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. [1] El arco compuesto fue desarrollado por primera vez en 1966 por Holless Wilbur Allen en North Kansas City, Missouri , y se le otorgó una patente en EE. UU. en 1969. Los arcos compuestos se utilizan ampliamente en la práctica de tiro y la 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 los arcos tradicionales, ya que se disipa menos energía en el movimiento de las palas. La construcción más avanzada y de mayor rigidez también mejora la precisión al reducir la sensibilidad del arco a los cambios de temperatura y humedad. En la literatura de principios del siglo XX, antes de la invención de los arcos compuestos, los arcos compuestos se describían como "compuestos". [2]
El soporte central de un arco para otros componentes (extremidades, miras, estabilizadores y carcajs) se llama elevador. Los elevadores están diseñados para ser lo más rígidos posible. El elevador 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 o, en ocasiones, de madera, y pueden soportar altas fuerzas de tracción y compresión. Las extremidades almacenan la energía cinética del arco; no se almacena energía en las poleas y los cables. Los pesos de tiro de los arcos compuestos para adultos oscilan entre 40 y 80 libras (18 y 36 kg), lo que puede generar 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 extremidad. La forma de la leva puede variar un poco entre los diferentes diseños de arco. Hay varios conceptos diferentes de uso de las levas para almacenar energía en las extremidades, y todos ellos entran en una categoría llamada excéntricas de arco . Los cuatro tipos más comunes de excéntricas de arco son leva simple, leva híbrida, leva doble y leva binaria . [3] Sin embargo, también hay otros diseños menos comunes, como la leva cuádruple y la con bisagra. Las levas a menudo se describen utilizando su clasificación de "desbloqueo". A medida que se gira una leva, la fuerza necesaria 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 "desbloqueo". Este valor se encuentra comúnmente entre el 65% y el 80% del peso máximo para los arcos compuestos de diseño reciente, aunque algunos arcos compuestos más antiguos proporcionaban un let-off de solo el 50% y algunos diseños recientes logran let-offs superiores al 90%. [4]
A medida que se tensa la cuerda, la leva gira y aplica fuerza para comprimir la pala. Inicialmente, el arquero tiene el lado "corto" de la leva, y el apalancamiento es una desventaja mecánica. Por lo tanto, se requiere un alto aporte de energía. Cuando se alcanza casi la tensión máxima, la leva ha girado hasta su extensión máxima, el arquero ha obtenido una ventaja mecánica y se necesita aplicar la menor cantidad de fuerza a la cuerda para mantener las palas dobladas. Esto se conoce como "destensar". El menor peso de sujeción permite al arquero mantener el arco completamente tensado y tomarse más tiempo para apuntar. Este destensado permite al arquero disparar con precisión un arco compuesto con una tensión máxima mucho mayor que otros arcos (ver a continuación).
Sin embargo, existen algunos arcos compuestos orientados a los jóvenes con pesos de tiro bajos que no tienen let-off y tienen una longitud de tiro máxima deliberadamente establecida más lejos de lo que la mayoría de los tiradores jóvenes alcanzarían. Esto hace que la función del arco sea muy similar a la de 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 de tiro del arco o usar un arco diferente para diferentes tiradores (o cambiar de arco a medida que el tirador envejece). Un ejemplo de este tipo de arco es el Genesis, que es un equipo estándar en el Programa Nacional de Tiro con Arco en las Escuelas de EE. UU .
Las cuerdas y cables de los arcos compuestos suelen estar fabricados con polietileno de alto módulo y están diseñados para tener una gran resistencia a la tracción y una capacidad de estiramiento mínima, de modo que el arco transfiera su energía a la flecha de la forma más eficiente y duradera posible. En los modelos anteriores de arcos compuestos, los cables solían estar hechos de acero recubierto de plástico.
