Құрама садақтың құрылысы мен қағидалары

Кіріспе

Жақ ату үшін садақтың түрі

Қазіргі заманғы жақ атуда құрама садақ – бұл садақтың иілуі үшін, әдетте кабельдер мен шкивтерден тұратын тетік жүйесін пайдаланатын садақ. Құрама садақты алғаш рет 1966 жылы Миссури штатының Солтүстік Канзас-Сити қаласында Холлес Уилбур Аллен жасады, ал 1969 жылы АҚШ патенті алынды. Құрама садақтар нысанаға ату және аң аулауда кеңінен қолданылады. Шкив/камера жүйесі пайдаланушыға механикалық артықшылық береді, сондықтан құрама садақтың иілімдері рекурвті садақ немесе ұзын садаққа қарағанда әлдеқайда қатаң болады. Бұл қатаңдық құрама садақты дәстүрлі садақтарға қарағанда энергияны тиімдірек пайдалануға мүмкіндік береді, себебі иілімдердің қозғалысында энергия аз жұмсалады. Жоғары қатаңдық, жақсырақ конструкция сонымен қатар температура мен ылғалдың өзгеруіне сезімталдықты азайта отырып, садақтың дәлдігін жақсартады. 20-ғасырдың басындағы әдебиетте, құрама садақтар ойлап табылғанға дейін, композиттік садақтар "құрама" деп сипатталған.

Құрылыс

Доғаның басқа компоненттерін (қолдар, көздер, тұрақтандырғыштар және жебе қоймасы) орналастыруға арналған орталық бекіткіші – көтерілгі деп аталады. Көтерілгілер мүмкіндігінше берік болуы үшін жасалған. Құрама доғаның орталық көтерілгісі әдетте алюминийден, магний қорытпасынан немесе көміртек талшығынан жасалады, ал көптегендері 7075 алюминий қорытпасынан жасалған. Қолдар шыны талшықты композиттік материалдардан жасалған және жоғары созу және қысым күштеріне төтеп бере алады. Қолдар доғаның кинетикалық энергиясын сақтайды – дөңгелектер мен кабельдерде энергия сақталмайды. Ересектердің құрама доғаларының тартылу күші диапазоны аралығында болады, бұл жебелердің жылдамдығын қамтамасыз етеді.
Ең көп таралған конфигурацияда әр қолдың соңында дөңгелек немесе тегершік болады. Дөңгелектің пішіні әртүрлі доға конструкцияларында сәл өзгеше болуы мүмкін. Қолдарда энергияны сақтау үшін дөңгелектерді пайдаланудың бірнеше әртүрлі тұжырымдамалары бар, олардың барлығы "доға эксцентригі" деп аталатын санатқа жатады. Доға эксцентриктерінің ең көп таралған төрт түрі – бір дөңгелекті, гибридті дөңгелекті, екі дөңгелекті және екілік дөңгелекті. Дегенмен, Quad Cam және Hinged сияқты басқа да сирек кездесетін конструкциялар да бар. Дөңгелектер көбінесе "босату" рейтингісі арқылы сипатталады. Дөңгелек айналғанда, доғаны ұстап тұруға қажетті күш ең жоғары деңгейге жетеді, содан кейін доға ең үлкен созылуға жақындағанда азаяды (бұл "қабырға" деп аталатын жағдай). Тарту кезінде кездесетін ең жоғары күш пен доғаны толық созылған күйде ұстауға қажетті күш арасындағы пайыздық айырмашылық "босату" болып табылады. Бұл мән әдетте жаңадан жасалған құрама доғалардың ең жоғары салмағының 65%-80% құрайды, бірақ кейбір ескі құрама доғалар тек 50% босатуды қамтамасыз етсе, ал кейбір жаңа конструкциялар 90% -дан астам босатуға жетеді. Жіп тартылғанда, дөңгелек айналып, қолды қысу үшін күш береді. Бастапқыда садақшының "қысқа" жағы болады, ал тетік механикалық кемшілік болып табылады. Сондықтан жоғары энергиялық енгізу қажет. Толық тартылуға жақындағанда, дөңгелек толық айналады, садақшы механикалық артықшылыққа ие болады және қолдарды иілу үшін жіпке ең аз күш салу керек. Бұл "босату" деп аталады. Төменгі ұстау салмағы садақшыға доғаны толық тартылған күйде ұстап, нысананы көру үшін көбірек уақыт беруге мүмкіндік береді. Бұл босату садақшыға басқа доғаларға қарағанда әлдеқайда жоғары тартылу салмағымен құрама доғаны дәл атуға мүмкіндік береді (төменде қараңыз). Дегенмен, жастарға арналған, тартылу салмағы төмен және босатуы жоқ, сондай-ақ көптеген жас атушылар жете алмайтын ең жоғары тартылу ұзындығы белгіленген құрама доғалар бар. Бұл доғаны рекурвке ұқсас қылып жұмыс істетеді, ал тартылу ұзындығы атушының сүйікті бекітпе нүктесімен анықталады. Бұл доғаның ұзындығын реттеудің немесе әртүрлі атушылар үшін әртүрлі доғаларды пайдаланудың қажеттілігін жояды (немесе атушы үлкейген сайын доғаларды ауыстырудың қажеттілігін). Мұндай доғаның мысалы – Genesis, ол АҚШ Ұлттық мектептердегі садақ ату бағдарламасында стандартты жабдық болып табылады. Құрама доға жіптері мен кабельдері әдетте жоғары модульді полиэтиленнен жасалады және олардың жоғары созу беріктігі мен минималды созылуы бар, сондықтан доға өз энергиясын жебеге мүмкіндігінше тиімді және берік түрде жеткізеді. Ескі үлгілердегі доғаларда кабельдер көбінесе пластикпен қапталған болаттан жасалатын.

