Varsijousen puukaari ja käsijousen puukaari

Ok, avaan tässä viestiketjussa varsijousen puukaaren ja käsijousen puukaaren eroa sanallisesti enkä matemaattisesti, kun kaikille ei näytä olevan päivänselvää mitä eroa niissä todella on. Joten yritetään pukea matematiikka sanoiksi.

Faktahan on, että varsijousia on monenlaisia. On pitkän vetopituuden varsijousia ja lyhyen vetopituuden varsijousia. Toinen fakta on, että sitten on myös erilaisia käsijousia. Siis missä ero käsijousen ja varsijousen välillä oikeastaan pääosin kulkeekaan? Vastaus on: Kaaren vahvuudessa (paunat).

Ero tulee siinä, että ymmärtää, että varsijousi ja käsijousi ovat lähtökohtaisesti kaksi täysin eri asiaa, aivan kaksi eri objektia – ajatuksentasolla.

Foorumia lainatakseni:

Sekä käsi- että varsijousella pyritään varastoimaan mahdollisimman suuri nuoleen siirrettävä energiamäärä. Käsijousella vetojäykkyys on rajallinen, joten käytetään mahdollisimman pitkää vetoa… Varsijousi voi olla taas hyvinkin jäykkä mutta siksi vetopituus pitää olla lyhyt.

Käsijousen vetojäykkyys on rajallinen, koska jousi vedetään nimensä mukaisesti ihmisvoimin.

Varsijousi sen sijaan vedetään hyvin usein jotain erillistä virityslaitetta käyttäen. On totta, että varsijousen voi rakentaa tekemällä tukin normaalille käsijouselle. Tällöin varsijousesta tulee varhaiskeskiaikainen pitkän vetopituuden ihmisvoimin viritettävä varsijousi.

Mutta mitä lyhyemmäksi vetopituuden tekee, sitä vahvempi kaaresta on tehtävä ja sitä suuremmalla todennäköisyydellä kaarta on viritettävä erilaisilla ihmisvoimaa manipuloivilla virityslaitteilla. Tällöin kaareen siis kohdistuu enemmän rasitusta kuin vähemmän vahvempaan kaareen, jolloin kaarea on modifioitava kestämään suurempia rasituksia.

Tässä tullaan siihen, että siinä missä käsijousesta voidaan pienempien paunojen suhteen tehdä vastakaareva, ei tämä suurta vahvuutta vaativa varsijousen puukaari kestä enää vastakaarevuutta samalla tavalla kuin tämä käsijousi. Tällöin varsijousen kaaresta tulee tehdä myötäkäyrä, jotta kaari kestäisi mahdollisimman paljon rasitusta.

Mutta siis edelleen – varsijousen voi rakentaa niin, että tekee tukin normaalille käsijouselle.

Kolme eri asiaa:

  1. Käsijousi
  2. Normaalin käsijousen vetopituuden omaava varsijousi
  3. Lyhyen vetopituuden varsijousi

Tässä vaiheessa joku tietenkin ajattelee, että eikö lyhytjousta (”lyhkäri”) voi laittaa varsijousen kaareksi? Tottakai voi! Mutta mitä lyhyemmäksi vetopituus varsijousessa tulee, sitä vahvempi puukaaresta on tehtävä.

Vielä loppuun selvennykseksi: tämä viestiketju käsitteli vain puukaaria. Ei komposiitti, lasikuitu, alumiini, teräs (tai muita sellaisia) kaaria.

Tähän viestiketjuun voisi muutenkin laittaa sitten tutkimustuloksia (ynnä muuta sellaista) erilaisista varsijousten puukaarten teorioista, ideoista ja niin edelleen. Yksi virallinen viestiketju aihealueeseen käsijousi – varsijousi-väittely. Pidetään muut viestiketjut siisteinä ja annetaan työrauha kaikille omiin projekteihin.

Ensimmäinen hauska postaus tähän aihealueeseen:

Suoraan wikipediasta lainattua:

Ballistojen eli kaksivartisten, köysien vääntövoimalla toimivien heittokoneiden historia alkaa noin vuodesta 400 eaa., jolloin Syrakusan hallitsija arvellaan kehittäneen ensimmäiset köysiä voimanlähteenään käyttävät heittokoneet. Tämän teknologian edut olivat varsijousimalliseen kaareen verrattuna ilmeiset: Varsijousen kaari täytyy olla sitä paksumpi, mitä painavamman nuolen sillä halusi heittää. Kuitenkin yhä paksumpien kaarien tekeminen oli vaikeampaa, koska puusta tehdyt massiiviset kaaret olivat hidasheittoisia ja hajosivat helposti. Köysien vääntövoiman hyödyntäminen taas oli läpimurto, koska köysien palautuminen oli äärimmäisen nopeaa ja voimaa voitiin lisätä helposti vääntämällä köysinippujen kiristimiä yhä tiukemmalle, jolloin voimaa tuli lisää. Tämä mahdollisti kevyempien kappaleiden heiton yhä pidemmälle lisäämättä kuitenkaan heittämiseen tarvittavan materiaalin määrää. Aluksi ballistat olivat painavia aseita, joiden siirtelyyn tarvittiin suuria miesmääriä. Myöhemmin noin 350 eaa. kehiteltiin kevyempiä laitteita, joiden siirtelyyn riitti 2-4 miestä. Näitä laitteita kutsuttiin useimmiten skorpioneiksi. Mitä enemmän miehistöä, sen suurempi tulinopeus ja liikkumiskyky. Ballistojen tulinopeus hyvin harjoitetulla miehistöllä saattoi kohota 4-5 laukaukseen minuutissa.


