Стрелы — боеприпасы для стрельбы из лука и арбалета. Стрела для арбалета называется болт.

История

В простейшем случае древко стрелы изготавливалось из цельного куска дерева. В лесу срубалась подходящей длины и толщины ветка, которую затем для выпрямления пропаривали и оставляли высыхать внутри полой кости. Но и это не давало стойкого эффекта — древко постепенно снова изгибалось. Особо длительному хранению простые стрелы не подлежали.

Лучшие стрелы получались склеиванием вдоль четырёх палочек с разным направлением волокон. Только такие так называемые «калёные» стрелы при хранении не деформировались десятилетиями. Хорошим качеством обладали также стрелы из бамбука. Но пригодным оказывался только каждый сотый росток.

Предпочтительной, как с точки зрения точности попадания, так и с точки зрения пробивной силы, была гранёная форма наконечника, — в виде узкой пирамиды. Скифы первыми стали отливать гранёные наконечники из бронзы.

Листовидные, а особенно треугольные с заусенцами, наконечники, однако, на протяжении всей эпохи использования лука не сдавали своих позиций, так как наносили существенно более тяжёлую рану и плохо извлекались из неё.

Наконец, довольно часто применялись «срезни» — стрелы с плоским, похожим на долото наконечником. Пробивная сила теоретически у них была хуже, чем у стрел с гранёным наконечником, но на практике такой наконечник обладал противорикошетными свойствами. Пробивная сила «срезней» существенно меньше падала при отклонении от нормали при попадании.

Даже в период Средневековья стрелы были товаром массового производства, ибо расходовались в огромном количестве, а повторно чаще всего не использовались — хотя после боя, а иногда даже во время него, целые стрелы стремились собрать. Поэтому для изготовления наконечников применялись довольно дешёвые материалы, обработанные без особой тщательности. В эпоху камня и бронзы материалом для изготовления наконечника стрелы за редким исключением служила кость. В Западной Европе же костяные наконечники стрел перестали использоваться только в XIII веке.

При переходе к железной индустрии наконечники стрел оставались изделиями массового производства и низкого качества.

Несмотря на это, стрела, пригодная для дальней и точной стрельбы, была довольно технологичным изделием, её изготовление требовало мало материала (относительно мало — на наконечник тяжёлой стрелы уходило до 45 г железа), но много труда. Ручной труд в средневековье широко применялся, но сделать высококачественную стрелу в походе лучник собственными силами не мог.

Кроме обычных, использовались ещё и зажигательные стрелы — с пучком горящей пакли. Летели такие стрелы из хороших луков примерно на 100 метров, то есть на дистанцию, в полтора-два раза меньшую, чем у обычных, так как пакля сильно увеличивала лобовое сопротивление.

Из соображений минимизации лобового сопротивления, тяжёлые стрелы, от которых не требовалось большой точности, часто изготавливались неоперёнными.

При раскопках были найдены наконечники стрел с цилиндрическими стабилизаторами, которые во время полёта кроме стабилизации издавали звук подобно свистку, что оказывало дополнительный психологический эффект. Позже подобные решётчатые стабилизаторы стали применять в ракетостроении.

Настоящее время

Все современные стрелы делятся на две очень сильно различающиеся группы — спортивно-охотничьи и традиционные.

Спортивно-охотничьи стрелы

Все спортивно-охотничьи стрелы являются составными. Стрела состоит из следующих частей:

• Наконечник. Бывают спортивные и охотничьи наконечники. Первые это просто пулеподобные обтекатели, которые служат для улучшения аэродинамических качеств стрелы и для того, чтобы стрела легко втыкалась и извлекалась из мишени. Целью вторых является нанесение максимального урона жертве, потому они выполняются из нескольких острых лезвий. Все наконечники делаются из твёрдой стали. Спортивные наконечники выпускаются комплектами с одинаковым весом как правило с возможностью изменения веса наконечника кратно 10 гранам.
• Древко. Древко это тело стрелы. Древко современной стрелы изготавливается в виде трубки. К ней с одного конца крепится наконечник, с другого задник. Трубка делается из алюминия, карбона, металло-карбона или Фибергласса. Трубки выбираются по длине, толщине, жёсткости и удельному весу. Для стрельбы на длинных дистанциях используются тонкие трубки из-за лучших аэродинамических качеств, а для спортивной стрельбы на коротких дистанциях и охоты — толстые, из-за того что большая трубка имеет большую вероятность «зацепить» круг на мишени с большим количеством очков и из-за большей прочности. Большинство трубок имеет фиксированный диаметр по всей своей длине, но самые эффективные и дорогие спортивные трубки имеют бочкообразную форму из-за лучшей аэродинамики. Правда, бочкообразные трубки значительно сложнее в подборе, а потому используются только высококвалифицированными спортсменами и вообще не используются охотниками.
• Хвостовик — маленький пластиковый оконечник стрелы. Он удерживает стрелу на тетиве во время натяжения. Для предотвращения уничтожение дорогой трубки, если одна стрела попала в другую на одной мишени используют вставки-переходники или вставки муфты (nock insert).
• Оперение. Оперение состоит из 3 перьев, наклеиваемых по кругу в конце трубки, чтобы стабилизировать стрелу в полете. На лучные стрелы оперение клеится с правым винтом. Другой задачей оперения является различимость стрелы, каждый лучник выбирает для себя собственную расцветку оперения, часто выбирая самые пёстрые сочетания. Благодаря этому если в одну мишень стреляют несколько стрелков, что бывает достаточно часто на соревнованиях, стрелы разных участников можно легко различить. Обязательным на любом соревновании является подписывать древки стрел, так как оперение может отлететь при выстреле или остаться в мишени.

