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弹弓如何瞄准?(史上最全的技术分析) 云飞扬弹弓专卖 微信ayay520123

弹弓教学课堂2018-11-07 16:03:25


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弹弓制作简单,使用简单。弹弓作为一种便携、有一定杀伤力、合法的个人武器(玩具),有很大的群众基础。相信很多70后80后乃至前90后的男孩子们都玩过。


一、要想打好弹弓并不是一件易事。

由于常见的弹弓构造过于简单,不像现代复合弓那样,有瞄准刻度线,或者如狙击木仓那样,有精密的光学瞄准机构;

再加上皮筋的规格各异,皮筋新旧程度、气温、皮筋拉距等影响皮筋的回弹性能;

弓粮本身的重量会有不同的射出初速度,而弓粮本身的尺寸影响其在空中移动的风阻,从而影响其轨道。另外每个人的身高、臂展、脸型、眼睛的位置、手型手势各有不同,激发状态各异,瞄准方式也都不相同,所以弹弓要想实现精准射击,绝非易事。


二、刻苦练习和勤于思考能掌握精髓

然而,通过学习别人的经验方法,结合自己的思考,尝试,练习,结合自己身体各部位的尺寸测量以及理论推算,我发现一套可行的瞄准方法,现给大家分享一下。

这套方法源自我自己的身体结构条件以及我熟悉的弹弓弓型、皮筋型号,与你自己的身体结构条件、熟悉的弹弓系统肯定会有所不同,请根据这个思路(公式)结合自己的参数去寻找适合自己的瞄点和激发姿势并多加练习,一定能做到精准射击。

开始之前先放一下我找到状态时的水平:5米打9mm弹子5中4-5;10米打矿泉水瓶盖10中8-9,20米打易拉罐10中8-9,40米打矿泉水瓶,10中2-3,散布0.5米左右。

这在弹弓圈里随便拉出来一个都能做到,但是一个没有经过科学方法练习者是绝对做不到的。

而经过一定训练之后,实现10米打矿泉水瓶子10中10绝对没有问题。


三、瞄打和估打

打弹弓其实有两种不同的方式,一种是凭感觉或直觉去打,另一种是使用一定的参考点去瞄准后再打。

举个例子,就像扔石头砸别人家玻璃,眼睛盯住窗户,捡起一块石头抡起胳膊一甩,哐啷一声完事。然而看是简单的动作,其中大脑和眼睛以及你的肌肉全做了非常复杂的空间距离、动力学、运动学等复杂的运算,你不用去想太多,你的大脑已经帮你完成了。只是目标要足够大,且距离不能太远才行。

这种方式在打弹弓上一样行得通,比如你面前两三米的一棵直径半米粗的大树,用弹弓去打,没怎么练习过的一般也能打中。但是让你打10米外的一个矿泉水瓶,目标可小多了,这种方式就不灵了。

但是如果经历过瞄打且有大量练习的基础上形成了肌肉记忆,也能做到远距离小目标举手就打的状态。


四:瞄打的主流技术:横握瞄打

这里介绍一种有参考点的瞄准打法——横握瞄打。

为神马横握,怎么握才叫横握,怎么瞄,怎么打?

下面听我细细分析。

一般没有弹弓经验的人都认为弹弓应该竖直握,像一个“丫”字立着。


但是这里要说的握法是横握,指弹弓手柄处于水平状态,两叉一上一下,就像一个睡倒的“丫”字。


这样整个弓体所处的平面处于竖直面上,切垂直于视线;另外上下皮筋就能处于同一竖直平面。

怎么理解这句话呢,无论你是左手持弓还是右手持弓,请看下面左右两幅图画的这个三坐标吧(左图是左手持弓,右图是右手持弓),x轴为通过弹弓手柄柄的中轴线,y轴为子弹射出时走过的轴线,Z轴为竖直方向,弹弓体位于xz竖直平面,皮筋位于yz竖直平面,弹弓位于x水平方向。


横握的要点就是保证弹弓体和皮筋所在的竖直平面完全竖直。为什么呢?

