Kompositbogen, Auszugsdiagramme und Leistung

[Ralph]

Na ja... ich hab die Werte nicht gemessen....

[benzi]

die Werte hat Magen von fairbow.nl gemessen.. der hat eigentlich keinen Grund einen Bogen aus China "schneller zu machen"

@Ralph klar soweit! es bleibt die Frage wie der Wert des Manschu Bogens einzuschätzen ist....?

Grüße benzi

[Chirion]

Mag sein, trotzdem bin nur immer ein ganz klein wenig skeptisch, wenn Messergebnisse so ganz woanders liegen als vergleichbare andere. Natürlich ist es durchaus realistisch einen Elefanten zu messen der sich mit 1000km/h bewegt, aber ich weiß auch, dass man den Elefanten dazu zuerst aus einem Stratosphären-Ballon schubsen muss.

25 Strang Dacron B50 steht auf dem Messprotokoll.....

[benzi]

ich verstehe Dein Misstrauen.... ich hab sowohl den Schützen als auch den Besitzer des Bogens (der konnte zu diesem Zeitpunkt keinen 83# Bogen ziehen) als vertrauenswürdig kennengelernt und wie gesagt haben sie beide kein Eigeninteresse den Bogen zu beschönigen, er wurde in China in Auftrag gegeben und gebaut.

hier ein Bild von der Messung

Grüße benzi

[Chirion]

Ok das Messgerät hab ich schon Hm....

[grumpf]

@Ralph

Der Wirkungsgrad ist nichts weiter als das Verhälnis von umgewandelter Energie (kinetische Energie - Pfeilgeschwindigkeit) und ausgewendeter Energie (potentieller Energie - Arbeit zum Spannen des Bogens). Ein Wirkungsgrad von über 100% ist physikalisch nicht möglich wegen der Energieerhaltung, aber 98% sind theoretisch realistisch (ich war auch erstaunt). Es wird halt nahezu die komplette Energie an den Pfeil übertragen. Wenn der Pfeil bei ansonsten gleicher Geschwindigkeit 5-10% leichter gewesen wäre, wäre der Wirkungsgrad auch 5-10% geringer. Beim diesem Manchubogen geht halt nahezu die komplette Energie in den Pfeil. Es sein denn es sind Messfehler aufgetreten (Pfeilgewicht, Pfeilgeschwindigkeit, Fehler bei der Zuggewichtswaage (zu geringes Zugewicht), unsauberes Lösen mit etwas weiterem Auszug, Messfehler des Chronis etc.).

Bei folgendem Experiment müsste ein Wirkungsgrad von 100% gegeben sein. Eine Kugel wird im Vakuum (keine Luftreibung) auf eine bestimmte Höhe gehoben. Die benötigte Energie dazu wird gemessen. Danach lassen wir die Kugel fallen und messen kurz vor dem Boden die Geschwindigkeit der Kugel. Man wird feststellen, dass die aus der Geschwindigkeit und Masse der Kugel resultierende Energie gleich gross der aufgewendeten potentiellen Energie ist. Wo soll die Energie auch hin?

Schlechte Wirkungrade treten meist bei der Umwandlung von gespeicherter Energie auf ,wie Dampfmaschine, Motor, Kraftwerk etc.


Was müsste man also für einen genauen Vergleich tun:
Alles mit geeichten Messmitteln unter exakt gleichen Bedingungen messen. Dann gibt es einen objektiven Leistungsvergleich.

P.S: Ich habe auch schon mit meinem selbstgebauten Rattan Bogen mit 39# auf dem Daumen und einen ca, 260 gn Pfeil 371 fps im Chrony erzeugt. Realistisch ist dieser Messwert wohl nicht. Zumal ich vorher mit einem 10ggp Pfeil 150 fps erreicht habe.

VG Jens

[benzi]

diese Messfehler kennt wohl jeder, der regelmäßig mit einem Chroni arbeitet... dass es bei den vorliegenden Werten für den Manchubogen um solche handelt kann ausgeschlossen werden. Sowohl Magen als auch Peter Dekker sind seriöse Geschäftsleute im Bogensportbereich.

dass 98% der reingesteckten Energie bei diesem Bogendesign auf den Pfeil abgegeben werden, kann ich mir dennoch nicht vorstellen...

Grüße b enzi

[Ralph]

@ Jens

Ich zweifle nicht an Deiner Kompetenz und würde dieses Ergebnis auch gern glauben.
Dennoch habe ich auch meine Zweifel bei den 98%.

Vielleicht sieht man sich die einzelnen Bestandteile der Formel und deren Herleitung noch einmal an - vielleicht gibt das mehr Aufschluß.

