Überschallbogen und sein Träger

Angenommen, Sie befinden sich in einer Welt, in der Sie Ihre Stärke mit Magie steigern und einen Bogen mit genügend Widerstand erhalten können, um Pfeile mit Überschallgeschwindigkeit zu schießen.

Wie stark müsste die Person sein, um sie zu führen? Wie viel Kilo Kraft müssten sie aufbringen können?

Gibt es auch eine andere Möglichkeit, nicht Magie, sondern Physik zu verwenden, um einem Bogen zu ermöglichen, Überschallpfeile zu schießen (neben wahnsinniger Widerstandsfähigkeit und Widerstandsfähigkeit)?

Hat ein Überschallpfeil schließlich Vorteile gegenüber einem Überschallgeschoss?

Bearbeiten: Also, es scheint, dass Überschallpfeile nicht so toll sind. Gibt es Fernkampfwaffen, die in Kombination mit Superkraft so gut wie eine Waffe wären?

Ein normaler (aber hoher Zug, möglicherweise Stahl) Bogen mit einem sehr schweren Pfeil. Verwandeln Sie Ihr superstarkes Individuum im Wesentlichen in eine Ballista und legen Sie von dort aus los!
@JoeBloggs, aber würde der Schaden eines solchen Pfeils mehr Schaden anrichten als eine Kugel? Weil ich Waffen in meiner Welt haben möchte und ich versuche herauszufinden, ob es für Menschen sinnvoll ist, andere Waffen zu benutzen.
Hängt von der Kugel, der Art der Waffe und der Stärke der Person ab, aber ich würde sagen, Sie könnten es vergleichbar machen. Sicherlich nützlicher gegen gepanzerte Ziele (ein richtig konstruierter Pfeil könnte durch Kevlar gehen, da er sich beim Aufprall nicht verformen würde) und weniger schmerzhaft in der Herstellung (Sie brauchen nur jemanden, der Stahl gießen kann, keine theoretischen Metamaterialien erforderlich). Es hätte eine geringere Reichweite als eine Waffe, aber jeder Bogen auch!
Verwenden Sie eine Schlinge, um Steine ​​mit Überschallgeschwindigkeit zu werfen. Das würde Wunder wirken und wäre viel einfacher zu bauen als dieser Bogen.

Antworten (4)

Sie werden feststellen, dass eine Menge Physik im Weg steht.

Das wichtigste Detail wird sein, dass sich die Pfeile beim Abfeuern verbiegen. Da der gesamte Antrieb von der Rückseite des Pfeils kommt, ist der Pfeil während des Schusses natürlich instabil. Dies ist etwas, dessen sich Bogenschützen bei normaler Bogengeschwindigkeit bewusst sind. Sie müssen jedoch die Schallmauer durchbrechen, während der Pfeil noch unter Strom steht, sodass Sie in dieser instabilen Zeit viel Strom benötigen.

Nehmen wir an, Ihr Pfeil besteht aus Unobtanium und ist steif genug. Stellen wir uns auch vor, Ihr Bogen hat eine ausreichend gute "Trockenschuss" -Geschwindigkeit, um alles auf diese Geschwindigkeiten zu beschleunigen (was meiner Meinung nach bei ausreichend cleverer Geometrie angemessen sein kann). Ein Pfeil mit vernünftiger Masse hat etwa 200 Körner (13 Gramm). Lassen Sie uns im Interesse der Annäherung auf 10 Gramm oder 0,01 kg abrunden, um die Mathematik zu vereinfachen. Die Auszugslänge eines durchschnittlichen Bogens kann etwa 0,75 m betragen. Wir können die Berechnungen durchführen, um zu sehen, wie viel Energie ein Pfeil an der Schallmauer haben muss: 340 m/s, und dann daraus berechnen, wie viel Kraft benötigt wird, um diese Arbeit über die Auszugslänge zu verrichten. E=1/2mv^2 = 578J. F=B/d = 770 N. Das sind ungefähr 175 Pfund Zugkraft, um den Pfeil ohne Luftreibung oder ähnliches zu beschleunigen.

Das ist im Moment ungefähr die dreifache Stärke eines Menschen. Es berücksichtigt jedoch viele Dinge nicht, am wenigsten die Ineffizienz des Bogens in der Nähe der Schallgeschwindigkeit (Sie müssen die Sehne im Grunde zu einer Bullenpeitsche machen).

