Arco compuesto

Un arco compuesto

Archer Erika Jones disparando un arco compuesto.

En el tiro con arco moderno, un arco compuesto es un arco que utiliza un sistema de palanca, generalmente de cables y poleas, para doblar las extremidades.

En general, los arcos compuestos son muy utilizados en prácticas de tiro y caza.

El sistema de polea/leva otorga al usuario una ventaja mecánica, por lo que las palas de un arco compuesto son mucho más rígidas que las de un arco recurvo o un arco largo. Esta rigidez hace que el arco compuesto sea más eficiente energéticamente que otros arcos, ya que se disipa menos energía en el movimiento de las extremidades. La construcción de mayor rigidez y tecnología también mejora la precisión al reducir la sensibilidad del arco a los cambios de temperatura y humedad.

El sistema de polea/leva también otorga un beneficio llamado "liberación". A medida que se retira la cuerda, las levas giran. Las levas son excéntricas en lugar de redondas, por lo que su radio efectivo cambia a medida que giran. Cada una de las dos levas de un arco compuesto presenta dos pistas: una pista interior que se conecta a la extremidad opuesta o a la leva opuesta a través de cables, y una pista exterior a través de la cual corre la cuerda del arco. A medida que se estira el arco, cambia la relación entre el desenrollado de la cuerda y la tensión del cable en relación con el peso de las extremidades y el apalancamiento de las levas. Mediante la manipulación de las formas de estas pistas de levas, se pueden crear diferentes perfiles de trazos. Un arco compuesto puede ser de tiro suave con una acumulación lenta hasta el peso máximo y un descenso gradual con un largo "valle" al final. También puede ser difícil de estirar con una acumulación muy rápida hasta el peso máximo de estirado, una meseta larga donde se mantiene el peso y una bajada rápida con un valle corto. La liberación en sí es el resultado de que los perfiles de leva hayan pasado por el centro y se acerquen a una condición muy similar a la de un bloqueo de leva. En algunos arcos compuestos, si se quitan los topes de tiro o los módulos de longitud de tiro, se bloquearán automáticamente en el tiro completo y requerirán equipo profesional para desbloquearlos de manera segura. Muchos arcos compuestos ofrecen un 70-85% de descarga una vez que se estiran por completo. Esto permite que el tirador se relaje y se concentre en el objetivo al que está disparando.

El arco compuesto fue desarrollado por primera vez en 1966 por Holless Wilbur Allen en North Kansas City, Missouri, y en 1969 se concedió una patente en los EE. UU. El arco compuesto se ha vuelto cada vez más popular. En los Estados Unidos, el compuesto es la forma dominante de arco.

En la literatura de principios del siglo XX, antes de la invención de los arcos compuestos, los arcos compuestos se describían como "compuestos". Este uso ahora está desactualizado.

Construcción

La montura central de un arco para otros componentes, como las extremidades, las miras, los estabilizadores y los carcajes, se denomina elevador. Los elevadores están diseñados para ser lo más rígidos posible. El cuerpo central de un arco compuesto generalmente está hecho de aluminio, aleación de magnesio o fibra de carbono y muchos están hechos de aleación de aluminio 7075.

Las extremidades están hechas de materiales compuestos a base de fibra de vidrio y son capaces de soportar grandes fuerzas de tracción y compresión. Las palas almacenan toda la energía del arco; no se almacena energía en las poleas ni en los cables. Los pesos de tracción de los arcos compuestos para adultos generalmente caen entre 40 y 80 libras (18 y 36 kg), lo que permite velocidades de flecha de 250 a 370 pies por segundo (76 a 113 m/s).

