弓箭

简单来说，弓是一根长而灵活的杖；一根较短的绳子系在五线谱的两端，使五线谱弯曲。箭是一根箭杆，靠近一端有羽毛状的叶片，有缺口，另一端有一个尖头。箭的缺口端靠在弓弦上，尖头刚好伸出弓身。一只手撑在弓上，另一只手握住弓弦，弓箭手拉回弓弦，将势能储存在弓箭中。当弓箭手释放弓弦时，势能转化为动能，传递给箭，突然迅速地向前推进。弓主要用于打猎和射击。

背景

考古学家认为，早在 5 万年前，猎人就使用弓箭。除澳大利亚外，世界各地的土著人民都使用过这种武器。除了狩猎和战争，在埃及、中国和印度的古代文化中，弓箭还被用于体育运动。

最初，弓是用任何有弹性的材料制成的，包括竹子和各种木材，弓弦是用动物肠道制成的。美洲原住民和亚洲弓箭制造商独立进行了一项重要创新，他们通过将动物肌腱（肌腱）粘在弓背（面向目标的一侧）来加固武器。复合弓（一种由三层或多层不同物质制成的弓）是在 4500 年前由中亚、北亚和西南亚的几种文化发明的。该技术包括用多达三层混合胶水的肌腱丝加固弓背，并用胶粘层动物角加固弓的正面（面向弓箭手的一侧）。北欧人使用不同的方法来加强弓；到第四世纪初 A.D. ，他们将边材背面粘合到心材表面（取自树木的无生命核心的致密木材）。

箭通常由木杆制成，尖端带有由硬木、骨头、角、燧石、青铜或（最终）钢制成的箭头。在印度，武器制造商对钢铁进行了广泛的试验，他们在公元前 3 世纪生产了全金属箭。 虽然当时他们很可能也制作了金属弓，但直到 17 世纪，钢弓才真正在印度流行起来。

射箭（使用弓箭射箭）是一种主要的战争手段（事实证明，标准弓通常优于机械辅助弩），直到 16 世纪后期火器变得实用。从那时起，狩猎和打靶成为射箭的主要活动。

从 1929 年到 1946 年，七名同时也是科学家或工程师的弓箭手使用高速摄影等技术研究了设备设计和材料的性能。他们在各种期刊上发表了他们的发现，并且在 1947 年，他们中的三人编辑了这些文章的集合，将这本书称为 射箭：技术方面。 这些弓箭动力学的实验和数学分析为自中世纪以来射箭设备设计的首次重大改进奠定了基础。二战后出现的创新包括使用塑料和玻璃纤维等新材料，以及将弓的握把部分修改为类似于手枪手柄。

设计

最基本的弓类型，称为长弓，由基本直的轴形成。额外的力量和稳定性是通过反曲弓获得的，它具有永久性的曲线，使弓的后背在每一端都呈凹形。复合弓可以获得更大的力量，这是一种机械辅助装置，将弓弦连接到滑轮系统而不是弓尖。

反曲弓由三部分组成——从刚性立管的两端伸出的两个灵活的弓腿。弓的总长度可能是 50-70 英寸（125-175 厘米）。立管长约 20 英寸（50 厘米），提供了一个舒适的手柄和一个壁架，箭在释放前放置在壁架上。弓臂可以永久地固定在立管上，也可以是可拆卸的，这样弓箭手可以将弓拆开以便于运输和存放，或者可以互换具有不同操作特性的弓箭。

原材料

当由一块木头制成时，弓可能会因潮湿而翘曲或在寒冷的天气中变脆。它还可以永久变形为弓上弦时获得的弯曲形状（弓弦连接到两端，弯曲弓）。发生这种情况时，弓的弹性会降低并失去动力。用玻璃纤维制作弓可以解决其中的一些问题，但性能特性有所降低。最好的结果是通过将各种木材、玻璃纤维或碳纤维层粘合在一起形成的复合材料获得的。弓常用的木材有红榆、枫木、雪松、竹子和异国情调的木材，如布宾加。

历史上，弓弦由肌腱、扭曲的生皮、内脏、大麻、亚麻或丝绸制成。今天，木制长弓的弦通常由亚麻线制成。复合弓可以用钢丝串起来。流行的反曲弓的弓弦通常是由涤纶制成，它的伸展度很小，而且耐磨。尼龙线缠绕在弓弦上，以在箭和弓箭手的手指在射击过程中接触弓弦的末端和中间加强它。

箭传统上由实心木杆制成，例如白蜡木、榆木、柳树、橡木、雪松或西特卡云杉。空心箭杆可由现代材料制成，例如铝、玻璃纤维、石墨或碳纤维。安装在靠近一端的轴上的羽毛（通常来自火鸡的翅膀）使箭在飞行过程中旋转，稳定其路径。由于更好的耐用性和防潮性，为此目的，由塑料或模制橡胶制成的叶片比天然羽毛更受欢迎。箭尾（带有凹槽以安装在弓弦周围的塑料件）连接到箭的后端。箭头在历史上由燧石、骨头、角、青铜或硬木制成，现在通常由钢制成。它们可能有两到六个突出的刀片，或者它们可能只是将轴带到圆形或尖端。

