ธนูทดกำลัง

ธนูทดกำลัง หรือเสียงอ่านในภาษาอังกฤษ คอมพาวน์ด โบว เป็นธนูสมัยใหม่ที่ใช้ระบบคานงัด โดยใช้สายเคเบิลและลูกรอก(pulleys) ในการออกแรงเค้นไปที่ปีกธนู

คันธนูทดกำลัง

ปีกของคันธนูทดกำลังมีความแข็งมากกว่าปีกของ หรือ คันธนูยาว ความแข็งของปีกคันธนูทดกำลังนี้จะทำให้มีพลังที่มีประสิทธิภาพมากกว่าคันธนูชนิดอื่นๆ โดยการใช้งานร่วมกับลูกรอก และ เพลาลูกเบี้ยว(cams) คันธนูทดกำลังมีสายธนูที่นำไปใช้กับรอก(และ เพลาลูกเบี้ยว) และรอกข้างหนึ่งหรือทั้งสองข้างจะมีสายเคเบิลหนึ่งหรือหลายเส้นเชื่อมต่อกับรอกที่อยู่ตรงด้านปีกธนูฝั่งตรงข้าม เมื่อนักธนูดึงสายธนูจะทำให้รอกทำงาน และเมื่อง้างสายจนสุดนักธนูจะไม่ต้องออกแรงต้านกลไกมากนัก แต่หากเมื่อยังอยู่ในขณะดึงสายธนูนักธนูจะต้องออกแรงดึงต้านกลไกเพื่อโน้มปีกธนูมากขึ้น พลังงานสะสมที่ปีกธนูจึงมีมากกว่าเมื่อเทียบกับธนูประเภทอื่น

จากรูปแบบการใช้งานของระบบคานงัดนี้ทำให้คันธนูทดกำลังมีความเป็นเอกลักษณ์ทางด้านแรงดึงปีกธนู ที่ซึ่งเพิ่มน้ำหนักแรงดึงขึ้นจนสุดแล้วเข้า "ภาวะผ่อนแรง" ด้วยน้ำหนักที่เบาขณะค้างสายไว้

ธนูทดกำลังไม่ค่อยมีผลกระทบจากอุณหภูมิและความชื้นมากนักและยังให้ความแม่นยำ ความเร็ว และระยะหวังผลที่ดีกว่า เมื่อเทียบกับธนูประเภทอื่น

จากงานวิจัยในช่วงก่อนศตวรรษที่ 20 ก่อนที่จะเริ่มมีการประดิษฐ์คันธนูทดกำลัง (Composite bow) ถูกเรียกว่า คอมพาวน์ด โบว ซึ่งปัจจุบันได้ถูกแทนที่แล้ว

โครงสร้างของธนูทดกำลัง

ภาพขยายระบบรอกของธนูทดกำลัง

ส่วนกึ่งกลางของธนูที่เป็นส่วนที่ยึดปีกธนูทั้งสองข้าง และเป็นที่ติดตั้งอุปกรณ์เสริมเช่น ศูนย์เล็ง และ ศูนย์ถ่วง เรียกว่า คันบังคับธนู(Riser) โดยคันธนูนี้ถูกออกแบบให้มีความแข็งแรงและมีน้ำหนักเบา ส่วนใหญ่มักทำจาก อะลูมิเนียม หรือ แม็กนีเซียมอัลลอย และส่วนใหญ่มักจะผลิตด้วยวัสดุสำหรับสร้างเครื่องบินเช่น

ปีกธนูสร้างจากวัสดุผสมที่มีความสามารถในการยืดหยุ่นและทนแรงอัดสูง ปีกธนูเป็นตัวสะสมพลังงานทั้งหมดของคันธนู - ไม่ได้มีการสะสมพลังงานที่ระบบรอกและสายธนู น้ำหนักในการง้างสายธนูโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 10 ถึง 100 ปอนด์ สร้างความเร็วให้ลูกธนูได้ 150 ถึง 370 ฟุตต่อวินาที(46 ถึง 113 เมตร/วินาที)

ในการติดตั้งทั่วไปส่วนใหญ่ ระบบรอกและเพลาจะถูกติดอยู่ตรงส่วนปลายปีกธนู รูปทรงของเพลาลูกเบี้ยวอาจแตกต่างกันตามรูปทรงของคันธนู โดยมีบางอย่างแตกต่างกันในแนวคิดการใช้งานระบบเพลาลูกเบี้ยวในการเก็บพลังงานสะสมไว้ทีปีกธนู และสิ่งเหล่านี้ทั้งหมดตกอยู่ภายใต้ประเภทที่เรียกว่า bow eccentrics โดยมี 4ประเภทที่ใช้กันมากที่สุดคือ Single Cam, Hybrid Cam, Dual Cam และ Binary Cam อย่างไรก็ตาม นอกจากนี้ยังมีอีกแบบที่ไม่ค่อยมีการใช้งานมากนักคือ Quad Cam and Hinged "ภาวะผ่อนแรง" เป็นคำที่อธิบายถึงสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อเพลาม้วนจนสุด ดังภาพขยายตัวอย่างระบบรอก ขณะง้างสายจนสุด 'ด้านยาว' ของเพลาลูกเบี้ยวอยู่ฝั่งนักธนู เมื่อเปรียบเทียบกับรูปแรกระบบเพลาแสดง 'ด้านสั้น' เข้าหานักธนู "ภาวะผ่อนแรง" จึงเป็นเรื่องสำคัญที่นักธนูจะเลือกเปลี่ยนคานงัดจากคานสั้นเป็นคานยาว

