En el tiro con arco , la forma del arco suele tomarse como vista lateral. Es el producto de la compleja relación de tensiones de los materiales , diseñada por el arquero. Esta forma, considerando las extremidades, está diseñada para tener en cuenta los materiales de construcción, el rendimiento requerido y el uso previsto del arco.
Existen muchos tipos diferentes de formas de arco. Sin embargo, la mayoría se dividen en tres categorías principales: recto, recurvado y compuesto . Los arcos rectos y recurvados se consideran arcos tradicionales. Si una pala es "recta", su longitud efectiva permanece igual a medida que el arco está tensado. Es decir, la cuerda va directamente a la muesca en la posición encordada (apuntalada). Los materiales deben soportar estas tensiones, almacenar la energía y devolverla rápidamente de manera eficiente. Muchos arcos, especialmente los arcos tradicionales , se fabrican aproximadamente rectos en el perfil de vista lateral. Los arcos largos utilizados por los arqueros ingleses en la Edad Media en batallas como Crecy y Agincourt eran arcos de pala recta. Un arco recurvo tiene puntas que se curvan hacia afuera del arquero cuando el arco está encordado. Según una definición, la diferencia entre un arco recurvo y otros arcos es que la cuerda toca una sección de la pala cuando el arco está encordado. Los arcos recurvos fabricados con materiales compuestos fueron utilizados, entre otros grupos, por los persas , partos , escitas , hicsos , magiares , búlgaros , hunos , turcos , mongoles y chinos .
Si una pala está "recta", su longitud efectiva permanece igual cuando el arco está tensado. Es decir, la cuerda va directamente al nock en la posición encordada (apuntalada). Cuando la pala está recurvada (la punta de la pala está alejada del arquero), la cuerda toca la pala antes de llegar al nock. La longitud efectiva de la pala, cuando comienza la tensión, es por lo tanto más corta. Sin embargo, cuando el arco está tensado, la recurvación se "desenrolla", la pala se vuelve efectivamente más larga y la ventaja mecánica del arquero aumenta. En contrapartida, se acumulan tensiones en los materiales de las palas. La parte inferior del arco (más cercana al arquero) está en compresión, la parte posterior (más alejada del arquero) está en tensión y la línea entre ambas está en cizallamiento.
Los materiales deben soportar estas tensiones, almacenar la energía y devolverla rápidamente de manera eficiente. La cantidad de energía almacenada está determinada por las tensiones soportadas y la forma de la pala, desde la posición sin tensar hasta la posición encordada (considerada como pretensada), y luego deformada aún más hasta la posición de tensión completa a medida que la flecha recurvada se desenrolla. Estos principios básicos de cambio de ventaja mecánica, para almacenar más energía de manera eficiente y entregarla para acelerar la flecha, se comprendían claramente en la antigüedad, como lo demuestran los ejemplos que siguen.
Muchos arcos, especialmente los tradicionales , se fabrican de forma aproximadamente recta en el perfil de vista lateral. Generalmente se los denomina rectos, a pesar de las pequeñas curvas de la madera natural y la "formación" o curvatura que adquiere un arco de madera después de su uso. Cuando el arquero comienza a tensar, la ventaja mecánica está en su punto máximo y las palas del arco solo están pretensadas hasta la posición encordada; por lo tanto, la fuerza de tiro es mínima. Sin embargo, la fuerza de tiro aumenta rápidamente porque la ventaja mecánica se reduce (considere que la cuerda tira cada vez más directamente de las palas) y las tensiones se acumulan en las palas. En consecuencia, la fuerza de tiro se "apila" (aumenta muy rápidamente). Al soltar, ocurre lo contrario, la flecha se acelera con la fuerza máxima y esta fuerza disminuye rápidamente. Por lo tanto, la flecha debe ser lo suficientemente resistente para soportar dicha aceleración y, como la cuerda puede desacelerarse, es posible que la flecha se salga de la cuerda prematuramente, lo que es ineficiente.
Los arcos largos que utilizaban los arqueros ingleses en la Edad Media en batallas como las de Crecy y Agincourt eran arcos de extremidades rectas, generalmente hechos de tejo y con pesos de tiro pesados, que se usaban en masa. Las flechas también eran largas y pesadas.
Un arco recurvo tiene puntas que se curvan hacia afuera del arquero cuando el arco no está encordado. Por definición, la diferencia entre un arco recurvo y otros arcos es que la cuerda toca una sección de la extremidad cuando el arco está encordado. Un arco recurvo almacena más energía y la entrega de manera más eficiente que un arco equivalente de extremidades rectas, lo que le da una mayor cantidad de energía y velocidad a la flecha. Un arco recurvo permitirá un arco más corto que el arco simple de extremidades rectas para una energía de flecha determinada y esta forma a menudo era preferida por los arqueros en entornos donde las armas largas podían ser engorrosas, como en terrenos con matorrales y bosques, o mientras se monta a caballo .
Las extremidades curvadas también ejercen una mayor presión sobre los materiales utilizados para fabricar el arco y pueden hacer más ruido al disparar. Las curvaturas extremas hacen que el arco sea inestable al encordarlo. Un arco recurvado sin encordar puede tener una forma confusa y muchas armas de los nativos americanos , cuando se separaron de sus dueños y culturas originales, se encordaron incorrectamente al revés y se destruyeron cuando se intentó dispararlas. [1]
La frase sin calificativos "arco recurvo" o simplemente "un recurvo" en los círculos de tiro con arco modernos generalmente se refiere a un arco recurvo moderno típico, como el que usan los arqueros en los Juegos Olímpicos y muchos otros eventos competitivos.