Siis jo Antiikin kreikassa käytettiin massiivisia puukaaria, mutta oliko ne suoria, myötäkaarevia vai vastakaarevia?

Lyhyesti:

Kuinka vastakaareva puukaari tulee mitoittaa ja mitä puulajia käyttää ja millaista vetopituutta pitää käyttää, että puukaaresta saa 1000 paunaa irti?

Kuinka suora puukaari tulee mitoittaa ja mitä puulajia käyttää ja millaista vetopituutta pitää käyttää, että puukaaresta saa 1000 paunaa irti?

Kuinka myötäkaareva tulee mitoittaa ja mitä puulajia käyttää ja millaista vetopituutta pitää käyttää, että puukaaresta saa 1000 paunaa irti?

Nuoleksi 40-80 grammainen varsijousen nuoli, jossa taottu teräs bodkin - ei modernia taulukärkeä tai muuta sellaista.

Ballista. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Ballista#/media/File%3ABallista_(PSF)_vector.svg

Juri: ennen tuota köysimallia tuota on kompensoinut normaali massiivinen puukaari!

“Anteeksi jo etu käteen epäilyni, mutta todistus olisi se mitä kaipaisin nyt niin kipeasti sillä en pysty uskomaan tämän tyylisen jousen yltävä edes 200 metriin ilman, että nuoli painaisi alle 10 grammaa ja osaisia itsekseen lentää.”

Pituusammunta lienee yksi keino selvittää jousen tehoa ja nuolen paino vaikuttaa tosiaan asiaan. Sellainen 40-80 g nuoli on aika standardi keskiajan varsijousen nuolenpaino. Aika moni varsijousien kanssa pelaillut tietää, ettei niitä 300-400 metrin heittojakaan ihan pienimmillä paunoilla saavuteta, vaan juuri tuollainen 40-80 g nuoli vaatii jo jouseltakin jotakin. Pituusammunta on varsijousen kohdalla ehkä vähän huono “ultimaattinen” kaaren tehon mittari, sillä varsijousia on niin monenlaisia ja moneen eri käyttötarkoitukseen. Itse kritisoin tätä Jkoivusan “teoriaa” tällä hetkellä kyllä nimenomaan yksinkertaisesti puulajin merkityksen ja puulajin valinnan suhteen - en niinkään sen suhteen etteikö teoria toimisi matemaattisesti. Ei liene sattumaa miksi varsijousissakin suosittiin lähes alituiseen kaikkein parhaimpia puulajeja, kuten marjakuusta. Puulajilla kun voi olla yllättävänkin suuri merkitys tämän teorian toimivuuteen. Mutta kerrottakoon nyt kaikille, että tämä itse teoria siis ihan oikeasti toimii matematiikan tasolla.

Voi olla, että asiassa kamppailee lähtökohtaisesti kaksi asiaa: teorian matematiikka ja eri puulajin matematiikka. Kyse voi olla jonkinlaisesta optimoinnista.

Analyysiä.

Morgan bible (“Maciejowski Bible”) puukaaret - noin vuodet 1245-50.

Selviä puukaaria ja suhteellisen vahvan oloisia. Kuvissa kaverilla yksikoukku-viritysvyö vyössä ja varsijousessa jalkatuki. Paunat tällöin maksimissaan 300.

Etelä-Italia, noin vuodet 1194-96.

Vahvan näköinen puukaari, tukissa ei näkyvissa jalkatukea. Paunat maksimissaan 300.

Sen sijaan alla olevista kuvista ei voi sanoa tarkkaan, onko kyseessä komposiitti- vai puukaari.

Oletettavasti ainakin ylempi on komposiitti.

Puukaarissa ei sinällään ole mitään erikoista. Idea on vain tehdä riittävän tehokas kaari. 300 paunaa koukkuvöilläkin ilman vekaraa on jo kova juttu. Pelkin käsin saa tosin vedettyä jo lähemmäs 200 paunaa. Toki koukkuvöilläkin voi enemmän vetää, mutta suuret paunat eivät ole välttämättä olleet kovin mukavia pitemmän päälle vedettynä. Vekaravyöhän on keksitty nimenomaan tämän takia. Eli vaikka myötäkaarevuus mahdollistaa puukaarista suuria paunoja, tuollainen 300 paunaa on jo koukkuvyöllä ilman vekaraa melko lailla maksimi.