🏹弓箭物理计算器 - 拉力曲线储能、箭速、箭道瞄点与射手悖论
从拉力曲线出发理解弓:曲线下的面积就是弓储存的能量,再用“虚拟质量”模型算出不同箭重下的箭速、动能和动量。可以拖动曲线上的点自定义拉力曲线,比较长弓、反曲弓和带偏心轮让弓的复合弓。箭道页用二次阻力积分算出各距离的仰角、下坠、瞄针间距和风偏;射手悖论页用动画演示箭杆绕过弓把的弯曲,并给出箭杆挠度的粗略建议。
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如何使用弓箭物理计算器
- 1选一个预设弓,或设置弓型、拉力、拉距、弦高和箭重
- 2在拉力曲线上拖动圆点修改曲线,看储能、箭速和效率怎么变
- 3切到“箭道与瞄点”,设置羽片、侧风和归零距离,查看各距离的下坠与瞄针间距
- 4在“射手悖论”页选择箭杆挠度、箭长和箭头重,播放慢动作看箭是否顺利绕过弓把
常见问题
- 为什么同样峰值拉力,复合弓射得比反曲弓快?
- 决定箭速的是储能,也就是拉力曲线下的面积。长弓和反曲弓的拉力从零开始近似线性增加,面积大约是“峰值 × 动程”的一半;复合弓的偏心轮让拉力很快升到峰值并保持一段,面积可达 75–80%,所以储能多得多。到了满弓又“让弓”,手上只需保持 20–30% 的峰值,瞄准更轻松。
- 箭越重越慢,为什么还有人用重箭?
- 弓射出时,能量一部分给箭,一部分留在弓臂和弓弦的运动里。箭越重,留给弓的比例越小,效率越高,所以重箭虽然慢,动能和动量反而更大,穿透力更好、弓也更安静。轻箭速度快、弹道平,适合靶场。另外箭太轻接近空放,可能损坏弓,所以厂家规定了每磅拉力的最低箭重。
- 瞄针间距是怎么算的?
- 对每个距离,先用带阻力的轨道积分二分求出命中所需的仰角;瞄准线从眼睛出发经过瞄针指向靶心,眼睛比箭轴高出一段(peep 到箭的高度),所以瞄准线相对箭轴的下偏角是 仰角 + atan(眼高/距离)。瞄针离眼睛的距离乘以这个角度的正切,就是瞄针的位置,表中给出相对最近距离的间距。实际瞄点仍需实射校准。
- 什么是射手悖论?
- 传统弓没有中心切口,箭搭在弓把一侧,看起来指向偏离目标,却能射中正前方,这就是射手悖论。原因是手指撒放时弓弦从指尖滚过,把箭尾推向侧面,箭杆像弹簧一样左右弯曲振动,绕过弓把后再恢复笔直。只有挠度与弓匹配的箭,弯曲节奏才恰好让它干净地绕过去;太硬会偏向弓把一侧,太软则偏向另一侧。
- 箭杆挠度建议准确吗?
- 不够精确,只是经验近似:有效拉力 ≈ 拉力(复合弓再乘 1.15)加上箭长超过 28 英寸、箭头重超过 100 grain 的修正,推荐挠度 ≈ 26000 ÷ 有效拉力。真实选箭还和弓的效率、撒放方式、箭头类型、弦材等有关,请以箭杆厂家的选箭表为准,并通过纸靶测试或裸杆测试微调。
功能特点
- 长弓、反曲弓、复合弓(可调让弓率)的典型拉力曲线,可拖动编辑
- 储能 = 曲线下面积,虚拟质量模型算箭速(fps 与 m/s)
- 箭速、动能与动量随箭重变化的曲线,以及每磅箭重提示
- 二次阻力箭道:仰角、飞行时间、末速、平射下坠、相对瞄准线高度、瞄针间距、Didion 风偏
- 射手悖论慢动作动画与一阶弯曲频率
- 按拉力、箭长与箭头重给出粗略的箭杆挠度建议