小直径十字弓弩箭 |
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| 申请号 | CN201380013301.1 | 申请日 | 2013-01-11 | 公开(公告)号 | CN104160236A | 公开(公告)日 | 2014-11-19 |
| 申请人 | 阿迪拉高尔夫公司; | 发明人 | T·D·博雷托; | ||||
| 摘要 | 一种小直径十字弓弩箭(100)，该小直径十字弓弩箭包括小直径箭杆(102)，该箭杆包括具有用于接收箭头(106)的插接部(104)的前端部(103)。箭杆的后端部(107)具有箭扣(108)和相邻的箭羽(110)。该插接部接收箭头，诸如靶箭头、宽箭头或者在该行业中已知的其他箭头。周向间隔件(112)沿箭杆 定位 在插接部和箭扣之间，并且在必要时沿箭杆移动，以便针对特定的重量分布和 重心 定位来对插接部进行定位，或者将间隔件与箭扣分离。插接部、箭扣和间隔件均具有与 现有技术 弩箭的直径大致相等的直径。当箭扣和间隔件的直径等于现有技术弩箭的直径时，本 发明 的小直径十字弓弩箭可以在不 修改 十字弓的情况下与现有技术的弩箭互换使用。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种小直径十字弓弩箭，该小直径十字弓弩箭包括： |
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| 说明书全文 | 小直径十字弓弩箭[0001] 相关申请 技术领域[0003] 本发明主要涉及射箭。本发明更具体地，但并不排他地涉及普遍被称为“弩箭”的十字弓箭，并且该十字弓箭具有减小的直径和增大的箭杆，用于改进飞行和穿透特性。 背景技术[0004] 弓和箭的使用追溯到古代文明。在这样的时代，原始的弓由弹性木制弓臂制成，并且箭由木制箭杆以及附接在后边缘上的羽毛制成，箭杆具有由箭的前边缘上的燧石制成的箭头。许多世纪以来，弓和箭是战争时期的重要武器，并且是必要的狩猎工具。然而，随着武器的发展，射箭已经变得几乎过时。 [0005] 在20世纪20年代，专业工程师们开始关心射箭，并且引领传统弓的新形式的商业开发，其中包括现代的反曲弓和复合弓。这些现代弓形式目前在现代的西方射箭中占主导地位。在这两种弓中，复合弓在北美已经成为所有形式的狩猎中最广泛使用的弓类型。 [0006] 目前通常使用的复合弓的一种形式是十字弓。十字弓包括传统弓，或者是反曲弓或者复合弓，它与用于保持拉紧的弦的弩臂附接。十字弓具有比标准弓小得多的拉距。因此，对于被施加给箭(或者弩箭)的相同的能量来说，十字弓必须具有高得多的拉力。实际上，现代化的十字弓的弓拉力比传统弓大几倍。用于加载十字弓的拉力作为弹性势能被存储在弓内，并且当弓弦被释放时，所存储的该能量被非常快速地施加给箭。弓弦上的较高的弓拉力转化成施加在十字弓箭或者弩箭上的较大的发射力以及较高的初始速度。 [0007] 现代箭制造成特定的“箭杆刚性”或者刚度等级。通常，为了在使用过程中保持准确性，弩箭必须是非常刚硬的并且能够承受来自十字弓的过多的力。这规定了弩箭具有大的箭杆横截面来提供所需的强度。由于箭杆的横截面大，因此弩箭通常明显重于标准箭。 [0008] 几乎所有的十字弓被制造用于接收常见尺寸的弩箭。具体地，弩箭典型地为20”至22”，具有0.344英寸的外直径并且具有每英寸大约15格令(grain)的质量，其中包括羽片、箭扣和插接部。市场上出售的弩箭通常变化很小。虽然它们的长度可以略微变化，但总的箭杆直径以及箭杆的每英寸的重量保持相对恒定。因此，当考虑弩箭时，对于十字弓猎手来说选择非常少。 [0009] 猎手所面对的一个挑战是在射出十字弓弩箭之后很快出现的不稳定性。具体地，在使用中，十字弓弩箭的箭羽羽片被插入形成于十字弓轨道中的通道中。