En la configuración más común, hay una leva o rueda al final de cada miembro. La forma de la leva puede variar algo entre los diferentes diseños de arco. Hay varios conceptos diferentes sobre el uso de las levas para almacenar energía en las extremidades, y todos se incluyen en una categoría denominada excéntricas de arco. Los cuatro tipos más comunes de excéntricas de proa son Single Cam, Hybrid Cam, Dual Cam y Binary Cam. Sin embargo, también hay otros diseños menos comunes, como Quad Cam y Hinged. Las cámaras a menudo se describen usando su "dejar salir" clasificación. A medida que se gira una leva, la fuerza requerida para mantener el arco en posición alcanza un pico y luego disminuye a medida que el arco se acerca a la extensión máxima (una posición conocida como 'la pared'). La diferencia porcentual entre la fuerza máxima encontrada durante el estiramiento y la fuerza requerida para mantener el arco en extensión completa es el "let-off". Este valor suele estar entre el 65 % y el 80 % del peso máximo para los arcos compuestos de diseño reciente, aunque algunos arcos compuestos más antiguos proporcionaron una atenuación de solo el 50 % y algunos diseños recientes logran atenuaciones superiores al 90 %.

La foto de la derecha muestra que el eje que une la extremidad a la leva está montado en el borde de la leva y no en el centro. A medida que se tira de la cuerda, la leva gira e imparte fuerza para comprimir la extremidad. Inicialmente, el arquero tiene el 'corto' lado de la leva, siendo el apalancamiento una desventaja mecánica. Por lo tanto, se requiere una entrada de alta energía. Cuando se alcanza el tiro casi completo, la leva ha girado en toda su extensión, el arquero ha obtenido una ventaja mecánica y se necesita aplicar la menor cantidad de fuerza a la cuerda para mantener las extremidades dobladas. Esto se conoce como "dejar salir". El peso de sujeción más bajo permite al arquero mantener el arco completamente estirado y tomar más tiempo para apuntar. Esta descarga le permite al arquero disparar con precisión un arco compuesto con un peso de tiro máximo mucho más alto que otros arcos (ver más abajo).

Sin embargo, hay algunos arcos compuestos orientados a los jóvenes con pesos de tiro bajos que no tienen descarga y tienen una longitud de tiro máxima establecida deliberadamente más lejos de lo que alcanzaría la mayoría de los tiradores jóvenes. Esto hace que el arco funcione de manera muy similar a un arco recurvo, con la longitud de tiro determinada por el punto de anclaje preferido del tirador. Esto elimina la necesidad de ajustar la longitud del tiro del arco o usar un arco diferente para diferentes tiradores (o cambiar los arcos a medida que el tirador envejece). Un ejemplo de este tipo de arco es el Génesis, que es un equipo estándar en el Programa Nacional de Tiro con Arco en las Escuelas de EE. UU.

Las cuerdas y los cables del arco compuesto normalmente están hechos de polietileno de alto módulo y están diseñados para tener una gran resistencia a la tracción y una elasticidad mínima, de modo que el arco transfiera su energía a la flecha de la manera más eficiente y duradera posible. En modelos anteriores de arcos compuestos, los cables solían estar hechos de acero recubierto de plástico.

Comparación con otros tipos de arcos

Ventajas técnicas

Albina Iniciar sesiónova en el compuesto individual femenino 3er lugar, 2013 Copa Mundial de tiro de FITA, París, Francia.