La longitud de tiro estándar de la AMO (Organización de fabricantes y comerciantes de arco, el antiguo nombre del organismo ahora conocido como Asociación de Comercio de Arco) es la distancia desde la cuerda en tensión máxima hasta el punto más bajo de la empuñadura más 1,75 pulgadas (4,4 cm). [7] Debido a que la fuerza de tiro puede aumentar más o menos rápidamente, y nuevamente caer más o menos rápidamente cuando se acerca a la tensión máxima, los arcos de la misma fuerza de tiro máxima pueden almacenar diferentes cantidades de energía. Norbert Mullaney ha definido la relación entre la energía almacenada y la fuerza de tiro máxima (SE/PDF). Esta suele ser de alrededor de un pie-libra por libra-fuerza (3 julios por kilogramo-fuerza ), pero puede alcanzar 1,4 ft⋅lb/lbf (4,2 J/kgf).
La eficiencia 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 conoce como energía cinética . El producto de SE/PDF y la eficiencia puede llamarse factor de potencia. [ cita requerida ] Hay dos estándares de medición de esta cantidad: ATA y velocidad IBO. ATA se define como la velocidad inicial de una flecha de 350 granos (23 gramos) cuando se dispara desde un arco con un peso de tiro máximo de 70 ± 0,2 lbf (311,38 ± 0,89 N) y una longitud de tiro de 30 ± 0,25 pulgadas (76,20 ± 0,64 cm). 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 de tiro. Si bien muchos fabricantes miden las velocidades IBO utilizando un peso de tiro de 70 lbf (310 N) y una longitud de tiro de 30 pulgadas (76 cm), el estándar IBO permite un peso de tiro de hasta 80 ± 2 lbf (355,9 ± 8,9 N), y no especifica una longitud de tiro. [8] La velocidad IBO promedio para la mayoría de los arcos compuestos en el mercado ronda los 310-320 pies por segundo. [9]
La altura del soporte es la distancia desde el punto de pivote de la empuñadura hasta la cuerda en reposo. Normalmente, una altura de soporte más corta dará como resultado un mayor golpe de potencia, pero tiene el precio de un arco menos tolerante a los errores del tirador y con un golpe de cuerda más brusco.
Las flechas que se utilizan con los arcos compuestos no difieren significativamente de las que se utilizan con los arcos recurvos, ya que suelen ser de aleación de aluminio , fibra de carbono o un compuesto de los dos materiales. Las flechas de madera no se utilizan comúnmente en los arcos compuestos debido a su fragilidad. La mayoría de las flechas que se utilizan hoy en día son de fibra de carbono. Una distinción importante en cuanto a las flechas entre los arcos recurvos y los arcos compuestos es la del lomo de la flecha. Los arcos compuestos y los arcos recurvos de tiro al blanco con elevadores recortados completamente centrados tienden a ser muy indulgentes en lo que respecta a la selección del lomo. Los arcos compuestos modernos suelen estar equipados con flechas sustancialmente más rígidas que las que tendría un arco recurvo con una longitud de tiro y un peso de tiro equivalentes. Otra ventaja del elevador centrado es que la flecha no necesita doblarse alrededor del elevador (casi tanto o nada) durante el tiro. El ajuste fino se puede lograr mediante el ajuste del reposaflechas o el punto de nock 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 diferentes estilos, preferencias y atributos físicos de los arqueros.
La rigidez de la flecha (columna) es un parámetro importante para encontrar flechas que disparen con precisión desde cualquier arco en particular (ver paradoja del arquero ); la columna varía con la construcción y la longitud de la flecha.
Otra consideración importante es que la IBO (Organización Internacional de Caza con Arco) recomienda al menos 5 granos por libra (0,71 gramos por kilogramo) de fuerza de tiro como margen de seguridad. Esto significa que un arco que tira 60 libras (27 kg) necesitaría al menos una flecha con punta terminada de 300 granos (19 gramos). Disparar flechas más ligeras que esta pauta corre el riesgo de sufrir daños en el arco similares a los que se producen al disparar en seco, lo que a su vez puede provocar lesiones al arquero o a cualquier persona que se encuentre cerca. Disparar flechas demasiado ligeras también anula la mayoría de las garantías del fabricante. [10]