该通道延伸十字弓的长度，并且当弩箭从十字弓上射出时保持弩箭在轨道上的位置。然而，由于羽片定位在通道内并且由于通道的狭窄性，羽片不能以螺旋或偏移位置附接到箭杆上。作为替代，羽片必须是笔直的或者大致与箭杆和通道对准。这导致弩箭在飞行过程中不具有足够的旋转来在保持在超过50码后的精准度。 [0010] 螺旋型和偏移型羽片布置在飞行的弩箭上施加了滚动力矩，从而增加精准度。该原理类似于子弹的膛线或者足球的螺旋。在偏移的羽片在被附接时笔直地返回的情况下，羽片轴线从弩箭箭杆轴线偏移。螺旋羽片具有类似的偏移位置，但也以螺旋的方式弯曲。 [0011] 十字弓猎手所面对的另一挑战是十字弓弩箭重量的标准化。通常，十字弓弩箭被设计为重425格令，其中包括羽片、箭扣、插接部和宽箭头。虽然这种标准化旨在为弩箭在被设计用于射出425格令弩箭的十字弓上的使用提供便利，然而这减少了十字弓猎手为了优化弩箭的飞行特性、精准度和有效性而可用的选择。 [0012] 鉴于上述情况，有利的是，提供比传统的十字弓弩箭的重量更轻的十字弓弩箭。而且，还有利的是，提供比传统的十字弓弩箭行进更快的十字弓弩箭。此外，提供向目标输送更大的动能的十字弓弩箭也是有利的。此外，提供制造相对容易并且比较成本有效的十字弓弩箭也是有利的。还有利是，提供一种改造传统箭，使其用在标准十字弓中的方法。 发明内容[0013] 本发明的小直径的十字弓弩箭包括小直径的箭杆，该箭杆包括具有用于接收箭头的插接部的前端部。箭杆的后端部具有箭扣和相邻的箭羽。箭杆是小直径纤维增强型塑料(FRP)箭，其具有处于0.220至0.245英寸范围内的外直径，具有每英寸8.7格令的典型等级。 [0014] 插接部接收箭头，诸如靶箭头、宽箭头或者该行业中已知的任何其他箭头。周向间隔件沿箭杆定位在插接部和箭扣之间的中途位置处，并且必要时沿箭杆移动，以便针对特定的重量分布、重心定位来定位插接部，以适应不同的十字弓轨道设计或者将间隔件与箭扣分离。 [0015] 插接部、箭扣和间隔件均具有与现有技术的弩箭直径大致相等的直径。当箭扣和间隔件的直径与现有技术的弩箭直径相同时，本发明的小直径十字弓弩箭将小直径箭杆定位成水平安置在轨道上方并与轨道平行，并且因此可以在不修改十字弓的情况下与现有技术弩箭互换使用。附图说明 [0016] 本发明的本质、目标和优点将在本领域技术人员结合附图考虑下面的具体描述之后而变得更加明显，其中类似的附图标记在全文中代表类似的部分，并且其中： [0017] 图1是配设有本发明的小直径十字弓弩箭的示例性十字弓的侧视图，示出了小直径十字弓弩箭沿十字弓的轨道的对准，以及被定位用于发射； [0018] 图2是本发明的小直径十字弓弩箭的立体图，示出了长形的小直径箭杆，该箭杆具有包括用于接收箭头的插接部的前端部和具有箭扣和相邻箭羽的后端部，以及沿箭杆定位的周向间隔件； [0019] 图3是现有技术十字弓箭或者“弩箭”的侧视图，示出了在前边缘具有插接部，在后边缘处具有箭扣和相邻箭羽的大直径箭杆； [0020] 图4是本发明的小直径十字弓弩箭的侧视图，示出了小直径箭杆具有前端部和后端部以及沿箭杆定位的周向间隔件，前端部具有用于接收箭头的插接部，后端部具有箭扣和相邻的箭羽，插接部、箭扣和间隔件均具有与现有技术弩箭的直径相等的直径； [0021] 图5是图1的十字弓的剖视图，示出了本发明的小直径十字弓弩箭在十字弓的轨道上的定位，其中箭羽定位在转轮中，弓弦经过小直径十字弓弩箭的轴线； [0022] 图6是本发明的小直径十字弓弩箭的周向间隔件的立体图，其具有被定尺寸为紧密接收小直径箭杆的轴向孔和前部锥形部、接触带和后部锥形部； [0023] 图7是周向间隔件的端视图，示出了轴向孔和间隔件的相对厚度； [0024] 图8是周向间隔件的侧视图，示出了前部锥形部、接触带和后部锥形部； [0025] 