Somogyi Múzeumok Közleményei 11. - A népvándorláskor fiatal kutatói 5. találkozójának előadásai (1995)

Mészáros László - Szőllősy Gábor: Az íjak maximális lőtávolságának meghatározása számítógépes modellezéssel

A LŐTÁVOLSÁG MEGHATÁROZÁSA SZÁMÍTÓGÉPES MODELLEZÉSSEL 265 BESTIMMUNG DER MAXIMALEN SCHUSSWEITE DER BOGEN MITTELS COMPUTERMODELL Resümee Die maximale Schußweite des abgeschossenen Pfeils stellt eine der wichtigsten wertmessenden Eigenschaften der Bögen dar. Dies ist nahezu das einzige Merkmal, welches auch ohne Meßinstrument ziemlich exakt gemessen werden kann (z.B. durch Abschreiten). Es handelt sich also um jene wertmessende Eigenschaft, auf deren Grundlage es selbst dem Menschen des Neolothikums möglich war, die Bögen zu vergleichen. (Eine andere Frage ist, ob in einer gegebenen Kultur überhaupt der Anspruch auftauchte, die maximale Schußweite der Bögen zu messen und sie davon ausgehend zu bewerten.) Angesichts dessen, daß zur Messung der Schußweite kein Zielinstrument erforderlich ist, könnte die Anwendung der typischen direkten Versuchsmethoden als nächstliegend erscheinen. Doch da die Fixierung der Umstände für die Schüsse eine recht komplizierte Aufgabe darstellt, wandten wir uns dem Computermodell zu. Für die Berechnungen müssen die Anfangsgeschwindigkeit und der Luftwiderstandsfaktor des jeweils abgeschossenen Pfeils bekannt sein. Zur Fixierung der Schußbedingungen verwendeten wir ein Einschußgestell (Abb. 1). Die Geschwindigkeit wurde unmittelbar mit einem Photozelleninstrument gemessen (Abb. 2). Die Anspannlänge betrug in jedem Fall 70 cm. Zum Auslösen des Schusses wurde eine Maschine mit Schnürenkonstruktion eingesetzt (Abb. 3). Diese Konstruktion ist wesentlich schneller, das Auslösen geht mit weniger Energieverlust einher als das Auslösen per Hand. Die so gemessene Geschwindigkeit nähert sich der mit dem betreffenden Pfeil des Bogens erreichbaren maximalen Geschwindigkeit. Mit jedem untersuchten Bogen schössen wir diesselben vier Pfeile ab, sowohl bei Messung der Geschwindigkeit als auch der Weite der per Hand abgegebenen Schüsse. Als Luftwiderstandsfaktor wurde ein kalkulierter Wert eingesetzt, der die Oberflächenreibung und den an der Stirnfläche auftretenden Luftwiderstand in Betracht zieht, wegen der Drehung des Pfeils jedoch nicht mit der tatsächlichen Stirnfläche, sondern mit einem höheren Wert rechnet. Bei Erstellung des Computermodells konnte der aus dem Schwingen des Pfeils während seines Fluges resultierende Energieverlust mangels notwendiger Ausgangsdaten nicht beachtet werden. Die so errechneten Schußweiten sind als der mit dem betreffenden Bogen und Pfeil erreichbare Maximalwert zu betrachten. Eine interessante Vergleichsmöglichkeit bot die Untersuchung dessen, wieviel von der theoretisch möglichen Schußweite sich in der Praxis "realisieren" läßt, wenn in einem bestimmten Moment alle Hilfs- und Störfaktoren zusammen auftreten (beispielsweise das Gefühl des Schützen, den optimalen Abschußwinkel zu finden, die geschwindigkeitsmindernde Wirkung der Auslösetechnik, die Windrichtung- und stärke sowie zahlreiche andere unbekannte Faktoren). Zwecks Untersuchung der Frage veranstalteten wir am 24. September 1994 unter Teilnahme von vier Bogenschützen (darunter zwei qualifizierte Sportschützen) ein Weitschießen mit denselben Pfeilen und Bögen. Aufgrund der Versuchsergebnisse scheint es, daß man im Vergleich zu den mittels Computermodell errechneten Werten der maximalen Schußweite, die zwischen 50-200 m liegen, in der Praxis — Auslösung per Hand vorausgesetzt — mit um 10-15 m kürzeren Schußweiten rechnen kann. Bei einem der Pfeile wich das Versuchsergebnis in einigen Fällen wesentlich von dem theoretisch zu erwartenden Ergebnis ab, was wir darauf zurückführten, daß dieser Pfeil einen bedeutend biegsameren Schaft hatte als die anderen. Aus diesem Grund verlor er infolge der Schwingungsbewegung während des Fluges mehr Energie als die steiferen Pfeile. Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß die Ergebnisse der Weitschießversuche grundlegend mit den durch das Computermodell errechneten Ergebissen in Einklang standen. Demzufolge ist das Computerverfahren zur Bestimmung der größtmöglichen Schußweite der Bögen geeignet. Der geschätzte Luftwiderstandsfaktor, der den Berechnungen zugrundegelegt wurde, liegt nahe am tatsächlichen Wert.