Ralph

P.S.
Könntest Du bitte mal den "Betoulle-Mandschu" in die Kurve einstellen Anhang gelöscht, LG Jo

Nachtrag:

Um eventuelle Zweifel an den 98% ausräumen oder klären zu können:

Theoretisch müßte ein Mandschu-Bogen, der qualitätvoll in Bambus-Glas-Karbon ausgeführt ist, ähnliche oder sogar bessere Werte, denn einer in HSK-Bauweise erbringen. Daher wäre es ein Gedanke, zur Kontrolle einmal die Werte eines solchen Bogens mitsamt den vom Bogenbauer empfohlenen Pfeilgewichten gegenüberzustellen. Man müßte dann auf ähnliche Werte kommen. Wenn nicht, würde sich der Verdacht erhärten, dass an der Angabe der 98% etwas nicht stimmt.

[Snake-Jo]

@Jens: Vielen Dank für deine Ausführungen, ich gehe da konform, möchte aber noch ergänzen:
Selbst hoch entwickelte Karbon-Recurves erreichen beim Wirkungsgrad kaum Werte wesentlich über 80%. Siehe dazu die standardisierten Messungen von Blacky Schwarz in der Traditionell Bogenschießen. Wie soll auch ein Komposit-Bogen seine komplette Energie auf einen Pfeil übertragen können, wenn er einen schweren Wurfarm bewegen muss, eine Sehne, nichtbiegende Masse am Ende und zudem noch jede Menge Hysteresis-Effekte verarbeiten muss?

Wenn man über Werte zum Wirkungsgrad diskutieren möchte, dann benötigt man:
- alle Rohdaten
- ein standardisiertes Verfahren
- Offenlegung der Berechnung (Formel, Computerprogramm), mit allen Einzelschritten
Daneben müssen noch die Messinstrumente geeicht und kontrolliert werden.

Weiterhin möchte ich auch noch anmerken: Der Wirkungsgrad wird heute für wichtig empfunden bei den Hightech-Bögen im Leistungssport: Ein schneller Pfeil bei möglichst wenig Auszugskraft. Die Altvorderen haben ihn nicht gemessen und er war ihnen auch relativ wurscht. Da waren andere Aspekte wesentlich wichtiger...

[Chirion]

Ich wollte keine Zweifel an der Seriosität von Peter Dekker oder Magen vom Zaun brechen, und wie es scheint ist der vermessene Mandchu halt ein Wunderding, soetwas kann es geben. Horn und Sehnen sind Naturmaterialien von Wirbeltieren, die Eigenschaften solcher Materialien entsprechen einer gaußschen Verteilung, soll heißen, sehr, sehr selten, aber doch gibt es Horn und Sehnen die in Ihren Eigenschaften deutlich über dem Durchschnitt liegen. Ein Bogen bei dem diese beiden Komponenten zu den Qualitativen Ausnahmen gehören kann dann auch Leistungsmäßig in einer eigen Liga spielen. Allerdings halte ich es nicht für angebracht solche Ausreißer als Leistungsmaßstab heranzuziehen, es sei denn es gelingt die Leistung des Bogens im Nachbau mehrfach zu reproduzieren.

[mbf]

98 % sind schon verdammt viel, dies ist ein Wert, der eine Nachfrage durchaus rechtfertigt.

Zu beachten ist, dass ein sehr schwerer Pfeil verschossen wurde, was einen hohen Wirkungsgrad mit sich bringt. Rein vom Gefühl her wären hier gute 90-93 % zu erwarten. Aber: in diesem Bereich kommt es nun auf jeden foot/s an und auf die präzise Bestimmung der Epot inklusive der Bestimmung des beim Versuch verwendeten Auszugs. Auch die Geschwindigkeitsmessung muss hinterfragt werden: wurde ein Einzelschuss gewertet, wurden mehrere Schüsse abgegeben, wie wurden die Messwerte weiterverarbeitet? Wie ist die Genauigkeit des Messgeräts zu bewerten? Wenn hier irgendwo eine kleine Unsicherheit drin ist, hat das schnell gravierende Auswirkungen, die den Wirkungsgrad um ein paar Prozentpunkte verschieben kann - in alle Richtungen und unabhängig davon, ob man Wirkungsgrade im Bereich von 90 % oder von 50 % betrachtet. So gesehen vertraue ich auch den anderen Werten in der Tabelle nicht bis auf Letzte.

Diese Betrachtungen sollte man übrigens auf jede Messung anwenden, denn zu einem Messwert gehört eigentlich auch die Angabe einer Unsicherheit - wie genau konnte der Wert bestimmt werden? Welche systematischen und welche zufälligen Abweichungen liegen vor? Streng genommen ist jeder Messwert für die Tonne, wenn er nicht entsprechend hinterfragt wird.

Auch hinterfrage ich hier, ob die Qualität von Naturmaterial einer Normalverteilung unterliegt. Gibt es hierzu belastbare Quellenangaben? Es ist hierbei zu beachten, dass sich die Normalverteilung in beide Richtungen bis ins Unendliche erstreckt. Ist nicht doch irgendwo ein Abschneidekriterium zu definieren?