Allerdings nur um auf Schallgeschwindigkeit zu kommen. Der Luftwiderstand eines Projektils bei Überschallgeschwindigkeit ist ziemlich hoch, etwa dreimal höher als man es von einem gut konstruierten Projektil erwarten würde. Bedenken Sie, dass eine 9-mm-Kugel Überschall ist, wenn sie aus dem Lauf kommt, sich aber schnell auf Unterschall verlangsamt. Sie müssten den Pfeil tatsächlich auf eine viel höhere Geschwindigkeit beschleunigen, um im Flug Überschall zu halten. Der Versuch, auf Mach 2 zu schießen, würde die 4-fache Kraft erfordern.

All dies setzt den Zugang zu einem Unobtanium-Schaft voraus, der den Belastungen des Starts standhält, einem sorgfältig konstruierten Bogen mit Zügen, die ziemlich stärker sind, als jeder Mensch bewältigen kann, und ignoriert wahrscheinlich ein halbes Dutzend Einschränkungen, die in der transsonischen Region auftreten, die ich einfach nicht bin verantwortlich für.

Die Pfeilschäfte scheinen der am schwierigsten zu lösende Teil zu sein. Moderne Bogenschützen zahlen einen Höchstbetrag für ultra-exotische Verbundpfeilschäfte, um die Biegung bei menschlicher Geschwindigkeit zu minimieren. Die Materialanforderungen für diesen Überschallpfeilschaft können einfach außerhalb des Bereichs bekannter Materialien liegen.

Möchten Sie ohne diese Probleme einen Pfeil mit Überschallgeschwindigkeit abschießen? Versuchen Sie es mit einem Sabot . Sie können sie verwenden, um im Grunde einen scharfen kleinen Gegenstand (wie einen Pfeil) in eine Waffe zu stecken. Der Sabot hält die Form, während der Sprengstoff das gesamte Konstrukt aus dem Lauf schleudert. Dann fällt der Sabot weg und lässt das scharfe Ding fliegen.

Der Sabot hilft nicht wirklich, weil ich nicht wirklich einen Superschallpfeil schießen möchte. Ich versuche herauszufinden, was für eine Projektilwaffe jemand mit Superkraft benutzen kann, die so mächtig wie eine Waffe ist.
@user1804234 Könnte er/sie nicht einfach einen Stein werfen?
@Frostfyre Wie stark müsste jemand sein, dass es besser wäre, einfach etwas zu werfen, als jemanden zu erschießen?
@ user1804234 Projektilwaffen sind einfach Kraftmultiplikatoren. Wenn jemand mit einem Bogen die gleiche Kraft ausüben kann wie jemand mit Superkraft, dann ist ein Stein in den Händen desjenigen mit Superkraft genauso effektiv wie der Bogen in den Händen des Normalen.
Was wäre, wenn Sie einen Bogen mit einer Spur bauen, in der der Pfeil fährt, um ihn während dieser Boost-Phase gerade zu halten?
Das hindert den Pfeil nicht daran, sich zu biegen. Bei diesem Kraftniveau wird sich jedes bekannte Material ernsthaft verziehen und kann sogar vollständig brechen. Wenn diese Schiene den Pfeil so hält, dass er sich nicht biegt, dann induzierst du Reibung. Irgendwann wird der Pfeil wahrscheinlich innerlich zerbrechen und fragmentieren, da diese Spur ihn zusammenhält, aber verhindert, dass er sich biegt.
Ein Zug von 175 Pfund ist nicht völlig unvernünftig, wenn Sie so etwas wie einen Compoundbogen verwenden, und moderne Verbundmaterialien würden es ermöglichen, einen solchen Bogen herzustellen, ohne unter der Kraft des Zugs zu brechen. Der Pfeil wird immer noch der Knackpunkt sein (heh) und ein spezielles Projektil müsste hergestellt werden, um die Kraft des "Bogens" zu nutzen.
Mit all den mechanischen und physikalischen Einschränkungen, die es zu überwinden gilt, wird es einfacher sein, einfach eine Railgun zu bauen und den „Bogen“-Teil dieser Sache zu vergessen.