图9是本发明的小直径十字弓弩箭的箭扣的立体图，其具有主体，该主体形成有用于接收弓弦的弓弦通道和用于插入箭杆管腔内的销； [0026] 图10是小直径十字弓弩箭的箭扣的俯视图，示出了沿轴向与主体对准的销； [0027] 图11是小直径十字弓弩箭的箭扣的仰视图，其形成有被定尺寸为用于在使用过程中接收弓弦的弓弦通道； [0028] 图12是小直径十字弓弩箭的箭扣的侧视图，其包括具有大于箭杆的直径的主体； [0029] 图13是小直径十字弓弩箭的箭扣的前视图，示出了形成有弓弦通道的主体，弓弦通道被定尺寸为用于在使用过程中接收弓弦； [0031] 图15是本发明的小直径十字弓弩箭的插接部的立体图，该弩箭具有主体，主体形成有用于接收箭头的孔和从主体沿轴向延伸的销，该销被定尺寸为被接收到箭杆的管腔内； [0032] 图16是小直径十字弓弩箭的插接部的俯视图，示出了沿轴向与主体对准的销； [0033] 图17是小直径十字弓弩箭的插接部的侧视图，该弩箭具有主体，主体具有大于箭杆的直径，并且示出了朝向箭杆变窄的锥形部；以及 [0034] 图18是小直径十字弓弩箭的插接部的仰视图，示出了被定尺寸为接收箭头的孔的轴向布置。 具体实施方式[0035] 首先参照图1，示出了示例性的十字弓40(以虚线示出)的侧视图，该十字弓配设有本发明的小直径十字弓弩箭，一般指定为100。通过该视图可以理解小直径十字弓弩箭100沿十字弓40的轨道的对准。弩箭100具有长度109并且配设有周向间隔件112。 [0036] 图2是本发明的小直径十字弓弩箭100的立体图，该弩箭包括长形的小直径箭杆102，该箭杆具有前端部103和后端部107，前端部带有用于接收箭头106的插接部104，后端部具有箭扣108和相邻的箭羽110。箭100还包括周向间隔件112，该间隔件沿箭杆102在方向113上定位。 [0037] 出于比较目的，图3是现有技术十字弓箭或者“弩箭”50的侧视图，示出了具有大直径54的箭杆52。箭杆52在前端部57处具有插接部56，并且在后端部59处具有箭扣58和相邻的箭羽60。 [0038] 现有技术的弩箭通常具有从如15"一样短至22"的范围内的长度62以及大约为0.334"的外直径54。重要的是，弩箭50包括中心轴线64，该中心轴线沿箭杆52纵向延伸，并且穿过箭扣58。在使用中，弓弦穿过箭扣58，并且当发射弩箭时必须在其整个行程或者路径中与弓弦一致。如果不能使箭杆52的直径54与弓弦(未在图中示出)的定位匹配，则将导致不正确地以及可能危险地发射弩箭。 [0039] 应该理解的是，当弩箭的长度可以改变时，中心轴线64和箭杆52的外侧之间的距离66必须保持恒定，并且与十字弓上的弓弦的位置紧密配合。由于大部分十字弓被制造用于接收常见的弩箭，因此距离66较为一致。 [0040] 现在参照图4，示出了本发明的小直径十字弓弩箭的侧视图。弩箭100包括小直径箭杆102，该箭杆具有前端部103，该前端部具有用于接收箭头106的插接部104。箭杆102形成有沿着箭杆102的长度在中心轴线120上延伸的中空的中心孔或者管腔(未示出)。箭杆102的后端部107具有箭扣108和相邻的箭羽110。 [0041] 箭杆102在优选的实施方式中是小直径纤维增强型塑料(FRP)箭杆，该箭杆具有范围为0.225至0.244英寸的外直径124，具有每英寸8.7格令的典型级别。因此，对于本发明的具有22英寸长度109的标准长度的十字弓弩箭100来说，箭杆102的总质量将为191格令。该质量不包括额外的配件，诸如插接部104、箭头106、箭扣108、箭羽110或者周向间隔件112。 [0042] 与本发明相比，相同长度的标准的弩箭箭杆52(级别为每英寸20格令)的重量为440格令。如下面将更加具体描述的一样，当考虑从十字弓的势能转化成弩箭的动能时，本发明的减少的非标准化的重量是有意义的。另选地，本发明的重量可以与标准的弩箭相同，为440格令每英寸，以便例如与要求弩箭具有特定的最小弩箭重量的弓进行协作。 [0043] 如所示出的，插接部104接收箭头106。应该理解的是，尽管箭头106已经示出，但可以在不背离本发明的情况下使用行业中已知的任何其它箭头，诸如宽箭头。此外，可以使用不同重量的箭头。 [0044] 周向间隔件112沿箭杆102定位。间隔件112沿弩箭100的长度109的精确定位可以改变。如所示出的，间隔件112在必要时可以沿方向113移动，以便针对特定的重量分布和重心定位来定位插接部，以适应不同的十字弓设计，以致动具有触发安全装置的十字弓上的安全传感器、或者将间隔件112从箭扣108分离。间隔件还可以被定位在中心的前方(“FOC”)，以改善弩箭100的飞行特性。 [0045] 周向间隔件112沿箭杆102的定位使得箭杆102具有两个不同的箭杆测量方式。例如，通过将间隔件112稳固地定位和结合到箭杆102上如图4所示的位置中，箭杆102的位于间隔件112和插接部104之间的部分具有一种箭杆测量方式，而位于间隔件112和箭扣108之间的部分具有不同的箭杆测量方式。这两个区域具有不同的箭杆特性，导致更加精准的飞行，其中箭杆102的前部部分上的振荡具有更高的频率和更小的振幅，而箭杆102的后部部分上的振荡可以具有更低的频率和更大的振幅。与之结合，双重箭杆特性允许本发明的小直径的十字弓弩箭100吸收从十字弓发射的力，而不产生可以导致箭杆轨迹变化的箭杆长度的低频率高振幅的振荡。通过将周向间隔件112沿箭杆102定位，箭杆102的前部部分和后部部分上的振荡的频率和振幅可以被调整。总体效果为更刚硬的箭杆102。 [0046] 通过图4，其示出了插接部104、箭扣108和间隔件112均具有与现有技术弩箭50的直径相等的直径。具体地，插接部104具有直径114，间隔件112具有直径116，并且箭扣108具有直径118。在优选的实施方式中，这些直径114、116和118都是相同的，并且等于现有技术弩箭50的直径54。当直径114、116和118与现有技术弩箭50的直径54相同时，从箭杆102的中心轴线120至间隔件112的外边缘的距离122将与从箭杆52的中心轴线 64至箭杆52的外边缘的距离66相同。这允许本发明的小直径的十字弓弩箭100与现有技术的弩箭50交替使用，而不用对十字弓进行修改。 [0047] 只有周向间隔件112和箭扣108是本发明的小直径十字弓弩箭与十字弓40接触的部分。与典型的弩箭相比减少的接触面积，由于在轨道上的摩擦减少而为本发明的小直径十字弓弩箭提供较高速度，以及更安静的发射，从而使可能会惊吓到目标的噪音更小。本发明的小直径十字弓弩箭100与标准的弩箭相比，与轨道的大约百分之五(5％)接触，导致在摩擦和噪音方面的显著降低。在优选的实施方式中，小直径十字弓弩箭100的相同的接触面积与现有技术的弩箭50相比，如百分之二(2％)一样小。 [0048] 本发明的小直径十字弓弩箭的飞行还通过使用小直径的箭杆102被进一步改进。小直径124比标准弩箭小，并且因此更少地遭受由于侧风所引起的偏转，这种侧风可能会顺风推动弩箭，从而影响精准度和精确性。实际上，箭杆直径从标准弩箭的0.334英寸减少为本发明的小直径十字弓弩箭的0.220英寸表现出的是承受风干扰的表面面积的减少大约30％。这种减少导致当在多风环境中使用时，本发明的小直径十字弓弩箭的精准度方面的显著改善。 [0049] 作为对使用小直径箭杆的关于减少的风干扰的优点的补充，每单位长度的更少的重量允许使用更长的箭杆102。具体地，更长的箭杆102将更加稳定，并且通常比较短的箭杆52飞得更加笔直。通过使用具有更低的每英寸重量的箭杆，本发明的小直径十字弓弩箭100导致具有与标准弩箭相同重量的更长的弩箭，以及在包括超过100码的更长的距离情况下的更高的精准度。 [0050] 现在参照图5，图5是图1的十字弓40的剖视图，示出了具有本发明的小直径十字弓弩箭100。