Ich möchte eigentlich nur etwas sensibilisieren, wenn es um Zahlen, Messwerte und vermeintliche Annahmen im Sinne des gesunden Empfindens geht. "Manchmal ist es einfacher etwas genau zu messen, als zu wissen, was genau man misst." Insbesondere Digitalanziegen gaukeln heute mitunter eine Genauigkeit vor, die gar nicht einmal gegeben sein muss. Elektronische Thermometer mit Zehntelgradanzige sind so etwas. Aber ich scheife ab, ich wollte nur kurz drauf hinweisen, dass man manchmal auch etwas übersieht oder etwas falsch einschätzt, was dann zu Schlussfolgerungen führt, die schlicht falsch sein können.

Ansonsten ist das ein spannendes Topic, in dem ich gerne mitlese. Muss ja auch mal gesagt werden.

[benzi]

wie bereits erwähnt, vermute ich, dass der Wert durch den verlängerten Auszug von 32" zustande gekommen ist, aber ich kenne mich mit der Berechnung zu wenig aus...

@Jens vllt haste Lust mir mal ne Nachhilfe dbzgl zu geben, wenn wir uns das nächste mal sehen?!

ansonsten stimme ich Snake-Jo zu, dass der Wert des Wirkungsgrades nicht einheitlich berrechnet wird und allgemein überbewertet wird... daher habe ich bisher auch bei meinen Reiterbogentest für die TB darauf verzichtet...

Grüße benzi

[grumpf]

So hier ist erstmal der "Manchu" von Denis Betoulle:

Auszugskurven auf jeweiligen Sollauszug normiert
(Zum Vergrössern bitte anklicken)

Bei den Manchu von Peter Dekker bin ich an einer Fehler Analyse dran. Bei meinen verwendeten Formeln konnte ich nichts finden. Einzig im Excel-Template, das Ralph mitgeliefert hat und auch von Peter Dekker verwendet wird, wird die Gespeicherte Energie überschätzt. Dadurch sinkt die Effizienz des Bogens (bei gleicher Pfeilgeschwindigkeit).
Ich werde mal versuchen das Template zu verbessern und zu übersetzen.
Zwischen zeitlich werde ich die Auszugskurve des Manchu extraploieren und simulieren wie sich dadurch die Effizienz ändert: Der Schütze hat also zum erreichen der 191 fps statt 32" 32,5 oder 33" ausgezogen und es nicht gemerkt.

@Snake-Jo: Ich denke die Bewegung der Wurfarme wird nicht viel Energie verbrauchen.

@all: Hochgeschwindigkeitsaufnahmen von modernen Bögen mit leichten Pfeilen wären interressant. Da könnte man evt. sehen bei welchem Restauszug der Pfeil den Bogen verlässt, weil er mittlerweile schneller als die Sehne ist, oder ob er immer etwas vorwärts geschubst wird (also kein kontinuierlicher Energieübertrag statt findet).
Das sind Bereiche wo halt Energie für den Pfeil "verloren geht". Schwere Pfeile werden durch ihre Masse halt langsamer beschleunigt, der Bogen/die Sehne haben eine Chance "hinterher" zu kommen. Warum beschleunigt wohl ein Golf mit 100 PS schneller als ein LKW mit 100 PS?

@benzi: Willst Du also eine Lerneinheit in Integralrechnung und Excel ??

VG Jens

[grumpf]

So hier ist nun die versprochende Variation im Auszug:

Zum Vergrößern bitte anklicken.

Das Zuggewicht bei dem größeren Auszug habe ich auf Basis des Auszugsdiagramms (linear) extrapoliert und daraus entsprechend die Zunahme der potentiellen Energie bestimmt. Längerer Auszug bedeutet also mehr Energie im Bogen folglich sinkt die Effiziens des Systems, wenn man annimmt, dass die Pfeilgeschwindigkeit gleich bleibt (Annahme bei der Messung war die Auszugslänge nicht 32" sondern irgendetwas zwischen 32" und 34").

Bei meinen Formeln konnte ich leider keinen Fehler erkennen. Wenn der Wunsch besteht, kann ich alle relevanten Daten (interpolierte und geglättete Auzugskurven für die Kompositbögen nebst daraus resultierender Energieberechnung) in einer Exceldatei zusammenfassen und hier ablegen.

Alles weitere ist ohne den Bogen und Messungen unter Laborbindungen aus der Ferne nicht zu bestimmen.

Die Auszugskurve des Manchu von Peter Dekker unterscheidet sich ja schon deutlich von den anderen Kurven. Eventuel ermöglichst dieser Verlauf eine bessere Energieübertragung auf den Pfeil. Für eine genauere Betrachtung müsste man allerdings das Beschleunigungsverhalten des Pfeils bzw. des Bogens beim Abschuss kennen.

VG Jens

[Janitschar]

Leider hat Marinerbow keine FD-Kurve von seinem Qing Dragon2 (Manchu), sondern nur von der MIng-Reihe.
Zweiteres sieht nicht anders aus als unsere Kurven, aber Ersteres wäre im Hinblick zu dem Peter Dekker Bogen sehr aufschlußreich.

Und ich gehe mit Chrion konform.
Die Geschwindigkeit kann nicht stimmen. Gerade mit Dacron ist das überhaupt nicht zu machen.

Gruß
Stephan