• La función de los sistemas de levas (conocidos como los 'eccéntricos') es maximizar el almacenamiento de energía a lo largo del ciclo del sorteo y proporcionar desvío al final del ciclo (sin tener peso al sorteo completo). Un arco recurvo tradicional tiene una curva de peso muy lineal, lo que significa que a medida que el arco se extrae, la fuerza de sorteo se vuelve más pesada con cada pulgada de sorteo (y más difícil en el dibujo completo). Por lo tanto, poca energía se almacena en la primera mitad del sorteo, y mucha más energía al final donde el peso del sorteo es más pesado. El arco compuesto funciona con un perfil de peso diferente, alcanzando su peso máximo dentro de las primeras pulgadas del sorteo, y permaneciendo más plana y constante hasta el final del ciclo donde las levas "dejar" y permiten un peso de retención reducido. Esta manipulación del peso máximo a lo largo del sorteo (completo por la forma elíptica de las cámaras que cambian el apalancamiento y la ventaja mecánica) es por qué los arcos compuestos almacenan más energía y disparan más rápido que un peso pico equivalente arco recurrente o arco largo.
• El diseño de las cámaras controla directamente la aceleración de la flecha. Lo que se denomina "cámara suave" acelerará la flecha más suavemente que una cámara "más dura". Los arqueros novatos suelen disparar una cámara suave mientras que un arquero más avanzado puede elegir utilizar una cámara más difícil para ganar velocidad. Los arcos se pueden tener con una variedad de cámaras, en un espectro completo de suave a duro.
• Algunos sistemas de polea usan una sola camilla en la parte inferior del arco y una rueda redonda de idler en la parte superior del arco en lugar de dos cámaras idénticas. Este diseño elimina la necesidad de un cable de control separado y en su lugar utiliza una única cadena larga que comienza en la cámara en la parte inferior del arco, viaja sobre la rueda en la parte superior, y de vuelta a la cámara inferior. Un cable de autobús separado conecta la cámara inferior a la extremidad superior.
• Cuando se dibuja un arco compuesto, las extremidades se tiran hacia el otro por los cables, a diferencia de un arco largo o recurrente donde las extremidades flexionan en la dirección de la cuerda del arco. Esta diferencia permite que los compuestos modernos tengan extremidades que están más cerca de horizontal en lugar de inclinadas. La configuración de la extremidad horizontal o "paralela" minimiza el retroceso y la vibración que siente el tirador cuando se libera la flecha, ya que las fuerzas que van hacia arriba en la extremidad superior y hacia abajo en la extremidad inferior se cancelan mutuamente.
• El sistema de polea generalmente incluirá algunos bloques cubiertos de goma que actúan como tapas de cajo. Estos proporcionan un "wall" sólido que el arquero puede dibujar contra. Estas paradas de sorteo se pueden ajustar para adaptarse a la longitud de cajón óptima del arquero, lo que ayuda al arquero a lograr un punto de anclaje consistente y una cantidad constante de fuerza impartida a la flecha en cada tiro, aumentando aún más la precisión.

Desventajas técnicas

• Un número relativamente mayor de partes móviles requiere mantenimiento adicional y crea más puntos de fracaso.
• El fuego seco es más probable para dañar o destruir un arco compuesto debido a la mayor cantidad de energía almacenada y liberada.
• A diferencia de los arcos tradicionales, la sustitución de la cadena o los cables o la realización de ajustes para dejar o dibujar longitud a menudo requieren una prensa de arco, una herramienta especializada utilizada para comprimir las extremidades, tomando tensión de los cables y la cadena.
• Dibujar un arco compuesto con los dedos aumenta la probabilidad de torcer el arco, y así desgarrar la cuerda de las cámaras. Por lo tanto, a menudo requiere el uso de una ayuda de liberación mecánica.
• Por lo general más pesado que las recurvas y los arcos largos.

Ventajas circunstanciales

• Los arqueros compuestos utilizan a menudo una ayuda de liberación mecánica para mantener y soltar la cadena. Esto se adhiere al arco cerca del punto donde la flecha se une, el punto de acoplamiento, y permite al arquero liberar la cuerda con un apretón de un gatillo o un ligero aumento de la tensión. El uso de una ayuda de liberación da una liberación más consistente que el uso de los dedos en la cuerda ya que minimiza la oscilación de la flecha que es inevitable cuando el arco se libera directamente de los dedos.
• En los torneos, las reglas de competición para los arqueros compuestos permiten arcos con un sistema de avistamiento, que consiste en una "miración alta" sostenida dentro de la proa que actúa como una vista trasera, sin embargo, las vistas delanteras adjuntas al auge son permitidos en otras clases. Algunas vistas frontales son magnificas y/o ajustables para objetivos a diferentes distancias. Algunas vistas tienen múltiples "pins" establecidos para objetivos a diferentes distancias.

Desventajas circunstanciales

• El peso de retención relativamente bajo de un arco compuesto en comparación con un arco recurrente hace que el compuesto sea más sensible a ciertas fallas de forma de disparo cuando el arquero está en pleno cajón. En particular, es más fácil para el arquero arquear (twist) el arco alrededor del eje vertical, lo que conduce a errores de izquierda derecha, y también una liberación pluida o arrebatada puede tener más efecto.