皮筋竖直为了保证弹道y位于皮筋所在的平面yz上,这样只要将皮筋所在的平面对准目标,就可以不考虑左右瞄准的事了,目标必在皮筋所在的平面上。这时候只管调整持弓手的高低来实现远近高低的调整,三个维度的瞄准此时只有一个了。这也是横握瞄打的精髓所在。




为什么要保证弹弓弓体所在的平面竖直?

这是为了使上下两根皮筋的拉力相等,使射出的子弹弹道更加稳定,并避免打弓臂。

打弓臂还是小事,顶多毁一把弓,如果打到手上,立马皮开肉绽,剩下的自己脑补吧。


五:瞄准的原理——弹道曲线与瞄准线的交叉和相切

通过两点有且只有一条直线——这是初中学的欧几里得几何学的公理。

木仓瞄准装置有准星和缺口两处,这两点就确定了这条瞄准线,在对应距离上只要把目标放在这条线上就可以命中目标,这也就是所谓的三点一线。不同的射击距离需要调整缺口或准星的高低位置改变这条瞄准直线的斜率以命中目标。

这三点中没有眼睛,因为眼睛没有参与定位,眼睛也要去这一套定位系统里找准自己的,瞄准的时候眼睛处于准星和缺口往后延长线的位置上。并在那个位置上看过去,把目标放在这条已经有的线上再射击。

弹弓就不一样了,弹弓的瞄准系统里没有准星和缺口这俩东西,如果要说有,只有一个,可以把弹弓弓臂上一个点看做是缺口或者准星。这时候就要借助于人体结构构建这个瞄准系统,包括眼睛,手臂,持弓手和这个弓上的参考点。眼睛和弓上的参考点之间确定了一条直线,这条直线作为瞄准线,这条直线向前指向的一定距离上的目标就会被命中。再根据目标的距离不同,调整弓上使用的参考点的高度即可。

这里要说说为什么要限定一定距离。

在有效射击距离内,弹道曲线为一条近似于抛物线的曲线,只是曲线的近端更加平直,远端由于空气阻力加大,弯曲下垂越来越厉害。



上面我们提到弹弓的瞄准系统里由眼睛、瞄点确定了瞄准线这条直线的位置。

要想击中目标,则目标必须同时在瞄准线和弹道曲线上——即目标在弹道曲线和瞄准线的交点上。一条通过位于但向弯曲曲线外部点(眼睛)的直线与单向弯曲的曲线(弹道)相交,必定只要1个切点,或者有2个交点。

这样就清楚了,先找到曲线和直线的切点位置,这个点到弹弓的距离就是最高的瞄点,然后往近了远了的目标,瞄点都会逐步降低,根据目标的远近去微调瞄点相对最高点的高低就可以了。根据这个方法,在皮筋状况、拉距、弓粮型号等条件确定的情况下,还可以测算出不同距离的准确瞄点比最高点低多少。


六、瞄准的微调

在弹弓的瞄准系统里,有两种调整方法

1.       固定眼睛到射出弹道的距离(持弹手在脸上的定位相对于眼睛的高低,拇指贴紧嘴角、颧骨下、或者皮筋边缘贴脸颊定位);

调整定瞄点到射出弹道的距离(就是横握瞄打时以上弓臂上的不同点到弓门中点的距离作为瞄准点)来调整瞄准直线的倾斜角,以击中不同距离目标。

2.       要么固定瞄点到射出线的距离(就是横握瞄打时以上弓臂到弓门中点的距离固定的点作为瞄准点);

调整射出线到眼睛的不同的距离(持弹手在脸上的定位相对于眼睛的距离,一般通过拇指贴紧嘴角、贴紧颧骨下凹处、或者皮筋边缘贴脸颊固定点定位基础上进行微调)来调整瞄准直线的倾斜角,以击中不同距离目标。

第一种方法比较常见,而且我也比较推荐,因为射击时后手(持弹手)手势不变,只要在弓臂上参考不同的点,或者调整目标到参考点的距离就完成了不同距离射击瞄准的调整。

第二种方法也有人用,微调的是后手,微调量靠面部皮肤的记忆来的,我自己的体验是皮肤记忆不如眼睛盯着弓体上的参考点来得精确。

下面是百度百科“瞄准”栏目下关于弹弓瞄准的信息,这里是用圆皮筋短拉距(后手贴脸定位)的打法,仅供参考:

弹弓

(1)找一个能清楚地看到靶心和弹落点的靶子。

(2)横握,或斜握弹弓。确定姿势,脚一前一后,挺直腰,不要弯,而且以后射击时也不能改变姿势,特别是别弯腰!

