Статья "Современные арбалеты"

Популярность этого оружия растёт, всё больше людей хотят прикоснуться к этому прекрасному образцу людского прогресса. Ведь человечество всегда стремилось поражать цели более быстро, более точно, с большего расстояния. Кто-то хочет прикоснуться к мечте детства, кто-то охотится, кто-то изготовить арбалет собственными руками, а кому-то нравится просто пострелять по мишени. У большинства новичков в арбалетном деле возникает множество вопросов по поводу, какой арбалет купить или изготовить , что такое <колодка>, <направляющая>, <кивер>, <кабель>, чем <блочник> отличается от <классики> и многие другие вопросы.
Действительно, бывшее мощное метательное оружие древних армий испытывает некую <эпоху Возрождения> в наше время, теперь оно доступно практически всем. Любой гражданин, достигший 18-тилетнего возраста и имеющий при себе паспорт, может приобрести арбалет с силой дуги до 43 кг, у которого есть соответствующий сертификат. Естественно имеются и ограничения - в нашей стране арбалеты с силой натяжения свыше 43 кг считаются оружием, и охота с ним запрещена. То есть, даже имея охотничий билет, поохотится с арбалетом пока не судьба. Возможно, через какое-то время, в нашем законодательстве что-то в этом плане изменится, и охотник сможет ощутить, что такое быть один на один с мощным зверем, когда заряжена одна стрела и нет права на ошибку, так как перезарядка арбалета, даже с взводным рычагом, занимает достаточно много времени. Естественно, на охотнике с арбалетом лежит больше ответственности, так как возможности произвести повторный выстрел и добить подранка - нет. Выстрел должен быть произведён с небольшой дистанции и наверняка в области, несовместимые с жизнью животного.
Смысл данной статьи не в том, чтобы рассказать, откуда и как появился арбалет (самострел), а объяснить, из каких частей состоит арбалет, какие арбалеты бывают, какие аксессуары используются к ним, типы боеприпасов , натяжные устройства и т.п.

1. Основные части арбалета и основные термины

Современный арбалет, конечно, принципом работы (выброс метаемого снаряда тетивой, удерживаемой спусковым механизмом, посредством спускового рычага (крючка), за счёт запасённой энергии упругого элемента (дуги, плеч), расположенного поперёк ложа) не отличается от своего, более старшего собрата, однако конструкция претерпела достаточно сильные изменения.
Вначале рассмотрим основные части арбалета на примере аппарата, так называемой, <классической> компоновки (рис. 1). Самым заметным отличием ее от обычной старинной схема арбалета, будет лишь наличие раздельных плеч вместо цельной дуги. Но так как подавляющее большинство современных арбалетов имеет такие раздельные плечи, то они фактически и есть <классика> нашего времени.

Рис.1. Основные части арбалета.

Рис.2. Арбалет с единой ложей-направляющей

Все части арбалета крепятся на едином профиле - направляющей. Есть арбалеты, в которых все детали крепятся непосредственно к ложу и такая деталь, как таковая отсутствует. В таком случае - направляющей называют жёлоб, в котором помещается стрела. Пример такого арбалета на рис.2. Обратите внимание - представленный на последнем рисунке арбалет, имеет также более простые - прямые плечи. Направляющая не должна иметь никаких изгибов и кривизны, ведь по сути - это <ствол> арбалета. Сами понимаете, какова будет стрельба из оружия с кривым дулом. Направляющая, в той части, по которой будут ходить тетива и стрела, полируется для лучшего скольжения снаряда и меньшего износа обмотки тетивы. Так же, дополнительно используют смазку. Тетиву натирают воском (пчелиным или специальным для тетивы).
Как упоминалось выше, в большинстве современных арбалетов дуга сделана разрезной, то есть фактически мы имеем два отдельных плеча. Во-первых, это позволяет поднять плечи так, чтобы они располагались на уровне верхнего края направляющей без наклона, что позволяет уменьшить трение тетивы о направляющую; во-вторых, это позволяет располагать плечи более параллельно направляющей; и, в третьих, для удобства транспортировки. Очень важно, чтобы оба плеча имели одинаковые характеристики по геометрическим параметрам и по физическим свойствам.
Плечи крепятся к направляющей или непосредственно к ложу с помощью колодки - к этой детали, несущей серьёзную нагрузку, предъявляются достаточно жёсткие требования по прочности и по геометрии. Ведь от точности ее изготовления будет зависеть синхронность работы плеч, а от прочности - надёжность и здоровье стрелка. Вообще, в арбалете, для правильной работы и для точной стрельбы - точность изготовления механизмов должна быть на достаточно высоком уровне.

Рис.3. Арбалет-пистолет с отдельной надстройкой над замком

Тетива - важная и очень ответственная часть арбалета. Она должна отвечать нескольким требованиям - быть прочной, лёгкой, гибкой, не тянуться и хорошо держать рывок. Преимущественно, на современных арбалетах плетётся тетива из синтетического волокна дайнема (Dyneema). Из этих же волокон делается и рыболовная плетёнка, которая, из-за её большого выбора и доступности, является одним из лучших материалов для самостоятельного плетения тетивы. На тетиве, в местах трения о направляющую и на петлях, накидываемых на концы плеч, делается обмотка, к примеру, из капроновой нити. Такую обмотку перематывают по мере её истирания - в основном это касается боевой части, где тетива изнашивается сильнее всего.
В задней части направляющей монтируют спусковой механизм (СМ), который также ещё называют замком. Этот механизм удерживает тетиву во взведённом состоянии и позволяет легко отпустить ее при нажатии на спусковой крючок (рычаг). Он может быть собран прямо в направляющей или иметь отдельный корпус, монтируемый в неё. Если направляющая, как отдельная деталь отсутствует, то замок врезается непосредственно в ложе. Корпус СМ-а арбалета в верхней части обычно имеет надстройку, на которую монтируются прицельные приспособления или планки, типа <ласточкин хвост>, планка Вивера или Пикатинни, под всевозможные оптические или коллиматорные прицелы. Так же на надстройке крепят прижим для стрелы, который представляет собой пластинчатую пружину, удерживающую стрелу от выпадения в заряженном арбалете. На некоторых арбалетах, надстройка не является частью замка, а крепится отдельной деталью к арбалету над СМ-ом (рис.3). Существуют надстройки, которые могут регулироваться - у них меняется угол наклона, что даёт приспособить прицельные приспособления арбалета к более дальним дистанциям, ведь полёт стрелы по настильности (прямолинейности) сильно уступает огнестрельному оружию. Хотя, по моему скромному мнению, это не имеет особого смысла, так как скорость стрелы с расстоянием достаточно сильно падает, и время, за какое она пролетит, к примеру, 200 м - достаточно большое. Естественно, и убойность на таком расстоянии невелика.

Рис.4. Сборка основных частей арбалета

Немного о ложе арбалета. В принципе, больших отличий от лож огнестрельного оружия, в нём нет. Единственно, за счёт надстройки и высоко поднятых прицельных приспособлений, линия приклада располагается выше. Направляющая в сборе с остальными частями арбалета крепится в ложе или, как говорилось уже выше - все части арбалета монтируются на самом ложе. Пример сборки основных частей арбалета показан на рис.4.

2. Классификация арбалетов

По государственными стандартами РФ [Изменение N 1 ГОСТ Р 51905-2002 Арбалеты спортивные, арбалеты для отдыха и развлечения и снаряды к ним. Технические требования и методы испытаний на безопасность], арбалеты принято делить на:
. арбалеты универсальные спортивно-охотничьи и матчевые спортивные, являющиеся метательным оружием и предназначенные для использования на спортивной охоте, в учебно-тренировочном процессе и при проведении соревнований;
. арбалеты спортивные (традиционные, полевые и др.), не относящиеся к метательному оружию, являющиеся спортивным инвентарем, предназначенным для использования в учебно-тренировочном процессе и при проведении соревнований;
. арбалеты для отдыха и развлечения, не относящиеся к метательному оружию, являющиеся изделиями хозяйственно-бытового назначения, предназначенными для проведения досуга и занятий массовым спортом;
. арбалеты, изготовленные самодельным способом (в части определения их принадлежности к метательному оружию при проведении криминалистических экспертиз).
Основным критерием градации является сила дуг арбалета (табл.1).

