Bogen

Quelle: Wikipedia

Der Bogen ist eine Abschussvorrichtung für Pfeile. Seit der ausgehenden Altsteinzeit (30.000–10.000 v. Chr.) nutzen Menschen Pfeil und Bogen sowohl als Jagdwaffe als auch seit der Jungsteinzeit als Waffe bei kriegerischen Auseinandersetzungen. Heute dient der Bogen primär als Sportgerät und ist vom deutschen Waffengesetz nicht erfasst (Hauptartikel Bogenschießen). Die Bogenjagd und das Bogenfischen sind in der Bundesrepublik Deutschland verboten.

Aufbau und Funktionsprinzip

Ein Bogen besteht stets aus einem elastischen, stabähnlichen Gegenstand, dem eigentlichen Bogen, dessen Enden durch eine Schnur, der Bogensehne, verbunden werden. Bögen werden traditionell aus Holz, Horn und Tiersehnen gefertigt; ein hochwertiger Kompositbogen erforderte einen aufwendigen mehrmonatigen Herstellungsprozess.

Der Bogen selbst kann in fünf Abschnitte gegliedert werden: einem meist starren Mittelstück, das als Griff für den Bogenschützen dient, zwei daran anschließende flexible Wurfarme und den beiden abschließenden Bogenenden, an denen die Bogensehne befestigt wird. Beim Einhängen der Bogensehne müssen die Wurfarme gekrümmt werden, dies sorgt für die Vorspannung des Bogens. Beim Ausziehen der Bogensehne, dem Spannen, werden die Wurfarme stärker gekrümmt und speichern Energie. Diese sorgt beim Loslassen der Sehne für die Beschleunigung eines eingelegten Pfeils. Das Prinzip ist mit dem einer Sprungfeder vergleichbar.

Die zum Spannen nötige Kraft wird als Zuggewicht bezeichnet und aus historischen Gründen häufig in englischen Pfund angegeben. Das maximal mögliche Zuggewicht eines Bogens wird maßgeblich durch die Steifheit der Wurfarme vorgegeben. Sie kann mehr als 100 Pfund betragen, was einer Kraft von 444 N entspricht. Für resultierende Endgeschwindigkeit eines Pfeiles ist zusätzlich der Wirkungsgrad entscheidend, d. h. der Grad, mit dem der Bogen die gespeicherte Verformungsenergie in kinetische Energie umwandeln kann. Nicht nutzbare Energie verpufft in der nötigen Beschleunigung der Wurfarme selbst.

Die gängigste Form des Bogens ist der Rechtshandbogen. Dies bedeutet, dass der Schütze den Bogen mit der linken Hand hält und die Bogensehne mit der rechten Hand spannt. Man bezeichnet den Schützen auch als Rechtshandschützen. Bei einem Linkshandbogen bzw. Linkshandschützen kehren sich die Verhältnisse um. Die Wahl des Bogens wird aber keineswegs nur durch die Händigkeit des Schützen bestimmt, sondern auch durch dessen Augendominanz. Die Sehne mit dem Pfeil wird zu dem dominanten Auge geführt, weil dieses das Zielen übernimmt.

Recurve

Recurve (englisch: zurückgebogen) steht für das Hauptmerkmal dieses Bogentyps, die zurückgebogene Form der Wurfarmenden. Die Begriffe Recurvebogen und Reflexbogen werden synonym verwandt. Die ältesten Nachweise dieses Bogentyps sind die zahlreichen Felsbilder aus der Zeit der Cardialkeramik im 7. Jahrtausend v. Chr. an der spanischen Mittelmeerküste, auf denen Krieger oder Jäger mit Recurvebogen abgebildet sind. Recurvebogen (Reflexbogen) speichern in ihren Wurfarmen mehr Energie und haben daher einen höheren Wirkungsgrad als Flachbogen und Langbogen. Die anliegenden Sehnen dämpfen außerdem den Handschock nach dem Schuss. Im ägyptischen Theben wurden Exemplare dieses Typs gefunden, die wahrscheinlich assyrischer Herkunft waren und vermutlich aus der Zeit um 1200 v. Chr. stammen.

Im Unterschied zum Langbogen sind beim Recurvebogen die Enden der Wurfarme so stark nach vorn gebogen, dass die Sehne nach dem Schuss anliegt. Dadurch gibt sie ihre gesamte Restenergie an das Bogensystem ab und schwingt nicht nach, was zu einem ruhigeren Schuss führt. Durch die Kompositbauweise - die bei Reflexbogen die Regel darstellt - kann dieser weiter gespannt werden als ein Langbogen oder Flachbogen und hat dabei dennoch einen weicheren Auszug. Die starke Vorspannung der Wurfarme bedingt allerdings auch eine wesentlich größere Belastbarkeit des Materials.

Compound

Der Compoundbogen besitzt an den Bogenenden des Bogens drehbare Räder, die sogenannten Camwheels, kurz Cams genannt. Sie verfügen über zwei verschiedene Durchmesser, auf denen Kabel oder Sehne aufgerollt sind. Im ungespannten Zustand ist auf dem größeren der beiden Räder die Sehne aufgerollt. Beim Spannen des Bogens wird die Sehne vom großen Rad abgerollt und auf dem kleinen Rad wird das am gegenüberliegenden Wurfarm befestigte Kabel aufgerollt. Die Cams sind zusätzlich exzentrisch aufgehängt.

Moderne Compoundbögen wenden wie bei einem Wellrad das Hebelgesetz an. Die sich nach außen wegdrehende Rolle ist wie ein starrer Hebel, der auf die Drehachse wirkt. Durch die exzentrische Aufhängung der Rollen/Cams verändert sich der Angriffswinkel und der Hebelarm, der Bogen arbeitet so immer im effektivsten Bereich. Werden die Rollen/Cams mit der Bogensehne nach außen gezogen, verlängert sich der Hebelarm. Diese Mechanismen sind beim Compoundbogen in einer praktischen Anwendung umgesetzt. Dadurch ergibt sich im Gegensatz zu anderen Bogen ein nicht-linearer Kraftverlauf beim Auszug: Mit steigendem Auszug nimmt die Kraft zunächst stetig zu (wie auch bei anderen Bogen), um dann aber beim Überschreiten des sogenannten Gipfel-Zuggewichtes schlagartig abzunehmen. Der Bogenschütze hält dann bei voll ausgezogenem Bogen nur noch einen Bruchteil des Gipfelzuggewichtes auf der Hand. Die Zugreduzierung kann bis zu 80 % betragen, d. h. bei einem Gipfelzuggewicht von 50 Pfund muss der Schütze nur zehn Pfund im Auszug halten. Dadurch kann der Bogen ruhiger gehalten werden und das Zielen fällt wesentlich leichter.