О скорости полета стрел

В Интернете время от времени появляются статьи с уклоном на теоретические исследования каких-то проблем, связанных со стрельбой из лука или арбалета. Идея не плохая, но когда автор берет за основу своей статьи нереальные величины или характеристики, то вся статья в итоге оказывается, мягко говоря, фантастической.

   Для примера рассмотрим статью посвященную изготовлении реплики (современное подобие) старинного восточного лука. Лук изготовили с целым комплексом принципиальных ошибок. Как было понятно из описания, важен был только внешний вид лука, с уже натянутой тетивой. После четырех месяцев работы получилось очень похожее по внешнему виду изделие. Как и должно было случится, совсем непохожее по своим характеристикам. На полном серьезе, подобную копию протестировали, чтобы по характеристикам копии определить характеристики где-то виданного оригинала.
    Скорость полета стрелы у копии оказалась 48 м/сек. Даже для  индейского или для плохонького (отслужившего свое), английского лука результат чуть ниже нормы, но для всего семейства восточных (турецких, татарских) луков это очень плохо. Чуть ли не во всех исторических хрониках посвященных турецким лукам сказано, что рекордные выстрелы из таких луков на дальность равны 500-800 метрам и более. Для того чтоб забросить стрелу на такое расстояние, скорость полета у стрелы должна быть намного больше, 70-80 м/сек и более. Не буду грузить Вас формулами, найти такие формулы можно в школьном учебнике по физике, где сказано как рассчитать максимальную дальность полета тела, заброшенного под углом в сорок пять градусов к горизонту при известной начальной скорости полета тела, без учета сопротивления воздуха. По известной дальности заброса можно решить и обратную задачу по вычислению начальной скорости полета тела (стрелы). А так как в реальных рекордах стрельбы на дальность, сопротивление воздуха хоть и очень небольшое, но все же есть, значит полученные в результате подсчета скорости полета стрел, будут немного меньше, чем реальные.
        С другой стороны данные о слишком высоких скоростях полета стрел тоже встречаются. Например, в  некоторых околонаучных статьях сказано, что (обычная) скорость полета стрелы 300м/сек. Авторы статей не видят особой разницы между футами и метрами в паспортных данных о луках. А 300ф/сек равны 92м/сек, что для современного лука, видимо в рекламных целях, также завышено. Можно ли считать дальнейшие рассуждения таких авторов хоть как-то связанными с реальностью? Конечно же нет. И тем не менее уже гуляют сказки, что уже в десяти метрах от лука скорость стрелы падает вдвое, а лучник стреляя со скачущей лошади увеличивает дальность стрельбы(?!!!)Иные авторы понятия не имеют о чем пишут и если автор утверждает что скорость стрел около 300 метров в секунду, то это роспись в собственной некомпетентности. Ведь это больше скорости полета пуль из револьверов, времен ковбоев Дикого Запада(250-280м/с) или из современного оружия с глушителями. Если бы это было так, то огнестрельное оружие вообще не появилось бы. Самый сложный лук технологически проще и дешевле самого простого револьвера, пистолета или винтовки.
        Скорость стрелы падает незначительно и на дистанциях до 50-60 метров скорость стрелы (болта) практически равна начальной.
       В своей статье ,,Блоки на луке'' я привел формулу по примерному расчету начальной скорости полета стрелы (болта) для луков и арбалетов. По этой же формуле можно определить как добиться от лука максимального качества и избежать ошибок в изготовлении. Как сделать современный лук не только похожим внешне на старинные луки, но чтоб эти современные луки и стреляли лучше. Современные материалы позволяют сделать луки и дуги для арбалетов намного лучше старинных.
      Для тех, кому лень рассчитывать реальную, начальную скорость полета стрел (болтов), а написать околонаучную статью по лукам и арбалетам очень хочется, ниже даю реальные, начальные скорости полета стрел и болтов:
Маленькие луки пигмеев - 25-40м/сек.
Английские, китайские, японские ассиметричные и качественные индейские луки -55-70м/сек.
Татарские, турецкие
-от 70 и возможно до 100 м/сек.
Детские луки, арбалеты-пистолеты -25-40м/сек.
Спортивные, современные луки и арбалеты без блоков (или системы полиспастов) - 45-60м/сек.
Луки с блоками, - 60-90(?) м/сек.
Арбалеты с усилием тетивы более 80кг
-60-90м/сек.
     Начальные скорости полета стрел свыше ста метров в секунду, практически недостижимы для обычных луков и ручных арбалетов. Во всяком случае, это хоть и решаемая, но очень трудновыполнимая техническая проблема. На качественных, турецких луках в средневековье, эта проблема была частично решена, поэтому все рекорды по сверхдальней стрельбе в те времена принадлежали туркам. Только не путайте максимальную дальность полета стрелы с максимальной дальностью прицельной стрельбы. Это разные понятия. Одно дело стрелять на дальность в ту сторону, другое, наибольшая дистанция на которой лучник сможет попасть в конкретную, небольшую  мишень. Максимальная дальность прицельной стрельбы даже у турецких лучников обычно не превышала 60-70 метров, при максимальной дальности полета стрелы на пол километра и более.
       Предлагаю простейший, практический способ определения скорости полета стрелы. Сущность этого способа в определении времени полета стрелы на известной дистанции (S) по высоте (h) падения стрелы. На практике это выглядит так: Надо установить прицелы на луке (арбалете) строго параллельно оси стрелы (болта) в точку А. Для арбалетов проблем в этом нет. На тетиве луков ставят прицельную метку по высоте прицела на луке и прицеливаются уже по метке и прицелу. Но в реальности, если бы не было притяжения Земли и стрела летела бы прямолинейно, то стрела была бы напрвлена в точку В. Однако! Из-за падения траектории стрела попадает в точку С.
      По этому прицелу стреляют в мишень, на дистанции скажем в 20 метров, где скорость стрелы, как я уже писал, практически равна начальной. После серии выстрелов вычисляем среднюю точку попадания и линейкой измеряем среднюю высоту падения стрелы от точки прицеливания (не забыв вычесть высоту прицела АС-АВ) на этой дистанции. Дальше по формуле свободного падения h=gtt/2(из школьного учебника физики).
      где h - высота падения в метрах.
          g = 9,8м/сек в квадрате.
          t - время полета стрелы в сек.
      Вычисляем время полета и заодно скорость полета стрелы. Точно такие же рассчеты можно провести стреляя на 40-50 метров и заодно узнать разницу в скорости.
     На всякий случай скорость полета стрел из Вашего лука или арбалета сравните с табличными.
     Таким же способом можно подсчитать и среднюю скорость полета пули из ружья или винтовки на конкретной дистанции.

Анатолий Шишкин