En av menneskets eldste oppfinnelser er pil og bue. Buen kan være så gammel som 80.000 år.
Historisk viktig
Dette våpenet, som i sin mest primitive form bare var et par kvister og en sene, forsvarte våre forfedre mot ville dyr og skaffet dem mat.
Senere ble teknologien brukt som våpen. Utallige slag oppgjennom historien er avgjort av gode bueskyttere og stadig bedre bueteknologi.
Modernisering
Etter tusenvis av år ble buen for alvor modernisert på 60-tallet. Da introduserte Holless Wilbur Allen en ny buekonstruksjon; compoundbuen, eller trinsebuen.
Den løste det urgamle problemet med å holde buen spent uten en enorm kraftanstrengelse når skytteren samtidig trenger å konsentrere seg om å sikte.
Remskiver
Det Allen gjorde var å utstyre buen med kamformede remskiver i hver ende slik at den i praksis virket som en slags talje.
Når buestrengen trekkes tilbake med en slik mekanisme blir trekkraften ikkelineær og kraftkurven er avhengig av formen på kammen som benyttes.
En typisk trinsebue i helt utspent posisjon trenger bare rundt 20 prosent av trekkraften i sikteposisjon.
Nye materialer
Det er ikke bare mekanismen som gjør disse buene forskjellig fra våre forfedres fremste våpen. I tidligere tider var tre det naturlige valget, enten i form av spesielt utvalgte grener, eller i form av laminerte konstruksjoner.
Den berømte og beryktede engelske langbuen var bygget av barlind hvor den ytre delen av grenen, det vil si den yngste og spenstigste, ble til ytterdelen av buen som tok strekkreftene.
Den indre og eldste kjerneveden var spesielt hard og opptok kompresjonskreftene når buen ble spent. Resultatet av dette naturlige laminatet var en enorm statisk energi som ble overført til pilen i form av bevegelsesenergi.
Glass- og karbonfiber
De nye trinsebuene er bygget med et midtstykke av aluminium og armer av laminater av glass- og karbonfiber.
En vanlig bue følger Hookes lov når den trekkes, og trekkraften økes lineært med trekkdistansen. Trinsebuen, derimot følger ikke denne loven.
Her økes trekkraften betydelig raskere i starten til et maksimalpunkt og så gjør giringseffekten i trinsene at den faller raskt.
Øker akselerasjonen
Når buestrengen slippes, vil en konvensjonell bue akselerere pilen mye raskere i starten, men akselerasjonen faller nesten lineært. Trinsebuen derimot, øker akselerasjonen mens strengen beveger seg forover og det er bare de siste centimeterne akselerasjonen faller til null.
Resultatet er at pilen får like stor hastighet ut av en trinsebue sammenliknet med en vanlig bue.
90 m / sek
Typisk hastighet er opp mot 90 meter i sekundet selv om den maksimale akselerasjonen er 7600 m/s2 hos den konvensjonelle buen, men bare 5500 m/s2 i trinsebuer.
Den lavere akselerasjonen gir mindre deformering av pilen og derfor større treffsikkerhet ved samme piltype. Alternativt kan trinsebuer skyte lettere piler med mindre diameter og oppnå høyere hastighet enn vanlige buer.
