囲は300メートルに達し、風に大きく依存していました。この数値はマウント撮影に有効であることに注意してください。弓からの直接射撃の射程ははるかに短く、約30メートルです。矢の初速度は４５〜５５ｍ／ｓであった。もちろん、50メートル以上の距離から、先端が鍛造された重い戦闘用の矢で標的を定めて射撃することに疑問の余地はありませんでした。優れた射手であれば、これほどの距離から人を射ることができますが、それだけです。数百メートルまでの距離での競技では、より高い初速度を持ち、それに応じてより高い精度を保証する軽い矢が使用されました。

しかし、東部の弓はより複雑な技術を使用して作られていました。それらはいくつかの材料から接着されました。現代のマスターは、この弓を複合弓、複雑弓、層状弓、強化弓などと呼び分けています。ここで「複合」弓という用語は、この慎重に設計された弓が木材、ホーンプレート、腱などのさまざまな素材を使用していることを示すために使用されています。複合弓は設計が最も複雑です。その製造には高度な技術が必要でした。この弓は機械的な創意工夫の驚くべき表現です。射手から最も遠い部分が最も大きく伸びます。よりストレッチ性の高い素材を採用しました。レザーや加工されたシニューなどがよく使われていました。弓の内側はある程度の圧縮を受けます - 弓は木、骨、その他入手可能な材料で作られています。東アジアと西アジアの古代の弓職人は、動物の腱だけを使用していませんでした。筋、木、角で作られた複合弓は品質が良く、より普及していました（他の材料が使用される場合もありました）。古典的な複合弓は、木製の芯に腱が外側に接着され、ホーンプレート (通常は水牛の角で作られています) が内側に接着されています。同じ長さと張力で、複合弓は木製の弓よりも 1.5 倍遠くまで射ることができました。彼らはエジプト、ペルシャ、ギリシャ、ローマ、そしてアジア全域で使用されました。中世のヨーロッパでは、複合弓がビザンチンとロシアに残りました。最も短い複合弓はスキタイ人によって使用されました - わずか90センチメートルです。彼は近くで銃を撃っていた。複合弓の寿命は数十年と測定されました。コンパウンドボウは戦闘可能な状態で輸送されましたが、長期保管中に弦が外されてしまいました。

複合弓は、その素材の特性を賢く利用しています。弓の後ろの腱には引張応力がかかっています。ホーンプレートは最大引張強度が約13kg/mm2（無垢材の約2倍）で、圧縮状態で機能するように設計されています。角質プレートは、高い弾性回復係数、つまり荷重が取り除かれた後に元の形状に戻る能力も備えています。これらの材料の柔軟性のおかげで、弓の短くて軽くて弾力性のある手足は、引っ張られたときに大量のエネルギーを蓄積することができます。さらに、複合弓の柔軟な手足により、武器の全長を長くすることなく弓の弦の長さを大幅に長くすることができます。長い引き込み長さと短い腕の組み合わせにより、複合弓は同じ引き込み重量の木製の弓よりも高速かつ長距離で矢を射ることができます。エドワード・マキューアン、ロバート・L・ミラー、クリストファー・バーグマンによるテストでは、27kgの引重を持つ複合弓のレプリカは、36kgの中世のイチイの長弓のレプリカと同じ速度で同様の矢を射ることができることが示されました。約50m/秒）。

中世の職人は、複合弓を作る優れた技術を習得しました。下の写真は、狩猟や長距離射撃競技用にインドで作られた、11世紀の複合弓を示しています。弓は木材、筋板、角板でできており、精巧に塗装された樹皮の薄い層で覆われています。この材料の組み合わせにより、この武器は中世の長弓よりも強力になり、この武器の美しさは驚くべきものです。

そのため、さまざまな素材で作られた前方に湾曲した端を持つリムは、比較的小さな弓のサイズで大きな引き込み長さを実現しました。複合弓はより強く曲げることができ、より多くのエネルギーを矢に与えることができます。これにより、弓のサイズを縮小し、最終的にはライダーに装備することが可能になりました。中世の弓の引き重さは、ほとんどの場合 30 キログラムを超えていたと考えられています。どうやら弓は射手が引くことができる限り強力になるように作られているようです。訓練を受けた射手の限界値は 45 キログラムと考えられます。より強力な弓が戦闘で大量に使用されたことはないようです。

中世のシンプルな弓や複合弓の多くのデザインが私たちに伝えられています。
主な弓の種類は、中世のイチイの長弓 (a)、筋が強化されたティトンラコタの弓 (b)、および 4 種類の複合弓 (西アジアのコーナー弓 (c)、スキタイの弓 (d)、および17世紀のトルコの弓。 (e) と 17 世紀のクリミアタタール人のタマネギ。 (f)。

複合弓の主な利点は、弓の長さに対する引きの長さの比率が大きいことです。その結果、比較的短い 127 cm の船首は、その長さが示すよりもはるかに遠くまで引くことができました。矢軸の先端の穴に差し込むために、三枚刃の先端の根元を細くすることもありました。中世で使用されていたこのような先端の基部は、通常、中央部分が最も厚い円錐形に作られていました。スキタイの弓は、複合コーナー弓と同様に、明らかに完全に柔軟でした。その手足には、ハンドル部分や弦が取り付けられている場所に骨またはホーンプレートが取り付けられていたため、後の複合弓で達成された構造的剛性はありませんでした。

兵器の改良は、多くの場合、兵器に対するより信頼性の高い防御を提供したいという要望と同時に行われます。 3世紀。紀元前 e. スキタイ人の東の隣人であるサルマティア人は、新しい戦争方法を発明しました。彼らは騎手や馬に鎧を着せ、戦士たちに密集隊形で戦うよう訓練した。強力な装甲の存在により、重い鉄の先端で大きな速度と衝撃力で矢を射ることができる弓を作成する必要がありました。

中央アジアの遊牧民族であるフン族とアヴァール族は、鎧を貫通することができる武器を作成しました。彼らはストリングの取り付け部分を堅固にし、鋭角に前方に曲げました。その結果、各アームの先端に「複合レバー」が形成されました。これらの「レバー」により、射手はより少ない力で弓の硬い部分を曲げることができました。背中に対する弓の端のたわみにより、あたかも各アームの端に大径の車輪が取り付けられているかのような効果が作成されます。

射手が弓を引くと、弦が巻き戻される「ホイール」から「巻き戻され」、その長さが増加します。弦を放すと、両端が前方に移動して弦が短くなり、矢の加速が大きくなります。同様の原理が現代のスポーツ用弓にも使用されており、同様の、しかしより重要な効果を達成するように設計された滑車システムが備えられています。この記事の冒頭にあるコンパウンドボウドローバーの「ホイール」を思い出してください。

最初の原始的な弓は人類文明の黎明期に発明され、文明の発展、部族や国家全体の運命に非常に強い影響を与えました。考古学者らはスペインの山中で中石器時代初期に遡る射手の洞窟壁画を発見し、南アフリカのシブドゥ洞窟では6万年以上前の石の矢尻が発見された。当初、弓は狩猟に使用され、食料を入手するための非常に便利な手段でした。その後、弓は戦争の武器として使用され始め、19 世紀初頭まで使用されました。現在、アーチェリーは高度な技術を必要とするスポーツです。アーチェリーは、1900 年にパリで開催された第 2 回オリンピックのプログラムに初めてスポーツとして組み込まれました。簡単な弓を作るために知っておくべきことと、弓から射るときにターゲットに当てる方法を理解してみましょう。

最も単純な弓は、弓の根元、紐、矢で構成されています。特にキャンプに行く場合は、このような弓を自分の手で作ることができます。弓の根元は十分な強度があり、同時に 110 ～ 130 ° の曲げに耐えられる柔軟性がなければなりません。若い木の幹がこれに適しています。メープルかウォールナットが最適です。桜や白樺を使用することもできますが、針葉樹は使用しない方が良いです。ベースはかなり平らで滑らかで、長さは約 1.5 m で、ベースの端は慎重に処理され、端から 1 ～ 2 cm の距離に弓弦用の小さなくぼみが付けられます。弓の弦としては、30 ～ 50 kg の荷重と約 1% の伸びに耐えることができる、十分に強力で弾性のないロープを使用できます。弦の長さは、弓のベースの曲がりが 170 ° になるようにする必要があります。弦をピンと張った状態では、弦を引くと特有のブーンという音が鳴ります。弓の矢は、長さ50～70cmの節のないまっすぐな木の枝から作ることができますが、矢がよく飛ぶためには、羽根だけでなく、鋭く尖った堅い木などで先端を作る必要があります。鳥の羽や薄いプラスチック片から作ることができます。そこで、かなり原始的な弓ですが、数十メートル先でも正確に射撃できる弓を作りました。