十字弓40被示出具有弩臂41，该弩臂具有两个轨道42，这两个轨道沿弩臂的长度延伸，并且被引导通道44分开。如所示出的，小直径十字弓弩箭100被定位在十字弓40的轨道42上，其中箭羽110被定位在通道44中，并且间隔件112稳固地骑跨在轨道42上。 [0051] 弓弦46限定了轴线48，该轴线与弩臂41相距距离49。该距离必须符合形成在箭扣中的弓弦接收通道的定位。通过设置具有与现有技术弩箭50的直径54相同的直径116和118的小直径十字弓弩箭100，弓弦46的轴线48经过小直径十字弓弩箭100的轴线 120(图4中示出)。 [0052] 通过该视图，间隔件112的直径116和箭杆102的直径124的比较更加清楚。如果没有间隔件112，小直径箭杆102将大致在通道44内滑动并且被约束。此外，如果使用没有间隔件112的小直径箭杆102，则标准的箭扣的位置将不会处于用于接合弓弦46的适当位置中。这将导致弩箭的发射和飞行不一致。 [0053] 本发明的小直径十字弓弩箭的另一特征包括将箭杆定位在轨道上方，这还设置用于螺旋羽片的使用。具体地，由于箭杆102未骑跨在通道44内，因此箭羽110可以以相对箭杆102的中心轴线120以一定角度被定位在箭杆102上。对本发明的小直径十字弓弩箭附加偏移或者螺旋羽片可以使弩箭在飞行过程中更快地进行轴向旋转，而这导致更精准的飞行，更少地遭受由于箭杆的弯曲以及风的影响引起的错误引导。 [0054] 回到图1，可以理解的是，本发明的小直径十字弓弩箭100的长度109可以在不背离本发明的情况下进行变化。具体地，只有间隔件112和箭扣108是弩箭100的必须接触十字弓的轨道42的部分。实际上，如图1所示，插接部104被定位在十字弓40的弩臂41的前方，并且因此不接触轨道42，或者不接触十字弓40的任何其他部分。因此任何箭头106可以在不考虑与十字弓40的兼容性的情况下，进行互换。 [0055] 图6是本发明的小直径十字弓弩箭100的周向间隔件112的立体图。间隔件112形成有被定尺寸为紧密接收小直径箭杆102的轴向孔200。间隔件112被形成为具有前部锥形部202和后部锥形部204，在这两者之间具有接触带206。接触带206在优选的实施方式中是平滑的，并且用于沿着轨道42以未感知到摩擦的方式进行滑动。间隔件112的整体可以由低摩擦材料来形成，以实现该低摩擦要求。接触带206还涂覆有低摩擦材料，以进一步降低弩箭100和轨道42之间的摩擦。 [0056] 在使用中，箭杆102被插入间隔件112的孔200中，并且间隔件112沿方向113前进到沿轴102的位置中。一旦定位，使用粘合剂(诸如胶粘剂、环氧树脂或者本领域中已知的其他合适的粘接剂)将间隔件112固定到位。 [0057] 图7是示出了轴向孔200和间隔件的相对厚度的周向间隔件112的端视图。图8是示出了前部锥形部202、接触带206和后部锥形部204的周向间隔件的侧视图。通过该视图，应该理解，间隔件112的长度210可以改变，以便形成具有不同锥角和直径116的间隔件。此外，虽然前部锥形部202和后部锥形部204已经被示出是对称的，但这不是本发明所要求的。事实上，前部锥形部202和后部锥形部204可以具有不同的锥角，并且可以具有不同长度。此外，虽然前部锥形部202和后部锥形部204被示出为是线性锥形部，但完全可以设想锥形部可以是非线性的。例如，前部锥形部202可以被倒圆角并且如本领域中已知的一样具有空气动力学轮廓。 [0058] 现在参照图9，示出了本发明的小直径十字弓弩箭100的箭扣108的立体图。箭扣108包括主体220，其形成有用于接收弓弦(图中未示出)的弓弦通道222。销224从主体 220起与通道222相反地进行延伸，以便插入到箭杆102的管腔中。如所示出的，销224被定尺寸成被紧密接收到箭杆102内，并且利用诸如胶粘剂、环氧树脂或者本领域中已知的其他合适的粘接剂被固定到位。 [0059] 图10是小直径十字弓弩箭100的箭扣108的俯视图，示出了销224与主体220沿轴向对准。图11是小直径十字弓弩箭100的箭扣108的仰视图，形成有被定尺寸用于在使用过程中接收弓弦的弓弦通道222。图12和13是小直径十字弓弩箭100的箭扣108的侧视图，示出了主体220，该主体具有大于销224的直径118，并且形成有弓弦通道222。 [0060] 箭扣108被示出为具有从销224至弓弦通道222呈锥形的线性表面。但是，应该理解，在主体220中的角度过渡可以是平滑的，并且可以被弯曲，以便在不偏离本发明的情况下提供从销224至通道222的逐渐过渡。 [0061] 虽然间隔件112和箭扣108已经以具有不同轮廓和形状的另选实施方式进行了描述，但对本发明至关重要的是直径116和118与现有技术弩箭50的直径54相等。通过设置具有与弩箭50的直径54相同的间隔件112和箭扣108，本发明的小直径十字弓弩箭100可以在不进行任何修改的情况下以互换的方式与所有十字弓40一起使用。 [0062] 图14是通常被指定为112A的长形的周向间隔件，并且包括具有长度212的长形的中心间隔件部分204。前部锥形部202和后部锥形部204提供在间隔件上的空气动力学流动。在优选的实施方式中，本发明的弩箭100可以包括间隔件112A，其中十字弓弩箭包括与十字弓轨道成为一体的安全开关，该开关必须被按下以便从十字弓发射箭。该间隔件112A可以沿箭的长度被定位在任何地方，以便致动十字弓的一体式安全开关。 [0063] 参照图15，示出了本发明的小直径十字弓弩箭100的插接部104的立体图。插接部104包括形成有用于接收箭头(该图中未示出)的孔232的主体230。孔232内部带有螺纹，以接收诸如为靶箭头或者用于狩猎的宽箭头的箭头。通过图16以最佳效果看出的，销234从主体230与孔232相反地轴向延伸，并且被定尺寸为紧密接收在箭杆102的管腔内，并且利用诸如胶粘剂、环氧树脂或者本领域中已知的其他合适的粘接剂被固定到位。 [0064] 图17是小直径十字弓弩箭100的插接部104的俯视图，并且示出了与主体230沿轴向对准的销234。图16是小直径十字弓弩箭100的插接部104的侧视图，具有主体230，该主体具有大于箭杆102的直径238，并且示出了从孔232朝向箭杆102的前端部103从直径238变窄为直径236(与直径124相等)的锥形部，从而形成沿弩箭100的周向表面从插接部104至箭杆102的空气动力学过渡。图18是小直径十字弓弩箭100的插接部104的仰视图，示出了主体230中的孔232的轴向放置，并且被定尺寸成用于接收箭头。 [0065] 插接部104、箭扣108和周向间隔件112如本文所描述的，在优选的实施方式中由轻质铝制成。因此，对本发明的小直径十字弓弩箭所增加的重量可以被忽略。在本文中充分考虑其他材料，包括但不限于钢、钛、金属合金、高密度塑料、聚丙烯和聚甲醛树脂。 [0066] 增加的动能 [0067] 除了缺乏现有技术的十字弓弩箭的多样化选择之外，当考虑十字弓弩箭设计时，普遍的看法包括相信更重的弩箭在目标上提供更多的力。因此，创造比当前弩箭更轻的非标准弩箭是有利的。更轻重量的弩箭可以在一些情况下与具有高弓拉力的标准十字弓一起使用，并且更轻重量的弩箭将以高于标准弩箭的速度离开十字弓。另选地，更轻重量的弩箭可以结合具有更小拉力的更弱的十字弓来使用，而更轻重量的弩箭将以与标准弩箭相同的速度离开十字弓。 [0068] 由弩箭传递的力或者动能是质量和速度的函数。 [0069] 等式1： [0070] EK＝1/2mv2 [0071] 其中EK是动能，m是质量，且v是速度。 [0072] 在射箭行业中的普遍看法包括相信弩箭的质量越高，动能越高。然而，这种普遍看法未能考虑因弩箭质量(和重量)增加而降低的速度。十字弓弓弦在被加载时具有所存储的固定量的弹性势能。