(3)皮兜拉到颧骨下嘴角上的某处(横握),贴上胶布,拉弓时用大拇指的同一位置碰到胶布,这样可以保证每次拉弓都在一点定位!(斜握拉到眼角附近)

(4)在靶子上画一个不要超过10mm直径的小点!距离靶子2.5~3米左右,皮筋延长线和靶心重合,皮兜拉到脸上胶布处射击!

(5)射2发,察看是否落点基本重合。如果重合,证明你的姿势正确!

(6)分析弹落点!如果射高了,把脸上胶布向上移一点。射低了,胶布下移,上下的调整很容易!

(9)你会发现可以通过后手细小的调节来控制弹落点!

(10)你可以每次都打中靶心的时候,就差不多已经熟悉你的弹弓了!退后几步,到6-10米的时候,继续打10mm的点,就会发现,又有稍微的变化,这时你通过微调来确定脸上胶布的位置。

(11)远打时要计算抛物线,可以故意抬高前手估算!


七、瞄点

下面说说瞄,瞄哪里。

横握瞄打的第二个关键就是瞄点的选择:在上述横卧持弓手势下,以上弓臂的某个点作为瞄准参考点,配合固定的射击姿势,眼睛向前看去,通过微调持弓手的位置使目标落在参考点上或参考点附近一定距离处就能实现准确射击。

这句话比较绕口。怎么理解?

要点只有三个:首先是瞄准参考点,其次是固定的击发姿势,最后是微调。三个点相辅相成,我们一点一点来。

这个瞄准参考点在不同的弹弓上都不一样,但是最关键的,它要在你心里,在你眼里存在。最好是一个清晰而明确的特征,如卡球弓上制作的瞄准准星缺口,指针,或者你自己在木弓上用小刀刻的刻痕,某个锈斑点,凸起点,弓臂尖角处等;最好不要使用太大的参考或不明确的位置,例如圆弧的处(圆弧不精确),皮筋节点处(节点太大),悬空的位于弹弓尖端线往上3mm的点……

注意,参考点可以是瞄点,但是大多数时候它不是,只是作为瞄点的一个参考,根据不同的俯仰角和距离,做上下左右微调才能命中,我们后面再细聊。

我就以我用的弹弓(我的弹弓是我自己做的木弓,买来的金属弓用着不顺手,都扔了或送人了)作为例子来讲讲瞄点的位置。

我用的是大弓宽/过顶/免绑/扁皮筋/木弓,按照横握手势,上下两条扁皮筋位于竖直面内,由于扁皮筋在弓臂顶端,且弓臂顶端是平的,这个平面和扁皮筋就都在上面我们三坐标的yz面上。这时候,整个弹道曲线就在这个平面内。

从眼睛看过去,这个平面就是弹弓的顶平面所在的这条线,也就是钢珠的落点在这条线上,俯仰角不同,距离不同,位于这条线上的高度也不同。

我的参考点在上弓臂顶平面的上尖角处。

练习的时候先选定一个设计距离,比如10米,将目标放在这个角上去打,重复几次,就能发现实际散布和瞄点之间的距离,再调整目标瞄点那个的位置,进一步验证。

一个距离验证完成,再调整一个距离,记在脑子和肌肉里,渐渐地就能准确的打不同距离、高度的目标了。

最初的练习建议从10米开始,这个距离瞄打非常容易出效果,弹道下垂不明显,找到一个准确的瞄点以后基本打个矿泉水瓶或红牛罐完全没问题。然后再练习15米、20米、30米、50米甚至更远。