Таблица 1

По этому же госту существует следующая ниже таблица классификации (табл.2). Это то, что касается законодательства и стандартов РФ.

Таблица 2


Рис.5. Спортивный матчевый арбалет.

Но мне хотелось бы предложить несколько другую классификацию современных арбалетов.
Классификация по назначению:
1. Спортивные матчевые арбалеты
2. Копии, реплики старинных арбалетов
3. Арбалеты для развлечения и отдыха
4. Охотничьи арбалеты.
С матчевыми арбалетами (рис.5), в общем-то, всё ясно - это обособленный класс арбалетов, являющихся спортивным снарядом и одновременно, по криминалистическим требованиям РФ - оружием. На них мы подробно останавливаться не будем.

Рис.6. Реплика средневекового арбалета (автор 'Dirty' Burdwood)

Дальше, вторым классом, идут копии и реплики старинных арбалетов - боевых, спортивных и охотничьих арбалетов, изготовлявшихся до XX в. То есть - это и греческие гастрафеты, и аркебузы (арбалет со стволом), и шнепперы с балестрами (арбалеты, стреляющие пулями), а также классические арбалеты, с совершенствуемыми на протяжении веков взводными устройствами - с поясным крюком, с <козьей ногой>, с английским воротом, с кранекином. Естественно, по тем же криминалистическим требованиям, большинство копий, особенно аутентичных, будут являться оружием. А вот реплики старинных арбалетов имеют сходство с оригиналами только внешнее, да и то, часто и внешние отличия столь существенны, что только полностью неискушённому в арбалетах человеку, такие изделия могут показаться копией (рис.6). Материалы для изготовления могут быть любыми, включая разнообразные полимеры. Вот такие самострелы вполне могут укладываться в рамки законных 43-х кг. Копии и реплики старинных арбалетов, в основном, являются сувенирно-музейной продукцией, а так же стезёй фанатов-реконструкторов этого оружия. Хотя, за границей имеется достаточно большое количество арбалетных союзов, которые специализируются именно на старинных арбалетах, проводят встречи, выставки и соревнования по стрельбе. Но всё же, такие арбалеты мало подходят для развлекательной стрельбы, особенно это касается копий, в силу их мощи (опять пресловутые <43 кг> ), сложности изготовления боеприпасов (форма старинных болтов в основном веретенообразная), которые часто просто разлетаются в щепу при ударе о мишень.
Позволю себе некое сравнение - увлечение старинными арбалетами сродни курению трубки. Это проявление некого эстетизма, вот послушайте, как такие люди отзываются о своём увлечении: <:чтобы получить удовольствие от курения трубки, нужно время. Это сигарету Вы можете курить на бегу, на работе, в туалете. Трубка - это ритуал. Выберите часок - другой, расслабьтесь. Пусть суета оставит Вас на время. Медленно и аккуратно забейте трубочку. Удобно откиньтесь в любимом кресле. Любовно прикурите ее и наберите полный рот ароматного дыма. Выпустите клуб дыма и почувствуйте, как в нем растворяются все Ваши проблемы. Вашу руку греет нежная и преданная подруга, а в красоте ее, в извилинах узоров дерева и плавных линиях, Вы каждый раз будете открывать для себя что - то новое. Такую красоту и преданность в женщинах иногда найти сложнее, чем в трубках:> ( http://voffka.com/archives/2006/09/19/029976.html ).
Перейдём, к так называемым, арбалетам для развлечения и отдыха. Большинство, представленных на рынке арбалетов, именно этого класса. Сюда входят арбалеты-пистолеты и арбалеты винтовочного типа всех конструкций, не превышающие пикового усилия взведения тетивы в 43 кг. Многие арбалеты в этой группе из следующего - охотничьего класса, но с ослабленными по стандартам нашей страны плечами. Хотя и с 43-х килограммовыми плечами, особенно это касается блочных арбалетов, в силу их конструктивных особенностей, можно поохотиться на мелкую дичь и птицу. К примеру, один из рекордсменов по скорости стрелы Bowtech "Desert Stryker" (рис.7), комплектовался для РФ ослабленными плечами в 43 кг.

Рис.7. Bowtech "Desert Stryker"

Никаких серьёзных конструктивных отличий в охотничьих арбалетах нет. Главное - это их мощные плечи - до 80 кг в блочниках и до 150 и более в классических арбалетах. Что позволяет с хорошей энергией отправить тяжёлую стрелу с наконечником типа <бродхед> (трёх-четырёх лезвийные охотничий наконечник) в цель. Естественно, охотничьи арбалеты - это всегда самые дорогие и наиболее хорошо укомплектованные аппараты.

Классификация по конструкции силовой части.
1. Арбалеты с классическими плечами:
a) с простыми плечами;
b) с рекурсивными плечами.
2. Арбалеты блочной конструкции:
a) с полиспастной системой в 2, 4, 6 и 8 роликов;
b) с круглыми эксцентричными блоками;
c) с овальными эксцентричными блоками;
d) с бинарными эксцентриками.
3. Арбалеты с неклассическим расположением плеч:
a) с обратными плечами;
b) с другим расположением плеч и с системой роликов (блоков).

Разберём по порядку выше перечисленные конструкции. Простые плечи в свободном состоянии без тетивы представляют собой прямую или немного выгнутую к стрелку пластину (монолук) или пару таких пластин (разрезные плечи). Большинство старинных арбалетов имели монолук, в современных же арбалетах большее распространение получили разрезные плечи. Пример простых раздельных плеч - модель канадской фирмы <Excalibur> для подросткового поколения (рис.8). Так же, такие плечи не редки у самодельщиков по причине доступности материала (рессоры от автомобилей, а так же другие пружинные элементы - пилы, торсионы) и простоты изготовления. Пример самоделки автора с плечами из диска от циркулярной пилы приведён на рис. 2.

Рис.8. Арбалет Excalibur <Apex Light>

Основное же количество современных арбалетов <классической> компоновки комплектуется рекурсивными плечами. Такие плечи, отличаются от прямых тем, что имеют на концах характерный и довольно заметный изгиб вперед. В свободном состоянии, без тетивы, законцовки таких плеч, как правило, уходят вперед дальше линии тетивы и даже дальше середины лука, образуя выгнутую от стрелка дугу (рис.10). Степень рекурсивности может варьироваться в широких пределах. Практически все арбалеты, выпускаемые той же фирмой <Excalibur> имеют такие плечи (рис.9, 10).

Рис. 9. Арбалет Excalibur <Equinox> с рекурсивными плечами.

Рис. 10. Передняя часть арбалета Excalibur <VIXEN> с плечами без тетивы.

Рекурсивные плечи также могут быть моно (рис. 11) или разрезными.

Рис.11. Арбалет Barnett <Commando> с рекурсивной моно дугой.

И простые, и рекурсивные плечи делаются с заужением от корня к концам. Часто и по ширине - и по толщине. Это сделано для того, чтобы плечи изгибались при натяжении равномерно по всей длине, или даже чуть сильнее к законцовкам, что способствует повышению КПД работы плеч - снижается масса, возрастает скорость распрямления плеч.
Рекурсивность помогает достичь ещё большей эффективности работы. Изогнутые законцовки плеч дают дополнительный рычаг, который по мере натягивания тетивы как бы увеличивает длину плеча, изменяя расстояние от центра поворота (от центра лука) до тетивы.. То есть, по мере увеличения сопротивления дуги, также увеличивается рычаг за который мы преодолеваем это сопротивление. Благодаря этому рекурсивный лук тянется равномернее, его усилие по всему рабочему ходу меньше изменяется, и при равном с обычным (простым) луком натяжении, рекурсивный лук имеет гораздо больший преднатяг*, что даёт ему возможность до самого конца толкать стрелу с большим усилием. Фактически происходит частичное изменение <передаточного числа> усилия дуги на тетиву.
(*Лук с установленной тетивой, но в невзведённом состоянии предварительно напряжён, то есть имеет преднатяг. Величина преднатяга подбирается таким образом, чтобы материал, из которого изготовлены плечи, имел запас прочности на требуемом рабочем ходе тетивы. То есть, находится компромисс между мощью дуги и свойствами материала, из которого она изготовлена. Говоря простыми словами, укорачиваем тетиву - увеличиваем преднатяг, соответственно изменяется мощь лука в большую сторону, но и увеличивается шанс его поломки с вытекающими последствиями возможной травмы стрелка.)
Следующей ступенью развития арбалетов стали системы с полиспастом. Полиспаст представляет собой обоймы с одним или несколькими круглыми подвижными роликами (рис 12). В теории, в зависимости от кратности (количества ветвей троса и количества роликов) полиспаста, можно добиться снижения усилия натяжения тетивы от двух до четырёх раз (системы с двумя, четырьмя, шестью, восьмью роликами) и увеличить скорость движения тетивы при выстреле в такое же количество раз.