这种势能，较小的任何内部十字弓阻力，在释放时被传输给弩箭。 [0073] 本发明的小直径十字弓弩箭100利用了质量更低的优点来提高其速度。具体地，弩箭所经受的加速度是施加给弩箭的质量的弓弦力的结果。 [0074] 等式2： [0075] F＝ma [0076] 其中F是由弓弦所施加的力，m是质量，a是加速度。 [0077] 通过与现有技术弩箭50相比显著减少小直径十字弓弩箭100的质量，当考虑存储在十字弓内的固定的势能时，小直径十字弓弩箭100以更大的速率加速离开弓弦。该更大的加速度导致小直径十字弓弩箭100具有远大于现有技术50的初始速度。 [0078] 作为示例，具有360格令的预估质量的本发明的小直径十字弓弩箭100与400格令的现有技术弩箭50进行比较，两者均安装有箭头。如果在加载时该十字弓存储500个单位的力，则利用上述等式2： [0079]弩箭类型 质量 力 加速度 弩箭100 400格令 500 1.25 现有技术弩箭 565格令 500 0.88 [0080] 基于上面的简化的分析，清楚的是百分之二十五(25％)的质量减少导致加速度的百分之二十五的增加。如果假定十字弓弓弦的行程长度针对每个弩箭都是恒定的，则小直径十字弓弩箭100的初始速度将会为现有技术弩箭50的速率的大约125％。 [0081] 由于动能随着速率的平方而增加，使其速度翻倍的目标将使其具有四倍的动能，假定质量相同。 [0082] 虽然弩箭100的速度不太随着质量的减少而翻倍，但更轻的弩箭100确实行进的更快，从而随着其速度的平方而增加动能。考虑本发明的小直径十字弓弩箭100，质量比现有技术弩箭大约少百分之二十(25％)。利用上述等式1，利用现有技术的弩箭50的大小为100的速度以及小直径十字弓弩箭100的大小为125的速度来评估弩箭的动能。为了简化计算，省略掉了速度和能量项的单位。 [0083]弩箭类型 质量 速度 动能 弩箭100 400格令 125 3,100,000 现有技术弩箭 565格令 100 2,800,000 [0084] 根据上述的简化分析，小直径十字弓弩箭100将具有比现有技术弩箭50更多的动能。实际上，小直径十字弓弩箭100的重量减少导致离开十字弓的更大的初始速度，但是质量还起到重要作用。现有技术弩箭50具有较慢的初始速度，但是具有更大的质量。 [0085] 许多十字弓制造商列出了用于其武器的最小的弩箭重量，从而不损坏弓弦或者弓。这种类型的最小重量要求使用小直径弩箭100，该弩箭的构造不必实现显著的总重量的减轻；也就是说，即使直径124和箭杆102质量显著低于现有技术弩箭50，弩箭100以及现有技术弩箭50的总重量经常因给出的十字弓的操作要求以及添加更重的箭头106、周向间隔件112和更长的箭杆102而保持为非常类似。即使在该示例中，重量未被减少很多(或者完全未减少)，其他的优点也是明显的。 [0086] 相应地，使用小直径弩箭100允许增加箭杆102的长度，由螺旋型箭羽提供的更好的螺旋为弩箭100提供更好的稳定性和更长范围的精准性，通过自定义放置周向间隔件112来操纵CG和FOC平衡的能力，以及减少多于90％的轨道摩擦(通过周向间隔件112和箭扣108)，从而提高速度和动能。 [0087] 反之，允许使用更轻的弩箭的十字弓提供了上面所说明的使用这种弩箭100的能力，弩箭100的构造不仅具有较低的轨道摩擦的优点，而且具有在目标冲击方面更高的速度和动能。 [0088] 本发明的小直径十字弓弩箭100已经在现场进行了测试，并且其表现与上面所讨论的一致。 [0089] 虽然已经示出了当前被认为是本发明的优选实施方式，但对于本领域那些技术人员来说明显的是，在不背离本发明的范围和精神的情况下，可以在这里进行各种改变和修改。 |
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