Современные производители выпускают специализированное ПО для подбора компонентов стрелы по длине, типу и силе лука, весу наконечника. Затем компоненты стрелы склеиваются с помощью термоклея. Готовые покупные стрелы используются только для простых моделей арбалета или для совсем уж «зелёных» новичков в луке. По традиции охотничьи стрелы, выпускаемые американскими изготовителями, состоят их трубки с уже установленным хвостовиком.

Традиционные стрелы

Эти стрелы предназначены для стрельбы из обычного лука и делаются из дерева с железным, реже стальным, наконечником. Для оперения обычно используется перо дикой птицы, как правило совы. Но последнее время от этого отошли под давлением защитников дикой природы, хотя для того чтобы у птицы «забрать» несколько перьев, её не требуется убивать.

Выбор и подгонка стрел

Для каждого лучника очень важна подгонка стрел. Они должны удовлетворять очень многим индивидуальным качествам, в первую очередь длине рук. Арбалеты не так требовательны к индивидуальному подбору стрел. Также все стрелы одного комплекта должны быть строго одинаковы, а потому их выверяют до миллиметров и миллиграммов.

Для того, чтобы определить длину стрелы, стрелку следует встать по стойке «смирно». Затем повернуть голову налево, слегка приподняв подбородок. Потом поднять левую руку и вытянуть её в левую сторону. Расстояние от подбородка до кончика большого пальца и будет требуемой длиной стрелы, если стрельба ведётся от подбородка. В древности это расстояние у коронованных особ считалось эталонной мерой длины, в частности именно такое происхождение имеет ярд.

После выбора длины на трубки устанавливают наконечники и хвостовики, наклеивают оперение. На одну стрелу из комплекта оперение не наклеивается, она называется подгоночной (голой) и служит для эталонных целей в подгонке лука. Подгоночную стрелу утяжеляют в районе хвоста, чтобы компенсировать вес оперения. Грубая подстройка выполняется по подгоночной стреле, с тем чтобы подгоночная стрела и оперенные стрелы летели вместе и наиболее кучно.

Баллистика стрелы

Интересно поведение стрелы для олимпийского лука в полёте. (Здесь и далее рассматривается поведение от выстрела правши, для левши все эффекты зеркально противоположны.) Дело в том, что при выстреле из него стрела «смотрит» не вперёд в мишень, а немного влево. В момент выстрела, когда тетива скатывается по пальцам, она получает поперечный вращательный момент, и хвост немного смещается внутрь к стрелку. Сильный удар тетивы в начале выстрела только усиливает такой нежелательный эффект. В результате даже очень жёсткая карбоновая стрела начинается выгибаться как змея. Для гашения этого эффекта служит специальное устройство — плунжер, который представляет собой небольшую пружину, закреплённую на рукоятке и направленную внутрь. Оперение стрелы тоже снижает этот эффект, закручивая стрелу вдоль оси полёта, что снижает относительную величину поперечного вращательного момента по отношению к продольному и стабилизирует полёт.

Этих отрицательных качеств в значительной мере лишены блочные луки и арбалеты, из-за того что спуск производится за счёт спускового механизма, а не с руки, используются центральное расположение стрелы.

Скорость лучной стрелы варьируется от 50 до 100 м/с, арбалетная может достигать скоростей 150 м/с. Скорость стрелы зависит от её веса, натяжения лука, внутренней баллистики. При выстреле под углом в 45 градусов к горизонту стрела сначала теряет скорость при подъёме и из-за сопротивления воздуха. В начале спуска возникает баланс между сопротивлением воздуха и силой тяжести, после этого стрела начинает ускоряться. Это происходит из-за того, что оперение и длинная трубка создают эффект планирования. Пуля и болт таким эффектом не обладают из-за отсутствия оперения и меньших размеров.

Серьёзным минусом таких аэродинамических качеств является сильная подверженность негативному влиянию атмосферных явлений, как то: ветер, дождь, град. Сильный порыв ветра может унести стрелу далеко мимо мишени.

Несмотря на широко распространённое заблуждение, энергия стрелы от веса стрелы зависит очень мало, а определяется в первую очередь натяжением лука и продольной жёсткостью стрелы. При фиксированном натяжении более лёгкие стрелы будут лететь быстрее и потому импульс, передаваемый ими в цель, остаётся постоянным. Продольная жёсткость определяет долю полного импульса стрелы, переданного цели, и чем выше жёсткость, тем большая часть полного импульса будет затрачена на пробитие мишени, а не на деформацию самой стрелы.

В полете стрела совершает поперечные колебания с частотой от 50 до 100 Гц. Характерное шипение в основном идет от оперения.

Литература

• Коробейников А. В., Митюков Н. В. Баллистика стрел по данным археологии: введение в проблемную область.
• Ю. Худяков. О символике стрел кочевников Центральной Азии // Этнографическое обозрение. № 1, 2004, с. 102—111

Ссылки

• Луки и стрелы (компилятивное исследование)

См. также

• Лук (оружие)
• Стрелка
• Флешетта