Nicht wirklich eine Antwort, aber Sie sollten diese Idee aufgeben. In allen Fällen, wenn Ihre Stärke und der Widerstand des Bogens steigen, ist es besser, dem Pfeil Masse hinzuzufügen, als ihn zum Überschall zu machen. Eine Situation, in der jemand einen Überschallbogen bauen würde, gibt es also nicht wirklich. (Bei Magie könnte es natürlich zufällig passieren.)

Dies liegt daran, dass Energieverluste durch Luftwiderstand und mechanischer Widerstand schnell ansteigen, wenn die Geschwindigkeit erhöht wird. Herkömmliche Bögen und Pfeile sind für Unterschallgeschwindigkeiten gedacht, daher ist ihr Basiswiderstand und -widerstand vom Grunddesign ziemlich hoch. Wenn Sie es auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigen, wird viel Energie verschwendet. Grundsätzlich spreche ich von der Sehne und den Armen, die eine große Oberfläche und eine relativ schlechte aerodynamische Form haben. Auch das Verhältnis der Masse des Pfeils zur Masse der beweglichen Teile des Bogens ist wichtig.

Obwohl es eigentlich ziemlich einfach ist, die im Idealfall benötigte Kraft zu berechnen, habe ich nicht wirklich gerechnet, weil die tatsächlich benötigte Kraft von den mechanischen und aerodynamischen Verlusten dominiert würde, die ohne einen tatsächlichen Bogen schwer abzuschätzen wären mit bekanntes Design und Materialien.

Beachten Sie, dass der gleiche schnelle Anstieg des Luftwiderstands auch für den Pfeil danach gilt. Bei gleicher Energie fliegt also ein Unterschallpfeil mit mehr Masse weiter und dringt beim Aufprall tiefer ein. Theoretisch wäre ein Überschallpfeil genauer, aber in der Praxis müssten die Pfeile präzise aus Metall gefertigt werden. Die herkömmliche Pfeilkonstruktion ist nicht für Überschallflüge optimiert. Moderne Pfeile könnten mit präziserer Konstruktion und hochwertigeren Materialien praktischer sein.

Eine Armbrust kann mit Riemenscheiben oder Kurbeln sehr stark gemacht werden, um die Kraft zu verstärken. Nichts hindert Sie daran, es stark genug zu machen, um den Bolzen mit Überschallgeschwindigkeit anzutreiben. Abgesehen von der Tatsache, dass es aufgrund der zusätzlichen Mechanik, die ihre eigenen Verluste hinzufügt, noch ineffizienter wäre als ein magischer Überschallbogen. Und Sie können einem Bogen die gleiche Mechanik hinzufügen, wenn eine Armbrust ein No-Go ist. Es ist nur nicht besonders sinnvoll, da die Armbrustkonstruktion für schwer zu beladende Fälle bequemer ist.

Ein Überschallpfeil ( für Überschall ausgelegt , nicht nur ein normaler Pfeil, der schnell geht) hat ein besseres Verhältnis von Masse zu Luftwiderstand und Masse zu vorderer Fläche. Oder einfach gesagt größeres Seitenverhältnis. Ein größeres Seitenverhältnis kann zu einer höheren Reichweite, einer besseren Genauigkeit und einer besseren Panzerungsdurchdringung führen.

Dies. Wenn Sie einen massiven und dichten Pfeil und einen Bogen mit extrem hoher Zugkraft (möglicherweise einen Stahlbogen) haben, verwandeln Sie den Bogenträger im Wesentlichen in eine Belagerungswaffe. Wo ein Überschallpfeil vielleicht nicht viel nützt, würde ein Bleibolzen mit Stahlspitze alle möglichen Verwüstungen anrichten.

Sie haben nach Fernkampfwaffen gefragt, die Alternativen zu Pfeil und Bogen sind, bei denen übermenschliche Kraft die Waffe stärker machen würde.

Ich würde folgendes vorschlagen:

Die meisten davon können auf die gleichen Probleme der Materialfestigkeit stoßen, auf die in anderen Antworten hingewiesen wird, wenn eine extreme (Überschall-) Verwendung erforderlich ist.

