Arco compuesto - Compound bow

Un arco compuesto
La arquera Erika Jones dispara un arco compuesto.

En el tiro con arco moderno , un arco compuesto es un arco que utiliza un sistema de palanca, generalmente de cables y poleas , para doblar las extremidades.

En general, los arcos compuestos se utilizan mucho en la práctica de tiro al blanco y en la caza.

El sistema de polea / leva otorga al usuario una ventaja mecánica , por lo que las palas de un arco compuesto son mucho más rígidas que las de un arco recurvo o arco largo . Esta rigidez hace que el arco compuesto sea más eficiente energéticamente que otros arcos, ya que se disipa menos energía en el movimiento de las extremidades. La construcción de mayor rigidez y tecnología también mejora la precisión al reducir la sensibilidad del arco a los cambios de temperatura y humedad.

El sistema de polea / leva también confiere un beneficio llamado "desahogo". A medida que se tira de la cuerda, las levas giran. Las levas son excéntricas en lugar de redondas, por lo que su radio efectivo cambia a medida que giran. Cada una de las dos levas de un arco compuesto presenta dos pistas: una pista interior que se conecta a la rama opuesta o la leva opuesta a través de cables, y una pista exterior a través de la cual corre la cuerda del arco. A medida que se tira del arco, cambia la relación entre el desenrollamiento de la cuerda del arco y la tensión del cable en relación con el peso de la extremidad y el apalancamiento de las levas. Mediante la manipulación de las formas de estas pistas de leva, se pueden crear diferentes perfiles de trazo de dibujo. Un arco compuesto puede ser de estiramiento suave con una acumulación lenta hasta el peso máximo y una desaparición gradual con un largo "valle" al final. También puede ser difícil de estirar con una acumulación muy rápida hasta el peso máximo de tracción, una meseta larga donde se mantiene el peso y una bajada rápida con un valle corto. La descarga en sí es el resultado de que los perfiles de leva han pasado por el centro y se acercan a una condición muy similar a un bloqueo de leva. En algunos arcos compuestos, si se retiran los topes de tracción o los módulos de longitud de tracción, se bloquearán automáticamente en la tracción completa y requerirán equipo profesional para desbloquear de forma segura. Muchos arcos compuestos ofrecen entre un 70 y un 85% de soltura una vez que se tiran al máximo. Esto permite que el tirador se relaje y se concentre en el objetivo al que está disparando.

El arco compuesto fue desarrollado por primera vez en 1966 por Holless Wilbur Allen en North Kansas City, Missouri , y en 1969 se otorgó una patente estadounidense. El arco compuesto se ha vuelto cada vez más popular. En los Estados Unidos, el compuesto es la forma dominante de arco.

En la literatura de principios del siglo XX, antes de la invención de los arcos compuestos, los arcos compuestos se describían como "compuestos". Este uso ahora está desactualizado.

Construcción

El soporte central de un arco para otros componentes como las extremidades, miras, estabilizadores y carcaj se llama elevador. Los elevadores están diseñados para ser lo más rígidos posible. El elevador central de un arco compuesto generalmente está hecho de aluminio , aleación de magnesio o fibra de carbono y muchos están hechos de aleación de aluminio 7075 .

Las extremidades están hechas de materiales compuestos a base de fibra de vidrio y son capaces de soportar altas fuerzas de tracción y compresión. Las palas almacenan toda la energía del arco; no se almacena energía en las poleas ni en los cables. Los pesos de tracción de los arcos compuestos para adultos generalmente caen entre 40 y 80 libras (18 y 36 kg), lo que permite velocidades de flecha de 250 a 370 pies por segundo (76 a 113 m / s).