現代の競技で使用されるスポーツ弓は、最も単純な弓とは大きく異なります。かなり複雑な設計になっており、撮影の品質を大幅に向上させる重要な要素が多数含まれています。

肩（上下）
レバー
標的
プランジャー
棚
弦
ネスト
弦を巻く
フロントサイト
ティー
フロントスタビライザー
サイドスタビライザー
スタビライザーウェイト
ショルダーガラス（上、下）
かぶせる

では、射る方法と、矢を的に当てるために何を考慮する必要があるかを考えてみましょう。矢を飛ばすためには、矢の付いた紐を引っ張って放す必要があります。伸ばされた弦の弾性力が矢に作用し、矢の移動に必要な速度が与えられます。変形の大きさに対する弾性力の依存性を決定する法則は、英国の物理学者ロバートフックによって発見されました。

どこ – 弾性力 – 変形の大きさ – 弾性係数。

矢が弦から外れた瞬間、伸びた弦の位置エネルギーが矢の運動エネルギーに変わります。スポーツ弓の弦の弾性係数が約3×10 6 N/mであることを考慮すると、アーチェリー開始時の弦の最大伸びは約1cm、矢の質量は約30gとなります。エネルギー保存則から、矢の初速を求めます。

ここで、は矢の質量、は矢の初速度、は弦の弾性係数、は弦の変形です。数学的変換を実行すると、次のようになります。

弓から高速で放たれた矢は放物線に近い軌道を描いて飛びますので、的に当てるためには的の上を狙う必要があります。射手から遠く離れたターゲットに矢が当たるように、矢と地平線の間の初期角度を計算してみましょう。矢印は物質点として考え、空気抵抗は考慮しません。

重力加速度が一定の運動の運動方程式を使用すると、次の結果が得られます。

したがって、距離 50 m、速度 100 m/s の場合は次のようになります。

つまり、50 m の距離にある標的に矢が当たるためには、矢と地平線の間の初期角度は約 1.4 度でなければなりません。実際の射撃では空気が矢の動きに抵抗するため、角度はもう少し大きくする必要があります。この角度を正確に決定するには、射程距離と空気抵抗を考慮した照準器を使用してください。さらに、風の影響も考慮する必要があります。

アーチェリーは潜在的に危険なスポーツであるため、弓を使用するときは安全性を忘れてはいけないことに特に注意してください。いかなる場合でも、人や人がいる場所に弓矢を向けてはいけません。矢で人を攻撃すると、最も悲惨な結果が生じる可能性があります。

提案された方法を使用して問題を解決することをお勧めします。

初速と的までの距離が変わらない場合、初角度が2度になった場合、矢の着弾位置がどのくらい上下に移動するかを計算します。

したがって、誰かが銃と弓を比較するときは、少なくとも最初に弓について何か読む必要があります。そして、触れることさえできないなら、書かないほうがいいです。

ちょうど今 2013 年 8 月 18 日、英国で標的射撃モード（精密射撃）における化合物からの射撃距離で新たな記録が樹立された 弱い45ポンドの弓の場合 - 733メートル。 60ポンドの弓は800メートル以上の射程から正確に射撃することができます。

したがって、70ポンドのBEAR MOTIVE-6が100〜120メートルの範囲でイノシシを撃つのに適していると言うとき、私は私が何を言っているのか理解しています。シューターが良ければ150にも向いているので。

ロシアで複合弓に許可されている力、つまり張力が27 kgf（+5％）以下である場合、以下の表からわかるように、それらは遠くから射撃します。 870メートル以上。ショットガンの発射時間はどのくらいですか? そうですね。しかし、正直に言いますが、すべてのライフル弾が 870 メートルで発砲できるわけではありません。

