Opstellen van een F-D curve van een boog

Force - Draw curve: FD curve

• Door de kracht (in pond) uit te zetten in functie van de afstand (in inch) dat de boog is uitgetrokken, wordt een FD (Force Draw) curve opgesteld.
• Hoe stel je een FD curve op?
  • Benodigd: pondenmeter, meetstok
  • Trek systematisch je boog uit tot verschillende treklengtes en trek telkens 1 inch verder en schrijf het trekgewicht op.
  • Vertrek bij de brace height (= 0 pond trekkracht) en ga dan per inch verder totdat je aan de maximale treklengte van je boog zit. Ga daar niet over.
  • Die waarden zet je uit in grafiek: op de X-as de treklengte, op de Y-as het trekgewicht.

• Aan de hand van de FD curve kunnen een aantal al dan niet voordelige kenmerken van een boog onderscheiden worden:
  • Early draw weight: Door het opentrekken van een boog wordt energie in de boog opgestapeld in de vorm van spanning in de latten: het vermogen om die energie terug af te geven in de vorm van snelheid aan de pijl. De hoeveelheid energie die in de boog gestockeerd wordt op een gegeven afstand is de oppervlakte onder de curve (~ denk aan: kracht x verplaatsing = arbeid). Dus hoe groter de oppervlakte onder de curve is, hoe groter het vermogen om snelheid in de pijl te steken.
  • Stack: wanneer de FD curve op het einde snel omhoog gaat noemt met dit "stack": i.e. een kleine toename in inch van de treklengte resulteert in een relatief grotere toenamen van de kracht (in ponden). Dit is onaangenaam om de schieten omdat het op het einde "tegen een muur" lijkt aan te zitten en omdat een kleine variate in je treklengte een groot verschil in pondage geeft, wat de vlucht van de pijl sterk zal beïnvloeden.
• Hieronder een voorbeeld van een FD-curve opgesteld voor een aantal bogen. Op de X-as de treklengte in inch, op de Y-as het overeenkomstige pondage (in pond).
  • Hoyt Dorado 45#
  • Bearpaw Redman 64", 45#@28"
  • Fred Bear Cub 20#@24"
  • Bearpaw Redman 64", 30#@28"
  • Bearpaw Mingo 15"@24"
  • Bearpaw Horsebow 25#@28"
  • Glasvezel boog: 32#@28"

• FD curves zeggen niet alles, maar geven wel een indruk over de mogelijkheid van een boog.. het vermogen tot... dit komt niet altijd goed tot uiting omdat een deel van de energie verloren gaat in de versnelling van de werparmen en de pees, bij sommige bogen in een "handshock".. alle resterende vibraties die in een boog blijven (of door een stabilisator geabsorbeerd worden) is verloren energie die niet in de snelheid van de pijl gestoken kan worden.
• Een reeks FD curces voor een aantal performante, tot zeer performante bogen.
  • Border Black Douglas 54#
  • Hoyt Buffalo 55#
  • Hoyt Dorado 55#
  • Border (type?) 45#
  • Bearpaw Redman 45#
  • Hoyt Dorado 45#
  • Bearpaw Big Bear 45#
• Opmerkelijk is de FD curve van de Border Black Douglas... let op de relatief erg hoge "early draw weigth" waarbij erg veel enegie in de boog gestockeerd wordt en, en dat is ook heel opmerkelijk en positief bij het schieten, het afvlakken van de FD curve bij hogere treklengtes.
• Zelfs al gaat de Dorado 55# tot veel hogere pondage bij gelijke treklengte dan de Border Black Douglas, toch haalt de pijl uit de Black Douglas een hogere snelheid omdat er in de boog meer energie gestockeerd is (oppervlakte onder de curve).

• Onderstaande grafiek laat het verschil zien van gestockeerde energie (=oppervlakte onder de curve) tussen een Border Covert Hunter en een Hoyt Dorado waar erg duidelijk te zien is dat de Border Covert Hunter veel meer energie in de boog kan stockeren en vermits het een goede boog is dus ook in de pijl kan afgeven. Je zal als schutter meer arbeid moeten leveren maar voor een gelijk pondage haal je er veel meer uit.

• Een 518 grain pijl afgeschoten met de Covert Hunter 45#@28" (50#@30.5") geeft een snelheid van 200 fps.
  • m = 518 grain = 33.5658 gram = 0.0335658 Kg
  • v = 200 fps = 60.96 m/s
• Om de efficientie te berekenen berekenen we de kinetische energie van de pijl. De verhouding tussen de energie die in de boog gestockeerd zit en de energie die de boog over kan brengen in de pijl is de efficiëntie. Hoe meer energie de boog in de pijl kan overbrengen hoe efficiënter.
  • $Kinetischeenergie=E_{kin}={1 \over 2}.m.v^{2}={1 \over 2}.0.0335658.(60.96)^{2}=62.37J$

• • $Efficientie={E_{kin} \over {Opgeslagen\ Energie}}={62.37 \over 85.34}=73\%$
  • Als vergelijking, bij top moderne compound bogen ligt dit rond de 85% dus 73% voor een recurve boog is erg goed. De meting is gedaan onder reële omstandigheden, dus een zware pees (18 draads), met serving, silencers, etc.