En la configuración más común, hay una leva o rueda al final de cada extremidad. La forma de la leva puede variar algo entre los diferentes diseños de arcos. Hay varios conceptos diferentes sobre el uso de levas para almacenar energía en las extremidades, y todos entran en una categoría llamada excéntrica de arco . Los cuatro tipos más comunes de excéntricas de arco son Single Cam, Hybrid Cam, Dual Cam y Binary Cam . Sin embargo, también hay otros diseños menos comunes, como Quad Cam y Hinged. Las levas a menudo se describen usando su calificación de "baja". A medida que se gira una leva, la fuerza requerida para mantener el arco en posición alcanza un pico y luego disminuye a medida que el arco se acerca a la extensión máxima (una posición conocida como "la pared"). La diferencia porcentual entre la fuerza máxima encontrada durante el sorteo y la fuerza requerida para sostener el arco en extensión completa es el "soltar". Este valor suele estar entre el 65% y el 80% del peso máximo de los arcos compuestos de diseño reciente, aunque algunos arcos compuestos más antiguos proporcionaron un alivio de solo el 50% y algunos diseños recientes logran un alivio superior al 90%.

La foto de la derecha muestra que el eje que une la extremidad a la leva está montado en el borde de la leva en lugar del centro. A medida que se tira de la cuerda, la leva gira e imparte fuerza para comprimir la extremidad. Inicialmente, el arquero tiene el lado 'corto' de la leva, siendo el apalancamiento una desventaja mecánica. Por tanto, se requiere un elevado aporte de energía. Cuando se alcanza el tiro casi completo, la leva ha girado en su máxima extensión, el arquero ha ganado ventaja mecánica y se necesita aplicar la menor cantidad de fuerza a la cuerda para mantener las extremidades dobladas. Esto se conoce como "soltar". El peso de sujeción más bajo permite al arquero mantener el arco completamente estirado y tomar más tiempo para apuntar. Esta liberación permite al arquero disparar con precisión un arco compuesto con un peso máximo de tiro mucho más alto que otros arcos (ver más abajo).

Sin embargo, hay algunos arcos compuestos orientados a la juventud con pesos de tiro bajos que no tienen salida y tienen una longitud de tiro máxima deliberadamente establecida más lejos de lo que alcanzaría la mayoría de los tiradores jóvenes. Esto hace que la función del arco sea muy similar a un arco recurvo, con la longitud de tiro determinada por el punto de anclaje preferido del tirador. Esto elimina la necesidad de ajustar la longitud de tiro del arco o usar un arco diferente para diferentes tiradores (o cambiar los arcos a medida que el tirador envejece). Un ejemplo de este tipo de arco es el Génesis, que es equipo estándar en el Programa Nacional de Tiro con Arco en las Escuelas de EE. UU .

Las cuerdas y cables de arco compuestos normalmente están hechos de polietileno de alto módulo y están diseñados para tener una gran resistencia a la tracción y una capacidad de estiramiento mínima, de modo que el arco transfiera su energía a la flecha de la manera más eficiente y duradera posible. En modelos anteriores de arcos compuestos, los cables solían estar hechos de acero plastificado.

Comparación con otros tipos de arcos

Ventajas tecnicas

Albina Loginova en el compuesto individual femenino 3er lugar, Copa del Mundo de Tiro con Arco FITA 2013 , París, Francia.
  • La función de los sistemas de levas (conocidos como 'excéntricos') es maximizar el almacenamiento de energía a lo largo del ciclo de extracción y proporcionar una descarga al final del ciclo (menos peso de sujeción en la extracción completa). Un arco recurvo tradicional tiene una curva de peso de tracción muy lineal, lo que significa que a medida que el arco se retrae, la fuerza de tracción se vuelve más pesada con cada pulgada de tracción (y más difícil en la tracción completa). Por lo tanto, se almacena poca energía en la primera mitad del sorteo y mucha más energía al final, donde el peso del sorteo es más pesado. El arco compuesto opera con un perfil de peso diferente, alcanzando su peso máximo dentro de las primeras pulgadas del tiro y permaneciendo más plano y constante hasta el final del ciclo donde las levas "sueltan" y permiten un peso de sujeción reducido. Esta manipulación del peso máximo a lo largo del sorteo (lograda por la forma elíptica de las levas que cambian el apalancamiento y la ventaja mecánica) es la razón por la que los arcos compuestos almacenan más energía y disparan más rápido que un arco recurvo o arco largo de peso máximo equivalente .
  • El diseño de las levas controla directamente la aceleración de la flecha. Lo que se denomina una "leva blanda" acelerará la flecha con más suavidad que una leva "más dura". Los arqueros novatos normalmente dispararán una cámara blanda, mientras que un arquero más avanzado puede optar por usar una cámara más dura para ganar velocidad. Los arcos se pueden tener con una variedad de levas, en un espectro completo de suave a duro.
  • Algunos sistemas de poleas utilizan una sola leva en la parte inferior del arco y una rueda loca redonda en la parte superior del arco en lugar de dos levas idénticas. Este diseño elimina la necesidad de un cable de control separado y, en su lugar, utiliza una sola cuerda larga que comienza en la leva en la parte inferior del arco, viaja sobre la rueda en la parte superior y regresa a la leva inferior. Luego, un cable de bus separado conecta la leva inferior a la rama superior.
  • Cuando se dibuja un arco compuesto, los cables jalan las extremidades una hacia la otra, a diferencia de un arco largo o recurvo donde las extremidades se flexionan en la dirección de la cuerda del arco. Esta diferencia permite que los compuestos modernos tengan extremidades más cercanas a la horizontal en lugar de en ángulo. La configuración de la extremidad horizontal o "paralela" minimiza el retroceso y la vibración que siente el tirador cuando se suelta la flecha, ya que las fuerzas que van hacia arriba en la extremidad superior y hacia abajo en la extremidad inferior se anulan entre sí.
  • El sistema de poleas generalmente incluirá algunos bloques cubiertos de goma que actúan como topes de tracción. Estos proporcionan una "pared" sólida contra la que el arquero puede apoyarse. Estos topes de tiro se pueden ajustar para adaptarse a la longitud de tiro óptima del arquero, lo que ayuda al arquero a lograr un punto de anclaje consistente y una cantidad constante de fuerza impartida a la flecha en cada disparo, aumentando aún más la precisión.

Desventajas técnicas

  • Un número relativamente mayor de partes móviles requiere mantenimiento adicional y crea más puntos de falla.
  • Es más probable que el disparo en seco dañe o destruya un arco compuesto debido a la mayor cantidad de energía almacenada y liberada.
  • A diferencia de los arcos tradicionales, reemplazar la cuerda o los cables o hacer ajustes para soltar o estirar la longitud a menudo requiere una prensa de arco, una herramienta especializada que se utiliza para comprimir las extremidades, quitando la tensión de los cables y la cuerda.
  • Dibujar un arco compuesto con los dedos aumenta la probabilidad de apretar la cuerda del arco y, por lo tanto, descarrilar la cuerda de las levas. Por lo tanto, a menudo se requiere el uso de una ayuda de liberación mecánica.
  • Suele ser más pesado que los recurvos y los arcos largos.

Ventajas circunstanciales

  • Los arqueros compuestos a menudo utilizan una ayuda de liberación mecánica para sujetar y soltar la cuerda. Esto se adhiere a la cuerda del arco cerca del punto donde se adhiere la flecha, el punto de culatín, y permite al arquero soltar la cuerda con solo apretar un gatillo o un ligero aumento de tensión. El uso de una ayuda de liberación proporciona una liberación más consistente que el uso de los dedos en la cuerda, ya que minimiza la oscilación de la flecha, que es inevitable cuando la cuerda del arco se suelta directamente de los dedos.
  • En los torneos, las reglas de competencia para arqueros compuestos permiten arcos con un sistema de mira, que consiste en una " mirilla " sostenida dentro de la cuerda del arco que actúa como una vista trasera, sin embargo, las miras frontales unidas al elevador están permitidas en otras clases. Algunas miras frontales son de aumento y / o ajustables para objetivos a diferentes distancias. Algunas miras tienen varios "pines" configurados para objetivos a diferentes distancias.

Desventajas circunstanciales

  • El peso de sujeción relativamente bajo de un arco compuesto en comparación con un arco recurvo hace que el compuesto sea más sensible a ciertas fallas de forma de tiro cuando el arquero está en pleno tiro. En particular, es más fácil para el arquero torcer (girar) el arco alrededor del eje vertical, lo que lleva a errores de izquierda a derecha, y también una liberación arrancada o arrebatada puede tener más efecto.

Especificaciones

La longitud de tiro estándar de AMO (Organización de fabricantes y comerciantes de tiro con arco) es la distancia desde la cuerda en el tiro completo hasta el punto más bajo de la empuñadura más 1,75 pulgadas (4,4 cm). Debido a que la fuerza de tracción puede aumentar más o menos rápidamente, y volver a caer más o menos rápidamente cuando se acerca a la tracción máxima, los arcos de la misma fuerza de tracción máxima pueden almacenar diferentes cantidades de energía. Norbert Mullaney ha definido la relación entre la energía almacenada y la fuerza de tracción máxima (SE / PDF). Por lo general, esto es alrededor de un pie-libra por libra-fuerza (3 julios por kilogramo-fuerza ) pero puede alcanzar 1.4 pies⋅lb / lbf (4.2 J / kgf).

La eficiencia de los arcos también varía. Normalmente, entre el 70 y el 85% de la energía almacenada se transfiere a la flecha. Esta energía almacenada se conoce como energía potencial . Cuando se transfiere a la flecha, se denomina energía cinética . El producto de SE / PDF y la eficiencia se puede llamar factor de potencia . Hay dos estándares de medición de esta cantidad: velocidad AMO e IBO. AMO se define como la velocidad inicial de una flecha de 35 gramos (540 granos) cuando se dispara desde un arco con un peso máximo de tracción de 270 N (61 libras de fuerza) y una longitud de tracción de 76 cm (30 pulgadas). La velocidad de IBO se define como la velocidad inicial de una flecha de 22,7 gramos (350 granos) lanzada desde un arco con un peso máximo de tiro de 300 N (67 libras de fuerza) y una longitud de tiro de 76 cm (30 pulgadas).

La altura de la riostra es la distancia desde el punto de pivote de la empuñadura hasta la cuerda en reposo. Por lo general, una altura de tirante más corta dará como resultado un mayor golpe de potencia, pero tiene el precio de un arco que es menos indulgente con el error del tirador y que tiene un golpe de cuerda más duro.

Flechas utilizadas

Ver también: Flecha

Las flechas que se usan con arcos compuestos no difieren significativamente de las que se usan con arcos recurvados, siendo típicamente de aleación de aluminio , fibra de carbono o un compuesto de los dos materiales. Las flechas de madera no se usan comúnmente en arcos compuestos debido a su fragilidad. La mayoría de las flechas que se utilizan hoy en día son de fibra de carbono. Una distinción importante en el sentido de las flechas entre los arcos recurvos y los arcos compuestos es la de la columna de la flecha. Los arcos compuestos y los arcos recurvos de destino con bandas cortadas totalmente en el centro tienden a ser muy indulgentes con respecto a la selección de la columna. Los arcos compuestos modernos suelen estar equipados con flechas sustancialmente más rígidas que lo que sería un arco recurvo equivalente de longitud y peso. Otra ventaja del elevador de tiro central es que la flecha no necesita doblarse alrededor del elevador (casi tanto o nada) durante el tiro. El ajuste fino se puede lograr ajustando el apoyo de la flecha, o la punta del culatín en la cuerda, en lugar de cambiando la longitud de la flecha y el peso de la punta.

Los fabricantes producen varillas de flecha con diferentes pesos, diferentes espinas (rigidez) y diferentes longitudes en el mismo modelo de varilla para adaptarse a diferentes pesos y longitudes de tiro, que se adaptan a los diferentes estilos, preferencias y atributos físicos de los arqueros.

La rigidez de la flecha (columna) es un parámetro importante para encontrar flechas que disparen con precisión desde cualquier arco en particular (ver la paradoja de Archer ), la columna varía con la construcción y la longitud de la flecha.

Otra consideración importante es que IBO (Organización Internacional de Bowhunter) recomienda al menos 5 granos por libra (0,71 gramos por kilogramo) de peso extraído como amortiguador de seguridad. Esto significa que un arco que atrae 60 libras (27 kg) necesitaría al menos una flecha de 300 granos (19 gramos) terminada con punta. Disparar flechas más ligeras que esta pauta corre el riesgo de dañar el arco de manera similar a la causada por el disparo en seco, lo que a su vez puede causar lesiones al arquero oa cualquier persona que se encuentre cerca. Disparar flechas que son demasiado ligeras también anula la mayoría de las garantías del fabricante.

Ver también

Técnicas de construcción

Referencias

Referencias generales

enlaces externos