A bow's central mount for other components (limbs, sights, stabilizers and quivers) is called the riser. Risers are designed to be as rigid as possible. The central riser of a compound bow is usually made of aluminum, magnesium alloy, or carbon fiber and many are made of 7075 aluminum alloy. Limbs are made of fiberglass based composite materials and able to withstand high tensile and compressive forces. The limbs store the kinetic energy of the bow – no energy is stored in the pulleys and cables. Draw weights of adult compound bows range is between , which can create arrow speeds of
In the most common configuration, there is a cam or wheel at the end of each limb. The shape of the cam may vary somewhat between different bow designs. There are several different concepts of using the cams to store energy in the limbs, and these all fall under a category called bow eccentrics. The four most common types of bow eccentrics are Single Cam, Hybrid Cam, Dual Cam and Binary Cam. However, there are also other less common designs, like the Quad Cam and Hinged. Cams are often described using their "let off" rating. As a cam is rotated, the force required to hold the bow in position reaches a peak and then decreases as the bow approaches maximum extension (a position known as "the wall"). The percent difference between the maximum force encountered during the draw and the force required to hold the bow in full extension is the "let off". This value is commonly between 65% and 80% of the peak weight for recently designed compound bows, although some older compound bows provided a let off of only 50% and some recent designs achieve let offs in excess of 90%. As the string is drawn the cam turns and imparts force to compress the limb. Initially, the archer has the 'short' side of the cam, with the leverage being a mechanical disadvantage. High energy input is therefore required. When near full draw is reached, the cam has turned to its full extent, the archer has gained mechanical advantage, and the least amount of force needs to be applied to the string to keep the limbs bent. This is known as "let off". The lower holding weight enables the archer to maintain the bow fully drawn and take more time to aim. This let off enables the archer to accurately shoot a compound bow with a much higher peak draw weight than other bows (see below). However, there are some youth oriented compound bows with low draw weights that have no let off and have a maximum draw length deliberately set farther than the majority of young shooters would reach. This effectively makes the bow function very similar to a recurve, with the draw length determined by the shooter's preferred anchor point. This removes the necessity to adjust the bow draw length or use a different bow for different shooters (or to change bows as the shooter gets older). An example of this type of bow is the Genesis, which is standard equipment in the U. S. National Archery in the Schools Program. Compound bow strings and cables are normally made of high modulus polyethylene and are designed to have great tensile strength and minimal stretchability, so that the bow transfers its energy to the arrow as efficiently and durably as possible. In earlier models of compound bows, the cables were often made of plastic coated steel.