Opstellen van de Force draw curve voor een Hoyt Satori 40# en WNS Black Wolf 55#

Force Draw curve of Hoyt Satori 40# en WNS Black Wolf 55#

• Beide profielen zijn zeer gelijkend op elkaar.
• Door de data van de Hoyt Satori op te schalen naar 55# krijg je sterk overlappende profielen. Let op, dit is gewoon een lineaire opschaling en de gemeten pondages zijn gewoon vermenigvuldigd met de verhouding van de gemeten pondages op 28", dus de gemeten pondages van de Satori zijn vermenigvuldigd met een schaalfactor 1.26.
• Het laat wel zien dat de vorm van de curve heel gelijkaardig is.

Force Draw curve of Scaled Hoyt Satori 40# en WNS Black Wolf 55#

Opstellen van de Force Draw curve voor een Border Covert Hunter HEX 7.5 50#@30.5", Hoyt Satori 40# en WNS Black Wolf 55#

• Wanneer we de Border Covert Hunter met HEX 7.5 latten bij op het overzicht zetten, zien we direct het voordeel van dit type super-recurve bows:
  • een snellere pijl bij een 10 pond lager booggewicht!!
  • Plus een heel vlak traject van de FD curve in de buurt van je ankerpunt, wat comfort geeft.

Force Draw curve of Scaled Hoyt Satori 40# en WNS Black Wolf 55#

Opstellen van de Force Draw curve van een aantal compound bogen

• Topoint Vigor 70#
• Bear Whitetail INT 60#
• Hoyt Carbon Spyder Turbo 70#
• Bowtech Proven 34 70# comfort modus
• Bowtech Proven 34 70# performance modus

Force Draw curve of various compound bows

Conclusies op basis van de FD-curve van de verschillende compoundbogen

De Force-Draw-curve toont voor elke boog de trekkracht (in pond of Newton) als functie van de treklengte. Uit de vorm en oppervlakte onder de curve kunnen zowel de efficiëntie, het energie-opslagvermogen als de karakteristiek van het trekkrachtverloop worden afgeleid.

Topoint Vigor 70#

• Deze boog heeft de hoogste piekkracht en ook de grootste oppervlakte onder de curve (ongeveer 153 J).
• De curve stijgt steil, bereikt snel zijn plateau en houdt dit vrij constant tot bijna volle uittrek.
• De efficiëntie ligt rond 82 %, wat duidt op een krachtige maar iets minder verfijnde energie-overdracht.
• Geschikt voor wie maximale kracht en snelheid wil, maar met een iets „harder” trekkend gevoel.

Bear Whitetail INT 60#

• Lager piekvermogen (ongeveer 60 lbs) en kleinere oppervlakte (126 J).
• De curve is vloeiender, met een meer progressieve opbouw van kracht.
• De efficiëntie van ongeveer 86 % wijst op een zeer soepele en goed uitgebalanceerde energie-afgifte.
• Een gebruiksvriendelijke boog met zachtere treklijn, ideaal voor recreatief of allround gebruik.

Hoyt Carbon Spyder Turbo 70#

• Kenmerkt zich door een snelle krachtopbouw, een vrij hoog plateau, maar een duidelijke krachtval aan het einde van de treklengte.
• Opgeslagen energie: circa 127 J; efficiëntie rond 83 %.
• De curve suggereert een snelle, agressieve cam-geometrie die de pijl versnelt over een korte effectieve slag.
• Gericht op prestaties en snelheid, maar met iets minder comfort tijdens het trekken.

Bowtech Proven 34 (70# Comfort-modus)

• De krachtopbouw is gematigd en het plateau is stabiel en breed.
• Opgeslagen energie: 119 J, efficiëntie ongeveer 87 %, de hoogste van de reeks.
• De curve toont een zeer voorspelbaar en soepel gedrag, wat resulteert in comfortabele trekkarakteristiek en consistent schotgevoel.
• Ideaal voor precisieschutters of langere schietsessies.

Bowtech Proven 34 (70# Performance-modus)

• Vergelijkbaar met de comfortmodus, maar met iets hogere piekkracht en grotere oppervlakte (128 J).
• De efficiëntie is nagenoeg gelijk (≈ 88 %), maar de curve is iets steiler.
• Dit vertaalt zich in meer snelheid en energie bij lichte toename van trekkracht, ten koste van een iets „snappier” gevoel.
• Biedt de beste balans tussen vermogen en efficiëntie.

---

Algemene conclusie

• De Bowtech Proven 34 springt eruit qua rendement: de energie-opslag is iets lager dan bij de Vigor, maar de omzetting naar pijlenergie is duidelijk efficiënter.
• De Topoint Vigor levert het meeste ruwe vermogen, maar gaat gepaard met iets meer verlies in efficiëntie.
• De Bear Whitetail blijft een voorbeeld van soepelheid en balans tussen comfort en prestatie.
• De Hoyt Spyder Turbo is technisch sterk en snel, maar minder constant in trekkrachtverloop.

Kortom:

• Maximale kracht: Topoint Vigor
• Hoogste efficiëntie en comfort: Bowtech Proven 34 (Comfort)
• Beste compromis tussen kracht en efficiëntie: Bowtech Proven 34 (Performance)
• Zacht en stabiel: Bear Whitetail INT
• Snelste uittrekdynamiek: Hoyt Carbon Spyder Turbo