Рис.12. Принцип действия блока и полиспаста. а - одиночный блок (с одним тросом, протянутым по желобу единственного шкива); б - комбинация из двух одиночных блоков с единым тросом, охватывающим оба шкива; в - пара двужелобковых блоков, по четырем спаренным желобам которых проходит единый трос.

Так же, система с полиспастом позволяет уменьшить поперечные габариты арбалета, так как ход конца плеча в них значительно меньше при обычной длине рабочего хода. На практике же кроме плюсов имеются и минусы этой системы: потери на трение троса о ролики, на трение их осей, на перемещение массы серёг плеч (серьги - это обоймы роликов на конце плеч), не параллельность ветвей троса (тетивы, которая в полиспастных системах значительна).
На рис. 13 представлен пример, как при добавлении пары роликов и одинаковом ходе концов плеч, увеличивается ход тетивы.

Рис.13. Сравнение полиспастной системы с простыми плечами.

На большинстве полиспастных арбалетов заводских конструкций восемь роликов (рис. 14). С двумя роликами арбалеты чрезвычайно редки (рис.15), как и с шестью - могу в пример привести только прекрасный самодельный арбалет <Рысь> от Zmeelink'а (рис.16). С четырьмя роликами встречается много самодельных аппаратов (рис.17), есть и заводские (рис.18).

Рис.14. Арбалет Интерлопер <Чёрный питон>.

Рис.15. Арбалет от Ralph'а

На заводских и на многих самодельных арбалетах, средние ролики связаны со следующей парой тягой, как на рис. 14, 17, 18, но практика показала, что лучше их делать жёстко закреплёнными на направляющей, что даёт опустить их ниже уровня роликов на концах плеч, не мешая свободному ходу тетивы и распрямлению плеч (рис. 16, 19).

Рис. 16. Арбалет <Рысь> от Zmeelink'а

Рис. 17. Арбалет от daf13

Рис. 18. Арбалет-пистолет Интерлопер <Аспид>.

Рис. 19. Арбалет с восьмью роликами, средние закреплены жёстко

Для оптимальной работы полиспастных систем, плечи, относительно направляющей, должны располагаться как можно более параллельно к ней, так как тетива воздействует на концы плеч посредством роликов, которые стремятся изгибать плечи не к стрелку, а друг другу. То есть, чем острее угол между плечом и направляющей, тем лучше. Конечно же, если плечи поставить параллельно, то это значительно уменьшит поперечные габариты арбалета, но и увеличит продольные. Поэтому здесь стоит искать <золотую середину> - и плечи редко располагают под меньшим, чем 45 градусов углом к направляющей. Хорошее решение предложил на forum.arbalet.info igora - псевдопараллельные плечи (рис. 19).

Рис. 19. Псевдопараллельные плечи, автор igora

Как это описал сам автор: <Суть предложеного 2-го метода - сделать так, чтобы плечи обычного цельного монолука работали так-же как параллельные ложу (к чему все производители и стремятся) оставаясь при этом обычной дугой и даже вообще без изгиба. Попутно увеличивается передаточное число используемого полиспаста. Причем, например, на рисунке, полиспаст во 2-м варианте даст передаточное число примерно как у 8-ми роликового, а реально при этом добавлено их только два. Ну и (и главное ! ) выправится направление сил прилагаемых к плечу). Самый большой косяк что вижу - длинная тетива, но не длиньше ведь чем у 8-и роликового>.
Плечи полиспастных арбалетов делаются короткими и жёсткими, часто без заужения по ширине и толщине, ведь ход конца плеча в этих системах небольшой, а усилие, которое должны создавать плечи в разы выше, чем в <классических> системах. Материал заводских плеч - однонаправленный стеклопластик. Самодельных, чаще всего, - рессоры от автомобилей,
Полиспаст передает усилие от плеч на тетиву через некоторое передаточное число (которое обычно понижает усилие и увеличивает ход). Но поскольку это передаточное число постоянное, то с возрастанием, по мере изгиба, усилия на дуге - оно аналогично возрастает на тетиве. Чтобы избавится от этого, и ещё более улучшить стрелковые качества арбалетов, появились, так называемые блоки. Они позволяют передавать усилие от плеч на тетиву с переменным передаточным числом, обеспечивая этим, вне зависимости от степени изгиба дуги и усилия на ней, на тетиве всегда желаемое усилие. Одни из самых простых блоков - круглые эксцентрические блоки. Это уже более сложная по сравнению с полиспастом система - каждый блок состоит из двух, закреплённых вместе, роликов, ось, на которой он вращается смещена относительно центра (рис. 20). Тетивы две - одна, из двух частей, соединяющая силовые ролики блоков и противоположные концы плеч, называется силовой или технической тетивой (синяя с жёлтой развилкой на рисунке), и вторая - боевая или скоростная тетива, которая непосредственно разгоняет стрелу (белая с красной обмоткой, рис. 21).


Рис.20. Круглые эксцентрические блоки (отверстие под ось выделено)

Рис. 21. Система с круглыми эксцентрическими блоками

Схема расположения и запасовки тетив в системах с круглыми эксцентрическими блоками показана на рис. 22. Также, концы силовых тетив могут крепиться не на ролики на концах осей блоков (рис. 21), а посредством переходной детали под блоком, крепящейся к оси (рис. 23).
Из-за того, что силовая тетива проходит не на много ниже скоростной, возникла необходимость её несколько опустить, чтобы она не мешала нижнему оперению стрелы. Поэтому во всех арбалетах с эксцентриками имеется характерная прорезь под силовую тетиву, с бегающей внутри неё по направляющей деталью с двумя прорезями под левую и правую силовые тетивы (рис. 22).

Рис.22а. Расположение блоков, тетивы и отжимающей детали (вид сверху)

Рис.22б. Расположение блоков, тетивы и отжимающей детали (вид снизу)

Ещё одна особенность эксцентриков - в конце натяга, работой блока обеспечивается так называемый, сброс - резкое уменьшение усилия натяга. Поэтому у таких арбалетов сила натяжения меряется по пиковому усилию, а не при доведении тетивы до срабатывания замка, как при простой и рекурсивных дугах или в полиспастных системах.

Рис. 23. Арбалет Barnett <Lightning> с круглыми эксцентриками.

Следующей ступенью развития арбалетов стало применение вместо круглых блоков - овальных эксцентриков (рис. 24.). Форма этих блоков только напоминает овал, но на самом деле она более сложная. Дело в том, что в таких блоках, управление усилием на тетиве осуществляется не только простым смещением оси блока, но и изменением самой формы роликов образующих блок. Это позволяет формировать на тетиве абсолютно любое желаемое усилие на всем ее рабочем ходе. Небольшая иллюстрация работы овального эксцентрика (рис. 25 (автор andrey 74)) показывает, как меняется передаточное число между силовой и скоростной частью блока в процессе его раскручивания.
Комбинируя формы и размеры силовой и скоростной части блока, а так же их соотношение друг с другом, можно подобрать оптимальные характеристики усилия, скорости и ход тетивы для конкретных плеч. Примеры арбалетов с овальными эксцентриками на рис. 26, 27, 28.


