Наука луковая: Анатомия классического деревянного лука

В основе классического лука всегда лежат деревянные плечи. Дерево — уникальный материал, сочетающий в себе легкость, упругость и способность многократно выдерживать колоссальные нагрузки. Для луков подходит разная древесина — ясень, вяз, дуб, клен, тополь, тутовое дерево, гикори (североамериканский орешник), кедр, можжевельник, сосна, тис (из него делались английские длинные луки) и оранжевая маклюра, которую часто называют индийским или китайским апельсином. Сегодня можно купить любое дерево — все эти сорта используются в производстве мебели. Но в большинстве случаев стрелять «мебельная» древесина не сможет. Дерево, способное совершать работу, требует особого подхода к выбору, срезу, сушке, хранению и обработке. Мастерам, изготавливающим луки, зачастую приходится заготавливать древесину самостоятельно. При этом им требуются обширные знания о внутреннем строении и свойствах различных частей каждого вида дерева.

Рассмотрим поперечный срез ствола дерева. Собственно древесиной называется его темная сердцевина, которая состоит из омертвевших и затвердевших клеток и служит твердым скелетом растения. По порам древесины из земли к кроне поднимаются вода и питательные минеральные вещества. Древесину опоясывает более светлый слой дерева — луб. Луб состоит из живых клеток с тонкой неодеревеневшей оболочкой, по нему вниз спускается сок, питающий живые структуры дерева. Между корой и лубом находится тонкий слой камбия — образовательной ткани, которая обеспечивает рост луба.

Древесина может быть кольцесосудистой или рассеяннососудистой. В первом случае в процессе роста дерева формируются годовые кольца. Весной образуется ранняя древесина, она светлее и содержит много пор. Темная поздняя древесина намного плотнее, поэтому именно она представляет наибольшую ценность для лучника. Соотношение ранней и поздней древесины всецело зависит от условий роста. Два внешне одинаковых куска маклюры могут вести себя абсолютно по-разному. Выбирая материал, мастер должен внимательно смотреть на поперечный срез древесины. Идеальный вариант — это толстые темные кольца с тоненькими светлыми прослойками. В поздней древесине старых толстых деревьев иногда можно заметить тоненькие «месячные» кольца. Они значительно ослабляют дерево, и задача мастера — вовремя обнаружить подвох.

Лук делается из продольного выреза дерева, в нем чередуются слои ранней и поздней древесины. Заготовку лучше делать из максимально толстого дерева — тогда узкие сектора годовых колец окажутся практически прямыми и в луке поместится больше широких слоев драгоценной поздней древесины. Мастера без многолетнего опыта за плечами стараются выбирать идеально ровный кусок дерева без сучков: желательно, чтобы поперечная структура лука сохранялась по всей его длине и каждый слой древесины тянулся от одного конца до другого. Однако опытные специалисты знают, что сучковатая маклюра содержит гораздо больший энергетический потенциал, чем идеально ровная. И они умеют придать луку форму, сохраняющую сложную первозданную структуру дерева.

Размер имеет значение

Основная цель любого мастера, изготавливающего лук, — добиться максимально возможной скорости полета стрелы. От этой скорости зависят и пробивная способность лука, и дальность стрельбы, и точность. Чем сильнее стрелок натягивает тетиву лука, чем дальше отводит ее от рукояти, тем быстрее летит стрела. Однако два лука, тетива которых натянута с одинаковым усилием на одинаковое расстояние, могут послать стрелу в цель с совершенно разной скоростью.

В физическом смысле лук представляет собой аккумулятор энергии. В процессе натяжения он медленно накапливает энергию руки лучника, а затем мгновенно выплескивает ее в разгон стрелы. Скорость полета стрелы определяется не столько силой натяжения в крайнем положении (в блочных луках она предельно мала), сколько напряжением руки лучника в течение всего процесса натяжения. Хороший лук натягивается с большим усилием с самого начала и заставляет лучника отдавать максимум энергии своей руки в течение всего процесса натяжения. Разжимаясь, такой лук до последнего момента не ослабляет давление на стрелу. Принято говорить о динамической кривой лука: это график зависимости силы натяжения от расстояния натяжения тетивы. Площадь, расположенная под кривой, и есть энергия лука.

Приведем простой пример: предположим, что два лука длиной 120 и 180 см натянуты с одинаковым усилием на одинаковое расстояние — скажем, 70 см. Из большого лука стрела полетит быстрее. Натяжение на 70 см потребует от маленького лука большей деформации, чем от большого, поэтому маленький лук будет мягче. Да, приблизившись к пределу натяжения, он даст то же усилие, что и большой, но в самом начале согнуть его тонкие плечи будет заметно легче. Динамическая кривая большого лука будет близка к прямой линии, тогда как график маленького лука «просядет». Общая энергия, накопленная большим луком, будет больше. Именно поэтому знаменитые английские длинные луки в человеческий рост могли поразить цель на расстоянии более 100 м.

Есть и еще один довод в пользу длинного лука. Любому лучнику (речь идет о классических, а не блочных луках) знакомо ощущение резкого нарастания усилия у пика натяжения, когда кажется, что дерево достигло границы гибкости и вот-вот треснет. В таких случаях начинающие стрелки нередко зажмуривают глаза от страха, что лук сломается прямо у них в руках. На самом деле дереву еще очень далеко до предела. Причина пика — угол между тетивой и концом плеча лука. Легче всего лук сгибается, когда тетива тянет плечо под прямым углом. Чем тупее становится угол, тем меньше усилия передается от руки лучника плечу лука в правильном направлении. Натягивая длинный лук, стрелок может даже не приблизиться к прямому углу. Стреляя из короткого лука, он, скорее всего, упрется именно в этот предел.

Примат формы над содержанием

Увеличение длины лука — не единственный способ решения проблемы тупого угла. Концы плеч лука могут быть отогнуты в сторону от стрелка. На пике натяжения тетива все еще располагается под острым углом к этим рожкам, в то время как основная часть плеча давно образовала с ней тупой угол. Такой лук имеет менее резкий предел натяжения, позволяет запасать больше энергии и облегчает прицеливание с натянутой тетивой. Он называется обратновыгнутым, или рекурведом (англ. recurved).

Концы рекурведа могут быть выгнуты настолько, чтобы в расслабленном состоянии тетива полостью ложилась на них. Фактически они превращают расслабленный лук в более короткий и жесткий за счет более короткого плеча. Натягивая такой рекурвед, лучник прикладывает большое усилие в самом начале. Это позволяет запасти больше энергии. Затем, когда тетива отделяется от «рожек» и начинает тянуть плечи за самые концы, усилие несколько падает. Этот спад компенсируется ростом упругости уже напряженного дерева. Ближе к пределу «рожки» сглаживают пик, сохраняя острый угол с тетивой. Если концы плеч рекурведа загибаются плавно, то и переход от усилия «короткого» лука к усилию «длинного» происходит постепенно. Если «рожки» отгибаются резко, то и переход происходит скачкообразно. Справедливости ради стоит отметить, что и у лука с мягкими прямыми концами плеч есть одно преимущество: в отличие от более энергичных собратьев, он меньше вибрирует.