Especificaciones

La longitud de apertura estándar de la AMO (Organización de fabricantes y comerciantes de tiro con arco) es la distancia desde la cuerda en su máxima apertura hasta el punto más bajo de la empuñadura más 1,75 pulgadas (4,4 cm). Debido a que la fuerza de tracción puede aumentar más o menos rápidamente y volver a caer más o menos rápidamente cuando se acerca a la tracción máxima, los arcos de la misma fuerza de tracción máxima pueden almacenar diferentes cantidades de energía. Norbert Mullaney ha definido la relación entre la energía almacenada y la fuerza de tracción máxima (S.E./P.D.F.). Esto suele ser alrededor de un pie-libra por libra-fuerza (3 julios por kilogramo-fuerza), pero puede llegar a 1,4 ft⋅lb/lbf (4,2 J/kgf).

La eficacia de los arcos también varía. Normalmente, entre el 70 y el 85 % de la energía almacenada se transfiere a la flecha. Esta energía almacenada se conoce como energía potencial. Cuando se transfiere a la flecha, se denomina energía cinética. El producto de S.E./P.D.F. y la eficiencia se puede llamar el factor de potencia. Hay dos estándares de medición de esta cantidad: velocidad AMO e IBO. AMO se define como la velocidad inicial de una flecha de 35 gramos (540 granos) cuando se dispara desde un arco con un peso máximo de tracción de 270 N (61 libras-fuerza) y una longitud de tracción de 76 cm (30 pulgadas). La velocidad IBO se define como la velocidad inicial de una flecha con un peso de 5 granos (0,32 g) por libra de peso. La mayoría de los fabricantes miden las velocidades de los IBO utilizando un peso de tracción de 70 lbf (310 N) y una longitud de tracción de 30 in (76 cm).

La altura de la abrazadera es la distancia desde el punto de pivote de la empuñadura hasta la cuerda en reposo. Por lo general, una altura de abrazadera más corta dará como resultado un mayor golpe de potencia, pero tiene el precio de un arco que es menos indulgente con el error del tirador y tiene un golpe de cuerda más fuerte.

Flechas usadas

Las flechas que se usan con arcos compuestos no difieren significativamente de las que se usan con arcos recurvados, ya que suelen ser de aleación de aluminio, fibra de carbono o un compuesto de los dos materiales. Las flechas de madera no se usan comúnmente en arcos compuestos debido a su fragilidad. La mayoría de las flechas que se usan hoy en día son de fibra de carbono. Una distinción importante en cuanto a la flecha entre los arcos recurvados y los arcos compuestos es la de la columna vertebral de la flecha. Los arcos compuestos y los arcos recurvados de destino con bandas recortadas completamente en el centro tienden a ser muy indulgentes con respecto a la selección de la columna vertebral. Los arcos compuestos modernos suelen estar equipados con flechas sustancialmente más rígidas que un arco recurvo equivalente de longitud y peso de tracción. Otra ventaja de la columna de tiro central es que la flecha no necesita doblarse alrededor de la columna (casi tanto o nada) durante el tiro. El ajuste fino se puede lograr mediante el ajuste del apoyo de la flecha o el punto de enclavamiento en la cuerda, en lugar de cambiar la longitud de la flecha y el peso de la punta.

Los fabricantes producen ejes de flecha con diferentes pesos, diferentes espinas (rigidez) y diferentes longitudes en el mismo modelo de eje para adaptarse a diferentes pesos y longitudes de tiro, adaptados a los arqueros. diferentes estilos, preferencias y atributos físicos.

La rigidez de la flecha (espina dorsal) es un parámetro importante para encontrar flechas que se disparen con precisión desde cualquier arco en particular (ver la paradoja de Archer), la espina varía tanto con la construcción como con la longitud de la flecha.

Otra consideración importante es que la IBO (International Bowhunter Organisation) recomienda al menos 5 granos por libra (0,71 gramos por kilogramo) de peso de tracción como amortiguador de seguridad. Esto significa que un arco que tira 60 libras (27 kg) necesitaría al menos una flecha de 300 granos (19 gramos) terminada con punta. Disparar flechas más ligeras que esta pauta corre el riesgo de dañar el arco de forma similar a la que causa el tiro en seco, lo que a su vez puede causar lesiones al arquero o a cualquier persona que se encuentre cerca. Disparar flechas que son demasiado ligeras también anula la mayoría de las garantías del fabricante.