我早期做的木弓宽是8.5cm的样子,这样,弹弓中轴线到这个尖角的距离在4.75mm左右。

3.5米和15米的瞄点是这个点,8米附近瞄点最高,在外弓门尖角上3mm附近,往远、近都会逐渐降低,近处降低更快,远了慢点。

你问我这个数据是怎么得到的,那是几十斤几十斤的子弹喂出来的。


当然后来做了些计算,从理论上验证了这些经验的正确性。



八、理论抛物线计算

这里计算是以按照理论抛物线平抛计算,没有考虑空气阻力和俯仰角度的影响。

各参数以我自己的脸型、臂长为标准做的。我身高175,体重65公斤,采用大拉距贴颧骨定位瞄准的方式打的。

梯形扁皮筋22mm/12mm/0.65mm/250mm,钢珠8mm,反手(手心向外)拉到耳后25cm附近激发。

整个计算的目的是得到瞄点到弹弓中轴线的距离X,每个人的已知a,b都是固定的,距离L是需要预估的,初速度v因钢珠、皮筋和拉距等因素各有不同,也是需要预估或计算,作为一个输入条件。

具体如下:

a为瞳孔到弹弓中轴线(钢珠在离开弹弓之前这一阶段的内弹道线)的距离,a=0.06m.

b为眼睛到弓臂的距离,b=0.72m

L为目标距离弓的距离,这个需要自己预估,这个是整个计算的输入参数,正确的估计距离才能选择合适的瞄点

h为抛物线的下降距离,这个是个中间参数,用自由落体公式来计算下落时间

初速度V是一个变量,不同的初速度会得到完全不同的弹道,进而得到完全不同的瞄点。

这里需要指出,拉力大的皮筋不一定能获得更高的初速度,比如一些很粗的圆皮筋,由于自身比较硬,切自身重量较大,再加上拉力比较大,不易实现大拉距打法,其回弹的能量很大一部分用来给自身的重量加速了,因此最大速度就不会太大,这样打小钢珠就不见得能打出力(动能)来。而扁皮筋小拉力大拉距能有更长的加速距离,反倒能实现高速。这就像坦克和摩托车一起带着一个1吨的的东西看谁跑得快,肯定是坦克,但是带着100斤的人赛跑,摩托车反而更快。粗细皮筋的原理也是如此。

好了,看看计算过程吧。

抛物线的运动学过物理的应该知道,可以看做水平方向的匀速直线运动和垂直方向的自由落体运动。

水平方向:有了预估距离L和初速度v,计算得到下降的时间t=L/v

垂直方向:可得h=0.5*g*t^2,带入t=L/v,h=0.5*9.8*(L/v)^2

由相似三角形原理得:x/a =(x+h)/ (a+h),x=ah/(a+h)带入h即得到瞄点到弹弓中轴线的距离x了。

具体过程就不赘述了,来看看我的计算结果吧,这里算了三种初速度(60/80/100米每秒)不同距离下的瞄点高x的变化曲线:

横轴为目标距离,单位为

纵轴为瞄点到内弹道的高度,单位为毫米


这里说说从这个曲线图上可以得到的结论:

1.       速度越高,瞄点越高。三根线代表不同的速度,高速的在最上面。自始至终都是高速在上面。

2.       瞄点在特别近距离下是比较低的,随着距离的增加,这个瞄点快速抬高,在5-10米附近达到最高点。初速度越快,最高瞄点越高,且这个瞄点对应的目标距离约远。反之,速度低,最高瞄点越低,最高瞄点对应的目标距离也越近。这个比较简单,速度高,钢珠很快就能达到目标处,下降的很少,瞄点自然就高。

3.       无论射速是60,80,还是100,采用贴颧骨定位的打法,其最高瞄点都在50mm附近(48-52)。如果这个点是位于弹弓上的实体点的话,弹弓上的瞄点参考点最宽处设计在100mm左右较为合理。但是实际上我们看到的弹弓宽度多在80mm左右。这样,在打5-10米的目标时,瞄点往往高于弓体以上50-(80/2)=10mm的样子,难道不是有点太高了么?其实这也是设计者考虑了便携、成本、易用性等多种因素妥协的结果。在没有这些限制的复杂狙击弓上就可以见到这种超宽的弓门设计。