Техникалық артықшылықтар

Кэм жүйелерінің (экцентрикалықтар деп те аталады) функциясы – тарту циклы бойында энергияны максималды деңгейде сақтау және цикл соңында босату (толық тарту кезінде ұстап тұру салмағын азайту). Дәстүрлі қайыс садағының өте сызықтық тарту салмағы қисығы бар, яғни садақ артқа тартылғанда, тарту күші әр дюйм сайын артады (және толық тарту кезінде ең жоғары деңгейге жетеді). Сондықтан, тартудың алғашқы жартысында аз энергия жиналады, ал тарту салмағы ең ауыр болатын соңында көбірек энергия жиналады. Құрама садақ басқа салмақ профилімен жұмыс істейді, тартудың алғашқы бірнеше дюймінде максималды салмағына жетеді, содан кейін цикл соңына дейін салыстырмалы түрде тегіс және тұрақты болып қалады, онда кэмдер "босап", ұстап тұру салмағын азайтады. Дәл осы тарту барысындағы максималды салмақтың реттелуі (кэмдердің эллипстік пішіні арқылы жүзеге асырылады, ол рычагты және механикалық тиімділікті өзгертеді) құрама садақтардың дәстүрлі қайыс садақ немесе ұзын садақтан гөрі көбірек энергия жинауына және жылдам атуына себеп болады. Кэмдердің конструкциясы тікелей жебенің үдеуін бақылайды. "Жұмсақ" кэм жебені "қатты" кэмге қарағанда жұмсақ үдетіп жібереді. Жаңадан бастаған садақшылар әдетте жұмсақ кэмді таңдайды, ал тәжірибелі садақшылар жылдамдықты арттыру үшін қаттырақ кэмді пайдалануы мүмкін. Садақтарды жұмсақтан қаттыға дейінгі толық спектрдегі әртүрлі кэмдермен алуға болады. Кейбір шкив жүйелерінде екі бірдей кэмнің орнына садақтың төменгі жағында бір кэм және жоғарғы жағында дөңгелек пайдаланылады. Бұл конструкция жеке басқару кабеліне қажеттілікті жояды және оның орнына бір ұзын жіпті пайдаланады, ол садақтың төменгі жағындағы кэмнен басталып, жоғарғы дөңгелектің үстінен өтіп, төменгі кэмге дейін барады. Жеке байланыс кабелі содан кейін төменгі кэмді жоғарғы иілімге қосады. Құрама садақ тартылғанда, кабельдер иілімдерді бір-біріне қарай тартады, ал ұзын садақ немесе қайыс садақта иілімдер садақ жібінің бағытында иіледі. Бұл айырмашылық қазіргі заманғы құрама садақтардың иілімдерінің бұрышты емес, көлденеңге жақын болуына мүмкіндік береді. Көлденең немесе "параллельді" иілім конфигурациясы жебе шығарылғанда садақшының сезінетін кері соққысын және дірілдеуін азайтады, өйткені жоғарғы иілімдегі жоғары және төменгі иілімдегі төмен қарайғы күштер бір-бірін теңестіреді. Шкив жүйесінде әдетте тарту тоқтаулары ретінде жұмыс істейтін резеңке жабынмен жабылған блоктар болады. Бұл садақшының тартуға қарсы тұра алатын берік "қабырға" құрайды. Бұл тарту тоқтауларын садақшының оңтайлы тарту ұзындығына сәйкес реттеуге болады, бұл садақшыға тұрақты бекіткіш нүктесіне қол жеткізуге және әр атқан сайын жебеге берілетін күштің тұрақты деңгейін сақтауға көмектеседі, бұл дәлдікті одан әрі арттырады.

