如何衡量弓的性能？

野人

判断一张弓性能优劣的主要指标有两个，一个是储能，另一个是能量转化效率。所谓储能，具体地说，就是弓储存能量的能力。能量的单位是焦耳（J），也就是牛顿乘以米（N*m），弓的储能自然也是以焦耳为单位。
弓上储存的能量，来自人手在拉弓过程所做的功，即拉力乘以距离（F*s）。而拉弓过程中的拉力是不断变大的，要计算人所做的功，就需要测量出弓的拉力曲线。如下图所示，拉力曲线的横坐标是距离，纵坐标是施加在弓上的拉力，那么对曲线进行积分，就能得到弓所储存的能量。也就是说，这条曲线之下，横坐标轴之上的面积大小，体现的就是弓体储能的多少。

这里我们拿一张德国Bear Paw的Sir Henry木棍长弓（42磅）和一张汉弓社的羚羊3（也是42磅）作为例子，来进行一个简单的对比。上图中的蓝线是Sir Henry长弓的拉力曲线，这是木棍长弓的典型拉力曲线，基本上是直的，到了29英寸之后略有上扬，但也不太明显。而红线是汉弓社羚羊3的拉力曲线，弓拉开之后拉力有一段快速上升的过程，弦和握把距离为10英寸时拉力已经增加到14磅；随后增长平缓下来，一直到29英寸左右又出现了一个拐点，拉力又开始快速上升。对比这两条曲线，很明显，如果同样把拉距定在28英寸（此时两张弓的拉力同为42磅），则羚羊的储能显然大于Sir Henry长弓的储能。

具体地说，在28英寸下，Sir Henry长弓的储能是49.3J，羚羊3的储能是53.5J，也就是说28英寸拉距，相同拉力下，羚羊的储能比英国长弓高8.5%。更多的储能，意味着弓有可能把更多的能量转移到箭上面去，也就是说箭的速度就应该会更快。显然一样的拉力下，储能越多越好。

拉力曲线决定了弓的储能，同时也与弓的拉感相关。有的弓友喜欢凭感觉说一张弓的拉感“柔和”或者“僵硬”之类，这都是很主观的感觉。通常什么样的弓会比较“柔和”呢？显然拉力随着拉距增加比较缓慢的弓，拉感会比较柔和，而储能较高的反曲弓，因为前段拉力增加较快，就会比较“僵硬”。从储能的角度看，拉感柔和不见得比拉感僵硬好。


说完了储能，再来看看能量转化效率。所谓能量转化效率，就是弓把弓臂上储存的能量转化为箭的动能的能力，具体地说就是用箭离弓时的动能除以弓的储能，得到的数值是一个百分数。一张高性能的弓，要能够把尽可能多的能量转化到箭上面去。值得注意的是，能量转化效率与储能是两个不相关的参数，但是经常有弓友把两者混淆起来。希望通过下面的例子能让大家明白。

我们接着拿那张50磅的Sir Henry长弓和50磅的羚羊3来说事儿。我们把测试拉距同样定为28英寸，同样使用Gold Tip的木纹碳箭（重26克），我们实测的箭速是Sir Henry为141fps，羚羊3是182fps。

我们来算一下箭的动能：141 fps = 43.0 m/s，动能为1/2mv^2 = 24.0 J

前面说到，Sir Henry长弓的储能为43.9J，那么它用26克的箭的能量转化效率就是24.0/43.9 = 54.8%。

只有一半多一点的能量被传递到箭上面去了，那么剩下的能量去哪儿了呢？毫无疑问，剩下的能量全部转化为弓和持弓手的振动了。用英长射碳箭就是这样的感觉：振动巨大，几乎要脱手！这个感觉是有数据支持的。

那么羚羊3呢？通过一样的方法，我们可以算出，羚羊3射出的箭，动能是40.0J，能量转化效率是40.0/53.5 = 74.9%。这个能量转化效率比英长高得多（高出了30个百分点），因此持弓手所感觉到的振动也要小得多。

那么是不是英长就一无是处了呢？当然不是，让我们换用重一点的箭来试试。接下来的测试采用44克的竹箭，测得英长的箭速是121fps，羚羊3的箭速是145.9fps，计算出来英长的转化效率是68.2%，而羚羊3的效率是81.5%。我们看到这两张弓的效率都提高了，其中英长搞了13.6个百分点，而羚羊3只提高了6.6个百分点。两者的效率变得接近了。如果我们把这个实验继续做下去，换用更重的箭，我们会发现英长的效率会更加接近羚羊3的效率。

那么能量转化效率与什么因素有关呢？最根本的影响因素，就是弓臂的自重。当弓臂自重比较大时，弓臂在回弹过程中会通过动能的形式带走更多的能量，最终转化为弓体的振动。当箭重加大时，弓臂自重与箭重之间的比值减小，弓臂所带走的动能相应减少，因此效率就会提高。

在战场上，箭不止要射得准，更要有足够的穿透力，以杀伤身着重甲的敌人。在这个战术目标下，重箭比轻箭有优势。紫杉长弓简单易造，在英国的潮湿气候中相当稳定（如果用角弓估计十有八九都开胶了），采用重箭时又可以避开它效率不高的缺点，因此对英国人来说确实是个不错的选择。

以上两点就是衡量弓的性能的最基本参数，希望对弓友们有用。

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