Хвостовое оперение - аэродинамика

За что мы по-настоящему любим стрельбу из лука? 
Ответ лежит на поверхности -  за её многогранность.   
И сегодня, мы постараемся подробно коснуться одной из этих граней.  

Спросите любого инженера, и он вам скажет, что аэродинамика -это довольно сложная наука, и все, что касается решения задач по сопротивлению  воздуха и взаимодействия с ним различных по форме предметов, требует тщательных расчетов и практических экспериментов.
Но в этой статье мы не будем углубляться в формулы и законы физики, а наоборот, расслабимся и получим удовольствие от проделанной работы специалистов в этой области.

  

Если вы практикующий стрелок, то я не открою вам секрет, что  большинство лучников, в надежде найти те самые, лучшие, аэродинамические свойства стрелы,  пробуют огромное количество всевозможных перьев различных форм и материалов.
Но, давайте не будем забегать далеко вперед, а пойдём по порядку. 
 Хорошо известно, что для получения точного полета стрелы,  мы должны, для начала,  выбрать правильную жёсткость - так называемый спайн стрелы, и, желательно, чтобы спайн стрел как можно точней подходил под наш лук. 

Чтобы проверить насколько хорошо подобрана жёсткость, мы, с короткого расстояния - 1.5-2 метра, стреляем собранной, но при этом, неоперенной стрелой, через бумагу, натянутую перед мишенью. Эта процедура позволяет нам увидеть, пробивает ли стрела аккуратное, похожее на пулевое, отверстие в бумаге. Если это так, то мы на правильном пути, если нет, то нужно будет приложить усилия, чтобы, в конечном счете,  добиться именно пулевого отверстия.  
После того, как вышесказанное  сделано, перед стрелком встаёт   выбор - какие перья поклеить на стрелы? 

Мы прекрасно знаем, перья на стрелах выполняют одну очень важную задачу  - они  создают сопротивление, или, по другому - трение, которое помогает  стабилизировать стрелу и, рассекая воздух, с максимальной точностью поражать свои цели.
При использовании на стрелах спортивных наконечников, по большому счету,  выбор перьев, в основном, будет зависеть от дистанций,  на которые вы собираетесь стрелять. 
Но все кардинально меняется, когда вместо спортивных наконечников вы одеваете на стрелу бродхед, а особенно, это касается, бродхедов с фиксированными лезвиями. 
При выстреле такой стрелой, её аэродинамические свойства начинают напрямую зависеть от размера, конфигурации и ориентации перьев, наклеенных на вашу стрелу. Вот почему, тема оперения стрел так актуальна и так важна.

   По словам Боба Мизека, одного из лучших инженеров современности в арчери индустрии, в стрельбе из лука наиболее критичным является тот промежуток, когда стрела с бродхедом, сходит с тетивы и до момента, когда она начинает своё вращение.  Другими словами, стрела, сошедшая с тетивы. До того, как включатся в работу перья, лезвия бродхеда начинают взаимодействовать с воздушным потоком, создавая неравномерное сопротивление одного или нескольких лезвий, заставляя стрелу  отклоняться от желаемой траектории. При этом,  если стрелу бросает то влево, то вправо, это называется рысканием,  а если стрелу в полёте бросает вверх - вниз, это называется тангажом.  И только, когда в работу включаются перья, и стрела начинает вращаться, центробежная сила отталкивает стрелу назад к ее истинному центру, тем самым, уменьшая тангаж и рыскание. 
Итак, лук растянут, стрелок прицелился и сделал совершено точный и правильный во всех отношениях выстрел, но стрела с бродхедом пришла в мишень неточно.  Как уже сказано выше,  причина этого промаха,   заключается в том, что мы позволили бродхеду, в начальной стадии выстрела взять на себя роль перьев и, как результат, стрела отклонилась от цели! И именно поэтому, чем раньше при сходе с тетивы, вы сможете заставить стрелу вращаться, тем быстрее рыскание и тангаж могут быть уменьшены и устранены, что, в свою очередь, неминуемо приведёт  к более плотным группам на мишени.  

