Errechnung der Armbrust-Aussenballistik ?

[Theudebald]

Was mich noch interessiert :

kann anhand der bekannten Daten

E0 = 40 J und Bolzenmasse 0,04 Kg annähernd die Flugbahnüberhöhung im Bereich von 0-50 Metern ermittelt werden ?

Gruß Theudebald

[Rutzi]

Das ist, ohne Luftwiderstand, relativ simpel.
Nach meiner Formelsammlung sieht das so aus:

y= -g/2v² * x²

Y: höhe des Bolzen relativ zum Abschusspunkt
g: Erdbeschleunigung
v: Bolzengeschwindigkeit
x: vom Bolzen zurückgelegte Strecke

Das ganze gilt bei einem waagerechten Schuss.

Allerdings dürfte der Luftwiderstand sich doch sehr auswirken, den kannst du, nach meinem Wissen, nicht berechnen sondern nur in einem Windkanal bestimmen.

[Theudebald]

@Rutzi

Danke für die Formel !

Das wäre also im Vacuum so ?

Die Ist-Flugbahn wird demnächst - sobald
Feldversuche ohne Durchrosten des Bogens
möglich sind -geliefert.

Gruß Theudebald

[Rutzi]

Wenn mich meine Formelsammlung nicht belügt könntest du die auf den Bolzen wirkende, durch die Luftreibung verursachte, Kraft so berechnen:

F = 0.5*Cw*Q*v²*A

Cw: Widerstandsbeiwert
Q: Dichte des strömenden Stoffes (Luft: 1.29 kg/m³ müsstes du aber in g/cm³ umrechen)
V: Strömungsgeschwindigkeit senkrecht zur durchströmten Fläche A
A: Querschnittsfläche des umströmten Körpers

Mit der Kraft könntest du dann die momentane Änderung der Geschwindigkeit ausrechnen:

a = F/m

das Problem ist nur der Cw Wert...du kommst nicht ab Windkanal vorbei

[Theudebald]

@Rutzi

Windkanal -ich wüsste nicht wohin !

Wir vergleichen die Istflugbahn mit der Vacuum-
Flugbahn vielleicht ist eine Rückrechnung auf
den cw-Wert möglich !

Gruß Theudebald

[schiefa]

Original geschrieben von Rutzi

Q: Dichte des strömenden Stoffes (Luft: 1.29 kg/m³ müsstes du aber in g/cm³ umrechen)

Warum willst Du die schöne SI-Einheit kg/m³ umrechnen? Wenn Du "Newton" als Ergebnis haben willst, ist das schon die richtige Einheit.

Das Problem bei Pfeilen ist, das die Stirnfläche nur einen geringen Anteil am Gesamtwiderstand hat. das meiste kommt davon, das die Achse nicht immer genau in Geschwindigkeitsrichtung steht. Der kurze Armbrustbolzen ist hier aber besser.
Bei 50m sollte die Formel auch ohne Luftwiderstand grob hinkommen.

Andreas

[Theudebald]

laut einem Fachbuch von Günter Wetzler hat
ein Bolzen mit 30 gramm und einer Abschussenergie
von 80 Joule auf 40 Meter Einschußentfernung
eine Flugbahnhöhe von ca. 50 cm.

Da werde ich bei 50 gramm schon mit einem Meter rechnen müssen.

[Wurzelpeter]

Hallöchen!

Also ein Meter klingt doch ganz sinnvoll, oder?

Willst du den Wert einfach nur aus Interesse wissen oder planst du schon irgendeinen neuen Versuch?


Und was den Windwiderstand betrifft, mach dir da mal keinen Kopf. Der Bolzen ist von sich aus schon recht schnittig und bringt auf sein kleines Volumen recht viel Masse mit. Interessant wird das erst, wenn du an die Maximalreichweite gehst. Sozusagen Cloudschießen mit einer Armbrust...
Nuja, dann viel Spaß beim Bolzen suchen!

Steffen

[schiefa]

Original geschrieben von Theudebald

laut einem Fachbuch von Günter Wetzler hat
ein Bolzen mit 30 gramm und einer Abschussenergie
von 80 Joule auf 40 Meter Einschußentfernung
eine Flugbahnhöhe von ca. 50 cm.

Der Bolzen ist aber mit 73m/s sehr schnell unterwegs - wohl kein Stahlbogen.
Du musst mit dem 3-4 fachen rechnen.
Ist das Buch von Wetzler empfehlenswert?
Wie Ausführlich ist der historische Teil?