アーチェリーの精度について、その後（この点で、私は単にハンザ軍の「狙撃兵」に大笑いさせられました。彼らはそこでMOAについて話し、30万ルーブルの費用でパイプ内のミクロンを測定し、競技会ではそのような数値を出します）それは単に「笑い」と呼ばれているという臨床像です。」）私たちの銃器兵はオリンピックのトップには登場しません（しかし、ハンザの「専門家」のゴミ山の中にあります - オリンピックのために狙撃兵の大隊が結成される可能性があります...しかしこの大隊の世界のトップではありません、彼らはただのおしゃべりです）。おそらくオリンピック選手にとって唯一の規律である罠の中でも、私たちは虚無の中に落ち込んでおり、同時に常に他人の武器で射撃を行っています。これは馬術スポーツのようなものです。スペシャリストは馬の糞のようなもので、過去 20 年間で 1 人の年金受給者が 50 位を超えました。

しかし、私たちの女の子たちは、アーチェリーのカップ戦や世界選手権の表彰台に立つウクライナ人たちと同じように、アーチェリーに元気を感じています。まるで家にいるかのように。コンパウンド、つまりコンパウンドボウに含まれます。ロジノバのオリンピックメダルと最近のワールドカップがこれを証明しています。

情報をさらに詳しく見ると、オリンピック弓の場合、的の中央部分にある「雄牛の目」のサイズは直径 4 cm ですが、複合弓の場合はわずか 2 cm であることがわかります。また、精度データは路上、つまり屋外での撮影のみに与えられています。

90メートルブロック射撃（男子のみの種目、女子の正式射撃は70メートルまで）では、今夏中年男性ではオランダのマイク・シュロッサーが350点という結果を出し、 シニア部門 - 50歳以上の男性、同胞のピーター・エルジンガが352ポイント。明確にするために、3ダースの矢、つまり36本の矢、最大ポイント360。つまり、2cmの円の中に90メートルの距離で、50年間、男は28本の矢を続けて放ち、さらに8本の矢が命中しました。横に9 - 3 cm。 同時に、射手には光学照準器がなく、至近距離からではなく立ったまま射撃することを理解する必要があります。

矢

遠征における射手の弾薬は通常、20本から100本または200本の矢の範囲でした。スキタイ人、アラブ人、またはモンゴル人はそれらをすべて携行しましたが、他の国の射手はより多くの場合、列車の中に矢を保管しており、この場合、運ばれた弾薬は10から40本の矢でした。

先端は骨（野蛮人の間および11～13世紀までのヨーロッパ）、硬木（古代エジプト）、青銅、または硬鋼で作られていました。多くの場合、それは平らで葉の形をしており、火打ち石の先端の形状を繰り返していましたが、スキタイ人はより高度なファセットチップを発明し、最初はアジアで、次にヨーロッパで標準となりました。矢には必ずしも矢羽が付いているわけではありません。一般に、長距離で正確な射撃に適した優れた矢は、かなり技術的に高度な製品であり、その製造には材料はほとんど必要ありませんが、多大な労力が必要です。中世では肉体労働は価値がありませんでしたが、射手は一人で遠征中に良い矢を作ることはできませんでした。

このような力で張られた弓の弦の影響による加速に耐えるためには、矢にはある程度の柔軟性が必要です。最新の研究が示しているように、発射されると、弓に付けられた矢は弦の影響でわずかに曲がり、飛行の最初の数秒でまっすぐになり、振動運動をします。簡単に言えば、軸方向の軌道から火の側に逸れて震えます。射手は狙いを定める際にこの要素を考慮する必要があります。矢を作るための木の特性が安定していることは、正確な射撃の必須条件でした。

クロスボウの矢は発射時にはるかに大きな負荷を受けました。したがって、古代ギリシャのクロスボウでも4世紀から使用されています。紀元前 e. ギリシャ軍では「ガストラフェテス」と呼ばれ、多面的な金属の先端を備えた長さ 40 ～ 60 cm の矢を射出し、弦の張力は最大 90 kg でした。彼らはガストラフェットを引っ張り、お尻をお腹に当てていたことから、この名前が付けられました。柔軟な弓の矢はそのような打撃で簡単に壊れたため、クロスボウの矢はより太く、より硬く、より短くする必要がありました。