Рис. 24. Овальные эксцентрические блоки

Рис. 25. Иллюстрация работы овального эксцентрика (автор andrey 74)

Рис.26. Ten Point <Phantom>

Рис. 27. Darton <Serpent>



Рис. 28. Арбалет Parker <SAFARI CLASSIC>

На некоторых моделях арбалетов с овальными эксцентриками блоки устанавливаются в противоположном направлении и тетива ложится с противоположной от стрелка стороны - это, так называемые, <зеркальные блоки> (рис.29). В таком случае, арбалет становится несколько компактнее в продольном направлении, чем при обычном расположении эксцентриков.

Рис. 29. Арбалет Parker <Cyclone>

В последнее время наметилась тенденция увеличения блоков практически до размеров лучных. За счёт сматывания большего количества тетивы с блоков, мы получаем больший ход тетивы, а значит, что поперечные габариты арбалетов можно ещё уменьшить. При том, что с такими большими эксцентриками ход тетивы арбалетов приблизился к 45 см! Самми яркими представителями нового поколения арбалетов и рекордсменами по скорости стрелы, являются арбалеты PSE <TAC-15> (рис. 30) и Bowtech "Stryker" (рис.32). Оба арбалета по-своему уникальны.
Остановимся чуть подробнее на TAC-15. За счёт его огромных эксцентриков, ширина от оси до оси блоков в невзведённом состоянии составляет 42.5 см, а в взведённом - 29.8 см. А ход тетивы рекорден для арбалета - 45 см! При пиковом усилии в 77.2 кг, он способен посылать стрелу, весом 425 гран (26.44 г) со скоростью 125.6 м/с. В данное время - это абсолютный рекорд для арбалетов. Развиваемая при этом кинетическая энергия до 217 Дж, достаточна для охоты на любое крупное животное. Ещё арбалет необычен тем, что задняя часть арбалета от автоматической винтовки AR-15 (М16) - как известно, эта винтовка имеет модульную конструкцию (рис. 31). Поэтому любое оружие на основе М16, можно легко превратить в арбалет. TAC-15 имеет встроенное устройство взведения лебёдочного типа. Ещё один момент - стрела у этого арбалета не лежит на направляющей, а как у лука - опирается передним краем на полочку. Да и стрелы, рекомендованные производителем, так же имеют рекордную длину для арбалетов - 26.25 дюйма (~66.7 см)!


Рис. 30. Арбалет PSE <TAC-15>.

Рис. 31. Винтовка AR-15

Рис. 32. Арбалет Bowtech "Stryker"

Арбалет Bowtech "Stryker" имеет немного более скромные характеристики, он запускает стрелу, массой в 425 гран, со скоростью 123.4 м/с, имея при этом кинетическую энергию в 210 Дж. Ширина его от оси до оси блока в ненатянутом состоянии составляет 69.2 см, а в натянутом - 61.6 см, пиковая сила натяжения - 79.45 кг при ходе тетивы в 432 мм. Но есть у "Stryker" одна особенность - бинарные эксцентрики, что относит его к следующему подклассу блочных арбалетов.
В чём же их отличия бинарных эксцентриков от обычных овальных? Постараемся разобраться. У всех блочных арбалетов есть одна нехорошая особенность - центр их тетивы (упор стрелы) может смещаться в левую или правую сторону из-за того, что каждый вращается независимо, вследствие чего точность стрельбы падает. В бинарных системах же на блоках имеется дополнительный третий шкивчик, на который наматывается другой конец силовой тетивы правой или левой стороны, за счёт чего и происходит синхронизация (рис.33. (автор igora)). На рис. 34 приведён для наглядности пример бинарного эксцентрика блочного лука.

Рис. 33. Иллюстрация работы бинарных эксцентриков от igora

Рис. 34. Бинарный эксцентрик блочного лука

Ещё гениальный Леонардо да Винчи придумал схему арбалетов с обратными плечами (рис. 35), и только в недавнее время арбалеты такой схемы стали производить серийно. Первой ласточкой стал арбалет Armcross "LeoPro", созданный российскими конструкторами (рис.36). Основными преимуществами таких арбалетов являются: компактность (уменьшенные продольные и поперечные габариты), более удачная развесовка, сниженная отдача выстрела, ведь плечи при стрельбе двигаются не от стрелка, а как бы друг другу и немного <в плечё>. На рис. 37 видно, насколько компактен "LeoPro". Из недостатков арбалета можно выделить острый угол натягивания тетивы (рис. 38), из-за которого арбалет удобно взводить только при помощи взводного устройства, а так же, чисто гипотетически, можно предположить, что излишне близко расположенные к лицу стрелка плечи при поломке, могут его травмировать.

Рис. 35. Схемы Леонардо да Винчи

Рис. 36. Арбалет Armcross "LeoPro"

Рис. 37. Арбалет Armcross "LeoPro" с созданным специально для него разгрузочным жилетом

Рис. 38. Взведение арбалета Armcross "LeoPro" при помощи натяжного устройства (показано ниже правее)

Рис. 39. Арбалет Horton "Recon 175"

Ещё один арбалет с обратными плечами выпускает компания Horton - <Recon 175> (рис. 39). Обратите внимание, что оба самых известных арбалета с обратными плечами имеют круглые эксцентрики, что не мешает им показывать весьма неплохие характеристики - начальная скорость стрелы доходит до 99 м/с.
Такие арбалеты нецелесообразно делать классической компоновки, то есть без блоков, так как плечи будут <убегать> в противоположную от натяжения сторону и КПД, относительно арбалетов с классически расположенной дугой, будет значительно ниже.
Недавно появился ещё один игрок в стане арбалетов с обратными плечами - "Scorpyd " (рис. 40). Согласно новым тенденциям, блоки у него бинарные и имеют большие размеры. Заявленная начальная скорость стрелы - 425 футов в секунду, что соответствует 129.5 м/с! Ход тетивы этого компактного арбалета достигает рекордных 52 см!

Рис. 40. Арбалет "Scorpyd " SLP

Среди самоделок также встречаются арбалеты подобной конструкции. Практически все имеют подобную <LeoPro> конструкцию, но в основном с полиспастной системой в два или четыре ролика (рис.41, 42, 43).

Рис.41. Арбалет от OLEKS

Рис.42. Арбалет от sa1982

Рис. 43. Арбалет от френка

Итак, пришла пора коснуться последнего типа арбалетов с неклассическим расположением плеч - это арбалет, который выпустила швейцарская фирма Swiss Crossbow Makers - "Twinbow II" (рис. 44). Этот арбалет необычен не только расположением и работой плеч, но и своеобразным устройством взведения (рис.45). При компактных размерах (длина 875 мм, ширина 420 мм) и ходе тетивы всего 197 мм, он обладает очень хорошей мощностью - с натяжением в 180 кг, скоростью стрелы до 113 м/с и энергией в 145 Дж! При натяжении тетивы, плечи становятся практически параллельно, работают через систему роликов оба конца каждого плеча. Вследствие, отдача при стрельбе из столь мощного арбалета практически не ощущается.

Рис.44. Арбалет "Twinbow II"

Рис.45. Взведение арбалета "Twinbow II"

Имеется несколько самодельных арбалетов, сделанных по схеме "Twinbow II". На арбалете gunsmith111 (рис.46) реализована твиновская система без взводного рычага. А вот на арбалетах shushai реализована главная фишка швейцарцев - взвод рычагом (рис. 47 и 48).

Рис. 46. Арбалет от gunsmith111

Рис. 47. Арбалет <Сумрак> от shushai

Рис. 48. Арбалет <Циклон> от shushai

Александр Дьяченко (DAS), ноябрь 2011 (под ред. igora с уточнениями Zmeelink)

Продолжение следует.

quote:

но слишком затянутая

quote:

хорошая статья, но слишком затянутая. стоит рассказать отдельно о плюсах и минусах современных конкретных арбалетов, например скорпион, предатор, тарантул...плюсы и минусы их...т.е. некое сравнение...