4.       过了最高瞄点,随着距离的增加瞄点渐渐降低,初速度快的,瞄点降低的趋势越缓慢;初速度慢的,瞄点降低的越快。

5.       目标能落在最高瞄点对应的距离附近,对瞄准和估距的要求都更低些。因为这一段的曲线最为平缓,距离变化(X轴)很大,瞄点高低(Y轴)变化很少。

由此可以推论,调校弹弓和打法时,通过调整扩大a眼睛到内弹道的距离和x瞄点到内弹道的距离,使得最高瞄点对应的目标距离可以提高

6.       在适度瞄准误差范围(比如2mm)内,初速度快的由于曲线更平缓,单位误差范围内,命中目标的距离范围更长,速度慢的距离短。这样提高射速可以一定程度上使射击更准确。

比如以最高瞄点x(0/-2)这个公差范围为例:

60m/s的最高瞄点x=48mm,x-2到x为46-48,对应的目标约为3.5-11m,6.5m

80m/s的最高瞄点x=51mm,x-2到x为49-51,对应的目标约为4-17m,13m

100m/s的最高瞄点x=53mm,x-2到x为50.5-52.5,对应的目标约为5-22m,17m

由此可以推论,高射速一定程度上可以更方便瞄准、打准。

如果你感兴趣,可以实测一下自己的弓门宽,弓眼距、瞳道距、初速度计算一下自己的理论瞄点在弓上的什么地方吧。


九、理论计算对弓形设计制作的指导

基于上面的一些数据,以及我在使用中遇到的问题,在弓的制作上,我做了一些新的尝试。

问题:

如果为了瞄准舒服(瞄准点在弓体上有实体点可供参考),将弓门做到100mm,则弓体过大携带不易;

如果为了便携将弓体做得太小,常用距离(25米以内)的瞄点大多在弓体上方的虚拟点。

人体构造决定,持弓手横握是非常不舒服的,斜一些更舒服

大多数弓体外宽在80-85之间,这样瞄点与体积协调得比较平衡。


解决办法:

弓臂与弓顶的皮筋平面呈一定夹角,持弓时手臂夹角更舒服。

持弓手虎口及手心处丰满,中指握持处凹陷,更容易握紧,拇指与食指处较宽且有对应凹陷,握持更稳定。

将弓臂设计成非对称的,由于我左手持弓,左弓臂在上,是瞄点,左侧弓臂宽度4cm,右侧2cm,弓门2.5cm,这样弓门外宽8.5cm,弹道到瞄点的距离就是5.25cm,可以实现10.5cm宽的对称结构弓具备的瞄点高度。保证射速100m/s时最高瞄点仍然在弓上有实体点可用。

下面是草图



这是按照这个设计做出了的一个作品,桑木的。


在长弓臂上刻一些刻度用于目光等比例三角测距及标定不同距离的瞄点用。刻度是眼到持弓手距离的1/100,也就是狙击步枪里的10个密位(1/1000)。抽空再细聊测距的事。


当然,这弓的制作并不容易,我有一套曲线锯,台钳,木雕刀,木锉,砂纸等工具,修型和打磨需要极大的耐心。这是制作现场和打磨过程的图。

下面这个是前面放的那个弓的背面



十、延长线打法的合理性探讨

这里不得不提网上广为流传的所谓的“延长线打法”:

1. 为什么他的瞄点在弓体上找不到实体点,而要弄个延长线呢?

因为他的弓门宽度不够100mm,如果弓体只有80mm,在打5-10m距离的目标时,瞄点就在弓门外轮廓上方10mm附近。

2.延长线具体延长多少呢?

图上画的是根据一张照片拍摄时的透视效果做单点透视延长线画出了的。这个点理论上位于无穷远,但实际上不同的目标距离,这个延长线段的长度是不同的。如果足够远,这个点不但到不了延长线上,反而有可能在皮筋本身内部或者下方。

3.延长线打法有没有其合理之处?