当時の戦争で一般的であった射程、つまり戦闘において少なくとも 100 ヤードを超える範囲で矢のエネルギーを維持するには、重くて動きの遅い矢を使用する必要がありました。重くゆっくりと動く矢は、同じ初期運動エネルギーを持つより速く動く矢よりも、一定の距離でのエネルギー損失が少なくなります。記事の冒頭にあるスポーツボウを思い出してください。秒速 300 メートル (時速約 1000 km!!!) で発射された 20 グラムの矢は装甲を貫通できるでしょうか? おそらく至近距離では可能ですが、戦闘射撃場ではそうではありません。矢印の動きに対する空気抵抗の力は速度の二乗に比例します。もちろん、この空気力学の法則はすべての速度に当てはまるわけではありません。ただし、秒速 10 メートルから秒速 100 メートルまでは、非常に高い精度で正確です。

時計の振り子の運動速度と同様の非常に小さな速度では、空気抵抗が速度の 1 乗に比例して増加することが発見されました。移動速度が増加すると、空気抵抗は速度の上昇に比例して増加し始め、体の速度が 10 m/秒になると、空気抵抗はちょうどこの速度の 2 乗に達します。この空気抵抗と移動速度の比率は、速度 100 m/秒まで非常に高い精度で一定に保たれます。この後初めて、特に音速 (333 m/秒) に近づくと、速度の 2 乗よりも著しく速く成長し始めます。それをわずかに上回る速度、つまり 425 m/秒では、速度の 2 乗点からの空気抵抗の増加の偏差が最大値に達します。

これは、軽くて速い現代のスポーツの矢は、空気抵抗によってすぐに止まり、軌道の終わりには、より大きな空気抵抗を受けるため、重い矢の速度よりもそれほど速くないことを意味します。しかし、それだけではありません。すでに見たように、弓が矢にエネルギーを伝達する能力は、矢の重さに依存します。軽い矢は、弦と弓本体の収縮をほとんど遅らせることなく折れます。逆に、重い弓は同じ弓からより多くのエネルギーを奪います。したがって、特定の弓の強さに対して最適な矢の重さがあり、この重さはかなり高くなければなりません。ここでもう 1 つの重要な点、つまり矢の軌道を考慮する必要があります。弓から重い矢を最大距離で射るには、弾道軌道に沿って射る必要があります。矢はかなり上昇しながら放物線を描いて飛びます。最初の瞬間では、斜めに発射された矢のエネルギーは、垂直成分と水平成分の 2 つの成分の合計として表すことができます。軌道が増加すると、地球の重力と空気抵抗の反作用により速度の垂直成分が減少し、飛行の最高点ではゼロになります。次に、矢印が下を「つつき」、減少しながらさらに進み、速度が上がります。そして、矢の重さが大きくなればなるほど、重力による速度も大きくなります。数キロメートルの高さから投げられた重い矢は、例えば落下傘兵の場合のように、重力と空気抵抗の力が等しくなるため、ある程度の最終速度が得られます。これは、矢を投げる技術が矢の重さに大きく依存することを意味します。軽量でモダンなスポーツの矢は、膨大な初速で弓から発射され、平らな軌道に沿って地平線に対してわずかな角度で弾丸のように飛び、空気抵抗によって速度が大幅に低下するため、射程は約 100 ～ 150 に制限されます。メートル。先端が鍛造された中世の重い矢が雲に向かって舞い上がり、向きを変えてほぼ上から的を狙います。中世のヘルメットがなぜ日よけ帽のように見えるのか疑問に思ったことはありますか? 弓の効果は、矢が重くなるにつれて増加し、上記の機能が強化されます。したがって、中世では、娯楽の目的を除いて、矢の重量を減らすことには特に関心がありませんでした。現代の基準からすると、先端は非常に大きく、シャフトは重い木で作られていることが多かった。私たちの手元に届いた矢のシャフトの重さは30～80グラムです。それらに、スパイクの重量、つまり鍛造された鋭い先端を追加する必要があります。良い矢の重さは150グラム以上ありました。すでに述べたように、より強力な弓の作成により、より重い矢が使用されるようになり、これらの弓の増加した反動エネルギーを最大限に活用できるようになりました。このプロセスは中世のずっと前から始まりました。埋葬地で発見されたアーチェリーの道具は、考古学者がそれを使用していた人々の要件を理解するのに役立ちます。たとえば、スキタイ人は青銅から矢尻を作りました。ここに示されている長さ 25 ～ 50 mm の矢尻 (上段) は 3 世紀に作られました。紀元前 e. 鎧の出現により、それを突き刺すことができる、より重くて大きな鉄の先端が必要になりました。そのようなヒントはフン族の間で現れました（下の列）。各先端の右側には、尖った端から見たプロファイルが表示されます。