Цель статьи описана в предисловии - ksenddz правильно уловил. Насчёт затянуто - понятие относительное - кто-то наоборот говорит, что она короткая. Если бы я ещё начал заниматься сравнением всех существующих заводских арбалетов - это бы уже потянуло на энциклопедию. Тем более меня, как таковые, заводские арбалеты интересуют постольку-поскольку. Я слежу за новинками, но предпочитаю делать их собственооручно.
Поясню, почему я начал писать эту статью. Новичкам, кого заинтересовали арбалеты, очень тяжело вникать в арбалетное дело, приходится часами просиживать в форумах и пытаться по крупицам информации что-то понять - составить целостную картину. А потом, поняв не правильно или наслушавшись "псевдогуру", лезть к завсегдатаям арбалетных форумов - и задавать им вопросы, которые им задают по десятку, а то и по сотне раз. Я попытался систематизировать информацию по современным арбалетам, разъяснить основные термины и понятия, а так же классифицировать существующие сейчас арбалеты. Статья не закончена - это только первая часть.
А по сравнению разных арбалетов - с удовольствием почитаю автора, который этим займётся.

quote:

Originally posted by DAS_61:

А по сравнению разных арбалетов - с удовольствием почитаю автора, который этим займётся.

Этим должен заниматься тот, кто в этом хорошо разбирается.
Судя по тому что вы эту статью написали- вы разбираетесь хорошо.

а в целом систематизация очень хорошая, пожалуй соглашусь с уриусом- статья выше чем формат сообщения на форуме- пдф для нее самое милое дело.

quote:

надобы закрепить статью

Это уж на усмотрение администрации.

3. Спусковые механизмы современных арбалетов.

Как уже говорилось выше, спусковой механизм (замок) арбалета может быть неотъемлемой частью конструкции направляющей (ложа) или может монтироваться в отдельном корпусе. Последние встречаются значительно чаще как у производителей арбалетов, так и у самодельщиков, в силу удобства монтажа уже готового спускового механизма (СМ) в любое место.
При всём разнообразии современным арбалетных спусковых механизмов, замки можно разделить на три основных типа:
а) с нижним зацепом (орехом, сухарём) (рис. 49а);
б) с верхним зацепом (рис. 49б).
в) с неподвижным зацепом (штырьевой замок) (рис. 49в)

а)

б)
Рис. 49. Спусковые механизмы с нижним (а) и верхним (б) зацепом

Рис. 49в. Спусковой механизм с неподвижным зацепом

Штырьевой замок имеет достаточно простое устройство - тетива удерживается на взводе посредством выступа, играющего роль зацепа. При нажатии на рычаг спуска штырь просто скидывает тетиву с выступа. Такие замки сейчас практически не используются, но имеют право на жизнь в тех местах, где нет доступа к инструменту. Например, в качестве оружия выживания такой арбалет вполне себя оправдывает. Далее подробно на штырьевых замках останавливаться не буду, его устройство хорошо видно на рис. 49в.
Если замки с нижними зацепами применялись ранее достаточно широко - как в европейских (рис. 50с) и китайских арбалетах (рис. 50а), то верхнему зацепу нашли применение лишь в некоторых конструкциях европейских средневековых катапульт (рис. 50b).

Рис. 50. Спусковые механизмы с нижним (а-китаец) и верхним (б-от европейской катапульты) зацепом

Сейчас практически все производители арбалетов, а так же самодельщики, перешли на конструкции с верхним зацепом. Дело в том, что в конструкциях с нижним зацепом при выстреле возможен <подскок> тетивы - срыв тетивы с взвода раньше того, как зубья ореха до конца опустятся, что может привести к пролёту тетивы над стрелой. Получается банальный холостой выстрел. У механизмов с верхним зацепом такой недостаток отсутствует, ввиду того, что зубья ореха в данных замках поднимаются вверх и никак не влияют на перемещение тетивы в вертикальной плоскости. Так же, если у арбалета отсутствует надстройка над замком (редкий частный случай), механизмы с верхним зацепом не дают тетиве соскользнуть с зубьев ореха при падении арбалета или при другом воздействии на тетиву.
Однако же, у спусковых механизмов с нижним зацепом также имеется несколько преимуществ. Они менее критичны к прочности верхней надстройки над замком (как могут обходиться и вообще без неё), так как ось нижнего зацепа располагается ниже уровня направляющей для стрелы. Орех с нижним зацепом несколько легче изготавливать, как и меньше возни с настройкой такого замка (величина открывания, угол схода тетивы с зубьев в случае с верхним зацепом). Ещё момент - конструктивно так сложилось, что в наиболее простых двудетальных схемах, у СМ-а с нижним зацепом спусковой крючок (СК) легче расположить немного впереди зацепа, что положительно сказывается на компактности оружия. У ореха с верхним зацепом - СК получается более смещённым назад. Хотя, конечно, и в двудетальном исполнении встречаются различные варианты. Введение в конструкцию СМ-а шептала отделенного от СК или промежуточного рычага (о них позже), уже без ограничений позволяет строить любую компоновку для любого типа СМ-а. И последнее - стрела с прорезью под тетиву устраняет недостаток механизма с нижним зацепом - <подскок> тетивы исключается.
Рассмотрим устройство простого механизма с нижним зацепом (рис. 51а). В нём всего две рабочие детали.

Рис. 51а. Схема устройства двудетального спускового механизма с нижним зацепом

При взводе тетива проходит под прижимом для стрелы, упирается в задний зуб ореха и двигает его вокруг оси. Под действием пружины механизм защёлкивается, вставая на боевой взвод. При нажатии на СК, его верхний край (выполняющий функцию шептала) перестанет удерживать зацеп, и тот, под действием тетивы и усилия пружины, повернется (наклонит свои зубья вперед) и отпустит тетиву. После выстрела пружина не даст отскочившему ореху взвестись вновь (самовзвод) и оставит его в открытом положении.
Данный механизм, как и прочие, может изготавливаться с предохранителями различного рода. Например, рассмотренный выше СМ можно укомплектовать предохранителем от холостого выстрела (рис. 51б). На рисунке самый простой его вариант, называемый <Улавливатель тетивы>. Механизм его работы таков: после прохода тетивы, деталь 2 под действием пружины 1 возвращается в свое исходное положение. Если после этого нажать на спусковой крючок (4), то после проворота зацепа, тетива соскользнёт с зубьев ореха и упрётся в деталь 2. В таком случае выстрела не произойдёт, но механизм надо будет взводить вновь. Далее, вставляем стрелу, в этом случае деталь 2 свободно пропустит стрелу, как при зарядке, так и при выстреле.
Почему делаются предохранители от холостого выстрела? Дело в том, что когда тетива выталкивает стрелу, накопленная плечами энергия тратится на разгон снаряда. Если же выстрелить в холостую без стрелы или слишком лёгкой стрелой, то накопленная энергия плеч будет направлена на разрушения как самих плеч, так и тетивы.

Рис. 51б. Схема устройства двудетального СМ-а с нижним зацепом и улавливателем тетивы

Следующий рассматриваемый механизм с верхним зацепом (рис. 52) кроме устройства от холостого выстрела (1) имеет уже и ручной предохранитель от случайного выстрела (5), блокирующий СК от нажатия. Подробно описывать работу этого спускового механизма не вижу смысла, радикальных отличий от предыдущего СМ-а нет - взведение так же производится посредством проворачивания ореха тетивой. Предохранитель ставится вручную, фиксируясь в <закрыто> и <открыто> подпружиненным шариком в выемках на детали 5.


Рис. 52. Схема устройства двудетального спускового механизма с верхним зацепом

Следует так же упомянуть, что и нижний, и верхний зацепы в невзведённом положении должны находиться в крайнем открытом положении. На рис. 51 видно, что нижний зацеп в таком положении упирается в торцевую стенку нижней своей частью, будучи поджат пружиной 2, а на рис. 52 - верхний зацеп поджат пружиной 2 к верхней планке надстройки.
Рассмотренные выше СМ-ы называют двудетальными, так как основных рабочих деталей всего две - спусковой крючок и собственно сам зацеп. Место их соприкосновения во взведённом положении называют боевым упором (отмечены на обеих схемах красным). На него ложится основная нагрузка натяга арбалета, поэтому в этом месте обе соприкасающиеся детали должны быть качественно отполированы и смазаны. Величина боевого упора обычно составляет 2-3 мм, от этого параметра так же зависит ход спускового крючка. Можно делать ход спускового крючка регулируемый, меняя регулировочным винтом величину боевого упора. Естественно, на ход СК влияет не только величина боевого упора, но и расположение рабочих осей деталей и соотношения рычагов. Также эти параметры определяют, какая нагрузка передаются от зацепа к СК.
Заводской пример, именно рассмотренного выше, простейшего двудетального СМ-а с нижнезубым зацепом, показать затрудняюсь - попадались лишь однозубые его варианты или с уже разделенными шепталом и СК (про него ниже). Зато у самодельщиков эта схема пользуется заслуженной популярностью. Хороший пример такого СМ-а от Regerald-а показан на рис. 52а.

