为什么箭的尾羽提高了稳定性？

弓友之家

来源：射箭那些事
      为什么箭的尾羽提高了稳定性？我们首先界定下尾羽能够提高的是哪些方面的稳定性，产生这种不稳定的原因是什么？如果你射过尾羽坏了的箭就会发现，这种不稳定来源于两个方面：1，箭头翻滚；2，箭头摇摆。作为对比，有尾羽的箭，在这两方面是没有问题的。故而可以简单的认为，由于尾羽能够解决箭在飞行过程中翻滚和摇摆两方面的问题，所以“尾羽能提高箭飞行的稳定性”。

      尾羽能够解决弓箭翻滚比较好理解，尾羽和箭头的加入，能够让弓箭的重心靠前，在飞行时能够让箭头始终在前；这就解决了无羽箭在飞行时的翻滚最后导致箭尾命中目标的乌龙事件。（羽毛面积大，受空气阻力大，箭在飞行过程中，尾巴部分因为受力大，被空气的力拉在后面，所以箭才能直直的飞。如果没有羽毛，那箭飞行过程就会出现竖着飞，旋转之类的情况。羽毛球也同样道理。）

      2008年奥运会射箭个人冠军张娟娟射箭镜头我们主要说说摇摆。如果诸位看过奥运会的射箭比赛，大概都见过电视转播给的选手弓箭撒放瞬间的慢镜头，这个时候，箭是成S型的，也就是扭曲状态。这是由于，弓箭箭杆的材料不是刚性的，在弓箭激发的瞬间，箭杆尾部受到的施力会让箭杆产生瞬间变形，即慢镜头中的箭变成S型。在没有箭羽的情况下，这种形变会让箭头产生左右的摇摆，最终偏离目标。这个摆动幅度会伴随弓箭运行终生；弓箭在命中箭靶的之后的极短时间内，箭尾会产生左右摇动，也是基于这个原因。      尾羽能够提供旋转，箭在旋转中前进，能够矫正这种左右的摆动。加上箭头较重，在旋转中箭倾向于摆动尾部而不是箭头，这样能够完成一个相对稳定的飞行轨迹，让瞄准成为可能。
      传统弓箭选择的尾羽为鸟类的羽毛，由于鸟类的羽毛外表面和内表面的结构是有一定区别的（外表面较光滑，有些鸟类羽毛还能够防水）；这种差异让羽毛在飞行中两个表面受力不均匀，应用到弓箭中，这种不均匀会产生一个向心力，这就是箭旋转的原理。
      尾羽根据安置方法不同可以分为直线型、偏移型、螺旋型三种：

      上图左→右分别为：直羽、左斜（偏移）、左旋（螺旋）。

1、直线型就是箭羽与箭杆保持平行。

2、偏移型就是指箭羽的底部粘接处是直的并与箭杆保持平行，但是箭羽上部与箭杆有一定角度的偏转，一般都是4度偏转。

3、螺旋型就是指箭羽的粘接到箭杆上是安装一定的角度粘接上去的，有比较大的旋转。偏移型和螺旋型的箭在空中飞行的时候都会自身旋转。

      这几个的区别就好像滑膛枪射出的子弹和线膛枪射出的子弹的不同。

      1、直线型箭羽特点：飞行速度最快，空气阻力最小，便宜粘接，能够与各种箭台相匹配。但长距离的保持飞行姿态的能力比较弱，使用装上箭头的箭的时候平衡性不好。

      2、偏移型箭羽特点：对有箭头的箭也能较好的平衡，空气阻力较小，能够与大多数箭台匹配，在较远的距离上也能保持良好的飞行姿态。但是这种箭羽会降低箭的速度，影响箭的动能。

      3、螺旋型的特点：飞行姿态最稳定，使能够的整个飞行过程中保持稳定，显著的提高箭的准确度。但是也显著的降低箭的飞行速度，箭的动能也会相应降低。空气阻力最大。只能和部分箭台匹配。

      羽毛收到一个和飞行方向正好相反的风的推力，将这个力做正交分解后得到一个垂直于羽毛的力和一个平行于羽毛的力，垂直于羽毛的力称为纠偏力矩，在这个力的作用下，使得箭尾沿飞行方向运动。而空气阻力和羽毛的表面积成一定的增函数关系，也就说说表面积越大，受到空气阻力越大，同时纠偏力矩也越大。表面越粗糙收摩擦力越大，纠偏力矩越大。

      根据这个原理，现在可以理解为什么射远用光滑而窄小的野鸡羽和雕翎尖，而近距离用火鸡羽比较合适了。雕翎被称作上上品的原因是同一片毛上有适合不同距离使用的部分，几乎不存在浪费，而且硬挺耐用，不过雕翎的大部分还是适合射近距离而不是射远。以上知识来源于网络搜集整理，只为共同学习。