矢は弾丸ではないので、かなり重いです。これは、そこに蓄えられるエネルギーがより高いことを意味します。そして、弾道の終わりにある弾丸（重さ9グラム）が時々パッド入りのジャケットを貫通できない場合（2〜3キロ飛んだ後にブーツの上に落ちます）、矢はより急な軌道で速度を上げさえします。超ロングショットでの下り。バルコニーから 9 グラムの弾丸と 200 グラムの鋭い矢を投げるだけで、弾丸は地面に刺さることさえなく、矢は誰かの頭を突き刺すことになります。ヘルメットがない場合はどうなりますか？それとも腕が肩パッドで覆われていませんか？第一次世界大戦では、歩兵、特に騎兵の集中時に飛行機から大量の矢を投下するために、そのような特殊な鋼鉄の矢さえありました。

鎧を着た敵の戦士。石器時代から知られていた枯れ葉型の矢は、もはや板状歩兵や鍛造騎兵に対しては効果がありませんでした。軍用の鎧が改良されるにつれて、広くて鋭くて平らな先端を備えた狩猟用の矢「カット」は、金属鎧を突き刺すように設計された、より巨大なファセットを備えた、その後スパイク状の先端に置き換えられました。図面には、ロシア国家の領土で採掘された、考古学者に知られている矢尻が示されています。

葉の形をした先端、多くの場合二股または平らな「刃」を備えた狩猟用の矢と、細くて長い千枚通しの形または多面的な鎧を貫通する先端の違いは、はっきりと見えます。 1つ目は無防備な馬や鎧の弱い戦士に対して使用され、2つ目は近距離から最も深刻な鎧を貫通することができました。

中世ヨーロッパで最も有名で十分に文書化されている戦いは、イギリスの射手が大規模に参加した戦いでした。イギリスの射手は24〜30本の矢の束（束）を携行していました。残りは護送船団で輸送された。現代のスポーツ用の矢や狩猟用の矢とは異なり、当時のイギリスの戦争用の矢は本質的にはるかに実用的なものでした。矢の軸は、長さ 75 ～ 90 cm の、断面が変化する棒のかなり太い部分 (最大幅で 12 mm) でした (先端がない場合でも、そのような矢の重さがどれくらいか想像できますか?) ) 矢の一方の端には弦を通すためのスロットがあり、その後ろでフェザリングが進行中でした。羽毛は3枚の羽で構成されていました。羽毛の長さは25cmに達し、重い先端を安定させるのに必要でした。羽毛の製造には、主にガチョウの羽毛が使用されました。不足はありませんでした。矢軸のもう一方の端には先端が取り付けられていました。先端にはさまざまな種類がありましたが、戦争で使用されるのは主に 2 つで、口ひげが曲がった幅広のもの (ブロードヘッド) と、細い針状のもの (ボドキン) です。ブロードヘッドは、無防備な歩兵や馬を射撃するために使用されました。ボドキンは三角形の針状の先端を持ち、長距離を含む重武装した兵士を倒すために使用されました。貫通力を高めるために、射手は矢の先端にワックスを塗ることもありました。ちなみに、戦闘用の矢の先端はソケットタイプでした。先端にシャフトを差し込みました。これにはいくつかの理由がありました。まず、矢が鎧に当たると、ソケット付きの先端が矢の軸の割れを防ぎ、矢を再利用できるようになりました。そして、すでに述べたように、矢は隣の森で簡単に切断することはできませんでした。矢には特別に選ばれ、味付けされた木材が必要でした。アーチェリーと矢職人は、同様に複雑な職業でした。第二に、先端がしっかりと固定されておらず、矢を抜くときに傷の中に残る可能性がありました。第三に、取り外し可能な先端により、射手による矢の束の輸送が非常に容易になりました。ちなみに、イギリスの射手は矢のついた矢筒を背中に背負うことはありませんでした。矢は特別な袋またはベルトに入れて運ばれました。戦闘では、射手はほとんどの場合、目の前の地面に矢を突き刺しました。これにより、射撃プロセスが容易になり、発射速度が向上しました。このような矢の処理のさらなる「影響」は、傷口への土の侵入によって引き起こされる深刻な（しばしば致命的な）合併症であり、これがイギリス人が毒矢を使用したと非難する理由となった。