Рис. 52а. СМ от Regerald-а

Среди массовых заводских, наиболее близким к этому двудетальному варианту, может служить модель, использующаяся на тайваньских арбалетах МК, а также в арбалете <Интерлопер Тарантул> и в некоторых арбалетах <Barnett> начального уровня (рис. 53). Отличием здесь является то, что используется немного другой вариант нижнезубого зацепа - так называемая <качающаяся кулиса>. Она работает чуть по другому - всегда стоит в положении <заперто>, но умеет и в таком состоянии пропустить тетиву через себя взад и снова защелкнуться позади нее. В данном СМ-е имеется автоматический предохранитель от случайного выстрела - при взводе ставится в <закрыто>, перед выстрелом снимается вручную. Из-за габаритных ограничений эта Кулиса имеет меньше возможностей для разгрузки давления на шептало, СМ-ы с <классическим> зацепом производителями обычно преподносятся уже как более высокого уровня.

Рис. 53а. Схема СМ-а арбалета МК-150

Рис. 53б. Фото СМ-а арбалета МК-150

Классикой двудетального спускового механизма с верхним зацепом является замок арбалетов <Excalibur> (рис. 54). Этот механизм используется на всех моделях канадской фирмы. Предохранитель от случайного выстрела куркового типа неавтоматический - и снимать, и ставить на него требуется вручную.

Рис. 54. СМ арбалетов <Excalibur>

Двудетальные замки зарекомендовали себя, как надёжные, компактные и простые в изготовлении спусковые механизмы.
Для того, чтобы сделать арбалет компактнее (вынос СК вперёд, компоновка <булл-пап> ), в конструкции шептало и спусковой крючок выделяют в отдельные детали, а чтобы уменьшить усилие на спусковом крючке, вводят дополнительные промежуточные рычаги.
Шептало - это промежуточная деталь СМ-а, запирающая замок на боевой взвод. Она может располагаться между спуском и зацепом или между промежуточным рычагом и спуском. Конструктивно шептало - это обычно рычаг на оси. Обычно, как раз соотношением рычагов шептала (или промежуточного рычага) и его длиной достигается требуемое усилие на спусковом крючке, а так же необходимый вынос спуска.
Рассмотрим спусковой механизм арбалета с выделенным шепталом на примере замка с нижним зацепом и предохранителем от холостого выстрела (рис. 55). При зарядке тетиву пропускает, проворачиваясь на оси 1, деталь ПХВ (Предохранитель Холостого Спуска), возвращаясь затем под действием пружины 1 в исходное положение. Далее тетива, упираясь в задний зуб зацепа, проворачивает его вокруг оси 2. Преодолевая сопротивление пружин 2 и 3, шептало, вращаясь вокруг оси 4, сцепляется с зацепом. Другим концом шептало упирается в рычаг спуска, поджимая его к упорному винту на передней стенке корпуса СМ-а - теперь СК не может провернуться вперёд вокруг оси 3. Часто спуск дополнительно поджимается пружиной вперёд, или слабой пружиной - к шепталу. В таком механизме, в заряженном состоянии, нагрузка на упор между спуском и шепталом практически отсутствует. Стрела так же, как и в выше рассмотренных механизмах, проходит под прижимом, проворачивает ПХВ и упирается пяткой (желательно с прорезью) в тетиву. Теперь можно нажимать на СК - преодолевая усилие пружины 3, шептало отжимается вниз - и орех под действием тетивы проворачивается, выпуская стрелу. Зацеп остаётся в открытом состоянии, удерживаемый пружиной 2.

Рис. 55. Спусковой механизм с шепталом (нижний зацеп)

На рис. 56 представлен СМ с шепталом и верхним зацепом, оснащённый автоматическим предохранителем от случайного спуска и ПХВ. При взведении, когда тетива проворачивает зацеп вокруг оси 2, пружина 2 толкает и рычаг предохранителя, удерживаемый подпружиненным шариком, в результате предохранитель ставится в <закрыто> без ручного воздействия на рычажок - автоматически. Так же в этом механизме имеется пружина 4, которая прижимает спуск в противоположную сторону нажатия - к передней стенке корпуса СМ-а. В остальном, работа этого механизма схожа с предыдущим.

Рис. 56. Спусковой механизм с шепталом (верхний зацеп)

Для выноса спускового крючка вперёд, приходится применять тягу - спицу или пруток необходимой длины, соединяющую спусковой крючок со спуском замка (рис. 57). На этой схеме СМ-а также видно, что шептало непосредственно с зацепом не контактирует, а работает через промежуточный рычаг.

Рис. 57. Схема спускового механизма с шепталом и промежуточным рычагом

Пример заводского СМ-а с шепталом и нижним зацепом на рис. 58. Это фотография замка арбалета компании Интерлопер <Кайман> (на арбалете <Гепард> этой же фирмы стоит идентичный), сухарь которого удерживается шепталом. Этот СМ повторяется на многих моделях арбалетов разных производителей, например, в арбалетах фирмы PSE <Sidewinder> и <Ratler>, арбалетах MK-250 тайваньской компании Man Kung. Замок имеет автоматический предохранитель, шток его удерживает шептало (видно на фото).

Рис. 58. Фото спускового механизма с шепталом арбалета <Кайман>

В арбалете Интерлопер <Леопард II> стоит более <навороченный> СМ (рис. 59). Здесь сухарь с верхним зацепом, так же, как в предыдущем, непосредственно удерживается шепталом. Имеется целая система предохранителей от холостого и случайного спуска. Подобные механизмы стоят на арбалетах фирм Ten Point и Parker crossbow.

Рис. 59. Схема спускового механизма с шепталом арбалета Интерлопер <Леопард II>

Приведу ещё несколько схем спусковых механизмов, но уже самодельных конструкций. Многие из них удачнее и лучше заводских. На рис. 60 представлен спусковой механизм от Zmeelink'а. В этом замке с верхним зацепом использован дополнительный промежуточный рычаг, значительно понижающий усилие на шептале, а следовательно и на спуске. Имеется предохранитель - спуск (шептало) запирается рычажком сзади СК вручную.

Рис. 60. Cпусковой механизм арбалета <Рысь> от Zmeelink

На рис. 61 указаны несколько интересных схем СМ-ов konst'а. На втором механизме видна одна из разновидностей верхнего зацепа, имеющего очень небольшой вертикальный габарит.


Рис. 61. Cпусковые механизмы арбалета от konst'а

Компактный замок с промежуточным рычагом (2) получился у IgorX (рис. 62). Автор использовал схему СМ-а, запатентованную тульскими оружейниками. Для более мягкого спуска запрессован стальной шарик (3)

Рис. 62. Cпусковой механизм арбалета от IgorX

И, конечно же, <классика жанра> нижнего зацепа от знаменитого мастера Пьянкова (рис. 63) - такой замок повторяли многие самодельщики - в данном варианте имеется винт регулировки хода спускового крючка.