Итак, на дворе 21 век, и арчери индустрия предлагает нам массу вариантов решения проблемы с непослушным бродхедом. 
И, как вы уже поняли, оперение стрелы играет в этой партии одну из ключевых ролей.  Лично я, могу выделить трёх ведущих производителей оперения, которые действительно добились в своём деле выдающихся результатов. 
На первое место, я бы, без малейших колебаний, поставил оперение QuikSpin, которые были разработаны, чтобы максимизировать вращение стрелы, и, следовательно, максимизировать баланс и точность. Испытания  QuikSpin показали,  что перья начинают вращать стрелу почти сразу после схода её с тетивы.  Это, в свою очередь, позволяет стреле быстрее стабилизироваться в полете, что  делает ее менее восприимчивой к силам бокового сопротивления воздуха, которые могут оттолкнуть ее от курса. Также, говоря о перьях QuikSpin NAP, стоит отметить их чрезвычайно беззвучный полёт, если сравнивать шум, издаваемый перьями других производителей, то QuikSpin, безоговорочно, одержат победу ! 

    Следующими в моем  рейтинге идут перья от норвежской компании  Duravanes. Секрет этих двухдюймовых перьев заключается в продуманной конструкции и очень жестком материале, из которого они сделаны, что позволило добиться весьма впечатляющих показателей в аэродинамике. Слегка сужающееся от основания к вершине, клиновидное перо очень хорошо ставит стрелу на поток воздуха. При своих сравнительно небольших габаритах и малом весе, это перо стало очень популярным не только у охотников, но и у 3Dшников.  

     Ну и завершают этот рейтинг, перья от фирмы Arizona Archery Enterprises, производитель также использует жесткий материал в изготовлении, который способствует лучшей стабилизации в полёте.

 

Я предвижу многочисленные вопросы: «А как же Bohning BlaZer ?» Дело в том, что BlaZer -это наше все, это, так сказать, золотая середина. Самые попсовые перья, и, я вам скажу, их популярность вполне заслужена. 

Но, не будем отходить от темы, тем более, что дальше - все самое интересное, а именно, ориентация перьев на стреле. 

Итак, мы определились с теми или иными перьями, и, следующим этапом, встаёт вопрос - каким образом ориентировать перо на стреле: поклеить прямо, с наклоном или с винтом? 
Лично я, не буду давать вам советов, мы обратимся к опыту Кэри Дикандса, специалиста по технической поддержке новейших разработок в сфере арчери продукции.  Во главе с Кэри работала целая команда различных специалистов, и им удалось проделать огромную работу. С помощью  подробных и сложных серий тестов, определили,  что для наилучшей стабилизации бродхеда, летящего со скоростью около 260 fps,  стрела должна делать полный оборот примерно один раз в 2-4 метра.  Но, на этом они не остановились, им удалось собрать данные, в нашем случае очень полезной информации, как раз касающейся прямой, винтовой и наклонной ориентации перьев, а именно: за какое расстояние тот или иной вид поклейки делает  один полный оборот. 
Стрела, летящая со скоростью примерно 260fps, с прямым пером, делает полный оборот, пролетая от 9 до 11 метров. Та же стрела, с примерно той же скоростью, но с наклонным пером в 3-4 градуса , делает полный оборот, пролетая расстояние от 5 до 7 метров, и такая же, но с перьями поклеенными винтом, стрела делает полный оборот, пролетая от 3 до 4 метров. 
Отдельно хочется сказать, что в этих испытаниях участвовало множество различных перьев от разных производителей, но, как я уже говорил, самый выдающийся результат продемонстрировали перья фирмы NAP QuikSpin, поклеенные со смещением  в два миллиметра, которые позволили стреле сделать полный оборот, пролетев всего 1 метр! 

P.S.
Я, ни в коем случае, не хотел бы, чтобы все вышесказанное воспринималось вами как инструкция к действию.  Вы, и только вы, в конечном счете, можете решить, какой тип перьев и их ориентация обеспечивают адекватный полёт  для вашей конкретной комбинации стрелы и бродхеда.  
В стрельбе из лука важна каждая деталь, и, в конечном счете, все сводится к одному, а конкретно: к точности выстрела. И поэтому, опираясь на полученные знания, вы легко сможете определиться с выбором перьев и методом их поклейки, а остальное, в ваших руках, пробуйте и ещё раз пробуйте! Соберите три одинаковых стрелы, с той лишь разницей, что все три, с разным типом ориентации пера и - проэкспериментируйте, ваша практика скажет вам сама за себя, а главное, позволит вам сделать единственно правильный выбор для безупречно точного выстрела !