アローテスト

私たちは、中世の弓の戦闘特性を決定するために現代の作家によって実行された多くのテストを知っています。

たとえば、アメリカの研究者のグループは、現代の弓のデザインを使用して矢の貫通能力をテストしました。スポーツアローも使用され、先端のみが交換されました。 1 mm の鋼板を 60 Ft Lb の矢に対してテストすると、次の結果が得られました。

* ワイドファセットチップはプレートを貫通しませんでしたが、チップは反対側に約 0.25 インチ出ていました。

* 短いスパイク状の先端はエネルギーを大幅に弱めましたが、矢は6インチのところで失敗しました（打ち抜かれた穴のぼろぼろの端が矢の軸を覆いました）、

* 中央のスパイク状の先端はプレートを完全に突き刺し、所有者を固定します。

チップをワックスまたはオイルで潤滑することが重要であることが判明しました。これにより貫通力が大幅に向上しました。（私たちは英国射手の蝋引きの矢尻を思い出しました。）使用された矢の重さは 30 グラムでした。（中世の基準からすると非常に軽く、今日では狩猟用に一般的です）、弓から毎秒255フィートの速度で発射されました。 14ヤードの距離から。矢は 65 Ft Lbs のエネルギーを弓に残し、衝撃は 59 Ft Lbs を占めました。 (矢のブレにより、初速度の損失は若干大きくなります。) 100 ヤードでは、このエネルギーは 45 Ft Lbs に減少し、200 ヤードではおそらく 40 Ft Lbs に減少します。このような長距離では、エネルギー損失は主に矢の重さと使用する矢の種類によって決まります。矢尻は炭素含有量の少ない鋼でできていましたが、加熱してから冷却しました。軟鋼としては十分な強度を持っていますが、中世時点に比べると明らかに劣っていました。非常に強力な鋼で作られたエンドインサートを備えた別のチップをテストしました。この措置により、パフォーマンスが大幅に向上し、プレートを貫通するのに必要なエネルギーがおそらく 25% 削減されました。

これらの実験の結果は、ピーター N ジョーンズ著『Metallography and the Relative Effects of Points and Armor in the Middle Ages』に掲載されている結果に近いものです。この研究では、中世の鎧の金属加工を再現することを試み、慎重に作られたレプリカの矢とドローウェイト 70 ポンドのイチイの弓を使用しました。スパイク状の先端は直角に当てた場合は2mmの生鉄を貫通したが、20度の角度では厚さ2mmの金属には貫通できなかったが、厚さ1mmの金属には貫通したことが判明した。。これらの矢は着弾時のエネルギーが 34 Ft Lbs に相当しましたが、60 ポンドの弓の場合は現代の矢の 2 倍の重さがありました。これらの中世の矢のレプリカは、最初のテストで使用された矢よりも優れた点を持っていました。

そのため、矢がプレートアーマーを貫通する危険性が常にありました。衝撃の距離と角度に応じて、防御側は砲弾の保護レベルを一定の限界までにのみ依存することができます。それでも、スパイク状の先端は幅広の頭のものよりもはるかに致死性が低く、不運な騎士は生き残る可能性が高かった。もちろん、矢は一度に飛んでいくわけではありませんが、馬から落とされて戦えなくなるだけで、戦争においては致命的であることが判明しました。さらに、抗生物質がなければ、小さな傷は致命的になる可能性があります。

1918 年、イギリス人 S.T. ポープ (著書「実験による考古学」) は、さまざまな情報源に由来する弓の射程と貫通力を研究しました。ヒッコリーで作られたアパッチの弓、アッシュ・チェンの弓、アイアンウッドで作られたアフリカの弓、タタールとトルコの複合弓（角、金属、木、筋）、およびイチイで作られた英国の長弓が使用されました。弓の範囲と重りで測定した張力（弦を弓から71cmの位置で引っ張る）を研究しました。異なる先端を持つ数百本の矢が、英国式（弓の弦に3本の指を掛ける）と、弓の弦を4本の指で引っ張って親指と人差し指の間に矢を保持するスー族の狩猟法を使用して射られました。弓の弦は異なり、リネンとシルクの繊維、子羊の腸、綿糸で作られていました。最も強かったのは、麻糸を60本撚って作られた直径3cmのアイリッシュ弓弦でした。