制造
过程

弓

以下段落描述了带有永久连接臂的反曲弓的构造。

• 1 将各种材料切成四肢各层的矩形。木层被染成所需的颜色。涂上胶水，并按正确顺序堆叠各层。
• 2 多层肢节安装在确定其最终曲率的模板上。当附着在模板上时，肢体在 180° F (80° C) 的烘箱中固化 6 小时。
• 3 立管由实心铝块制成，或由多层木板层压而成的块制成。在将块切割成其最终形状的基本轮廓后，将销子插入立管末端附近以允许连接四肢。

  典型的弓。为了形成弓弦环，可以将弦拼接或编织。

• 在支腿上钻了4个孔以匹配立管中销钉的位置，将支腿临时固定在立管上。接头打磨光滑后，从立管上取下四肢。
• 5 弓箭手（制弓师）使用模板标记要切割的四肢。使用电锯和砂光机，工匠将四肢的末端从原来的矩形形状逐渐变细并成形。四肢的末端被归档以在可以安装弓弦的地方形成凹槽。
• 6 弓箭手开始塑造立管，通过切割部分形成一个架子，箭可以放在上面，并提供一个瞄准窗。使用电锯、砂光机和手锉（木锉），弓箭手将立管塑造成握持舒适的形状。
• 7 将四肢连接到完成的立管上并粘合到位。最后成型是在肢体尖端上完成的。整个弓用手工打磨，然后用透明环氧树脂保护涂层完成。

  在弓制造过程中，弓腿安装在一个确定其最终曲率的形式上。当连接到模板上时，肢体在高温下固化，然后用销将立管连接到弓上。

弓弦

尽管可以使用制造的弓弦，但一些射箭爱好者更喜欢自己制作弓弦。

• 8 确定所需的线股数。这取决于所用线的强度和弓的拉力（强度）。这束线被分成三组，每组都涂上蜂蜡（可能添加了树脂）。然后通过将这些股线绞合和编织在一起而形成绳索。
• 9 形成足够的绳索后，将绳索的末端绕在周围并将其拼接或编织到正在被绳索的新部分中，从而形成一个环。当几乎达到弓弦所需的长度时，将弓弦悬挂在初始环上，同时将重物连接到自由端，从而对弓弦进行预拉伸。然后重新评估长度，并继续进行绳索直到达到所需的长度。形成另一个循环结束字符串。
• 将尼龙线缠绕在弓弦中心的 10 英寸（25 厘米）部分和每个末端环附近的 5 英寸（13 厘米）部分上，从而施加 10 个“服务”。由橡胶或塑料制成的称为箭尾点的加固物连接在箭头将安装在弦上的点上。

箭头

以下步骤描述了如何制作木箭。

• 11 选择“二乘四”（2 英寸 [5 厘米] 厚和 4 英寸 [10 厘米] 宽）合适的木材，确保木纹尽可能接近木材的长度木板。切割的部分比计划的箭头长度长约 3 英寸（7.5 厘米）。使用一把重刀或斧头，将木板从一侧劈开，形成一个真正沿着木纹延伸的边缘。
• 12 在开裂边缘之后，锯切略大于所需轴直径的方坯。如有必要，可以通过加热和弯曲来拉直坯料。

  箭头通常由木头制成，并涂有聚氨酯和油漆。修剪过的羽毛或塑料叶片以平行于轴、螺旋（与轴成对角线的直线）或螺旋（开始和结束平行的曲线）的图案粘在冠和箭尾之间的轴上到轴）。箭头安装在轴上。头部的形状取决于使用箭头的目的——目标射击或狩猎特定类型的动物。

• 13 坯料的每一面都经过刨削以确保其光滑度和直线度。然后将四个角刨掉以形成八角形杆。再次，拐角被刨掉。最后，将轴打磨成圆形销钉。
• 14 在箭杆的一端切出一个箭尾或槽。或者，轴的末端可以插入塑料箭尾。
• 15 轴涂有聚氨酯或清漆。箭头（标识箭头所有者或制造商的颜色带）应用于轴周围。
• 16 箭是通过将修剪过的羽毛或塑料叶片粘在冠部和箭尾之间的箭杆上而制成的。这些真正的或人造的羽毛可以平行于轴、螺旋状（与轴成对角线）或螺旋状（以平行于轴的起点和终点的曲线）应用。通常使用三根羽毛，当安装箭进行射击时，其中一根将直接背对弓。这叫做公鸡羽，另外两根叫做轴羽。
• 17 箭头安装在轴上。头部的形状取决于使用箭头的目的——目标射击或狩猎特定类型的动物。

未来

在 1930 年代开始的分析方法的基础上，现代研究人员正在改进描述弓性能的数学模型，以评估可能的设计变化。除了改变弓组件的尺寸和形状外，弓箭手还尝试使用新材料。例如，现在至少有一家制造商提供由复合泡沫（一种高强度、低密度材料，由环氧树脂和可铸造和加工的微玻璃珠组成）芯层制成的肢体。

一些弓箭手在弓上使用附件来提高性能，制造商正在开发越来越复杂的此类附件模型。例如，现在可以使用电子瞄准装置，它不仅可以帮助弓箭手将目标对准目标，还可以用作数字显示测距仪。新设计也正在开发用于安装在从弓背向外延伸的杆上的稳定器。这些稳定器由配重或液压阻尼装置（装在充满液体的圆柱体中的可移动配重）组成，它们通过在释放弓弦时吸收一些震动来帮助防止在射击过程中弓扭曲。