Рис. 63. Cпусковой механизм с регулировкой спуска

Иногда в спусковые механизмы добавляют один или несколько подшипников качения в места сцепления деталей для ещё большего <смягчения> работы замка и для уменьшения износа соприкасающихся нагруженных деталей. Но кроме плюсов - имеются и минусы подшипниковых схем: усложнение конструкции, зависимость от надёжности подшипника. В некоторых системах, где подшипник установлен на боевом упоре, проявляется эффект <проваливания> спускового крючка, то есть при нажатии на спуск, когда ролик начинает скатываться с боевого упора, движение перестаёт быть подконтрольным - и спусковой крючок резко <убегает> назад под пальцем, срываясь с боевого взвода. Несмотря на это, имеется много сторонников роликовых спусковых механизмов. Из заводских механизмов с подшипником могу привести в пример замок арбалета Bowtech <Strykeforce> (рис. 64). Ролик стоит на нижней части ореха (тяга от шептала на спуск на фото не показана). В механизме имеется сравнительно сложное устройство предотвращения холостого спуска - пока стрелы нет - шептало будет заблокировано рычагом предохранителя с выемками под подпружиненный шарик. При взводе механизма, тетива проворачивает сухарь за рычажок, вместе с постановкой на боевой взвод проворачивается промежуточная деталь, блокирующая шептало посредством планки с выемками под подпружиненный шарик. Как только вставляется стрела, верхний рычаг поднимается и освобождает промежуточную деталь, управляемую флажком. Теперь арбалет можно снять с предохранителя вручную.

Рис. 64. Cпусковой механизм арбалета Bowtech <Strykeforce>

Используют подшипники и в СМ-ах самодельных арбалетов. Вот такие замки (рис. 65) были сделаны Сергеем (Phoenix'ом) в двух своих арбалетах.

Рис. 65. Cхема и фото СМ-ов арбалетов от Сергея (Phoenix)

Придерживается схем с подшипниками также автор замечательных арбалетов <Сумрак> и <Циклон> - shushai (рис.66).

Рис. 66. СМ-ы арбалетов от shushai (слева <Сумрак>, <справа Циклон> )

К сожалению, у меня нет возможности рассмотреть все механизмы современных заводских арбалетов, за неимением, так сказать, материала по многим из них. Но я постарался показать как можно больше разновидностей замков как заводских, так и самодельных арбалетов. Понимая принцип и механизмы, происходящие в спусковых механизмах арбалетов, можно заняться проектированием собственного замка. Сделаем предварительный расчёт следующего СМ-а (рис. 66).

Рис. 67. Рассчитываемый СМ с шепталом и верхним зацепом.

Для этого можно рассматривать каждую деталь как некий рычаг передающий усилие. И, в зависимости от длин плеч этого рычага, передаваемое усилие меняется.

Примечания. Выходное усилие рычага является входным для следующего. Входным усилием для зацепа берется усилие тетивы. Поджимающий наклон площадки боевого упора считается минимальным. Сила прижимной пружины шептала НЕ учитывается.
Рис. 68. Расчёт СМ-а (автор igora).

<Полученный результат означает что: если зацеп нагружен усилием 100 кг, то на шептало будет давить 30.3 кг, при этом для расцепления шептала с зацепом требуется 4.55 кг, для этого на длинный конец шептала надо надавить с усилием 2.73 кг, ну а на спусковой крючок с усилием 1.92 кг. Эта величина фактически будет больше на усилие прижимной пружины шептала и возможных прочих потерь.> (С)
В результате расчёта спускового механизма, можно прийти к выводу, что данный замок вполне комфортен для плеч с пиковым усилием до 100 кг. Естественно, если натяг арбалета будет меньше, например 50 кг, то и усилие на СК уменьшится пропорционально в два раза - до 1 кг.
Также важным параметром при расчёте спускового механизма является ход спускового крючка. Если сделать плечо шептала слишком длинным, то мы выиграем в усилие на спусковом крючке - оно станет меньше, но и значительно увеличится его ход. В рассматриваемом СМ-е ход СК составляет 5 мм.

Некоторые важные моменты, которые требуется учесть при проектировании СМ-а.

Момент 1. Величина боевого упора должна составлять 2-3 мм.

Момент 2. По возможности необходимо максимально разгрузить усилие, приходящееся на боевой упор. На уровне самого зацепа это делается простым переносом оси ореха так, чтобы длина плеча(рычага), за которое тетива поворачивает зацеп - была минимальной, а плече, за которое шептало удерживает зацеп - максимальным. Для этого, например, ось сдвигается по возможности назад и вверх (рис. 69). За счёт такого перемещения оси нагрузка с боевого упора уменьшается, но увеличивается на оси сухаря. В механизмах с верхним зацепом ось ореха изначально расположена более оптимально - и боевой упор более разгружен.

Рис. 69. Ось ореха.

Момент 3. Правило взаимного расположения оси зацепа(ореха/курка), оси шептала удерживающего этот зацеп, и точки боевого упора (БУ) между шепталом и зацепом :
Из точки БУ (с самого его кончика на зацепе), проводим линию к центру оси поворота зацепа (ореха). Вторую линию проводим из этой же точки, к центру оси шептала.
Для шептала, работающего как подпорка (рис. 70) , угол между этими линиями должен быть строго не менее 90гр и чуть побольше. (рекомендуется 91-115 гр.)
Для шептала, работающего как крючок (рис. 71), этот угол должен быть строго не более 90гр. и чуть меньше (рекомендуется 80-89 гр.) (С)


Рис. 70. СМ-ы с шепталом, работающим, как подпорка.

Рис. 71. СМ-ы с шепталом, работающим, как крючок.

Момент 4. Для плавного схода шептала с боевого упора, требуется провести окружность от оси шептала до крайней точки боевого упора. Обе поверхности (шептало и орех) в месте соприкосновения должны повторять этот радиус (рис. 72). В этом случае шептало соскользнёт по радиусу без противодействия усилию взведённого арбалета.



Рис. 72. Правильный сход с боевого упора.

И несколько советов начинающим арбалетостроителям.

Совет 1. Двузубый орех предпочтительней однозубого, т.к. пятка стрелы сразу упирается в тетиву. В качестве альтернативы, для однозубого ореха используют петельку на тетиве, которая накидывается на зуб зацепа - в этом случае пятка стрелы будет упираться в тетиву. Такая система используется на арбалете ТАС-15.

Совет 2. Рекомендуется использовать стрелы с проточенной пяткой под тетиву - это позволит устанавливать болт всегда одинаково - одним пером вниз, что положительно отразится на меткости стрельбы, а в случае с нижним зацепом, исключит подскок тетивы.

Совет 3. Оси для СМ-а должны быть не менее 5 мм в диаметре, а лучше - 6 мм из хорошей стали. Заготовками могут служить качественные отвертки, а также оси принтеров, хвостовики хороших свёрл.

Совет 4. Материалом для деталей СМ-а могут служить автомобильные рессоры, резцы токарных станков, шестигранники большого диаметра и другие, подходящие по размеру и прочности стальные изделия. Если арбалет с усилием натяжения до 40 кг, то возможно использование листовой стали. Важно помнить, что листовая сталь Ст3 не закаливается. Если в наличии имеются заготовки меньшей толщины, то возможен набор ореха и других деталей из нескольких слоев с последующим их склёпыванием.

Совет 5. В качестве боковых стенок замка, через которые проходят оси деталей СМ-а, используют сталь или алюминиевые сплавы. Толщина стенок из листовой стали для слабых арбалетов должна быть не менее 2 мм. Для более мощных - 3-4 мм. Толщина стенок из алюминиевых сплавов лучше делать не менее 4 мм.

Совет 6. Прижим стрелы изготавливают из тонкой пружинистой стали. В качестве заготовок для него могут служить металлические линейки, ножовочные полотна по дереву, тонкие полотна кухонных ножей.

Совет 7. Если нет возможности или нет навыков вычерчивания механизмов в электронных САПР-пакетах типа AutoCAD, SolidWorks, Компас, Inventor и др., стоит вычертить свой СМ на миллиметровке в натуральную величину, вырезать детали из картона и наколоть булавками вместо осей все детали в их реальном положении - и посмотреть, как будет работать ваш механизм.

Надеюсь, данная статья позволит читателям глубже понять процессы, происходящие внутри спусковых механизмов арбалетов, и позволит при использовании данной информации спроектировать и построить свой собственный арбалет.

Александр Дьяченко (DAS), июль 2012 (под ред. igora)

Продолжение следует.

4. Системы взвода современных арбалетов.