* 長さ1.04 mのヒッコリーアパッチ弓は、12.7 kgの力で56 cm伸び、110 mの矢を投げました。

* チェンアッシュボウ 1.14 m、30.5 kg の力で 51 cm 伸長 - 150 m

* タタール人 1.88 m、13.7 kg の力で 71 cm 曲げ - 91 m

* ポリネシア広葉樹 2m、71cm 22kg - 149m

* トルコ式 1.22 m、74 cm、38.5 kg の力で - 229 m

* イングリッシュイチイ 2 m、71 cm 24.7 kg - 169 m

* イングリッシュイチイ 1.83 m x 91 cm 28.1 kg - 208 メートル。

これらが実施されたテストのすべてではなく、生皮の紐が付いた長さ1.88メートルのタタール人の弓が2人で引っ張られたことも記載されている。一人は座って弓の上に足を置き、両手で30センチメートル以内で弦を引っ張りました。もうそれはできなかったので、もう一人は矢を置きました。彼の最初の所有者（弓は約100年前のものでした）は400メートルで矢を飛ばして自殺したと言われているのに、彼が82メートルでしか撃たなかったのは面白いです。トルコの弓は牛の角、ヒッコリーの木、羊の腸で作られていました。そして革。教皇が使用した矢の中には、樺の頭と七面鳥の矢がついたカリフォルニア・インディアンの竹矢もあった。それらの長さは63センチメートルと64センチメートルで、イギリスの矢よりも10％遠くまで飛びました。矢の平均飛行速度は約36m/秒であった。

短距離では、弓で撃たれた威力は現代の狩猟用武器の戦闘力を超えます。他の研究者による実験では、7メートルの距離で引重29.5kgの弓から発射された先端が鋼鉄の松の矢は140個の紙の標的を貫通したが、14ゲージの狩猟用散弾銃は丸い弾丸で35個の標的しか貫通できなかったことが示された。（鋭利な亜口径の弾丸でどれだけ貫通するか疑問です。）先端の品質を判断するために、彼らは厚さ22 cmの松の板と、生の肝臓を詰めた側壁のない箱である動物の体の模造品を使用しました。そして鹿革で覆われています。黒曜石の先端を備えた矢は箱を突き刺し、金属製の矢は突き刺さるか、まっすぐに突き刺さりました。次の実験は、ダマスカスの 16 世紀の鎖帷子を着たマネキンを使って行われました。彼らは、引力34 kgと鋼製の先端を持つ弓を使用して、75 mの距離から射撃しました。矢は鎖帷子を引き裂き、火花のシャワーを引き起こし、鎖帷子の背中に止まっていたマネキンの深さ20cmに刺さった。次に彼らは矢が人を殺す能力をテストした。 75メートルの距離から、彼らは走っている鹿を殺しました - 矢がその胸をまっすぐに突き刺しました。大人のシカ3頭と若いクマ2頭の計8頭のシカも殺された。大人のクマ2頭が60メートルと40メートルの距離から胸と心臓を撃たれて死亡した。攻撃してきたクマに向かって5本の矢が放たれ、そのうち4本は体に刺さり、5本目は腹部を貫いてさらに10メートル飛んだ。（このアメリカ人研究者は何て卑劣な奴らだ、J。真面目な話、私は「16世紀のダマスカスからのチェーンメール」の出所を信用していない。正気の博物館職員やコレクターで、諦めることに同意する人は一人もいないだろう。このような野蛮な方法でテストするのは珍しいことである（おそらく、特徴においてはそれより劣る、古代のチェーンメールのイメージと類似性において後期の再構成があった可能性が高い）。

もちろん、これらの実験はすべて、弓で敵を撃ち、攻撃する方法を学ぶことを目的としていない人々によって実行されました。それらは、現代のプロスポーツ選手の成績がストリートボーイズのチームの結果から得られるものであるのと同じように、中世の戦士の本当の特徴からは程遠いものです。同時に、それらは弓の使用の戦闘特性と特徴を明確に明らかにします。

弓から矢が飛ぶ距離。 矢の重さ、速度、飛行エネルギー

弓から矢が飛ぶ距離。矢の重さ、速度、飛行エネルギー