Andreas

[Theudebald]

@Andreas

Der historische Teil beschränkt leider sich auf ein paar Seiten .
Es geht eigentlich erst mit der Vogelarmbrust ins
Detail.
Matcharmbrusten und Feldarmbrusten werden ausführlicher behandelt.
Meine Frage zur Streuung wurde nicht beantwortet.
Eigentlich ein Buch für den Sportschützen.

@Wurzelpeter

Willst du den Wert einfach nur aus Interesse wissen oder planst du schon irgendeinen neuen Versuch?

Ja - ich möchte die Streuung auf 40-50 Meter ermitteln ,dazu bedarf es aber der
fast fertigestellten Zielvorrichtung
und absoluter Windstille.
Ich möchte auch wissen welchen Bogen
der Bolzen beschreibt !
Auch die Weitschußtests muß ich wiederholen
zumal die Reibung der Sehne wesentlich reduziert wurde.

Gruß Werner

[Wurzelpeter]

Stimmt ja, da war ja noch was. Das mit der Streuung hatte ich schonwieder vergessen.
Wenn du's perfekt windstill haben möchtest, müsstest du wahrscheinlich in eine Halle gehen. Was vielleicht auch ginge, ist der Gang von einem entsprechend langen Gebäude. Nur sollte da natürlich keiner wohnen und plötzlich mal die Tür aufmachen... :-( Ich könnte hier gleich in den Keller vom Nachbarhaus gehen, aber das ist bei dir wahrscheinlich nicht so einfach.
So, und jetzt nochmal zur Bahnhöhe:

Die Wurfweite ist: s = (v² * sin(2Alpha)) / g

und die Wurfhöhe: h = (v² * sin² (Alpha)) / 2g

Die Geschwindigkeit war rund 45m/s. Das in die erste Formel eingesetzt (und natürlich die 50m Weite) ergibt einen Abschusswinkel von... *rechne*
hui, gerade mal 7,1°. Damit ergibt sich für deine Steighöhe ein Wert von 1,56 Metern.

Also rein theoretisch triffst du mit 7,1 Grad Überhöhung genau die Scheibe (vorrausgesetzt du bist auf gleicher Höhe wie diese). Mit Wind wird es wahrscheinlich die untere Kante der Scheibe sein.
Letztendlich ist der Wind eigentlich egal. Du müsstest die AB nur so einspannen, dass sie nicht verwackelt und mit identischen Bolzen schießen. Solange der Wind gleichmäßig aus einer konstanten Richtung weht, beeinflusst das deine Streuung ja nicht.
Oki, hab ich genug geschrieben.

Steffen

[Theudebald]

@Wurzelpeter

Danke für Deine Berechnung !
Ich meine ohne Anstellwinkel auszukommen, weil-
und das haben die Alten sich damals so gedacht - der Bolzen durch die höhere Bolzenauflage vorn
schon bei waagrechter Armbrust nach oben geleitet wird.
Mal sehen was in Realität da rauskommt .

Gruß Werner

[Rutzi]

Hast du schon mal dran gedacht mit Kugeln zu schießen? Ich meine irgendwo mal was über Armbrüste gelesen zu haben mit denen metall oder stein Kugeln verschossen wurden.

[Theudebald]

@Rutzi

falls Du mich gemeint hast !

Aus dem Abfall meines zweiten Stahlbogens könnte
man ohne weiteres den von Dir angesprochenen
Kugelschnepper oder Ballester bauen.

Es fehlt mir bislang noch an der Motivation für
so eine aufwändige Schleuder.

Gruß Werner

[Theudebald]

Ich meine ohne Anstellwinkel auszukommen, weil-

Hab heute nochmal die Wurfweite getestet.
Beim Filmen des Schusses von der Seite ,sieht man,daß die Ablenkung des Bolzens durch die erhöhte vordere Bolzenführung nicht so stark wie angenommen ist .
Das sind höchstens 5°bezogen auf die Knochenschiene.

Die Sehne steht im Ruhezustand noch nicht unter voller Spannung(etwas zu lang),da geht einiges an Energie durch den verschenkten Auszug verloren.

Trotzdem

40 gramm 140 Meter
30 gramm 160 Meter

das wird noch optimiert !

Gruß Theudebald