The function of the cam systems (known as the 'eccentrics') is to maximize the energy storage throughout the draw cycle and provide let off at the end of the cycle (less holding weight at full draw). A traditional recurve bow has a very linear draw weight curve meaning that as the bow is drawn back, the draw force becomes heavier with each inch of draw (and most difficult at full draw). Therefore, little energy is stored in the first half of the draw, and much more energy at the end where the draw weight is heaviest. The compound bow operates with a different weight profile, reaching its peak weight within the first few inches of the draw, and remaining more flat and constant until the end of the cycle where the cams "let off" and allow a reduced holding weight. This manipulation of the peak weight throughout the draw (accomplished by the elliptical shape of the cams that change leverage and mechanical advantage) is why compound bows store more energy and shoot faster than an equivalent peak weight recurve bow or longbow. The design of the cams directly controls the acceleration of the arrow. What is termed a "soft cam" will accelerate the arrow more gently than a "harder" cam. Novice archers will typically shoot a soft cam whereas a more advanced archer may choose to use a harder cam to gain speed. Bows can be had with a variety of cams, in a full spectrum from soft to hard. Some pulley systems use a single cam at the bottom of the bow and a round idler wheel at the top of the bow instead of two identical cams. This design eliminates the need for a separate control cable and instead uses a single long string that begins at the cam on the bottom of the bow, travels over the wheel on top, and back to the bottom cam. A separate buss cable then connects the bottom cam to the top limb. When a compound bow is drawn, the limbs are pulled in toward each other by the cables, unlike a longbow or recurve where the limbs flex in the direction of the bow string. This difference allows modern compounds to have limbs that are closer to horizontal instead of angled. The horizontal, or "parallel" limb configuration minimizes the recoil and vibration felt by the shooter when the arrow is released, as the forces going upward at the top limb and downward at the bottom limb cancel each other out. The pulley system will usually include some rubber covered blocks that act as draw stops. These provide a solid "wall" that the archer can draw against. These draw stops can be adjusted to suit the archer's optimum draw length, which helps the archer achieve a consistent anchor point and a consistent amount of force imparted to the arrow on every shot, further increasing accuracy.

Техникалық кемшіліктер

Қозғалатын бөлшектердің салыстырмалы түрде көп болуы қосымша күтімді талап етеді және бұзылу мүмкіндіктерін арттырады. Құрама садақтың құрғақ оқпен атылуы, сақталатын және босатылатын энергияның көптігіне байланысты, оны зақымдауы немесе бүлдіруі мүмкін. Дәстүрлі садақтардан өзгеше, құрама садақтың арқаны немесе кабельдерін ауыстыру, немесе жіптің босату деңгейін немесе тартылу ұзындығын реттеу жиі арқан пресін қажет етеді – бұл қолдарды қысып, арқан мен кабельдердегі кернеуді азайтуға арналған арнайы құрал. Құрама садақты саусақпен тарту арқанның бұрылуына және нәтижесінде жіптің дөңгелектен шығуына ықпал етеді, сондықтан механикалық босату құралын қолдану жиі қажет болады. Әдетте рекурв және ұзын садақтардан ауыр.

Шартты артықшылықтар

Құрама садақшылар көбінесе жіпті ұстап, босату үшін механикалық босату құралын пайдаланады. Ол жебе орналасатын нүктеге, яғни жебе тіреу нүктесіне жақын бекітіледі және садақшыға батырманы басу немесе кернеуді аздап арттыру арқылы жіпті босатуға мүмкіндік береді. Босату құралын қолдану, жіпті тікелей саусақтармен босату кезінде болатын, жебе тербелісін азайта отырып, тұрақтырақ босатуды қамтамасыз етеді. Турнирлерде құрама садақшылар үшін жарыс ережелері садақ жолында орналасқан және артқы нысана ретінде қызмет ететін "көзқарасты" бар көздеу жүйесіне ие садақтарға рұқсат береді, бірақ басқа сыныптарда көтерілгішке бекітілген алдыңғы нысаналарға да рұқсат етіледі. Кейбір алдыңғы нысаналар түрлі қашықтықтағы нысаналар үшін үлкейтіледі және/немесе реттеледі. Ал кейбір нысаналарда әртүрлі қашықтықтағы нысаналарға арналған бірнеше "тұғырлар" орнатылған.

Жағдайға байланысты кемшіліктер

Қайталанатын садақпен салыстырғанда құрама садақтың салыстырмалы түрде жеңіл салмағы, садақшы толық тартылған кезде, оны ату техникасының қателіктеріне осал етеді. Атап айтқанда, садақшының садақты тік ось бойынша бұруы оңайырақ болады, бұл солға немесе оңға қарай қателіктерге алып келеді, сондай-ақ, асығыс немесе жұлып тасталған босатудың әсері күшейеді.