Un arco reflex es un arco que tiene brazos curvados o enroscados que se alejan del arquero en toda su longitud. Cuando no está encordado, toda la longitud del arco se curva hacia adelante desde la panza (alejándose del arquero), similar a una "C"; esto diferencia un arco reflex de un arco recurvo en el que solo las partes externas de las extremidades se alejan del arquero. Las curvas someten a los materiales del arco a una mayor tensión, lo que permite que un arco bastante corto tenga una fuerza de tiro alta y una longitud de tiro larga. Esto permite que un arco que es significativamente más corto que un recurvo o un arco largo dispare con la misma o mayor velocidad y potencia. Se convirtieron en el arma clásica de los arqueros a caballo que han conquistado repetidamente gran parte de Asia y Europa; su perfil corto en comparación con los arcos más largos los hizo ideales para el uso a caballo. Sin embargo, los materiales y la mano de obra deben ser de alta calidad.
Los arcos de materiales tradicionales con un reflejo significativo son casi todos arcos compuestos , hechos de las tres capas clásicas de cuerno, madera y tendón; normalmente se fabrican en forma recurvada. Los arcos compuestos con un alto reflejo todavía se utilizan en Corea y eran comunes en el tiro con arco tradicional turco e indio . En algunos casos, los arcos con un alto reflejo pueden requerir métodos o herramientas especiales de encordado y refuerzo, como una tabla de refuerzo.
Un arco decurvado es un arco que tiene los brazos curvados o enroscados en los extremos para girar hacia el arquero. Esta forma de arco reduce la tensión en el arco cuando se usa, y el arco puede no estar bajo tensión en absoluto cuando está encordado, de modo que puede mantenerse listo para su uso inmediato en todo momento. También reduce la energía almacenada en el arco y la velocidad de la flecha . La forma rara vez se usa en arcos modernos o históricos, pero ocasionalmente fue utilizada por grupos como los mohave que no tenían fácil acceso a madera de arco de buena calidad. Les permitió fabricar armas de caza efectivas a partir del material de mala calidad disponible. Un arco decurvado se ve en una pintura rupestre de la meseta de Tassili en el Sahara. [2]
Un arco deflexivo es un arco que tiene los brazos curvados o enroscados en la base, para girar hacia el arquero cuando no está encordado. Esta forma de arco reduce la tensión en las extremidades y también la energía almacenada por el arma. La mayoría de los arcos recurvos modernos están construidos con cierto grado de deflexivo. Se ha utilizado ocasionalmente en arcos tradicionales, por ejemplo, para hacer un arco que parece un arco de cuerno tradicional sin usar ningún cuerno real.
El arco compuesto , que no debe confundirse con un arco compuesto, es un arco moderno que utiliza un sistema de palancas, generalmente de cables y poleas, para doblar las extremidades. Las extremidades de un arco compuesto son mucho más rígidas que las de un arco recurvo o un arco largo. Esta rigidez de las extremidades hace que el arco compuesto sea más eficiente energéticamente que otros arcos, en conjunción con la polea/levas. El arco compuesto típico tiene su cuerda aplicada a poleas (levas), y una o ambas poleas tienen uno o más cables unidos a la extremidad opuesta. Cuando se tira de la cuerda hacia atrás, la cuerda hace que las poleas giren. Cuando comienza el tensado, el arquero tiene una ventaja mecánica reducida, pero durante el tensado, a medida que las levas de la polea giran y el arquero gana ventaja mecánica sobre las extremidades que se doblan, se almacena más energía, en comparación con otros arcos.
Los arcos suelen estrecharse desde el mango hasta las puntas. La conicidad reduce la masa en la parte exterior y disipa las tensiones de la misma; esto aumenta la velocidad a la que se mueven las puntas, lo que impulsa las flechas más rápido. Las formas se pueden optimizar para diversos fines, especialmente la velocidad máxima de la flecha; los detalles son objeto de una investigación activa.
Los arcos estrechos suelen estrecharse de manera uniforme. Sin embargo, la conicidad de los arcos planos varía. Las palas de trabajo de los arcos "de paleta" mantienen el ancho durante casi toda la longitud de la pala, los arcos "piramidales" se estrechan de manera uniforme desde el mango hasta una punta estrecha, y los arcos " estilo Holmegaard " mantienen el ancho completo hasta aproximadamente dos tercios de la longitud de la pala, para luego estrecharse bruscamente. Los arcos "Torre Eiffel" se estrechan bruscamente, pero de manera suave, hasta una punta exterior muy estrecha.
La sección transversal óptima de la sección de flexión de la pala de un arco es rectangular , y casi todos los arcos modernos tienen palas de este tipo. Sin embargo, muchos arcos tradicionales, quizás la mayoría, han tenido una sección transversal más cercana a la circular, y se han utilizado todas las variaciones posibles en algún momento. Las definiciones actuales del arco largo tradicional requieren aproximaciones de una sección transversal en forma de D.
