クロスボウのドローウェイトとFPSと運動エネルギーの関係

さて、おさらいというわけではないですが、
初めてクロスボウを購入されようとしている方等、
ドローウェイトが強ければ威力高いんだろ?と思われるかもしれませんので、
ちょっとその当たりの関係について再確認しておきたいと思います。
ドローウェイトとFPS、運動エネルギーの関係ってごっちゃになりやすいと思いますので。

まずよくクロスボウのカタログのスペックに表記されているポンド。
150ポンドとか175ポンドとか表記されています。
これはドローウェイト。
弦を掛ける際にかかる重さです。
150ポンドで68kg。175ポンドで79.3kg。
基本的には弦を掛ける際にかかる重さの数値が高いほうが相対的に威力が出ると思いがちですが。
まあ、トリガーを引いて矢が射出された際の矢を弾く運動エネルギーはポンド数が高ければ、
あがるわけですから一概に間違いでもないとは思いますが、
基本的には弦を掛ける際の重さであります。
あくまでもリカーブどうし。コンパウンドどうしであればその理屈は正しいです。
ただ正確にクロスボウの威力を測る上で重要なのは矢の質量と矢をどれだけの速度で発射できるか?
初速ですね。この二点にかかっています。

管理人の手元にあるクロスボウをクロスボウ図鑑に記載されていた計算式にちょっと当てはめてみます。
計算式:速度×速度×矢の重量÷2000とあるので・・・

一番選手コンパウンドPantherクロスボウ150ポンド280FPS。

DSCF0539_convert_20141101085454.jpg

1FPSあたり0.3048 m/sなので、
280FPSで85.344(m/s)。
85.344×85.344×30g(20インチアルミ製)/2000=おおよそ109J・・・
クロスボウ図鑑の早見表よりパワー出てますね。
175ポンドに迫る数値です。
おそらく手元の矢の質量が30gと割と重いので早見表の値より高めに出ていると思われます。
矢の重量を26g(バーネット20インチカーボン製)と仮定すると94.686Jほどになります。

二番選手バーネットのワイルドキャット150ポンドの320FPS。

DSCF0550_convert_20141119161909.jpg

初速が97.536(m/s)
実に運動エネルギーは140Jに達します。
あくまでも理論値であって実測値ではないですけどね。
実測値は実際に射撃して初速を計測しないと確認できませんので。

Jaguar 175lbs G1 Camo Recurve Crossbow

三番選手Jaguar 175ポンドのリカーブクロスボウ175ポンド245FPS。
175ポンドクラスは所有してないのでクロスボウストアの製品を例にとってみます。

Jaguar 175lbs

運動エネルギーを計算すると74.676(m/s)ですので83.647Jほど。
完全にコンパウンドクロスボウのワイルドキャット150ポンドの320FPSの圧勝です。

ここまでの流れでお分かりかと思いますが重要なのは、FPSです。
初速が速ければ絶対的な威力を稼ぐ事ができるので、
クロスボウを購入する際に重視すべきはドローウェイトは目安に過ぎませんが、
どれだけの威力を出す事が可能か?のスペックはFPSで判断する事ができます。
もちろんこれに矢の質量が関係してきますが、
クロスボウのリムの張力にたいして適切な矢の重量は決められているので、
どれだけ重い矢を撃ってもよいというわけではないので、ご注意を。
推奨される矢の重量は大抵メーカーの公式HP等で公開されています。

矢の質量が運動エネルギーに与える影響というのは上記の計算式をみれば分かると思いますが、
かなりのものです。
実際に320FPSクラスでどの程度の的を用意すればよいか、
管理人が最近使用している的が以下の様なフロアマットと雑誌の組み合わせ。
これがシャフトの損耗を最大限抑えてくれるというか、まあ矢が曲がるといったトラブルを、
抑えてくれ矢の威力を的が確実に止めてくれる二点において、また安価、入手が容易といった要件も、
あわせて優秀かと思います。

DSCF0617_convert_20141230181516.jpg

フロアマットの厚み9.5cm、雑誌5cm。間の梱包箱7cm。
これに対し20インチのアルミ製の矢を射撃した場合ワイルドキャット320FPSで刺さった後の矢の長さを計測すると33cm。
矢の長さが20インチで53cmていどですので、20cm刺さっている事に。
フロアマット9.5cmを余裕で貫通して雑誌に2から3cm程度で止まっている事になるんでしょうか?
最初は雑誌だけで的を用意していたんですが、
的の中心に近いところにばかり矢が刺さるので(的の外側ぎりぎりは避けたいですよね?)雑誌の持ちが現実問題悪いんですよね。
フロアマットは矢の威力を吸収してくれるという意味においてはそこそこですが、
雑誌と違い同じ箇所に当たっても破断するといったことが起こり図らいですし、
矢の着弾箇所を認識するのが容易であるといった点からも優秀な点だと思います。
何よりAMAZONで安価で入手が容易といった点も見逃せないですね。
外側はフロアマット、奥側は雑誌の組み合わせが上記のような点から無難でしょうか?
ダンボールに布等を重ねていれてつめるというのも一般的のようですが、
何十と射撃を繰り返して中の布の損傷具合が容易に判断できずに、
ある日的を貫通して壁に刺さるといったトラブルを考えると、フロアマットと雑誌のほうが無難なのかな?と、
個人的には思います。
これに最後の砦として背後にオットマンを設置、
中にダンボールと雑誌をつめて仮に雑誌を貫通した場合に備えています。
雑誌がぼろぼろになったときに射撃してたまに貫通してオットマンに刺さるので、
オットマンも穴だらけです・・・

射的としてはあまり高FPSのクロスボウだと多分400FPS越える製品とか、
この的の構成でも貫通すると思われますので、
300FPS前後をあえて選択するのも現実的に無難だと思います。
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