Сипаттамалар

AMO (Арба жебе өндірушілер мен саудагерлер ұйымы, қазіргіде Атыс сауда қауымдастығы деп аталатын органның бұрынғы атауы) стандартты тарту ұзындығы – толық тарту кезіндегі жіптен тұтқаның ең төменгі нүктесіне дейінгі қашықтық. Тарту күші көбінесе бірте-бірте артып, ең жоғары тартуға жақындағанда бірте-бірте төмендеуі мүмкін, сондықтан бірдей ең жоғары тарту күшіне ие садақтар әртүрлі мөлшерде энергия сақтай алады. Норберт Муллани сақталған энергияның ең жоғары тарту күшіне қатынасын (S.E./P.D.F.) анықтады. Бұл көрсеткіш әдетте шамамен, бірақ дейін жете алады. Көбінесе, сақталған энергияның 70-85% жебеге беріледі. Бұл сақталған энергия әлеуеттік энергия деп аталады, ал жебеге берілген кезде – кинетикалық энергия. S.E./P.D.F. және тиімділіктің көбейтіндісін қуат факторы деп атауға болады. Бұл шаманы өлшеудің екі стандарты бар: ATA және IBO жылдамдығы. ATA – ең жоғары тарту салмағы және тарту ұзындығы бар садақтан атылған жебедің бастапқы жылдамдығы. IBO жылдамдығы – тарту салмағының әр футына шаққанда салмағы бар жебедің бастапқы жылдамдығы. Көптеген өндірушілер IBO жылдамдығын тарту салмағы және тарту ұзындығы арқылы өлшесе де, IBO стандарты тарту салмағын дейін жоғарылауға мүмкіндік береді және тарту ұзындығын белгілемейді. Нарықтағы көптеген күрделі садақтардың орташа IBO жылдамдығы секундына 310-320 фут шамасында. Тіреу биіктігі – тұтқаның айналу нүктесінен тыныш күйдегі жіпке дейінгі қашықтық. Әдетте, тіреу биіктігі қысқа болса, қуат соққысы артады, бірақ бұл садақтың ату қатесіне төзімсіз болуымен және жіптің күшті соққысымен байланысты.

Жебелер

Құрама садақпен қолданылатын жебелер, рекурсивті садақпен қолданылатын жебелерден ерекшеленбейді, әдетте алюминий қорытпасы, көміртек талшығы немесе екі материалдың қоспасынан жасалады. Ағаш жебелер сынып қалуы мүмкін болғандықтан, құрама садақтарда жиі қолданылмайды. Бүгінгі таңдағы қолданыстағы жебелердің көпшілігі көміртек талшығынан жасалған. Рекурсивті және құрама садақтар арасындағы маңызды айырмашылық – жебе омыртқасы. Құрама садақтар мен толық орталыққа бағытталған кескішті тірегі бар нысанаға арналған рекурсивті садақтар омыртқаны таңдауда өте ыңғайлы. Қазіргі заманғы құрама садақтар, әдетте, бірдей тартым күші мен ұзындығы бар рекурсивті садақтарға қарағанда әлдеқайда қатаң жебелермен жабдықталған. Орталыққа бағытталған тіректің тағы бір артықшылығы – жебе ату кезінде тіректің айналасында (немесе мүлдем) иілуіне қажеттілік болмайды. Нақты реттеу жебе ұзындығы мен ұшының салмағын өзгертудің орнына, жебе ұстағышын немесе жіптегі тоқ нүктесін реттеу арқылы жүзеге асырылуы мүмкін. Өндірушілер әр түрлі тартым күші мен ұзындығына, садақшының әр түрлі стильдеріне, қалауларына және физикалық ерекшеліктеріне сәйкес, бір модельде әр түрлі салмақ, қатаңдық (омыртқа) және ұзындығы бар жебелер шығарады. Жебе қатаңдығы (омыртқа) – кез келген садақтан дәл атуға болатын жебелерді табудағы маңызды параметр (садақшының парадоксына қараңыз), омыртқа жебенің құрылысына және ұзындығына байланысты өзгереді. Тағы бір маңызды мәселе – IBO (Халықаралық аңшылық садақпен ату ұйымы) қауіпсіздік буфері ретінде тартым күшінің кеміндесін ұсынады. Яғни, садақ үшін ең болмағанда ұшымен бітірілген жебе қажет. Осы ережеден жеңіл жебелерді атқанда, құрғақ атудан болатын зақымдану сияқты, садаққа зақым келтірілуі мүмкін, бұл садақшыға немесе жанындағы адамдарға жарақат келтіруі мүмкін. Тым жеңіл жебелерді ату өндірушілердің кепілдіктерін де жояды.