Во второй части я несколько отвлёкся от освещения общей матчасти арбалетов и углубился во многообразие систем спусковых механизмов. Уж больно это дело мне показалось важным. Однако, вернёмся к нашим <баранам>. В рамках этой главы, рассмотрим, какие используются приспособления для взведения арбалетов.
На самом деле, натяжные устройства не только облегчают взвод, но также помогают правильно, без перекосов вправо-влево, дотянуть тетиву до замка. При этом тетива при выстреле равномерно толкает стрелу, что положительно влияет на точность стрельбы. Эта проблема решена только в арбалетах с бинарными эксцентриками, во всех остальных случаях - она актуальна. Ещё, без натяжителей не обойтись в арбалетах с обратными плечами, где угол тетивы очень <острый>. Руками такие арбалеты очень неудобно вpes_pes_pes_pes_pes_т наклейки по кругу. Они несут декоративную функцию, а так же оперение лучше держится на наклейке и, вместе с этим, его легче удалить со стрелы, не повредив древко.
Оперение трёхперьевое пластиковое, самый распространённый размер 4" (100 мм длиной и 12 мм высотой). Клеится при помощи клея или специального двустороннего скотча на расстоянии 20-25 мм от хвостовика. Если смотреть спереди или сзади на стрелу, то перья располагаются под углом 120 градусов друг к другу. Расположения оперения бывает как прямое, так и угловое (закрученное) для обеспечения вращения стрелы. Сзади на стрелу насаживается хвостовик с лунообразной или плоской пяткой из пластика. Если хвостовик с выемкой, то она (выемка) должна быть перпендикулярна направляющему перу, которое, в свою очередь, располагается в пазу направляющей арбалета.
Под наконечник устанавливается металлическая втулка - инсерт - с дюймовой резьбой 7/32, для лучшего сцепления с древком - на нём имеется внешняя насечка. И хвостовик, и инсерт сажаются в трубку, как на клею, так и без оного - в натяг. Инсерт позволяет использовать наконечники разного типа - от тренировочных, до охотничьих с разнообразной формой и назначением.
Спортивные наконечники (как на схеме выше) обозначаются двумя цифрами через делитель, например 11/32 обозначает <калибр> 22 (8.7 мм), а 5/16 - 20 (7.9 мм). Масса обозначается в гранах (1 гран =0.0648 г) - обычная масса таких наконечников составляет 100 и 125 гран (6.5 и 8.1 г).
Охотничьи наконечники очень разнообразны, но, в общем, их можно разделить на три вида - многолезвийные наконечники-бродхеды (рис. 104), наконечники с раскрывающимися лезвиями (рис. 105) и шокеры (рис. 106). Бродхеды бывают с количеством лезвий от двух - до четырёх, но самым оптимальным считается трёхлезвийный бродхед. Годятся для охоты на самую крупную дичь. Шокеры используют при охоте на мелкую дичь и птицу - проволочные лапки при ударе о цель отпружинивают и усиливают шоковый удар передней части наконечника. С раскрывающимися наконечниками всё не так однозначно. Вроде бы и стрела лучше с ним летит (раскрывается при соприкосновению с целью), и площадь поражения имеет большую, но считается, что при раскрытии наконечника теряется от 10 до 25% энергии стрелы. Такие наконечники имеют плохой <бронебойный эффект>. Поэтому с наконечниками с раскрывающимися лезвиями охотятся на дичь средних размеров. Обычная масса охотничьих наконечников также имеет вес 100 и 125 гран. Но есть экземпляры в 150 (9.7 г) и даже 190 (12.3 г) гран весом. Также охотничьи стрелы утяжеляют более тяжелыми латунными инсертами.

Рис. 104. Охотничьи наконечники-бродхеды

Рис. 105. Охотничьи наконечники с раскрывающимися лезвиями

Рис. 106. Охотничьи наконечники-шокеры

Иногда под наконечник подкладывают дополнительную втулку - adder point (рис. 107) весом, обычно, 25 гран (1.6 г), повышающую массу стрелы и увеличивающую кровопотерю жертвы.

Рис. 107. Дополнительная втулка adder point

Обычная масса арбалетных стрел варьируется от 300 до 500 гран (19.5-32.5 г), хотя в некоторых случаях может быть и больше, и меньше. Естественно, охотничьи стрелы самые тяжёлые и используются в мощных арбалетах.
По заводским арбалетным стрелам вроде бы разобрались - посмотрим, что же используют самодельщики - какие они стрелы изготавливают? Основным материалом тела стрелы, естественно, является древесина. Желательно использовать твёрдую прямослойную, хорошо высушенную древесину, типа берёзы, кедра, бука, дубаpes_pes_pes_ таких прицелов отсутствует отстройка от параллакса (видимый сдвиг изображения цели по отношению к изображению прицельной марки, если глаз отодвигается в сторону от центра окуляра. Это происходит вследствие того, что изображение цели сфокусировано не совсем в фокальной плоскости прицельной марки), которая также является регулировкой <резкости>. Поэтому, изменением кратности на разноудалённых объектах, можно уменьшить действие параллакса и отстроить фокусировку. Оптимальным выбором для арбалета был бы панкратический прицел-<миник> с сеткой <Rangefinder> и отстройкой от параллакса (бывает на объективе, бывает боковая). Переменной кратностью тогда можно добиться, чтобы каждая линия сетки прицела соответствовала бы определённой <ровной> дистанции, например 20, 30, 40: и т.д. метров, а отстройка от параллакса делала бы цель <резкой> на любой дистанции. Такого плана прицелы есть и с классическими арбалетными сетками, правда на рис. 119 - <полноразмерный> прицел с внушительной кратностью, на объективе видна шкала отстройки от параллакса. В конечном итоге, арбалет можно обвесить тактическими фонарями, лазерными указками и оснастить дальномером (рис. 120). При выборе кронштейнов для прицела надо учитывать несколько факторов: длина прицела, тип планки крепления (<ласточкин хвост>, Пикатинни или Вивера), диаметр прицела (25.4 или 30 мм), диаметр объектива прицела (от него зависит, какой высоты будут <колечки> - низкие, средние или высокие) и <Eye Relief> прицела (расстояние от линзы окуляра до глаза стрелка).

Рис. 118. Сетки оптических прицелов

Рис. 119. Прицел Contender 4-16X40 RGB Glass Etched Rifle

Рис. 120. Прицел с установленным сверху дальномером на арбалете <Excalibur>

Коллиматорные прицелы для арбалетов не могут похвастаться таким же разнообразием, как оптические. Это, обычно, закрытые прицелы с диаметром линзы в 30-40 мм, кратностью 1х или 2х и тремя точками <Ред-Дот> в поле зрения для трёх дистанций (рис. 121).

Рис. 121. Коллиматорный прицел <Hawke> для арбалета

При положительных моментах - прицеливание двумя глазами, лёгкость выцеливания даже неопытными стрелками, коллиматорные прицелы имеют и ряд недостатков. Во-первых, это энергозависимость от батареек, без них прицел просто трубка со стёклами. Во-вторых, в случае с закрытым коллиматорным прицелом, корпус прицела достаточно прилично перекрывает обзор в целом и уменьшает светопропускание. Ну, и в-третьих, хочу отметить, что коллиматоры сделаны не для точной, а для быстрой стрельбы. Он хорош на охоте для быстрого вскидывания и выцеливания мишени. А вот для точной стрельбы или стрельбы на дальние дистанции, в силу конструктивных особенностей (<нулевая> кратность, малое фокусное расстояние, светящаяся марка, которая даже при регулировке яркости и толщины на большом расстоянии может быть больше самой цели), коллиматор не годится.
В общем-то, все типы прицелов для арбалетов имеют право на жизнь. Выбор индивидуально за каждым стрелком.

7. Аксессуары и приспособления для арбалетов.

В заключительной главе поговорим об аксессуарах и различных приспособлениях, необходимых арбалетчику или облегчающих ему жизнь.

7.1. Мишени и стрелоуловители.

В арбалетном и лучном спорте приняты разноцветные мишени, где от жёлтого яблока концентрически расходятся красный, затем синий круги (рис. 122). Естественно, никто не ограничивает стрелков-любителей в выборе любой формы и разpes_pes_pes_i_kot_i