เมื่อธนูถูกง้างออกน้ำหนักที่ใช้ในการง้างสายจะเพิ่มขึ้นถึงจุดสุดจากนั้นจะเข้าสู่ "ภาวะผ่อนแรง" อัตราส่วนร้อยละของน้ำหนักง้างสายสูงสุดก่อนจะหยุด(เรียกว่า "กำแพง") ป้องกันไม่ให้สามารถง้างสายต่อไปได้อีก ภาวะผ่อนแรงจะใช้น้ำหนักประมาณร้อยละ 65 ถึง 80 ของอัตราง้างสูงสุดสำหรับการออกแบบธนูทดกำลังก่อนหน้านี้ ถึงแม้ว่าจะเคยมีคันธนูรู่นเก่าสามารถให้ภาวะผ่อนแรงได้อัตราร้อยละ 50 และการออกแบบล่าสุดธนูบางคันสามารถทำให้ประสิทธิภาพของภาวะผ่อนแรงได้เกินกว่าอัตราร้อยละ 90

จากรูปทางด้านขวามือแสดงลักษณะแนวแกนจากปีกธนูถึงเพลาซึ่งติดอยู่ตรงด้านปลายปีกธนูโดยมีมุมหนึ่งของเพลายึดอยู่ตรงกึ่งกลาง ในขณะสายธนูกำลังถูกง้างเพลาเกิดการหมุนและเกิดแรงกระทำกดไปที่ปีกธนู

สายธนูของธนูทดกำลัง โดยปรกติจะสร้างจาก ที่มีแรงโมดุลัสยืดหยุ่นสูง และถูกออกแบบให้มีความต้านทานแรงดึงได้ดีและมีอัตราการย้วยเล็กน้อย

การเปรียบเทียบกับธนูชนิดอื่น

ลักษณะเด่น

• ในการทำงานของระบบรอกและเพลา(เรียกว่า 'eccentrics') คือการสะสมพลังงาน จึงทำให้ธนูทดกำลังสะสมพลังงานได้มากขึ้นและยิงได้เร็วขึ้น
• การออกแบบของระบบรอกและเพลาสามารถควบคุมอัตราเร่งของลูกธนูได้โดยตรง

ลักษณะด้อย

• จำนวนชิ้นส่วนเคลื่อนที่ที่มีจำนวนมากกว่า ต้องอาศัยการดูแลที่มากกว่าและสร้างจุดเสียหายได้มากกว่า

ลูกธนู

ลูกธนูที่ใช้ของธนูทดกำลังเมื่อเทียบกับลูกธนูของธนูปีกโค้งกลับนั้นไม่ได้มีความแตกต่างกันมากนัก มักทำด้วยอะลูมิเนียมอัลลอย, เส้นใยคาร์บอน หรือสร้างจากวัสดุผสมของทั้งสองชนิด

ลูกธนูที่ทำด้วยไม้มักไม่นิยมใช้งานกับธนูทดกำลัง เนื่องจากแรงสะสมที่มากอาจกระแทกให้ก้านของลูกธนูหัก และอาจทำให้ชิ้นส่วนของก้านธนูที่แตกพุ่งไปโดนแขนของนักธนู

ผู้ผลิตแต่ละรายจะผลิตก้านธนูที่มีความแตกต่างกันทั้งทางด้าน น้ำหนัก spines และความยาวที่แตกต่างกัน ในรูปทรงเดียวกันของก้านธนูเพื่อให้เข้ากันตามรูปแบบของนักธนูแต่ละคน โดยอ้างอิงกับลักษณะทางกายภาพ

ดูเพิ่ม

• ธนูและลูกธนู

อ้างอิง

1. Tutankhamun: Anatomy of an Excavation. (The notes were made in the 1920s and describe composite bows as "compound"; the modern compound bow did not exist at this time.) http://www.griffith.ox.ac.uk/gri/carter/135z.html

แหล่งข้อมูลอื่น

• 25ปีหลังสิทธิบัตรของอัลเลนในปี ค.ศ. 1969 2011-07-23 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
• รูปถ่ายของธนูทดกำลังในยุค 1970
• ชนิดของธนู 2012-06-10 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน