Arco supersónico y su portador

Vas a encontrar que mucha física se interpone en el camino.

El detalle más importante será que las flechas se doblen mientras se disparan. Debido a que toda la propulsión proviene de la parte posterior de la flecha, la flecha es naturalmente inestable durante el disparo. Esto es algo de lo que los arqueros son conscientes a velocidades normales de tiro con arco. Sin embargo, deberás romper la barrera del sonido mientras la flecha todavía está encendida, por lo que necesitarás mucha energía en este momento inestable.

Supongamos que su flecha está hecha de unobtanium y es lo suficientemente rígida. También supongamos que su arco tiene una velocidad de "tiro seco" lo suficientemente buena como para acelerar cualquier cosa a esas velocidades (lo que creo que puede ser razonable, con suficiente geometría inteligente). Una flecha de masa razonable es de alrededor de 200 granos (13 gramos). En aras de las aproximaciones, redondeemos a 10 gramos o 0,01 kg para facilitar las matemáticas. La longitud de tiro de un arco promedio puede ser de alrededor de 0,75 m. Podemos hacer los cálculos para ver cuánta energía debe tener una flecha en la barrera del sonido: 340 m/s, y luego usar eso para calcular cuánta fuerza se necesita para hacer ese trabajo sobre la longitud de tiro. E=1/2mv^2 = 578J. F=A/P = 770N. Eso es aproximadamente 175 libras de fuerza de tracción, para acelerar la flecha sin fricción de aire ni nada.

Eso es aproximadamente el triple de la fuerza de un ser humano en este momento. Sin embargo, no tiene en cuenta muchas cosas, y la menos importante es la ineficiencia del arco cerca de la velocidad del sonido (básicamente, tendrá que convertir la cuerda en un látigo de toro).

Sin embargo, eso es solo para llegar a la velocidad del sonido. La resistencia de un proyectil a velocidades supersónicas es bastante alta, unas tres veces mayor de lo que cabría esperar de un proyectil bien diseñado. Considere que una bala de 9 mm es supersónica cuando sale del cañón, pero se ralentiza rápidamente a subsónica. En realidad, tendrías que acelerar la flecha a una velocidad mucho mayor para seguir siendo supersónico en vuelo. Intentar disparar a mach 2 requeriría 4 veces la fuerza.

Todo eso presupone el acceso a un eje de unobtanium que puede soportar el estrés del lanzamiento, un arco cuidadosamente construido con tirones mucho más fuertes que los que cualquier humano puede manejar, y probablemente ignora media docena de limitaciones que aparecen en la región transónica que simplemente no soy. contabilidad para

Los ejes de las flechas parecen ser la parte más difícil de resolver. Los arqueros modernos pagan mucho dinero por ejes de flecha compuestos ultra exóticos para minimizar la flexión a la velocidad humana. Los requisitos materiales para ese eje de flecha supersónico pueden estar simplemente fuera del ámbito de los materiales conocidos.

¿Quieres disparar una flecha supersónica sin estos problemas? Pruebe con un sabot . Puede usarlos básicamente para poner un objeto pequeño y afilado (como una flecha) en un arma. El sabot mantiene la forma mientras los explosivos proyectan toda la construcción fuera del cañón. Luego, el sabot se cae y deja volar la cosa afilada.

No realmente en la respuesta, pero deberías renunciar a esta idea. En todos los casos, si su fuerza y ​​la resistencia del arco aumentan, es mejor agregar masa a la flecha que hacerla supersónica. Entonces, una situación en la que alguien construiría un arco supersónico realmente no existe. (Con la magia podría suceder por accidente, por supuesto).

Esto se debe a que las pérdidas de energía por arrastre y la resistencia mecánica aumentarán rápidamente cuando se incremente la velocidad. Los arcos y flechas tradicionales están diseñados para velocidades subsónicas, por lo que su resistencia y resistencia base del diseño básico es bastante alta. Si lo acelera a supersónico, obtendrá mucha energía desperdiciada. Básicamente, me refiero a que la cuerda del arco y los brazos tienen una gran superficie y una forma aerodinámica relativamente mala. La relación entre la masa de la flecha y la masa de las partes móviles del arco también es importante.

Por lo tanto, aunque en realidad es bastante simple calcular la fuerza necesaria en el caso ideal, en realidad no hice los cálculos porque la fuerza real necesaria estaría dominada por las pérdidas mecánicas y aerodinámicas que serían difíciles incluso de estimar sin un arco real con diseño y materiales conocidos.

Tenga en cuenta que el mismo aumento rápido de arrastre se aplica a la flecha también después. Entonces, para la misma energía, una flecha subsónica con más masa volará más lejos y penetrará más profundamente en el impacto. En teoría, la flecha supersónica sería más precisa, pero en la práctica eso requeriría que las flechas se fabricaran con precisión a partir de metal. La construcción tradicional de flechas no está optimizada para vuelos supersónicos. Las flechas modernas pueden ser más prácticas con una construcción más precisa y materiales de mayor calidad.

Una ballesta se puede hacer muy fuerte con poleas o manivelas para amplificar la fuerza. No hay nada que te impida hacerlo lo suficientemente fuerte como para impulsar el rayo supersónico. Excepto por el hecho de que sería aún más ineficiente que el arco supersónico mágico debido a la mecánica adicional que agrega sus propias pérdidas. Y puede agregar la misma mecánica a un arco si una ballesta no funciona. Simplemente no es particularmente sensato, ya que la construcción de ballesta es más conveniente para casos difíciles de cargar.

Una flecha supersónica ( diseñada para ser supersónica, no solo una flecha normal que va rápido) tiene mejores proporciones de masa a arrastre y masa a área frontal. O dicho simplemente mayor relación de aspecto. Una relación de aspecto más grande puede dar como resultado un rango más alto, una mejor precisión y una mejor penetración de la armadura.

Has pedido armas a distancia que son alternativas al arco y la flecha donde la fuerza sobrehumana haría que el arma fuera más potente.

Sugeriría lo siguiente:

• una honda
• una honda
• Un woomera u otro lanzador de lanza

La mayoría de estos pueden tener los mismos problemas de resistencia del material señalados por otras respuestas cuando se requiere un uso extremo (supersónico).

Me preocupa que todos se hayan tomado tantas molestias para señalar que es una idea terrible, pero nadie respondió la pregunta...

En primer lugar, ¿hay alguna manera de lograr flechas supersónicas de una manera no sobrenatural... no... pero por razones diferentes a las que piensas? ¿Podríamos construir un arco largo de asistencia mecánica? Por supuesto. Pero cuando piensas en lo que una cuerda de arco que se mueve a velocidades supersónicas le haría a tu cara y brazo, tiembla .

Para que esto sea factible en la realidad, necesitarías inventar algún tipo de mecanismo de lanzamiento magnético porque la cuerda te arruinaría bastante.

¿Pero en un escenario sobrenatural? ¡Ay, DEFINITIVAMENTE!

Primero comprenda que los arcos de fuerza ajustada han existido desde siempre en Dungeons and Dragons. En segundo lugar, para responder a su pregunta con precisión se requerirían algunas especificaciones.

Por un lado... Necesitarías un arco especial, probablemente con muescas, para que las flechas puedan volar con una flexión mínima... también tendría que estar encantado para protegerte de la cuerda del arco y el chasquido sónico en tu cara.

En segundo lugar... tienes que decidir qué aspecto vas a buscar... ¿estás disparando para el francotirador de largo alcance? Porque ahora tienes un alcance de unos 6000 pies... ¿o vas por el bárbaro que puede derribar castillos y sacar a la gente de un bosque?

Una flecha tendría que ser un metal mitológico para sobrevivir... así que algo así como una flecha adamantina de 20,000 granos (casi 3 libras)... o en el extremo verdaderamente ridículo, un perno de ballesta de 27 libras. Voy a suponer que vas por las flechas diamantinas más "normales" (¡que serían ridículamente caras pero casi invencibles!)

Suponiendo mucho, supongo que una flecha pesada (600 granos) hecha completamente de adamantita sería de aproximadamente 15000 granos (¡alrededor de 2.25 libras, PESADO! Tenga en cuenta que la adamantita, el acero y el palo de hierro denso tienen aproximadamente la misma densidad). Suponiendo un sorteo de 75 cm (29 pulgadas) y una aceleración A la velocidad del sonido (por lo tanto, potencia mínima) que da aproximadamente 106,000 m/s/s de aceleración. La fuerza es igual a la masa (0,972 kg) multiplicada por la aceleración (106666 m/s/s) da 1 036 793 Newton de fuerza, o una fuerza de tracción de aproximadamente 232 000 lbs, o una fuerza mínima de 7000 en D&D 5e.

¡Pero no te preocupes! ¡Hay magia en marcha! Si usa un arco de FORCE, solo necesitaría una puntuación de STR de aproximadamente 21 para disparar una flecha (suponiendo que la flecha sea normal al dibujar y hasta después del lanzamiento) a velocidades supersónicas y un rango de 6k. Ahora ESO sería algo para ver no?

Espero haber respondido a la pregunta. Y ahora realmente quiero un arco de francotirador silenciado de fuerza supersónica.