答案是有,但是局限在一定距离的范围内。比如80m/s初速度下,如果弓门外宽在80mm下,3-35米内,瞄点都在延长线上(X>40mm)。但是如果按照某教程上所示,延长线所延长的距离,这个距离如果碰巧在最高瞄点附近,那么在一定瞄准误差下(比如2mm),一段距离内还是能够命中目标的,且如果射速比较高,比如达到100m/s或以上,在较远的距离上瞄点距离那个最高点都不太远。而弹弓的最有效的距离也就25米以内,所以从实践上讲,如果足够幸运,碰巧那个使用的弓型和你采用的延长距离合适,能在有效距离内实现一定的准确度。



十一、关于测距

玩弹弓瞄打瞄点的估计跟估计距离有直接联系,不同距离下瞄点高度相差非常大,前面都说了。

这里说的测距实际上是不借助专业测量设备去估距,要求快速,大体上准确,精度要求不高,误差能在15%以内就行了。

有几种方法算是比较常用的,

1,量步法

提前测量好你的步长(脚尖到脚尖),建议测5步或10步然后求平均值,有了这个基础值,就可以这个值为基础测量了。

这种方式最简单,到户外平坦地面,且可以步行过去接近的地方,设置靶场打靶的时候,直接走两步乘一下就行了。

2,跳眼法

你看一战或抗战片时,有些制作细致的片子可能会有这种方法的应用。

方法非常简单:

伸出你的右手(或者左手),握拳,大拇指向上竖起,胳膊伸直,拳头放在面前,面对测距目标,

闭上左眼,从右眼看拇指的左边缘对应的目标附近的点,记住这个点

然后闭上右眼,从左眼看拇指左边缘对应的位置,这个点与上面提到的右眼看到的点是不重合的,他们之间左右错开个距离。

试着估计这两点之间的距离,这里的距离乘以10就是你到目标的距离。

为什么是乘以10呢?

因为上帝造人的时候是按照臂长等于同距的10倍造的,有初中几何基础的应该能看懂下面这个相似三角形原理:

a/A=b/B=1/10

B=10b

这个方法的优势是无法接近的物体也可以进行测量,比如小河对面的物体,树上的物体。

但是它有个限定条件,就是在目标附近要有你熟悉尺寸的物体作为参照物来估计那个跳距,比如远处的汽车,房子,行人等。

你需要建立起一套你自己的尺寸系统,就能应付很多场景了,比如楼层3米,车长4米,人高1.7米,电线杆距离50米,栏杆高1.2米,矿泉水瓶25厘米,红牛罐10厘米,斑鸠27厘米,麻雀12厘米,梧桐叶20厘米等等。

3,刻度法

使用手指跳眼法测距它的换算倍率为10倍,实际上这个跳动距离在视野中占的比例还是很大的,当你要测距的目标,如果参考物体的比例很小的时候,经常无法准确估计出这个跳距,进而也无法估计出你到目标的距离。

这再介绍一种我自己琢磨出来的估距方法,暂且叫它刻度法吧。

实施方法如下面简图所示:


找一个标尺,在上面刻上刻度,刻度间距按理说可以随意定,但是为了方便我使用了持弓手和瞄准眼之间距离(70cm)的1/100,即大约7mm作为一格刻度。这样一格对应的参考物的尺寸就是距离的1/100。

玩弹弓时携带任何多余的器材都是一种负担,这里我就直接在弹弓的瞄准弓臂上做了这个刻度。

由图可知,

a/b=A/B

这里n表示刻度数量,L表示一个刻度的长度,a=nL,L=7mm=0.007m,A=0.7m

B=Ab/nL=100b/n

这样直接将参照物体的尺寸以厘米为单位计量,再除以这个刻度数就可以得到以米为单位的距离了,因为厘米和米之间的换算关系刚好是100倍。

比如远处一瓶矿泉水的高高度占了3格,它的高度是25厘米左右,25/3=8,大约是8米。8米的瞄点比较高,下压弓门,去打,但是由于瓶子已经占了3格了,随变瞄一下就能打中。

树上一只麻雀占了大概半格,麻雀长度12/0.5=24米。这个距离弹道已经有明显下垂,考虑到仰射弹道会进一步下下垂,将弓门上抬,屏气凝神好好瞄准,算了别打了,YY一下吧,一个活蹦乱跳的生命。。。

其实是我很难打中了。。。

经过大量实践验证,我的射击精度也就距离的1/200,也就是说10米5cm,20米10cm,40米20cm的目标可以相对稳定地打中,再小就非常困难了。

4,直觉估

这个只要你经过有心的练习,看一眼就能估算出大概的距离了。当估算距离成为一种直觉时,瞄准调整发射这些一气呵成,如同边走路边说话,你既不会摔倒也不会结巴一样,这已经是你身体的一部分了。


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