Unterstützung der Schlinge. Während sie eine wahnsinnige Menge an Training erfordern, um sie mit großer Genauigkeit zu verwenden, kann ein normaler Mensch mit ein paar Jahren Training einen Stein mit unglaublicher Geschwindigkeit von einer Schnur treiben und innerhalb des allgemeinen Bereichs treffen. Ein Übermensch wäre (unter der Annahme eines stärkeren Materials) in der Lage, (a) viel schwerere Lasten und (b) viel weiter zu schleudern, sowie in der Lage zu sein, eine längere Schlinge zu verwenden, die sie so viel stärker macht. Ich bin mir jedoch nicht sicher, was die Aerodynamik angeht, wenn man versucht, es in Überschallgeschwindigkeit zu bringen. das muss meines wissens nach noch gemacht werden.

Es beunruhigt mich, dass sich alle so viel Mühe gegeben haben, um darauf hinzuweisen, dass es eine schreckliche Idee ist, aber niemand hat die Frage wirklich beantwortet ...

Zunächst einmal, gibt es eine Möglichkeit, Überschallpfeile auf nicht übernatürliche Weise zu erreichen ... nein ... aber aus anderen Gründen als Sie denken. Könnten wir einen Langbogen mit mechanischer Unterstützung bauen? Sicher. Aber wenn Sie daran denken, was eine Bogensehne, die sich mit Überschallgeschwindigkeit bewegt, mit Ihrem Gesicht und Arm machen würde, zittern Sie

Damit dies in der Realität überhaupt möglich ist, müssten Sie eine Art magnetischen Startmechanismus erfinden, da die Schnur Sie ziemlich durcheinander bringen würde.

Aber in einer übernatürlichen Umgebung? Ach, DEFINITIV!

Verstehen Sie zunächst, dass stärkeangepasste Bögen in Dungeons and Dragons schon immer existiert haben. Zweitens, um Ihre Frage genau zu beantworten, wären einige Spezifikationen erforderlich.

Zum einen bräuchten Sie einen speziellen Bogen, wahrscheinlich gekerbt, damit Pfeile mit minimaler Biegung fliegen können. Er müsste auch verzaubert sein, um Sie vor der Bogensehne und dem Schallriss in Ihrem Gesicht zu schützen.

Zweitens ... müssen Sie entscheiden, welchen Look Sie anstreben ... schießen Sie für den Langstrecken-Scharfschützen? Denn jetzt haben Sie eine Reichweite von etwa 6.000 Fuß ... oder greifen Sie nach dem Barbaren, der Burgen niederschießen und Menschen aus einem Wald sprengen kann?

Ein Pfeil müsste ein mythologisches Metall sein, um zu überleben. Also entweder so etwas wie ein 20.000 Grain (fast 3 Pfund) Adamantpfeil … oder am wirklich lächerlichen Ende ein 27 Pfund schwerer Ballistenbolzen. Ich gehe davon aus, dass Sie sich für die "normaleren" Adamantpfeile entscheiden (die lächerlich teuer, aber fast unbesiegbar wären!)

Wenn ich viel annehme, würde ich schätzen, dass ein schwerer Pfeil (600-Korn), der vollständig aus Adamantit besteht, ungefähr 15000-Korn (ungefähr 2,25 Pfund, SCHWER! Beachten Sie, dass Adamantit, Stahl und dichtes Eisenholz ungefähr die gleiche Dichte haben) wäre. Unter der Annahme eines Zugs von 75 cm (29 Zoll) und einer Beschleunigung auf Schallgeschwindigkeit (also minimale Leistung) ergibt sich eine Beschleunigung von etwa 106.000 m / s / s. Kraft gleich Masse (0,972 kg) mal Beschleunigung (106666 m/s/s) ergibt 1.036.793 Newton Kraft oder eine Zugkraft von etwa 232.000 lbs oder eine Mindeststärke von 7.000 in D&D 5e.

Aber ärgere dich nicht! Es ist Magie im Gange! Wenn Sie einen FORCE-Bogen verwenden, benötigen Sie nur einen STR-Wert von etwa 21, um einen Pfeil mit Überschallgeschwindigkeit und einer Reichweite von 6 km abzufeuern (vorausgesetzt, der Pfeil ist beim Ziehen und bis nach dem Auslösen normal). Nun, DAS wäre etwas zu sehen, nein?

Ich hoffe das hat die Frage beantwortet. Und jetzt möchte ich wirklich einen schallgedämpften Scharfschützenbogen mit Überschallkraft.

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